陈 青，梁 晓，伍春玲，刘 迎，刘小强，乔 阳，姚晓文，张 耀

（中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室/海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室/海南省热带作物病虫害生物防治工程技术研究中心，海南海口 571101/中国热带农业科学院三亚研究院/海南省南繁生物安全与分子育种重点实验室，海南三亚 572000）

木薯（Manihot esculentaCrantz）在亚洲、非洲、拉丁美洲等热带和亚热带地区的100 多个国家广泛种植，是世界三大薯类作物之一和全球第六大粮食作物，被称为“淀粉之王”，满足了全球超过9亿人口的每日热量需求[1]，在世界粮食安全、生物质能源和食品加工等领域发挥着非常重要的作用，并作为“先锋作物”在服务国家“一带一路”倡议中的优势日益突出[2-3]。

木薯单爪螨（Mononychellus mecgregori）是世界危险性检疫性有害生物，更是我国木薯主产区危险性有害生物之一，繁殖力强、寄主广泛、生活史短、成灾频繁、药剂防治非常困难[4-5]。目前，我国木薯主栽区对于木薯单爪螨的防治仍依赖于化学防治，但由于木薯单爪螨一般在木薯种植后6～8 个月爆发成灾，此时木薯地已经封行，很难进行药剂防治，而且药剂防治过程中农药不合理使用、农药的使用频率及使用剂量不断加大、抗药性与产品产地环境安全等问题日趋突出，严重制约了我国木薯安全高效优质规模化发展[1，6-8]。因此，寻求更加安全高效的木薯单爪螨防治措施成为当前我国木薯产业发展中亟待解决的重大难题。

植物抗虫性是指同一种植物在害虫危害较严重的情况下，某些植株能够避免受害、耐害或者虽然受害但有补偿能力的特性，主要包括排趋性、抗生性、耐害性[9]。在遗传特性上，植物的抗虫性是植物抗虫遗传特性、害虫危害遗传特性与环境等多种因素相互作用的结果。选育和利用植物的抗虫种质是利用植物内因治虫所特有的手段和害虫综合治理系统中的重要组成部分[10-11]。目前，抗虫品种被认为是通过改变植物本身的特性进而影响害虫、控制害虫的最佳措施，已成为国内外公认的最积极、最有效、最经济的害虫防治措施[12-14]。然而，当前我国木薯种质资源抗虫性研究严重滞后，适于属地化的抗虫木薯品种严重缺乏，未能充分发挥抗虫品种在害虫绿色防治中的重要地位与作用。因此，作者系统开展了不同木薯品种对木薯单爪螨的抗性鉴定评价，以期获得优异抗螨木薯品种，有效满足我国木薯产业发展与实际需求。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本试验所用80 个参试品种均来自国家木薯种质资源圃。木薯以种茎进行营养繁殖，室内温室种植土（土壤∶泥炭土∶珍珠岩=1∶1∶1）湿度保持在75±5%，自然光种植。待木薯生长约60 d 后，选择长势一致的健康木薯植株进行害螨接种。田间种植为常规木薯种植与管理。

1.2 供试木薯单爪螨

供试木薯单爪螨为中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业害虫研究室室内以木薯品种‘面包’植株叶片长期继代饲养的实验种群。饲养条件为：温度（25±1）℃，相对湿度为75±5%，光照为L∶D=12 h∶12 h。选择发育历期相同、大小一致的雌成螨进行抗螨性鉴定与评价实验。

1.3 方法

1.3.1 抗螨性鉴定方法

采用陈青等[15]《木薯种质资源抗虫性鉴定技术规程》（NY/T 2445-2013）室内和田间抗螨性鉴定方法，室内鉴定每个品种10 张叶片，每张叶片接50 头木薯单爪螨，田间鉴定每个品种30 株。

1.3.2 取食抗、感螨木薯品种后的木薯单爪螨发育与繁殖差异分析

选用室内和田间抗性鉴定一致的高抗螨品种C1115、缅甸和抗螨木薯品种SC5、SC9、SC15 及高感木薯品种BRA900、面包、KU50、TMS60444、SC205 为代表性抗、感螨品种用于不同木薯品种对木薯单爪螨发育与繁殖的影响分析。按50 头/叶将从后若螨发育而来的大小、发育一致的1d 龄木薯单爪螨雌成螨分别接于10 个代表性抗、感螨品种的叶背面饲养，收集24 h 卵并除去雌成虫，每隔12 h分别观察记录不同品种饲养的木薯单爪螨雌成螨F0代发育历期和F1代每雌产卵量、卵孵化率与性比。每个品种每叶为一个重复，每个品种均设置10 个重复。

1.4 数据分析

采用Excel 2010 和SAS 软件Duncan’s 新复极差法对取食不同木薯品种的木薯单爪螨发育与繁殖进行显著性差异及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 室内抗螨性鉴定

表1 室内抗螨性鉴定结果表明，取食C1115、缅甸的F0代木薯单爪螨第8 d 的存活率分别为6%和8%，2 个品种对木薯单爪螨表现为高抗；取食SC5、SC9、SC15、利民、哥伦比亚4D 的F0代木薯单爪螨第8 d 的存活率为22%～29%，5 个品种对木薯单爪螨表现为抗；SC8、SC12、SC8002、南植199、GR891、GR4、SC6068、GR5、SC10、GR8、GR3、东莞红尾、糯米木薯、SC201、琼中1号、广东1 号、Rongyang72、瑞士F21、哥伦比亚16P、哥伦比亚17Q、哥伦比亚3C、哥伦比亚3G、哥伦比亚7G、哥伦比亚8H、哥伦比亚17Q、瑞士D32、瑞士J17 共27 个品种的F0代8 d 存活率为35%～49%，对木薯单爪螨表现为中抗；GR10、沙田面包、BRA12 等41 个品种的F0代8 d 存活率为62%～72%，对木薯单爪螨表现为感；SC205、TMS60444、KU50、面包、BRA900 的F0代8 d 存活率为92%～95%，5 个品种对单爪螨表现为高感。上述结果有待田间进一步鉴定验证。

表1 80 个木薯品种对木薯单爪螨抗性的室内鉴定结果

2.2 田间鉴定

2.3 取食抗、感螨木薯品种后的木薯单爪螨发育与繁殖差异分析

2.3.1 取食抗、感螨木薯品种后的木薯单爪螨发育历期差异分析

从图1 可以看出，取食不同木薯品种后的F0代木薯单爪螨雌成螨的发育历期存在显著差异（P＜0.05）。取食高抗螨品种C1115、缅甸和抗螨木薯品种SC5、SC9、SC15 的F0代木薯单爪螨的卵期、幼螨期、前若螨期、后若螨期和卵到后若螨期分别为4.17～5.33 d、2.83～4.00 d、2.83～3.33 d、2.83～3.17 d 和12.67～15.83 d，显著长于取食高感螨木薯品种SC205、TMS60444、KU50、面包、BRA900 后的3.00～3.17 d、1.67～1.83 d、1.67～1.83 d、1.67～1.83 d 和8.00～8.67 d（P＜0.05）。相关性分析结果表明，卵到后若螨期的发育时长与木薯对木薯单爪螨的抗性正相关（相关系数R=0.9751）。上述结果表明，抗螨木薯品种可能通过显著延长单爪螨的发育历期抑制了木薯单爪螨取食，从而显著降低了木薯单爪螨的存活率，表现出抗螨免受单爪螨取食为害的特性。

图1 取食抗、感螨木薯品种后的F0 代木薯单爪螨发育历期

2.3.2 取食抗、感螨木薯品种后的F1代木薯单爪螨每雌产卵量差异分析

从图2 可以看出，取食抗、感螨木薯品种后的F1代木薯单爪螨每雌产卵量存在显著差异（P＜0.05）。取食高抗螨品种C1115、缅甸和抗螨木薯品种SC5、SC9、SC15 的F0代木薯单爪螨的F1代木薯单爪螨平均每雌产卵量为7.33～14.13 粒，显著少于取食高感螨木薯品种SC205、TMS60444、KU50、面包、BRA900 后的48.23～50.37 粒（P＜0.05）。相关性分析结果表明，F1代木薯单爪螨每雌产卵量与木薯对木薯单爪螨的抗性负相关（相关系数R=-0.9975）。上述结果表明，抗螨木薯品种可能通过显著降低木薯单爪螨的后代产卵量抑制了木薯单爪螨种群的发展，从而显著降低了木薯单爪螨爆发成灾的概率，表现出抗螨免受单爪螨取食为害的特性。

图2 取食抗、感螨木薯品种后的F1 代木薯单爪螨的每雌产卵量

2.3.3 取食抗、感螨木薯品种后的F1代木薯单爪螨卵孵化率差异分析

从图3 可以看出，取食抗、感螨木薯品种后的F1代木薯单爪螨卵孵化率存在显著差异（P＜0.05）。取食高抗螨品种C1115、缅甸和抗螨木薯品种SC5、SC9、SC15 的F0代木薯单爪螨的F1代木薯单爪螨平均卵孵化率为30.96%～58.23%，显著低于取食高感螨木薯品种SC205、TMS60444、KU50、面包、BRA900 后的97.62%～98.85%（P＜0.05）。相关性分析结果表明，F1代木薯单爪螨每雌产卵量与木薯对木薯单爪螨的抗性负相关（相关系数R=-0.9859）。上述结果表明，抗螨木薯品种可能通过显著降低木薯单爪螨的后代卵孵化率抑制了木薯单爪螨种群的发展，从而显著降低了木薯单爪螨爆发成灾的概率，表现出抗螨免受单爪螨取食为害的特性。

图3 取食抗、感螨木薯品种后的F1 代木薯单爪螨的卵孵化率

2.3.4 取食抗、感螨木薯品种后的F1代木薯单爪螨性比差异分析

从图4 可以看出，取食抗、感螨木薯品种后的F1代木薯单爪螨性比存在显著差异（P＜0.05）。取食高抗螨品种C1115、缅甸和抗螨木薯品种SC5、SC9、SC15 的F0代木薯单爪螨的F1代木薯单爪螨平均雌成螨为61.29%～66.90%，显著低于取食高感螨木薯品种SC205、TMS60444、KU50、面包、BRA900 后的77.62%～80.52%（P＜0.05）。相关性分析结果表明，F1代木薯单爪螨性比与木薯对木薯单爪螨的抗性负相关（相关系数R=-0.9930）。上述结果表明，抗螨木薯品种可能通过显著降低木薯单爪螨的后代雌成螨抑制了木薯单爪螨种群的发展，从而显著降低了木薯单爪螨爆发成灾的概率，表现出抗螨免受单爪螨取食为害的特性。

图4 取食抗、感螨木薯品种后的F1 代木薯单爪螨的雌成螨百分率

表2 80 个木薯品种对木薯单爪螨的田间鉴定结果

3 讨论

作物抗虫性是作物与害虫之间在一定的环境条件下相互影响的集中表现[16-18]。作物抗虫品种是植物利用内因治虫所特有的手段，是改变植物本身特性来影响害虫、控制害虫的最佳措施，是害虫治理系统中的重要组成部分，因而植物抗虫性被认为是最积极、最有效、最经济的措施[10-14]。本研究结果表明，除了SC124、GR10 的田间抗性鉴定结果从中抗螨水平降低到感螨水平外，其他品种的田间抗螨性鉴定结果与室内抗螨性鉴定结果一致。特别是SC5、SC9、SC15 是我国木薯主产区的主栽优良品种，不仅对木薯单爪螨表现出良好的抗性，而且具有良好的生态适应性和高产特性，可以作为优良抗螨品种在我国木薯产业健康发展中属地化应用推广。

生活力与繁殖力是害虫适应寄主的根本保障和种群生存的质量指标，而发育历期、每雌产卵量、卵孵化率和后代雌性比是国内外常用的评价害虫生活力和繁殖力大小的重要指标[19-21]。张会英等[22]在研究抗、感橡胶树种质对六点始叶螨发育与繁殖的影响中发现，六点始叶螨取食抗性橡胶树种质后，其发育与繁殖均受到显著抑制，各龄期的发育历期均比取食感性种质的要显著延长，产卵量、后代孵化率和雌性比显著减少和降低。李迁等[23]在研究木薯种质对朱砂叶螨的抗性评价中发现，取食抗性木薯种质后的朱砂叶螨发育历期显著延长，平均每雌螨产卵量和F1代孵化率显著减少和降低。李寿银等[24]在探究寄主植物对香樟齿喙象食性与抗性的作用种发现，香樟齿喙象可以通过调节自身的生长、发育来选择适应不同的寄主植物。本研究结果表明，取食抗、感品种后的木薯单爪螨发育与繁殖差异显著。与感螨木薯品种相比较，取食抗虫木薯品种后的F0代木薯单爪螨发育历期显著延长，F1代每雌产卵量、卵孵化率和雌成螨显著降低。相关性分析结果进一步表明，F0代木薯单爪螨发育历期与木薯对木薯单爪螨的抗性正相关，而F1代每雌产卵量、卵孵化率和雌成螨百分率与木薯对木薯单爪螨的抗性负相关，说明抗螨木薯品种可能通过显著延长木薯单爪螨的发育历期及显著降低后代每雌产卵量、卵孵化率和雌成螨抑制了木薯单爪螨种群数量发展，从而表现出抗螨免受木薯单爪螨取食为害，这与上述植物对害虫抗虫性[19-24]的研究结果相一致。