基金專案：百香果對桔小實蠅生長髮育的影響
基金專案：廣東省農業發展和農村工作專項資金專案（2017LM4172）；2018年廣東省鄉村振興戰略專項基金專案（百香果產業的風險控制和對策研究）
劉 凱第
百香果原產於南美洲，別名西番蓮、巴西果、雞蛋果，是西番蓮科西番蓮屬常綠攀援藤本植物。中國於 1913年開始引入種植百香果，現在廣東、廣西、福建、臺灣等地都廣泛栽培，2017年廣西的種植面積超過 2萬 hm 2 ，被譽為百香果種植之鄉” 。隨著百香果種植面積的擴大，百香果病蟲害的問題也日益突顯。
桔小實蠅（Bactrocera dorsalis Hendel）屬雙翅目（Diptera）實蠅科（Tephritidae）果實蠅屬，是一種世界性重要檢疫害蟲，能夠為害柑橘、番石榴、楊桃、芒果、香蕉、瓜類等40多科250多種水果和蔬菜，嚴重影響水果蔬菜產量和品質 ，目前桔小實蠅已被評定為高風險有害生物 。桔小實蠅雌蟲將卵產在果實內，孵化後的幼蟲取食果肉，造成被害果實腐爛脫落 。此外，桔小實蠅對不同成熟度果實及果實不同部位的選擇存在差異，主要受果實揮發性物質、品質性狀、顏色等因素的影響 。桔小實蠅喜好在香蕉、楊桃、芒果等水果成熟期的果皮上產卵 。桔小實蠅對成熟香蕉果皮和果肉上的產卵選擇存在差異，其更喜好在果肉上產卵 。番石榴腐爛果對桔小實蠅的引誘作用大於成熟果，而成熟果的引誘作用大於青果和較熟果
。
關於桔小實蠅對百香果的危害研究大多停留在室外田間調查，室內百香果對桔小實蠅生長髮育影響的研究較少 。為明確桔小實蠅對百香果的危害情況，本研究透過田間調查和室內生物測定，探究了桔小實蠅在百香果上的發生及生長髮育情況，以期為百香果的害蟲防治及保障百香果產業的健康發展提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 供試材料
桔小實蠅幼蟲於仲愷農業工程學院植物健康創新研究院人工氣候室內採用人工飼料繼代飼養，飼養溫度為（25±1）℃，相對溼度為 50%~70%，光週期L（光照）∶D（黑暗）=14 h∶10 h。試驗用百香果品種為紫香，採自肇慶市懷集縣梁村鎮百香果種植基地。
1.2 試驗儀器
RQH-01Y 型人工氣候箱購自黃石市恆豐醫療器械有限公司；電子數顯示卡尺-Ⅱ型購自哈爾濱量具刃具集團有限公司；PHB-1 型行動式 pH 計購自上海三信儀表廠；0~50%糖度計購自上海力辰儀器科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 桔小實蠅對百香果的田間危害調查 2018年5月至2019年12月，調查了廣西（桂林）、廣東（廣州、肇慶、梅州、惠州、韶關、江門、河源）等地百香果是否受桔小實蠅為害。在廣東省肇慶市懷集縣梁村鎮百香果種植基地，用 40目紗網罩住百香果植株，網中釋放 40只桔小實蠅（雌雄比為 1∶1），觀察桔小實蠅對百香果的為害表型，明確桔小實蠅是否在百香果上產卵。同時在果園中懸掛含有甲基丁香酚的誘劑瓶誘集實蠅（每 20 m 2 懸掛 1個誘劑瓶，共懸掛10個；誘劑每2周更換1次，更換誘劑的同時收集桔小實蠅），並記錄誘捕到的桔小實蠅數量。
1.3.2 觀察桔小實蠅在百香果上產卵、化蛹及羽化情況 將 10 個紫香綠色果（花謝 20 d 後的不成熟果，果皮為綠色，果肉為白色）放入裝有60只桔小實蠅（雌雄比為 1∶1）的養蟲籠（長 45 cm，寬 45 cm，高65 cm），每隔 8 h 取出百香果觀察是否出現產卵痕跡。試驗設定3次重複。48 h後將籠中有桔小實蠅產卵痕跡的百香果轉入人工氣候箱沙盤沙土（沙盤細沙厚度約30 cm）中，沙盤上覆蓋防蟲網防止有其他昆蟲飛入，期間保持沙土溼潤。10 d後每日翻動沙盤沙土，觀察並記錄桔小實蠅化蛹數量。待到有成蟲出現，每日觀察並記錄桔小實蠅成蟲數量。
1.3.3 不同成熟狀態的百香果對桔小實蠅幼蟲生長
發育的影響 依據花謝天數及果皮顏色將百香果分為 3種成熟狀態：幼果（花謝後 10 d內的小果，果皮為綠色，果肉還沒發育或剛開始發育）、綠色果、成熟果（果皮為紫色，果肉橙紅色）。將以上 3種成熟狀態的百香果按果皮、果肉、果皮+果肉進行試驗。同時為防止果肉中的果汁淹死幼蟲，在果肉中新增紙巾。用pH計和糖度計分別測紫香成熟果的pH和糖度 ，試驗重複10次。
試驗設定如下：成熟果和綠色果處理組分別設有果皮組、果肉組和果皮+果肉組，幼果果肉未發育因而只設為果皮組 1組，對照組為香蕉。每個處理設3次重複。將30粒桔小實蠅卵均勻分佈在每個處理的果實上。將上述處理後的百香果放入（25±
1）℃人工氣候箱中，每日觀察並記錄桔小實蠅卵的孵化情況，待卵孵化為幼蟲且幼蟲化蛹後在雙目體式顯微鏡下采用目鏡測微尺測量蛹長 ，同時計算幼蟲化蛹率，每日持續觀察，直至所有的蛹羽化為成蟲，統計蛹羽化率。
1.4 資料分析
採用Microsoft Excel 2016和SPSS 17.0軟體進行資料統計和分析。採用 Duncan’s新復極差法進行差異顯著性分析。
2 結果與分析
2.1 桔小實蠅對百香果的危害
田間調查發現，各地百香果種植園內均發現桔小實蠅活成蟲（圖 1），其大多停息在葉背。田間籠罩觀察發現桔小實蠅主要在受害百香果的傷口處或有縫隙的地方產卵，被害幼果發育成畸形果，表皮上常見內餡的小孔，成熟果被害部位呈火山口狀凸起，受害部位不能正常轉色，剖開果皮，可見為害痕跡，但果肉完整（圖 2），說明實蠅幼蟲尚未蛀入果肉部位，51.7%的受害果被害部位發現實蠅卵（圖3）。
圖1 停息在百香果葉背的桔小實蠅成蟲
圖2 成熟百香果受桔小實蠅的為害症狀
圖3 桔小實蠅對百香果的為害
A.桔小實蠅在百香果上的為害症狀；B.桔小實蠅在百香果上產的卵
2019 年 7 月 6 日至 10 月 28 日在百香果園誘捕到的桔小實蠅雄成蟲數量如圖4所示，其中，2019年7月20日誘捕到桔小實蠅雄成蟲數量最少（4.0頭/瓶），2019年9月16日數量最多（19.3頭/瓶）。
圖4 2019年7月6日至10月28日百香果園誘集桔小實蠅數量
2.2 桔小實蠅在百香果上的生長髮育情況
桔小實蠅成蟲在百香果上存在產卵的現象和產卵痕（圖5），48 h後共有13個百香果上有產卵痕跡，佔比為 43.3%。產卵痕數量平均為 1.73 個/每果。10 d後每日翻動沙盤沙土統計桔小實蠅蛹的數量，共檢查有52頭桔小實蠅蛹。經全程觀察，共有49頭蛹羽化為成蟲，其中雌蟲 28 頭（57.1%）、雄蟲 21 頭（42.9%），化蛹率為94.2%。
圖5 桔小實蠅雌成蟲在百香果幼果上產卵
2.3 不同成熟度的百香果對桔小實蠅發育的影響
以桔小實蠅蛹的長度、化蛹率、羽化率為評價指標，研究了桔小實蠅在不同成熟狀態的紫香百香果果實上的發育情況，結果見表1。
由表 1可知，桔小實蠅在百香果成熟果果皮上不能完成蛹期發育，其餘各組處理都能完成整個生活史。處理組除成熟果果皮組外，成熟果果肉組、成熟果果皮+果肉組、綠色果果皮組、綠色果果肉組、綠色果果皮+果肉組、幼果果皮組的桔小實蠅蛹長與對照香蕉組的蛹長均無顯著性差異。
與對照香蕉組相比，百香果不同成熟期、不同果實部位飼餵桔小實蠅均顯著降低其幼蟲化蛹率和蛹羽化率。幼果和綠色果果皮飼養的桔小實蠅化蛹率和羽化率均最低，其中，幼果果皮的化蛹率 t=26.5，df=4，P<0.001，羽化率 t=21.1，df=4，P<0.001；綠色果果皮化蛹率 t=31.5，df=4，P<0.001，羽化率 t=20.2，df=4，P<0.001，二者間無顯著性差異，均顯著低於香蕉組。綠色果處理組中，果肉、果皮果肉混合飼養（果皮+果肉）的桔小實蠅化蛹率和羽化率均顯著高於果皮組，果肉組化蛹率t=27.3，df=4，P<0.001，羽化率t=22.5，df=4，P<0.001；果皮+果肉組化蛹率t=33.2，df=4，P<0.001，羽化率 t=24.1，df=4，P<0.001。成熟果處理組中，果肉、果皮果肉混合飼養的桔小實蠅化蛹率和羽化率之間差異不顯著。上述結果表明，桔小實蠅雖然可以在百香果上完成生活史，但百香果不同部位飼養的桔小實蠅生長髮育情況存在差異。
果肉處理組中，成熟果和綠色果飼養的桔小實蠅的化蛹率間差異不顯著，但綠色果果肉飼養的桔小實蠅的羽化率顯著高於成熟果果肉上飼養的桔小實蠅羽化率（t=23.8，df=4，P<0.001）。果肉和果皮的混合飼養組中，成熟果和綠色果飼養的桔小實蠅的化蛹率和羽化率均無顯著性差異。對於幼果，由於其果肉尚未發育，用幼果飼養的桔小實蠅將其等同於用幼果果皮飼養的桔小實蠅，結果表明，在3種發育狀態的百香果果皮上飼餵的桔小實蠅，其化蛹率和羽化率均顯著低於其他處理組，且在成熟百香果果皮上桔小實蠅不能完成整個生活史。
此外，對成熟紫香百香果和對照香蕉的糖度和pH進行了測定，結果（表2）顯示，紫香百香果的糖度為 16.0%~19.3%，平均糖度為 17.72%，供試香蕉的糖度為 19.1%~23.7%，平均 pH 為 20.77%。紫香百香果的pH為1.50~1.95，平均pH為1.78，供試香蕉的pH 為 6.50~6.95，平均 pH 為 6.80。對照香蕉的糖度和 pH 均顯著高於成熟百香果（糖度：t=17.3，df=4，P<0.001；pH：t=20.6，df=4，P<0.001）。
表1 紫香百香果對桔小實蠅生長髮育的影響
注：同列資料後不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。下同
表2 紫香百香果和對照香蕉的糖度和pH
注：同列資料後不同大寫字母表示差異極顯著（P<0.01）
3 討論
百香果目前主要分佈於華南和西南等熱帶、亞熱帶地區，這些地區都是桔小實蠅的適生分佈區 。已有田間調查報道顯示百香果園內有桔小實蠅發生 。同樣，本研究田間調查結果和田間籠罩試驗表明百香果能夠被桔小實蠅為害。昆蟲嗅覺系統可以識別特異性化學氣味分子，對昆蟲取食、產卵等過程有重要影響 。桔小實蠅的為害趨性與水果的種類、部位、成熟度有關 。Siderhurst等 研究發現，桔小實蠅雌蟲對欖仁樹的混合揮發性物質有趨向性。施偉等用3種水果和3種成熟程度芒果的揮發性氣味測試桔小實蠅的趨向性，證明桔小實蠅對水果的揮發性氣味有趨向性與選擇性。陳思嫦 研究發現，番石榴中的 8種揮發物對桔小實蠅具有不同程度的引誘作用，其中包括正己醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸己酯、葉醇。而陳慶等 檢測出紫紅百香果果汁的揮發物中含有正己醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸己酯、葉醇等 81種化合物。因此，推測紫香百香果的揮發物中含有對桔小實蠅具有引誘作用的化合物，進一步推測桔小實蠅在百香果果園中存在大面積危害的風險。此外，田間調查發現，桔小實蠅主要在受害百香果的傷口處或有縫隙的地方產卵，這與謝琦等 發現桔小實蠅雌蟲偏愛在果實傷口部位、凹陷部位、有縫隙部位等產卵的結果一致。
本研究結果顯示，桔小實蠅在紫香百香果成熟果果皮上不能完成生長髮育，這可能與成熟百香果果皮極易失水乾枯，不能滿足桔小實蠅生長髮育所需的水分和營養有關。即使是幼果和未成熟的綠果，桔小實蠅在這兩類果實不同部位上的羽化率亦顯著低於香蕉對照組，表明百香果不是桔小實蠅的最適宜寄主，且不同成熟狀態的百香果及百香果的不同部位對桔小實蠅生長髮育有不同的影響，這與胡菡青等 的研究結果基本一致。
已有研究發現，桔小實蠅的生長髮育受果實糖度和pH的影響，桔小實蠅對同一種水果的危害更傾向於含糖量較高者 。潘雅 研究表明，人工飼料中糖濃度影響桔小實蠅卵和幼蟲的孵化率及老熟蟲的質量。用糖濃度為 20% 的人工飼料連續飼養桔小實蠅 4 代時，其孵化率顯著高於用糖濃度為12%、16%、24%、28% 的人工飼料飼養的桔小實蠅。果實的pH能夠影響桔小實蠅的羽化率 。付佑勝等 研究發現，番石榴膨大期的pH為5.0~5.5，有利於桔小實蠅的羽化，但當 pH 大於 5.5 或者小於 4.0時，會導致桔小實蠅羽化率下降，特別是當pH小於4.0時，羽化率下降至最低。本研究對成熟紫香百香果和對照香蕉的糖度和pH進行了測定，結果顯示，紫香百香果的平均糖度為17.72%，供試香蕉的平均糖度為 20.77%。紫香百香果的平均 pH 為 1.78，供試香蕉的平均 pH 為 6.80，紫香百香果的糖度和 pH均不在桔小實蠅正常生長髮育的適宜範圍內，因此，推測紫香百香果和香蕉間糖度和 pH的差異可能是造成桔小實蠅生長適合度降低的原因之一。
本研究測量了成熟紫香百香果的果皮厚度及桔小實蠅產卵針的長度，發現成熟果皮平均厚度為（35.24±4.00）mm，桔小實蠅產卵器（基節、翻縮膜、產卵針）長度為（36.10±0.17）mm。已有研究表明桔小實蠅的翻縮膜、產卵管可能進入果實內部 ，因此，理論上桔小實蠅可將卵產在紫香百香果果實內部，但田間調查結果顯示，桔小實蠅喜好在幼嫩果實上產卵為害，隨著果實長大，產卵孔逐漸變大，果皮出現桔小實蠅幼蟲為害的症狀，但果瓤內未發現蟲體為害。對於上述結果，推測百香果果皮硬度較高及果皮含糖量不適合桔小實蠅卵的發育，是造成桔小實蠅幼蟲不能到達果肉部分的原因之一。
綜上所述，田間調查及室內測定試驗結果顯示，桔小實蠅可為害百香果，並能在百香果上完成生長髮育。不同成熟狀態的百香果及百香果的不同部位對桔小實蠅生長髮育有不同的影響，桔小實蠅在紫香百香果成熟果果皮上不能完成生長髮育，但能在成熟果果肉、綠色果及幼果上完成生活史。含糖量及pH測定試驗結果表明，桔小實蠅雖然能在百香果上完成生活史，但百香果不是桔小實蠅的適宜寄主。由於桔小實蠅能在百香果果實上完成生活史，又鑑於百香果的盛果期較長，在其他水果蔬菜收穫完成後，百香果可能成為桔小實蠅的過渡場所。
