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为解决南美番茄潜叶蛾(Phthorimaea absoluta)的防控问题,研究人员开展了宿主植物抗性与生物防治剂兼容性的研究。结果发现,Corona F1 和S. neorickii与天敌兼容性良好,S. arcanum则相反。该研究为害虫综合治理提供了依据。
在番茄种植的世界里,南美番茄潜叶蛾(
Phthorimaea absoluta)就像一个可怕的 “小恶魔”,严重威胁着全球番茄的产量。传统依赖化学农药的防治方法,不仅危害人类健康、伤害无辜的非目标生物,还对环境造成了极大破坏。而将宿主植物抗性与生物防治剂结合,本是一条充满希望的可持续防控之路,可番茄植株自身的一些防御 “小手段”,比如形态抗性特征、次生代谢产物和植物挥发物等,却可能在不经意间影响了这些生物防治 “小卫士” 的工作效率。所以,到底该如何协调它们之间的关系,成了农业领域亟待解决的难题。
为了攻克这一难题,来自国外的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦于南美番茄潜叶蛾,针对其三种主要的天敌 —— 赤眼蜂(Trichogramma achaeae)、潜蝇姬小蜂(Necremnus tutae)和小花蝽(Macrolophus pygmaeus),研究它们与不同番茄基因型之间的相互作用。研究结果显示,抗性栽培品种 Corona F1 和抗性野生番茄品种Solanum neorickii对这些天敌的寄生、捕食效率以及生存并没有明显的负面影响,二者似乎能和谐共处,协同对抗潜叶蛾;然而,抗性野生番茄Solanum arcanum却截然不同,它严重阻碍了天敌们发挥作用,降低了寄生蜂的寄生率和小花蝽的捕食效果,还延长了小花蝽若虫的发育时间,降低了其存活率。该研究成果发表在《Biological Control》上,为可持续的害虫防控策略提供了重要依据,有助于优化综合害虫管理(IPM)方案,减少化学农药的使用,保护生态环境。
在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,精心挑选了 6 种对南美番茄潜叶蛾具有不同抗性水平的番茄基因型植株,其中包括抗性较强的S. arcanum、S. neorickii和 Corona F1,以及相对易感的品种。接着,针对不同的天敌昆虫,分别建立了相应的昆虫饲养体系,确保实验对象的稳定供应。最后,通过设置一系列生物测定实验,观察并记录天敌在不同番茄基因型植株上的表现,如寄生率、捕食量、若虫发育时间和存活率等数据,并运用合适的统计分析方法对这些数据进行处理。
下面来详细看看研究结果:
- 番茄基因型对赤眼蜂(T. achaeae)的影响:研究人员发现,不同番茄基因型影响了潜叶蛾卵的大小。当潜叶蛾在S. arcanum上取食时,产下的卵显著大于在其他一些品种上的卵。在没有番茄叶片存在时,潜叶蛾在不同基因型番茄上产生的卵,对赤眼蜂的寄生率和羽化率并没有显著影响,但 Corona F1 上的卵孵化出的雌性赤眼蜂比例较低。而当卵放置在番茄叶片上时,情况就大不一样了。在S. arcanum叶片上的卵,被赤眼蜂寄生的数量明显少于其他基因型,并且没有寄生蜂后代羽化。
- 番茄基因型对潜蝇姬小蜂(N. tutae)的影响:番茄基因型对潜蝇姬小蜂的羽化数量、性别比例以及寄主潜叶蛾成虫的羽化数量都有显著影响。在S. arcanum上,潜蝇姬小蜂羽化数量明显少于在 Noire de Crimée 和S. neorickii上的数量;在 Corona F1 上的雌性比例显著高于S. neorickii;同时,在S. arcanum上羽化的潜叶蛾成虫数量显著多于其他基因型。
- 番茄基因型对小花蝽(M. pygmaeus)的影响:在捕食能力方面,番茄基因型显著影响小花蝽对潜叶蛾卵和幼虫的捕食量以及取食痕迹数量。在S. arcanum上,小花蝽对卵和幼虫的捕食量都显著低于其他基因型。在若虫发育和存活方面,当有潜叶蛾卵存在时,S. arcanum上小花蝽一龄若虫的存活率显著低于其他基因型;当没有潜叶蛾卵时,S. arcanum上一龄若虫存活率也较低,且若虫发育至成虫的时间显著延长。
综合研究结论和讨论部分,该研究首次全面评估了不同番茄基因型对三种天敌昆虫的影响。研究发现,番茄植株上的腺毛起着关键作用,S. arcanum拥有丰富的腺毛,这些腺毛就像一道道 “屏障”,阻碍了天敌昆虫接近猎物或寄主,从而影响了它们的防控效果;而 Corona F1 和S. neorickii腺毛较少,对天敌的负面影响较小。这一研究结果对于优化综合害虫管理策略具有重要意义,为农业生产者在选择番茄品种和生物防治方案时提供了科学依据,有助于实现可持续的害虫防控,减少化学农药的依赖,保护生态平衡,让番茄种植更加绿色、环保、高效。