
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
分子肠道内容分析揭示捕食性天敌对甜菜田蚜虫的取食偏好与生物防治潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:BioControl 2.7
编辑推荐:
针对甜菜作物重要害虫Aphis fabae和Myzus persicae的生物防治需求,研究人员通过qPCR分子检测技术分析三种天敌昆虫(Cantharis lateralis、Coccinella septempunctata和Chrysoperla carnea)的肠道内容物,发现捕食者对低密度M. persicae表现出显著偏好,其中广食性天敌贡献93%的A. fabae捕食压力,而专食性天敌在M. persicae控制中占比23%,为甜菜田蚜虫综合治理提供了重要依据。
甜菜作为欧洲和北美的重要经济作物,长期受到两种蚜虫的严重威胁:直接取食汁液的黑豆蚜(Aphis fabae)和传播甜菜黄化病毒(Beet Virus Yellows, BYV)的桃蚜(Myzus persicae)。随着新烟碱类种子处理剂在欧盟的禁用,化学防治面临抗药性和生态风险的双重挑战。在此背景下,丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)植物与环境科学系的研究团队在《BioControl》发表论文,创新性地运用分子生物学手段解析了田间天敌群落的控害效能。
研究人员采用三大关键技术:1)田间采样结合干式陷阱法收集天敌昆虫;2)基于Harper等(2005)开发的物种特异性引物进行实时定量PCR(qPCR)检测;3)通过饲喂实验测定DNA半衰期(Dhalf)。研究团队在丹麦洛兰岛的11个甜菜田开展为期两年的调查,系统评估了两种广食性天敌——七点瓢虫(Coccinella septempunctata)和红翅萤(Cantharis lateralis),以及专食性天敌——草蛉幼虫(Chrysoperla carnea)的捕食贡献。
【蚜虫种群动态】
田间数据显示A. fabae平均密度达14.3头/株,显著高于M. persicae(0.02头/株)。两种蚜虫种群均在6月下旬达到峰值,7月中旬急剧下降,与天敌种群动态呈现显著同步性(图1)。值得注意的是,尽管M. persicae密度极低,其检出率仍高达28%,提示天敌存在显著取食偏好。
【DNA检测时效】
饲喂实验建立的probit模型显示(图3),不同天敌的DNA半衰期存在显著差异:七点瓢虫最长(A. fabae: 26.5±5.5 h;M. persicae: 28.8±6.1 h),草蛉幼虫次之(12.1±4.0 h和19.2±3.1 h),红翅萤最短(8.0±2.4 h和16.6±2.8 h)。这一发现为准确计算捕食潜力提供了关键参数。
【捕食贡献评估】
通过改进的捕食潜力指数公式(结合阳性检出率、Dhalf和摄食速率),研究发现广食性天敌贡献了A. fabae 93%的捕食压力,而专食性天敌在M. persicae控制中占比达23%(表3)。其中七点瓢虫因高密度(0.092头/株)和高摄食率(23.8±2.6头/天)成为最有效的控害物种。
【讨论与展望】
该研究首次通过分子证据揭示:1)天敌群落能有效抑制M. persicae种群(捕食潜力0.04头/天超过其种群增长率0.356 day-1);2)A. fabae虽超出天敌控制阈值,但结合寄生蜂等其他因子仍可延缓暴发;3)蜜露取食可能影响检测准确性,需进一步验证。作者建议通过花卉条带等生态工程增强天敌种群,特别是早季活动的红翅萤,以提升生物防治效果。这项研究为甜菜田害虫综合治理提供了量化依据,推动从化学防治向生态调控的转型。
生物通微信公众号
知名企业招聘