Damage caused by Leptoglossus occidentalis Heidemann (Hemiptera: Coreidae) on Pinus pinea L. cones varies with feeding season

IF 1.6 3区农林科学 Q2 ENTOMOLOGY Agricultural and Forest Entomology Pub Date : 2024-02-26 DOI:10.1111/afe.12621

Laura Ponce-Herrero, Ana Ponce Díaz, Valentín Pando Fernández, Fernando Manuel Alves-Santos, Juan Alberto Pajares Alonso

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Leptoglossus occidentalis Heidemann (Hemiptera: Coreidae) 对松果造成的损害随取食季节而变化

简介Leptoglossus occidentalis Heidemann (Hemiptera: Coreidae)，又称西部针叶树种子虫 (WCSB)，是一种原产于北美西部的针叶树球果害虫（Heidemann, 1910）。自 20 世纪下半叶以来，这种害虫一直与种子果园生产优良基因树木种子的经济损失有关（Bates, Strong, & Borden, 2002; Blatt & Borden, 1996b; Connelly & Schowalter, 1991; Koerber, 1963; Schowalter, 1994; Strong 等人, 2001）。WCSB 若虫和成虫以发育中和成熟的球果为食，它们将探针插入球果鳞片之间，从唾液腺分泌消化物质（如脂肪酶和蛋白酶），溶解球果组织并吸食球果、2013；Campbell & Shea, 1990；Farinha, Silva, et al.，2018；Pasek & Dix, 1988；Pimpão et al.，2017）。在昆虫袋装实验中发现，在 Pinus contorta var. latifolia、Pinus monticola、Pinus ponderosa 和 Pseudotsuga menziesii 针叶树种的不同圆锥体发育阶段，都出现了 WCSB 摄食的症状。当 WCSB 摄食发生在生长季早期时，这些症状包括圆锥体流产、结实率降低、种子与圆锥体鳞片融合和种子流产，而部分饱满的种子则与生长季后期的摄食有关（Bates 等人，2001 年；Bates、Borden、Kermode 及amp；Bennett，2000 年；Bates、Lait 等人，2002 年；Bates、Strong 及amp；Bennett，2000 年；Bates、Lait 等人，2002 年）、WSCB 被发现以 40 多种针叶树种的球果和硬木树种（如Pistacia vera、Pistacia lentiscus 和 Amygdalus communis）的种子为食（Fent & Kment, 2011; Lesieur et al、2014；Uyemoto 等人，1986）。它的多食性、成虫的高飞行能力以及人类活动（如货物和人员的洲际流动），使世界南美白桦林害虫成为成功的全球入侵者。这种害虫首先在北美原产地以外迅速蔓延，然后横跨欧洲、亚洲、非洲和南美洲（Fent & Kment, 2011; Gall, 1992; Kim et al.）在欧洲，自 1999 年首次在意大利北部记录到 WCSB（Taylor 等人，2001 年）以来，短短十年间 WCSB 已迅速蔓延到欧洲大陆的大部分地区（Lesieur 等人，2019 年）。最近的记录表明，该害虫继续在亚洲（Kalashian 等人，2021 年）、南非（Giliomee & Rayner，2021 年）、欧洲（Golub 等人，2020 年；Van der Heyden，2020 年）以及中美洲和南美洲蔓延（Faúndez & Silvera，2019 年；Kun & Masciocchi，2019 年）。这种蔓延引起了人们对其可能对新入侵生态系统造成的破坏类型的疑问，例如对欧洲针叶林自然再生的破坏（Lesieur 等人，2014 年；Tamburini 等人，2012 年）或对地中海盆地石松果行业造成的经济损失（Bracalini 等人，2013 年）。自中石器时代起，松子就因其营养价值而成为人类饮食的一部分（Evaristo 等人，2010 年；Salas-Salvadó 等人，2011 年）。如今，石松果因其风味和营养价值而被视为美食产品（Mutke 等人，2013 年）。石松坚果的供应有限，这是因为该物种有很强的结实习性，导致种子丰收的间隔时间过长（Calama & Montero, 2007），采集球果的方法仍然是在野外采收（Mutke 等人，2012），以及自 2012 年以来记录到的每球果仁产量的下降。这种产量损失被定义为 "干锥体综合症"（DCS），已被多个地中海国家的锥体采摘者和加工商报告，它指的是未成熟锥体、空种子和含有枯萎残核的种子的增加（Calama 等人，2020 年；Mutke 等人，2017 年）。这导致价格从 2012 年的 2.5 欧元/公斤上涨到 2020 年的 6 欧元/公斤（MITECO，2012 年，2020 年），最终果仁价格超过 60-70 欧元/公斤（Calama 等人，2020 年）。石松坚果的高需求量已被出口量更大、价格更低的其他松树品种的食用核仁所满足（Evaristo 等人，2010 年；INC，2020 年），但其风味、营养价值和加工质量却各不相同（Mutke 等人，2013 年）。因此，DCS 是对地中海盆地石松行业生存能力的重要威胁，并与世界松树联盟有关（Bracalini 等人，2013 年；Calama 等人，2020 年；Farinha、Silva 等人，2018 年；Roversi 等人，2011 年）。根据DCS的分布模式，它可能与WCSB在地中海盆地主要石松坚果生产国的分布有关（Bracalini等人，2013年；Calama等人，2020年；Mutke等人，2017年）：意大利（1999 年）、西班牙（2003 年）、土耳其（2009 年）、葡萄牙（2010 年）、黎巴嫩（2015 年）和摩洛哥（2015 年）（Fent & Kment, 2011; Gapon, 2015; Grosso-Silva, 2010; Nemer 等人, 2019; Ribes & Escolà, 2005; Taylor 等人, 2001）。在 WCSB 出现之前，任何国家或地区的松果生产研究中都未曾记录过被称为 DCS 的损害（Afonso 等人，2020 年；Loewe-Muñoz 等人，2019 年）。然而，在西班牙石松坚果产量最高的地区--中央高原（80%；MITECO，2020 年），在 WCSB 入侵后（2012-2016 年），历史上的每果产量从 3.5% （1992-1999 年）降至 1.8%。此外，在 WCSB 入侵后，西班牙和意大利的石松林中也记录到了与 DCS 相关的球果和种子损害（Bracalini 等人，2013 年；Calama 等人，2020 年；Roversi 等人，2011 年），以及用装有昆虫的松果进行的对照实验（Farinha、Silva 等人，2018 年）。然而，这些作者无法证明石松球果成熟期较长（Abellanas，1990 年）。石松球果成熟期较长（Abellanas, 1990 年），这有利于因极端天气事件（降雨、冬季霜冻或球果发育关键阶段的异常低温或高温；Mutke et al、2005a）、资源枯竭以及球果和花蕾害虫，即 Pissodes validirostris（鞘翅目： Curculionidae）、Dioryctria mendacella（鳞翅目： Pyralidae）、Rhyacionia buoliana（鳞翅目： Tortricidae）和 Rhyacionia duplana（鳞翅目： Tortricidae）（Baixeras et al、1996；Huerta 等人，2002；Naves 等人，2022；Sousa 等人，2017），以及/或 Sphaeropsis sapinea（子囊菌目：Botryosphaeriaceae）等疾病（Luchi 等人，2012）。在中央高原（西班牙），石松的长芽从生长季节第 0 年的 4 月至 6 月开始发育。到第 1 年的 5 月中旬，芽开始长出雌球果。6 月初，当锥体鳞片开始木质化时，小锥体开始接受风力授粉。第二年的小锥果在第二年的 6 月下旬开始生长。最后，第三年的圆锥花序从 4 月中旬长到第三年的 6 月中旬，此时圆锥花序达到最终尺寸并开始木质化。种子在第三年的四月下旬受精，到当年秋末（11 月）完全成熟后即可上市。在田间，翌年春天果锥开裂并散播种子（Abellanas, 1990; Abellanas & Pardos, 1989; Mutke, 2000; Mutke 等人, 2005b）。因此，在这一成熟期，球果也很容易受到 WCSB 的取食（Koerber, 1963）。了解 WCSB 在圆锥花序发育的不同阶段取食所造成的危害类型，对于制定害虫管理决策和防止作物遭受重大损失至关重要（Strong，2006 年）。我们假设，WCSB 取食会对球果和种子造成不同类型的损害，这取决于取食时球果和种子所处的物候期。我们通过两个实验对这一假设进行了检验。第一个试验是用昆虫袋装不同物候期的各种年龄的球果。主要目的是确定锥果死亡率、锥果产量、种子数量和果仁损害类型的季节性趋势。第二项试验的基础是保护或不保护球果，使其在整个物候期免受 WCSB 自然种群的取食。主要目的是比较受保护和未受保护的球果的上述参数，并将其与 WCSB 的取食联系起来。

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Agricultural and Forest Entomology 农林科学-昆虫学

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期刊介绍： Agricultural and Forest Entomology provides a multi-disciplinary and international forum in which researchers can present their work on all aspects of agricultural and forest entomology to other researchers, policy makers and professionals. The Journal welcomes primary research papers, reviews and short communications on entomological research relevant to the control of insect and other arthropod pests. We invite high quality original research papers on the biology, population dynamics, impact and management of pests of the full range of forest, agricultural and horticultural crops.