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为解决日本梨园中红蜘蛛(Tetranychus urticae Koch)防治难题,研究人员开展了关于农药使用调整对植绥螨物种组成及商业化加州新小绥螨(Neoseiulus californicus)控螨效果影响的研究。结果表明优势种发生转变,商业 N. californicus 分布减少,该研究为生物防治提供了理论依据。
在日本,日本梨(Pyrus pyrifolia (Burm. f.) Nakai var. culta (Makino) Nakai)是广泛种植的果树。然而,自 20 世纪 60 年代以来,红蜘蛛(Tetranychus urticae Koch)成为日本梨园的主要害虫,它取食叶片,导致叶片变黑、脱落,果实品质下降,造成巨大经济损失。长期以来,化学农药一直是防治红蜘蛛的主要手段,但红蜘蛛繁殖速度快、生命周期短,已对几乎所有市售化学农药产生抗药性。同时,过度使用化学农药还会对红蜘蛛的天敌植绥螨(Acari: Phytoseiidae)造成负面影响,常常引发红蜘蛛的爆发。因此,减少对化学农药的依赖,推广利用植绥螨进行生物防治,对实现红蜘蛛的可持续控制至关重要。
为了解决这些问题,日本宇都宫大学(Utsunomiya University)的研究人员开展了一项研究。他们评估了农药使用调整对日本梨园植绥螨物种组成及后续利用商业化加州新小绥螨(Neoseiulus californicus,简称 N. californicus)进行红蜘蛛防治效果的影响。研究成果发表在《Applied Entomology and Zoology》杂志上。
研究人员采用了以下几种主要关键技术方法:一是对螨类进行采样,在不同果园不同时间间隔采集叶片上的螨类样本;二是 DNA 提取,从植绥螨个体中提取基因组 DNA;三是利用 PCR 技术,通过物种特异性引物鉴别 N. californicus;四是进行微卫星基因分型和数据分析,评估 N. californicus 的遗传结构;五是通过定量测序(QS)预测植绥螨物种组成。
研究结果如下:
- 红蜘蛛和植绥螨的种群动态:在研究期间,Site A 的红蜘蛛密度在 2019 - 2021 年一直保持较低水平。Site B 在 2022 年红蜘蛛密度较低,但局部地区出现爆发,2023 年红蜘蛛于 6 月 7 日首次出现,7 月 14 日达到高峰后迅速下降。在植绥螨物种组成方面,2019 年 Site A 在红蜘蛛密度较高时,N. californicus 占主导;2021 年秋季,A. eharai、E. sojaensis 和 N. californicus 均有出现。2022 年和 2023 年,Site B 的优势种为 A. eharai,其次是 N. californicus,还有少量 T. vulgaris 和 E. sojaensis。
- N. californicus 的遗传结构:研究人员对 2019、2022 和 2023 年收集的 N. californicus 进行了遗传分析。结果显示,2019 年,商业 N. californicus 在 Site A 的采样日期中高频出现;2022 年 7 月 20 日和 2023 年 7 月 19 日,商业 N. californicus 在 Site B 首次被观察到,且在不同年份分布在不同地块的树上。
研究结论和讨论部分指出,研究中使用的基于 QS 的方法可用于估计多种植绥螨物种的丰度,改进后的方法可能适用于多种果树及其林下植被中的植绥螨物种,但还需进一步验证。在果园采用土壤堆根际限制栽培系统时,商业 N. californicus 可能会从安装释放材料的树扩散到相邻未安装的树,且在该系统中可能更有效地控制红蜘蛛,但由于释放材料安装延迟,商业 N. californicus 在红蜘蛛出现后才分布到叶片上,导致 2022 年和 2023 年对红蜘蛛密度的抑制不足。商业 N. californicus 分布不足可能是由多种原因造成的,包括内共生捕食、与本地 N. californicus 的竞争等,这些因素在未来研究中需要进一步探讨。此外,农药使用的变化可能导致植绥螨优势种从 N. californicus 转变为 A. eharai,需要研究这两种螨对研究地点使用的化学农药的敏感性。总体而言,该研究为日本梨园红蜘蛛的生物防治提供了重要的理论依据,有助于优化防治策略,提高生物防治效果。