不同叶毛类型的番茄品种上，Neoseiulus californicus (Mcgregor)（蜱螨目：Phytoseiidae科）捕食Aculops lycopersici (Massee)（蜱螨目：Eriophyidae科）的繁殖性能与年龄阶段及两性生命表研究

《Crop Protection》：Performance and age-stage, two-sex life table of Neoseiulus californicus (Mcgregor) (Acari: Phytoseiidae) preying on Aculops lycopersici (Massee) (Acari: Eriophyidae) across tomato cultivars differing in leaf trichomes

番茄品种叶面毛状结构与捕食性螨生命表参数关联性研究。

　　

纳林·戈克（Narin G?k）|纳比·阿尔珀·库姆拉尔（Nabi Alper Kumral）|苏丹·乔巴诺卢（Sultan ?obano?lu）|尼梅特·塞玛·根杰尔（Nimet Sema Gen?er）|努拉伊·阿克布达克（Nuray Akbudak）

土耳其安卡拉植物保护中央研究所植物保护系

摘要

Neoseiulus californicus（麦克格雷戈，McGregor）（蜱螨目：Phytoseiidae科）这种生物控制剂的发育和活动可能会受到植物表面物理屏障（如腺毛和非腺毛）以及某些化学成分的阻碍。虽然这些屏障对捕食性螨虫具有抑制作用，但它们可能对微小的植物寄生螨虫（尤其是番茄锈螨Aculops lycopersici（马塞，Massee）（蜱螨目：Eriophyidae科）有利。本研究评估了N. californicus在不同番茄品种（包括一个野生基因型）上捕食A. lycopersici时的年龄阶段和两性生命表参数，这些品种的腺毛和非腺毛密度各不相同。尽管宿主植物的特性对捕食性螨虫的生命史特征有显著影响，但N. californicus在所有测试品种上均成功完成了发育并进行了繁殖。在纳扎尔（Nazar）品种上，幼虫发育时间最短；而在古尔佩姆贝（Gulpembe）品种上最长。不同品种之间存在明显的表现差异：具有高腺毛密度的野生基因型博福特（Beaufort）显著阻碍了捕食者的表现，导致其繁殖力和种群增长率最低。相反，乌格19046（Ug19046）品种的繁殖成功率最高，而Y65品种的成虫寿命最长。这些结果表明，尽管N. californicus能够在多种番茄基因型上捕食A. lycopersici，但其生物表现受到特定品种叶片表面特征的强烈限制。本研究的结果为改进针对番茄栽培中A. lycopersici侵染的生物控制策略提供了宝贵的见解。

引言

Aculops lycopersici（马塞，Massee）（蜱螨目：Eriophyidae科）在全球温室和露天番茄种植中会造成严重损害（Duso等，2010；Van Leeuwen等，2010；Cobanoglu和Kumral，2014；Moerkens等，2018；Pfaff等，2020；Vervaet等，2021）。它在茄科植物中的寄主包括番茄、茄子、辣椒以及许多杂草（Perring和Farrar，1986；Duso等，2010；Kumral和Cobanoglu，2015）。这种害虫在露天田地通常从6月到10月出现，具体取决于地区和气候条件，在温室中则全年可见。害虫取食植物后产生的早期症状容易被误认为是营养缺乏、水分胁迫或植物病害的迹象（Duso等，2010；Aysan和Kumral，2018；Greenhalgh等，2020；Pfaff等，2020）。随着持续取食，腺毛头部的颜色会变成琥珀色，随后腺毛和非腺毛都会受损，导致局部组织严重坏死（Van Houten等，2013a）。随后叶片和茎部会出现变红和青铜化的症状（Anderson，1954；Van Houten等，2013a）。损害通常从植株下部开始，并向上蔓延（Bailey和Keifer，1943）。在高密度种群的情况下，叶片会出现锈斑，果实也会变红（Bailey和Keifer，1943；Anderson，1954）。A. lycopersici造成的损害通常很严重，可能导致产量损失25%至100%（Bailey和Keifer，1943；Al-Azzazy和Alhewairini，2018）。

Vervaet等（2021）的综述指出，化学控制方法具有挑战性，因为使用广谱杀虫剂而非选择性杀虫剂会导致番茄锈螨更快繁殖。此外，有潜力的捕食性螨虫对番茄植物的适应性也增加了控制难度。研究表明，番茄植株上的腺毛结构为锈螨提供了庇护所，同时对其捕食者产生了不利影响。这些捕食者因其幼虫期、若虫期和成虫期的活跃捕食行为以及极短的发育时间而受到青睐。一些捕食性物种具有更广泛的寄主范围，并被广泛用于保护性栽培中，以将螨虫、蓟马和白粉虱等害虫的数量降至经济阈值以下（Kim等，2008；Van Driesche等，2010；Amor等，2012）。多项研究表明，Neoseiulus californicus（麦克格雷戈，McGregor）（该研究的主要研究对象，常见于土耳其自然环境中，?akmak和?obano?lu，2006）能有效捕食A. lycopersici（Castagnoli等，2003；Trottin-Caudal等，2003；Fischer和Mourrut-Salesse，2005；Vervaet等，2021）。尽管Phytoseiidae螨虫具有抑制害螨的潜力且商业效果显著，但番茄植株的物理屏障（腺毛和非腺毛）及化学成分（拒食剂、毒素和驱避剂）限制了它们的发育和活动（Kennedy，2003；Simmons和Gurr，2005）。此外，A. lycopersici的微小体型使其能够在腺毛内免受天敌的攻击（Aysan和Kumral，2018）。然而，这种负面影响的性质在不同捕食者物种间存在差异。例如，高密度的腺毛已被证明会显著减少某些Phytoseiidae螨虫（如Phytoseiulus macropolis（Banks）和Phytoseiulus longipes Evans（Sato等，2011；Savi等，2021）的捕食量和产卵量。此外，特定的叶片表面结构和腺毛特征会显著影响另一种捕食者的发育时间、繁殖力和生命表参数（Kennedy，2003；Saber和Momen，2005；Sakamoto等，2012）。这些相互矛盾的证据强调了针对当地番茄基因型进行N. californicus表现评估的必要性。最近的研究表明，不同番茄品种具有不同的物理（腺毛密度）和化学成分（Chatzivasileiadis等，1999；Simmons和Gurr，2005；Keskin和Kumral，2015）。这些物理和化学性质对A. lycopersici种群发育和繁殖的影响已得到明确证实（Aysan和Kumral，2018）。G?k等（2024）的一项研究全面调查了49个番茄品种的腺毛密度和酰糖分泌情况，量化了叶片、茎和枝条上四种关键腺毛类型（腺毛IV型和VI型；非腺毛III型和V型）的密度。这些发现有助于识别抗虫品种并优化生物控制方案（G?k等，2024）。尽管土耳其种植了大量番茄品种，但尚未有研究评估其植株的形态特征对Phytoseiidae捕食者的影响。只有少数研究探讨了番茄腺毛与N. californicus之间的关系，且没有研究关注品种特异性效应（Cedola等，2001；Koller等，2007；Schausberger等，2009；Van Houten等，2013b）。

本研究通过探讨番茄植株、A. lycopersici和捕食者N. californicus之间的三级营养关系来填补这一知识空白。N. californicus常见于这两种螨虫共存的田间。我们假设腺毛密度较低或化学抑制作用较弱的番茄基因型能增强N. californicus的生物控制效果，而腺毛密度较高或化学抑制作用较强的基因型则会抑制捕食者的表现。要实现高效的害虫管理，需要深入了解节肢动物的生物学特性和种群动态。为此，我们采用了Chi和Liu（1985）及Chi（1988）提出的两性生命表分析模型，该模型能够整合年龄、发育阶段和两性生长率的数据，从而准确估算内在增长率（r_m）。本研究旨在利用年龄阶段和两性生命表方法，评估N. californicus在不同番茄基因型上捕食A. lycopersici时的种群表现和捕食潜力。这突显了三级营养关系在生物控制中的重要性，表明除了评估捕食者与猎物的兼容性外，了解猎物、捕食者和宿主植物之间的动态相互作用也至关重要。

部分内容片段

Aculops lycopersici的饲养与维护

Aculops lycopersici的初始种群是在布尔萨乌卢达大学（Bursa Uluda? University）农业研究中心（ARC）的TOVAG 11O961项目调查中从番茄生产设施中收集的（Kumral等，2014）。形态鉴定由南非西北大学的Eddie Ueckermann教授完成。主要种群是在无菌条件下于气候控制室中用种子培育的番茄植株上大规模繁殖的。

不同发育阶段的发育时间和存活率

评估了N. californicus在捕食A. lycopersici成虫时的发育时间。在不同番茄品种上，每种预成虫阶段（卵、幼虫、前若虫和后若虫）的发育时间存在显著差异（表2）。N. californicus的卵孵化期在不同品种间也存在显著差异。其中，博福特（Beaufort）品种的卵期最长（雌性=1.90天，雄性=2.00天），与其他处理组存在统计学差异。

讨论

本研究表明，N. californicus在捕食A. lycopersici时能够在所有测试的番茄品种上成功完成发育和繁殖。本研究中记录的总发育时间比其在其他螨虫物种（如Tetranychus cinnabarinus（Boisd.）（蜱螨目：Tetranychidae）（4.62–5.06天）和T. urticae（3.7–4.3天和3.5–5.5天）上的发育时间更长，且实验条件相似（Gotoh等）。

CRediT作者贡献声明

纳林·戈克（Narin G?k）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学研究，调查，数据分析。纳比·阿尔珀·库姆拉尔（Nabi Alper Kumral）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，验证，项目管理，方法学研究，数据分析，概念构思。苏丹·乔巴诺卢（Sultan ?obano?lu）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，验证，项目管理，方法学研究，数据分析，概念构思。尼梅特·塞玛·根杰尔（Nimet Sema Gen?er）：撰写 – 审稿与编辑，方法学研究，调查。

资助

本研究由土耳其科学技术研究委员会（TUBITAK）资助，项目编号为119O961。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

本研究是第一作者在安卡拉大学植物保护研究生项目中进行的博士论文的一部分。Google Gemini AI工具仅用于提高写作可读性和语言表达。