张叔勇
具备多种进化优势的小菜蛾 精选
2025-1-19 10:48
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       当年上学的时候,食堂条件不太好,难吃不说,偶尔还会从青菜里面吃到虫子什么的。但是那时候的我们还是很不矫情的,一般就是默默地把虫子挑出来扔掉继续吃饭,权当没事儿发生一般。至于说青菜里面吃到的虫子,现在看,大个子的绿色菜青虫的占比好像并不太大,多半还是个体较小的小菜蛾(Plutella xylostella)的幼虫。

       菜青虫和小菜蛾是十字花科如甘蓝和白菜类蔬菜中数一数二的害虫,菜青虫是粉蝶科菜粉蝶的幼虫,而小菜蛾则是巢蛾总科菜蛾科菜蛾属(Plutella)的蛾类,来头也不一般,是一种可能原生于地中海地区的蛾,是鳞翅目昆虫中一个比较原始的类型,大约在 124 万年以前与另外两种鳞翅目昆虫,家蚕和黑脉金斑蝶,已经发生分化。不过现在小菜蛾已经是广泛分布于世界各地了,其中,美洲是小菜蛾较晚到达的区域,1854年小菜蛾第一次在北美洲被正式观测到;1905年,英属哥伦比亚也报告有发现它们的踪迹。

       小菜蛾的成虫很小,翅展仅15毫米,最典型的特征是,前翅后缘奶油色的波浪状斑纹,有时会收缩成3-4个连续的菱形或称钻石状图样,因此也被称作钻背蛾(Diamondback moth)。此外,成虫前翅缘毛较长并翘起、长长的丝状触角和喙也是比较显著的识别特征。小菜蛾通常只能飞2高左右,也不作远距离飞行,但体重较轻的它们会随风迁徙,一只成虫在其寿命期间可以飞行数百甚至上千公里,从而扩大其传播范围

       小菜蛾的幼虫有四个龄期,在第一龄期它们只是潜叶虫,此时他们个体很小也很难被发现;此后几个龄期相对于菜青虫来说也很小,末龄幼虫体长仅1012毫米,身体头尾两端都较尖细,呈纺锤形,因此也被称为“两头尖”。

       虽然单个的小菜蛾幼虫个体很小,但是由于其数量众多,最终可能将整个叶子吃到只剩叶脉,有时甚至导致作物减产甚至颗粒无收。小菜蛾具备多种典型的昆虫进化优势,具有体型小、发生世代多、繁殖能力惊人、寄主范围广、环境适应性强等特点,给防治工作带来极大困难。第一龄期它们潜伏在寄主植物叶子内部,很难被天敌发现,杀虫剂效果也会大打折扣;体型小,意味着小菜蛾幼虫只要有少量食物就能存活,而且易于躲避敌害;它的生活周期非常短,25°C时只有14天,完成一代最快只需10天,而小菜蛾越冬代成虫产卵期可达90天,这样便造成严重的世代重叠,防治困难;小菜蛾雌性一次大约可产300枚卵,平均数量150个左右,六天后幼虫就可以孵出,一年可以发生多个世代,繁殖能力惊人;小菜蛾幼虫通常只食用会分泌芥子油苷的十字花科植物,交配后的雌蛾在植物叶片上常用触角或足蹭碰叶片表面,即被认为是探测芥子油苷等次生物质,幼虫孵化后对世界各地的十字花科植物,包括甘蓝、紫甘蓝、青花菜、薹菜、芥菜、花椰菜、白菜、油菜、萝卜等,都能够形成严重的危害;小菜蛾冬天能挺过短期零下15度的严寒,夏天能熬过35度以上的酷暑,对环境气温变化也具有很好的适应能力;小菜蛾的传播能力也很强,其传播方式多样,包括风力传播以及运输等人为传播等等多种途径,其中,风力传播是其重要的传播方式之一,除了成虫的随风迁徙外,小菜蛾的虫卵和幼虫较轻,也很容易随着风力传播到较远的地方。

       小菜蛾对蔬菜生产危害极大,最初可以使用化学杀虫剂将其有效杀灭,但是在1980年前后发现它们对拟除虫菊酯产生了抗性,之后不久几乎所有化学杀虫剂都对其失效了。小菜蛾也是第一种被发现对生物杀虫剂苏云金杆菌产生抗性的昆虫。抗药性强也是小菜蛾典型的进化优势之一,具有复杂的分子调控机制。以生物杀虫剂Bt为例,研究发现,昆虫激素含量升高会激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径,而该途径可以通过不同的转录因子反式调控小菜蛾多个中肠基因的差异性表达,最终导致宿主昆虫小菜蛾对Bt病原菌进化产生高抗性。

       后来人们发现,减少农药使用反而可以让寄生蜂等天敌生物对其起到一定的抑制。小菜蛾的天敌种类很多,捕食性天敌有蜘蛛、瓢虫、步甲、草蛉和蛙类,寄生性天敌有菜蛾绒茧蜂和菜蛾啮小蜂,此外还有病毒和寄生性真菌等等,它们对小菜蛾种群数量均有一定的抑制作用,如寄生蜂中,尤以菜蛾绒茧蜂(Apanteles plutellae)对小菜蛾有较强的防治效果;病毒杀虫剂则以小菜蛾颗粒体病毒(Plutella xylostella granulovirusPxGV)杀虫剂效果较好。此外,也可以利用小菜蛾趋光习性,在夜间用黑光灯或其他光源诱捕成虫。

       现在对于小菜蛾研究非常全面而深入。我国科学家曾成功完成小菜蛾基因组测序,在小菜蛾喙管的结构与味觉功能研究、味觉受体基因等表征与分子层面的机制研究、小菜蛾对各类杀虫剂产生高度抗性的深层分子机制等多个方向也取得了很多突破性进展。

       毛里塔尼亚1988年发行的一套7枚有害昆虫邮票中,其中第五枚图案是小菜蛾的成虫、幼虫和寄主植物甘蓝,并印有小菜蛾的学名“Plutella xylostella”。

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