常见水稻蚜虫生物学和生态学研究进展_邢亚楠.pdf

综合Vol.53 No.1水稻是全世界最重要的口粮作物之一，50%以上世界人口以稻米为主食。我国是亚洲栽培稻的起源中心之一，是世界最大的水稻生产国，总产量位居世界第一1-2。同时我国也是世界最大的稻米消费国，大约有 65%的中国人口以稻米为主食3-4。因此，确保我国水稻产业可持续发展，对促进农业增产、农民增收、经济稳定具有重要意义4-5。稻飞虱、二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟等是水稻生产上常见的几种重要害虫6-7，其发生为害严重制约水稻产量、降低稻米品质。蚜虫是世界性的重要经济昆虫，随着近年来全球气候变暖、种植结构和方式的不断变化，水稻蚜虫大幅发生，调查发现其不仅在我国南方双季稻区发生为害，在北方稻区也有发生，具有上升为水稻主要害虫的趋势8-11。蚜 虫 隶 属 于 昆 虫 纲（Insct）半 翅 目（Hemiptera），是半翅目昆虫中一个较大的类群，我国蚜虫种类资源丰富，已知 1 000 多种12-13。我常见水稻蚜虫生物学和生态学研究进展邢亚楠1，代克涛2，桑海旭1*，马晓慧1，车喜庆1，孙富余3，吕洋4（1 辽宁省盐碱地利用研究所，辽宁盘锦124010；2 中化现代农业有限公司，北京100010；3 辽宁省农业科学院 植物保护研究所，沈阳110161；4 黑龙江省农业科学院 牡丹江分院，黑龙江牡丹江157000）摘要：蚜虫是世界性的重要经济昆虫，近些年调查发现水稻蚜虫大幅发生，具有上升为水稻主要害虫的趋势，给水稻生产造成了严重的经济损失，然而国内外关于水稻蚜虫的研究报道较少。综述了我国水稻蚜虫常见种类、生物学特性及各生态学因子对蚜虫种群动态的影响，分析了存在的问题，旨在为水稻蚜虫综合防控提供技术支持。关键词：水稻蚜虫；种类；生物学特性；生态学中图分类号：S435.112+.9;Q969.36+7.2文献标志码：A文章编号：1673-6737（2023）01-0059-06Research Progress in Biology and Ecology of Common Rice AphidsXING Ya-nan1,DAI Ke-tao2,SANG Hai-xu1*,MA Xiao-hui1,CHE Xi-qing1,Sun Fu-yu3,LV Yang4(1 Liaoning Provincial Saline-Alkali Land Utilization And Research Institute,Panjin Liaoning 124010,China;2 Sinochem Modern Agriculture Holdings,Beijing 100010,China;3 Institute of Plant Protection,Liaoning Academy of Agricultural Sciences,Shenyang 110161,China;4 Institute of Mudanjiang,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Mudanjiang Heilongjiang 157000,China)Abstract:Aphids are important economic insects worldwide.In recent years,surveys have found that rice aphids have occurred inlarge numbers and have a tendency to rise to the main pests of rice,causing serious economic losses to rice production.However,there are few reports on rice aphids at home and abroad.This article reviews the common types of rice aphids in China,theirbiological characteristics and the impact of various ecological factors on the population dynamics of aphids,analyzes the existingproblems,and aims toprovide technical support for the integrated control ofrice aphids.Key words:Rice aphids;Species;Biological characteristics;Ecology基金项目：国家重点研发计划项目（2018YFD0200200）；辽宁省自然基金指导计划项目（2019-ZD-0398）。收稿日期：2022-04-26作者简介：邢亚楠（1988-），女，助理研究员，研究方向为水稻病虫草害综合防治。*通讯作者：桑海旭（1970-），男，研究员，研究方向为水稻病虫草害综合防治。59-DOI:10.16170/ki.1673-6737.2023.01.003邢亚楠等常见水稻蚜虫生物学和生态学研究进展综合国各大稻区常见蚜虫包括麦长管蚜荻草谷网蚜Sitobion miscanthi（Takahashi）、麦 二 叉 蚜Schizaphis graminum（Rondani）、禾谷缢管蚜Rhopalosiphumpadi（Linnaeus）等。其中，麦长管蚜为南方各大水稻产区的优势种，主要在水稻穗期聚集为害。水稻蚜虫的发育历期短、繁殖能力强，在适宜环境条件下可大规模聚集发生，不仅刺吸水稻汁液为害，还可以间接传播水稻病毒14-15。相关学者们将蚜虫作为研究昆虫生物学问题的重要对象16，研究内容主要包括其生活史、生理及田间消长规律等。蚜虫生态学主要研究其发生为害与温湿度及降雨等气候因子的相关性17。因此，有必要开展水稻蚜虫生物学和生态学的研究，这些研究不仅是开展水稻蚜虫综合防治的基础，也是开展水稻蚜虫其它研究方向的基础。1水稻蚜虫生物学特性1.1常见水稻蚜虫种类及形态特征鉴别蚜虫形态学鉴别特征除了其头部、胸部、腹部的形状、大小、颜色外，也包括一些更细微的分类特征如触角节数长度、感觉孔数量分布、额瘤明显程度、体表斑纹、翅脉分支、腹管及尾片的形状等，详见表 118。1.2常见水稻蚜虫的寄主种类及危害水稻的部位水稻为常见蚜虫的偶发性寄主，随着近年气候及种植结构的不断变化，蚜虫在我国南方部分稻区乃至北方稻区发生为害，主要以成虫刺吸水稻茎秆、嫩穗，影响水稻生长发育，且分泌蜜露引发煤污病，导致水稻秕谷率上升、千粒重下降，影响水稻产量。水稻常见蚜虫的寄主种类及在水稻上的危害部位见表 219。1.3常见水稻蚜虫在我国稻区的已知分布据报道，水稻发生的蚜虫主要为麦类蚜虫20。特征麦长管蚜麦二叉蚜禾谷缢管蚜有翅胎生雌蚜无翅胎生雌蚜有翅胎生雌蚜无翅胎生雌蚜有翅胎生雌蚜无翅胎生雌蚜体长约2.2 mm约2.4 mm约1.7 mm约1.7 mm1.31.6 mm1.31.8 mm体形长卵圆形长卵圆形卵圆形卵圆形宽卵圆形宽卵圆形腹部特征背面两侧各具 45 背面两侧各具 6 个背面中央有 1 条背面中央有 1 条腹管基部周围腹管基部周围个褐色斑纹暗褐色斑纹深绿色纵线，深绿色纵线铁锈红色，铁锈红色，侧斑灰褐色腹背后方具黑斑腹背后方具黑斑额瘤形状明显外倾明显外倾不明显不明显不明显不明显触角与体长等长或者稍与体长等长或者稍比体短，第 3 节上 比体短，为体长一半 比体短，第 3 节约有 比体短，第 5、6 节长，褐色至黑褐色，长，近于黑色，有圆形次生感觉孔或者稍长感觉孔 2030 个各有感觉孔 1 个第 3 节上有圆形次第3节上有圆形59 个，排成 1 行生感觉孔 618 个，感觉孔04个排成 1 行翅有翅，透明，无翅有翅，透明，无翅有翅，透明，无翅翅脉分 3 叉翅脉分 2 叉翅脉分 3 叉腹管长圆筒形，黑色，长圆筒形，黑色，短圆筒形，绿色，圆筒形，绿色，短圆筒形，黑色，端 短圆筒形，黑色，端端部具网状纹；端部具网状纹；端部色暗；长度端部色暗；长度部缢缩如瓶颈；长部缢缩如瓶颈；长长度为尾片的 2 倍 长度为尾片的 2 倍为尾片的 1.8 倍为尾片的 1.8 倍度为尾片的 1.7 倍度为尾片的 1.7 倍尾片尾片细长，茎部稍尾片细长，茎部稍茎半部有横纹，茎半部有横纹，尾片指状，黑色，尾片指状，黑色，粗，每侧各有细刚粗，每侧各有细刚尾片指状，绿色，尾片指状，绿色，圆锥形，每侧各有圆锥形，每侧各有毛 34 根，成蚜毛 34 根，成蚜侧毛 2 对侧毛 2 对刚毛 3 根刚毛 3 根尾片呈长锥形尾片呈长舌状头胸部多呈暗褐色或者暗绿色，腹部黄褐色至绿色草绿至橘红色，复眼多呈深红色头胸部灰黑色，腹部淡绿色豌豆绿色头、胸部黑色，腹部暗绿色带紫褐色暗绿色或者深紫褐色体色表 1水稻常见蚜虫的主要特征60-邢亚楠等常见水稻蚜虫生物学和生态学研究进展综合蚜虫种类寄主种类危害水稻部位麦长管蚜小麦、大麦、莜麦、高粱、水稻、玉米、鹅冠草、荻草一般在水稻叶面和穗部为害，苗期为害轻，穗期为害较重，灌浆期危害最为严重麦二叉蚜小麦、大麦、莜麦、黑麦、高粱、水稻多在水稻叶片正、反面、基部及叶舌内为害，苗期为害较重，分泌毒素，叶片形成黄褐色枯斑，严重时甚至死亡禾谷缢管蚜玉米、高粱、小麦、大麦、莜麦、水稻一般在水稻叶片反面及苗基部为害，偶然危害穗及秆，均无危害状表 2水稻常见蚜虫的寄主种类及危害水稻部位20 世纪 60 年代，蚜虫在水稻上危害轻微；70 年代后期，在长江中下游流域，江西、江苏、浙江、上海等地连作晚熟稻及迟熟稻上间歇危害成灾15。龚航莲等对江西萍乡地区水稻蚜虫种类进行鉴定，发现中晚稻上能见到的蚜虫有 3 种，为麦长管蚜、玉米蚜、莲缢管蚜21。康宁等调查发现新疆和田地区水稻蚜虫以麦二叉蚜为主，其次是麦长管蚜及少量禾谷缢管蚜22。1995 年，江西省崇义县调查发现晚稻上稻蚜（麦长管蚜）大发生，百丛蚜量2 00013 000 头，严重危害水稻品质及产量23。据报道，1995 年 10 月中旬，麦长管蚜在贵州省思南县晚稻穗部大量聚集为害，属历史罕见24。2003 年6 月，蔡良华等在江苏省海门市德胜镇水稻育秧基地调查，发现麦长管蚜为害水稻叶片，使秧苗叶色轻度发黄25。2006 年，蒋耀培等对上海地区水稻蚜虫进行初步调查发现，稻蚜（麦长管蚜）发生面积约 0.97 万 hm220。麦长管蚜为温岭市连作晚稻上的主要害虫，从 20 世纪 90 年代前的零星发生，发展为常年发生，危害趋势不断上升26。我国目前长江中下游水稻蚜虫被报道的优势种多为麦长管蚜27，而北方地区鲜有关于水稻蚜虫的研究文献；但实际上蚜虫具有迁飞性、突发性、聚集爆发性等特点，同时每种蚜虫对生活条件都有一定的要求，如麦长管蚜对环境的适应范围较广，在南北方均有发生，因此各地水稻蚜虫优势种应与当地的种植结构及气候条件有关。1.4常见水稻蚜虫生活史生活史指昆虫一年内的发育史，是重要的生物学特性。了解水稻蚜虫生活史，对研究其生防发展十分重要。蚜虫生活史复杂，可分为不全周期、全周期两种。其中全周期生活史中，根据寄主的不同，分为同寄主和异寄主两类28。一般蚜虫会依据当地的气候条件灵活选择最适的生殖方式29-30。1.4.1不全周期生活史不全周期生活史是指在整个生活周期中无雄蚜出现，全年中均以雌蚜进行孤雌生殖，寄主上一年可发生多代，由于繁殖能力极强，往往会引起种群数量短时间内的激增，出现世代重叠现象。当种群密度较高时，便会产生有翅蚜，在寄主间迁飞扩散31。不全周期型蚜虫主要通过快速的基因突变克服染色体重组的不足，更快更好地适应复杂多变的环境，对物种的遗传多样性和生态适应性具有深远的影响32-33。研究表明，禾谷缢管蚜的无性繁殖较有性繁殖更能增加物种的变异性34。但终年不全周期生活史蚜虫种类不多。1.4.2全周期生活史全周期生活史是指在整个生活周期中以孤雌