不同桑品种对菱纹叶蝉抗性的研究

 
雷国新    靳永年   李章宝    谈顺友    彭世爱
(湖南省蚕桑科学研究所)

摘 要 本研究用6个对黄化型萎缩病不同抗性的桑品种为材料、调查不同品种的枝、叶外部形态、结构特征、化学成分与桑菱纹叶蝉虫口密度的相关性以及接种菱纹叶蝉后的发病率,以探讨不同抗病性桑品种对菱纹叶蝉的抗性。研究结果表明,高抗品种育2号、湘456枝条木栓化程度高,叶背沿叶脉表皮毛密厚、叶片总糖含量低、虫口密度小,媒介昆虫接种发病率低;感病品种湖桑32号、湘7920枝条木质疏松,叶背沿叶脉表皮毛稀疏,叶片总糖含量高,虫口密度大,媒介昆虫接种发病率高。
关键词 桑树品种 抗性 菱纹叶蝉 

  桑树萎缩病是一种危险性病害。在自然条件下,媒介昆虫——桑菱纹叶蝉(凹缘、拟 缘纹叶蝉)是这种病害的唯一传染途径。研究桑树品种的抗病机制除了探讨桑品种自身生 理生化的抗病机制外,还应注意桑品种对传病媒介昆虫菱纹叶蝉抗性的研究。水稻、棉花 等大田作物品种对某些稻虫、棉虫的抗性研究已取得显著进展。研究利用桑树品种抗虫性防治菱纹叶蝉,既可减轻对桑树芽、叶的直接危害,又能控制菱纹叶蝉传毒引致桑树萎缩病的发生。
  本研究从不同抗病性桑品种枝、叶的形态结构特征与菱纹叶蝉虫口密度的相关性,以及叶质化学成分与接种菱纹叶蝉的桑品种发病率来探讨桑品种对菱纹叶蝉的抗性。

  1 材料与方法

  1.l 供试桑品种
  选用对桑黄化型萎缩病不同抗性的桑品种6个,即高抗品种育2号、湘456、中抗品种湖桑7号、湖桑197,感病品种湘7920、湖桑32号。
  1.2 试验方法
  取上述6个桑品种的枝、叶,用光学仪器观察其外部形态和组织结构特征。并测定其 叶质化学成分(粗蛋白用开氏法,总糖量用裴林——碘量法)。
  5月中旬在澧县官垸乡蚕桑场大田桑园调查不同桑品种菱纹叶蝉虫口密度。采用随机取样法每品种查20株,记录虫口数,按实际栽植密度计算每亩虫口数。
  虫传接种 在澧县余家台乡保福村无病隔离区栽植的上述6个桑品种。每品种各30株。5月下旬在病区捕捉获毒菱纹叶蝉,分别接种到鉴定苗上,每株投放菱纹叶蝉5头,用纱笼捆住防逃。9月下旬调查发病率。

    2  试验结果

    2.1 桑树品种的形态结构特征与抗虫性关系
  通过不同抗病性6个桑品种枝、叶形态结构特征的观察比较,发现与抗虫性有一定相关性,见表二。
  从上表不难看出,桑品种枝条木栓化程度的高低,叶背面沿叶脉处表皮毛的疏密与品种的抗虫性关系青切。育2号、湘456枝条木栓化程度高,叶背沿叶脉表皮毛密厚,虫口密度小。湖桑32号、湘7920枝条木质疏松,叶背沿叶脉表皮毛稀疏,虫口密度大。
  2.2 桑树品种叶质化学成分与抗虫性的关系
  测定不同桑品种叶片粗蛋白和总糖含量结果表明,6个桑品种中总糖含量存在明显差异,见表2。
  表1 桑品种枝、叶形态结构特征对菱纹叶蝉抗性调查
Tabel Investigation on the resistance of mophology and structuralcharacteristic of mulberry branch and leaf to Hishimonus sellatus U.


表2  桑叶化学成分与菱纹叶蝉接种发病率关系 
Table 2 The relation between chemical composition of mul-berry leaf and the incidence of disease after they were inoc-ulated Hishimonus sellatus U.

  抗性品种叶片中总糖含量明显低于感病品种,其顺序为育2号<湘456<湖桑197<湖桑7号<湖桑32号<湘7920。桑品种叶质中总糖含量与媒介昆虫传毒接种发病率的关系存在明显相关性,即总糖含量越高,昆虫接种发病率越高,对菱纹叶蝉抗性越弱;表现该品种愈易感病,反之,对菱纹叶蝉抗性强。

  3 结语与讨论

  3.l 作者近年研究桑树抗病机制的结果表明,对黄化型萎缩病不同抗性的桑品种,其抗病性与桑树机体内过氧化物酶同工酶的活性及其酶谱的表型特征密切相关(研究报告载 《蚕业科学》1995年第4期);其对传病媒介昆虫菱纹叶蝉的抗性,直接受桑技、叶的形态 结构特征和叶片组织内左右叶蝉趋食传毒的化学成分所影响。上述这些与桑品种抗性密切相关的因素,都是遗传基因表达的结果。
  3.2 通过观察研究发现,叶背面沿叶脉表皮毛着生的厚密稀疏状态,与桑菱纹叶蝉的喜嗜性有很大的关系。研究结果表明,叶脉表皮毛着生厚密的,虫口密度少,表皮毛稀疏的,虫口密度大。桑菱纹叶蝉是一种典型的维管束取食昆虫,它以口针插入到叶脉韧皮部筛管组织内吸食叶汁而获毒,厚密的表皮毛成为昆虫取食的机械障碍,致使桑菱纹叶蝉不 喜选它作食料或栖息地,所以虫口密度较少,获毒传毒的机率也少。从参试的6个不同抗 病性品种看出,高抗品种一般具有表皮毛着生厚密的特点,从而说明,桑叶的形态学特 征,直接影响着桑树对菱纹叶蝉的抗性。
  3.3 日本学者田浜康夫、土居养二等先后研究证明,桑菱纹叶蝉在木栓枝条的叶片上取食吸毒,不仅虫子不能获毒,而且导致叶蝉体质弱、死亡率高。如果在未木栓化枝条的叶子上取食,虫子可以获毒。虽然目前对这一现象产生的内在因素尚未明了,但不少国外学者认为,这与随着枝条木柱化程度的增高,枝、叶内对叶蝉获毒、存活、发育和繁殖不利的某些化学物质的含量累增有关。本研究参试的6个不同抗性的桑品种,在树体同一部位,其枝条木柱化的程度差异较大。试验结果明显看出,抗病性品种木栓化程度比感病品种高,桑菱纹叶蝉在硬度较大的枝条上的叶片摄食后,致使昆虫体质弱,生命力差,死亡率高,造成传毒机率少,因此,抗病性品种抗御媒介昆虫摄食传毒的能力较强,昆虫接种发病率低,从而显示出高抗品种对传病媒介昆虫具有较强的抗生性。
  3.4 不同抗病性品种桑叶化学成分分析结果表明,感病品种叶片的总糖量明显高于抗 性品种。即总糖含量越高的品种愈易感病。大量粮、棉作物抗虫机制研究的资料表明,昆虫与寄生植物之间的关系,很大程度受昆虫取食行为所调节,韧皮部汁液的化学成分,决定着昆虫对一种植物呈趋还是避,即该种植物是否具有吸引或排斥这种昆虫持续取食及产 卵、栖息的特定化学因素。可以认为,桑叶中糖的含量是左右着桑菱织叶蝉趋性的重要化 学物质之一,含糖量高的桑品种,则菱纹叶蝉趋性强,取食频率密,虫口多,获毒传毒机率高,故表现为昆虫接种发病率高。
  3.5 在自然条件下,桑树萎缩病唯一的传染途径是媒介昆虫桑菱纹叶蝉从病树吸毒获 毒,进而向健树传毒。选育和栽培抗御这一害虫的桑品种,是控制桑树萎缩病为害的有效 途径之一。进一步查明桑树对桑菱纹叶蝉的抗性机制,无疑对加快桑树抗虫有种步伐具有十分重要的意义。因此,拓展这一抗虫机制的研究领域,尤其是深入探索桑树机体内传递抗虫有关的化学物质,以选育出综合经济性状优良,对桑菱纹叶蝉具有持久抗性的桑树新品种,是桑树育种和桑保工作者面临的一项重大课题。

                   (原载《蚕桑通报》1997年第1期,文中英文摘要略)