煙草的品種、蟲害誘導抗性以及兩者間的诱导烟草互作,均對斜紋夜蛾的抗性成蟲幹質量有顯著影響(煙草品種:F2,69=3326.61,P<0.001;誘導抗性:F1,对斜的影69=3390.93,P<0.001;煙草品種×誘導抗性:F2,纹夜69=46.8,P<0.001)。蛾生成蟲幹質量在兩種處理的选择响野生、地方和選育品種煙草間均差異顯著(P<0.05),虫害长和产卵每個品種的诱导烟草對照和蟲害處理組間差異顯著(P<0.05),且蟲害處理組的抗性成蟲幹質量均明顯降低。取食八旦野生煙的对斜的影斜紋夜蛾幼蟲,其成蟲幹質量最輕,纹夜對照組為(39.74±3.15)mg,蛾生蟲害處理組為(20.18±4.87)mg,选择响相差1.97倍。虫害长和产卵取食地方品種梁橋曬煙的斜紋夜蛾成蟲幹質量居中,對照組為(59.85±2.88)mg,蟲害處理組為(32.25±4.47)mg,相差1.86倍。取食選育品種湘煙5號的斜紋夜蛾成蟲幹質量最大,對照組為(75.51±1.97)mg,蟲害處理組為(55.14±3.65)mg,相差1.37倍(圖6)。
煙草的品種、蟲害誘導抗性以及兩者間的互作,均對斜紋夜蛾的產卵選擇率有顯著影響(煙草品種,x2=106.55,P<0.05;誘導抗性,x2=71.76,P<0.05;煙草品種×誘導抗性,x2=6.69,P=0.035)。共有120頭雌蛾在煙草上產卵,產卵選擇率在對照組野生、地方和選育品種煙草間差異顯著(P<0.05),在蟲害處理組野生和地方品種煙草間差異不顯著(P>0.05),但兩者與選育品種煙草差異顯著(P<0.05)。其中,八旦野生煙的斜紋夜蛾產卵選擇率最低,對照組為5%,蟲害處理組為3.33%,相差1.5倍,兩者間差異不顯著(P>0.05)。地方品種梁橋曬煙的斜紋夜蛾產卵選擇率居中,對照組為16.67%,蟲害處理組為3.33%,相差5.01倍,兩者間差異顯著(P<0.001)。選育品種湘煙5號的斜紋夜蛾產卵選擇率最高,對照組為60%,蟲害處理組為11.67%,相差5.14倍,兩者間差異顯著(P<0.001)(圖7)。
本研究發現斜紋夜蛾的存活率、發育曆期、蛹質量、蛹期、羽化率和成蟲幹質量均受到煙草蟲害誘導抗性的不利影響,這一不利影響的程度隨著煙草品種的不同而不同,也就是隨著煙草組成抗性的變化而變化。相比於選育和地方品種的煙草,野生種煙草八旦野生煙對斜紋夜蛾各項生活史參數的不利影響更為明顯。斜紋夜蛾幼蟲期是積累營養的階段,這一階段的食物對其生活史有著重要的影響。若昆蟲幼期的食物抗性較高,則表現為存活率低、生育期延長、蟲體較小等特征;若昆蟲幼期的食物對其有利,則表現為存活率高、生育期短、蟲體較大等特征。因此推測,煙草被斜紋夜蛾取食為害後,會提高其抗蟲性,其中野生種對斜紋夜蛾的誘導抗性最高,地方品種次之,選育品種的誘導抗性較低。植物的組成抗性和誘導抗性是近年來研究的熱點問題之一,主要的研究焦點在於植物的組成和誘導抗性間的區別與聯係,但對於植物的選育、地方和野生種的組成和誘導抗性的研究,鮮有研究報道。本研究發現煙草的組成抗性和蟲害誘導抗性呈正相關,野生種煙草的組成抗性比地方和選育品種煙草高,其蟲害誘導抗性也比地方和選育品種煙草高。植物在組成抗性和蟲害誘導抗性間存在取舍效應,若誘導抗性較高,會合成大量的蟲害誘導化合物,必然導致植物營養含量降低,產量也會降低。植物的選育品種與地方和野生種相比更易遭受昆蟲侵害,相對而言,經過長期人工馴化的植物,其防禦蟲害的能力降低,抗蟲基因減少,但是生存條件受人為因素影響大,因此組成抗性和蟲害誘導抗性間的取舍效應表現不明顯。而野生植物為了抵抗外界不良的環境條件,需要麵對進化的壓力。野生植物為了個體的生長發育和種群的延續,在應對植食性昆蟲取食為害時,需要在組成抗性和蟲害誘導抗性間進行取舍,從而進化出更加完善的抗性機製。例如,Kempel測試了40種選育植物和18種野生植物對於組成抗性和誘導抗性的取舍效應,研究表明,這一取舍效應在選育品種的植物上表現的不明顯,而在野生植物上表現的很明顯,且產生了誘導抗性的野生種植物不利於寄主昆蟲的生長發育。Xiaohongli研究發現,野生種番茄的蟲害誘導抗性比地方和選育品種番茄的誘導抗性強,且野生種番茄的抗性取舍效應更為明顯。植物的組成和誘導抗性間的相互作用關係非常複雜,即受到寄主昆蟲種類的影響,又受到外界環境的影響,若要全麵了解,需做進一步的研究。植物被昆蟲侵害後會產生蟲害誘導的揮發性有機化合物,是植物誘導抗性的間接防禦表現。蟲害誘導揮發物主要是醇醛類、萜類等揮發性有機物,擴散傳播到周圍的環境中後,可調節植物-植食性昆蟲間的相互作用關係,對成蟲具有一定的趨避作用,影響植食性昆蟲的產卵選擇行為。例如,煙草被煙芽夜蛾幼蟲侵害後,對後續為害的煙芽夜蛾成蟲的產卵選擇行為有顯著的驅避作用。不同種類的植物所釋放的蟲害誘導揮發物不同,選育和地方品種的植物抗性機製較弱,野生植物需要應對嚴酷的生存挑戰,抗性機製較強,三者的揮發性有機化合物有所不同。選育和地方品種植物抗性機製的減弱,表現最為明顯的就是蟲害誘導揮發物含量的降低,甚至消失,因此對昆蟲的趨避性較差。例如,相比於野生水稻,褐飛虱更偏好於將卵產在選育品種的水稻上;相比於野生番茄,煙草天蛾更偏好於將卵產在選育和地方品種的番茄上。本研究發現斜紋夜蛾的成蟲更偏好於將卵產在對照組的煙草上,產卵選擇率依次為選育品種>地方品種>野生種煙草,表明蟲害誘導揮發物對斜紋夜蛾的成蟲具有趨避作用,且選育品種煙草的趨避性最差,地方品種次之,野生種的趨避性最強。
本研究測定了野生種、地方品種和選育品種對斜紋夜蛾的誘導抗性,發現對斜紋夜蛾的生活史和產卵選擇行為有顯著影響。野生種煙草對斜紋夜蛾的組成和誘導抗性相對最強,地方品種次之,選育品種的抗性最差。綜上,本研究可為培育廣譜持久抗性的煙草新品種提供參考,為煙田害蟲綜合治理提供依據。
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