研究彙報第四期 ， Page 1-61 ，出版時間：1980-6， 詳細內容

水稻黃葉病之黑尾浮塵子媒介傳播及流行學研究

作者：陳慶忠　柯文華　王玉沙　游素梅　胡德貴

摘　　要

　　黑 尾 浮 塵 子 傳 播 水 稻 黃 葉 病 時 ， 獲 毒 吸 食 ， 接 種 吸 食 及 兩 者 間 隔 之 飼 養 ， 均 以 25～30℃ 為 最 適 。 低 溫 時 (10 及 15℃) 媒 介 昆 蟲 不 能 傳 病 或 傳 病 能 力 顯 著 降 低 ； 高 溫 時 (35℃) 媒 介 昆 蟲 死 亡 率 高 。 黑 尾 浮 塵 子 傳 病 之 臨 界 低 溫 為 17℃ ， 在 此 一 溫 度 時 ， 病 原 在 蟲 體 內 之 潛 伏 期 歷 48～66 日 不 等 。 媒 介 昆 蟲 之 傳 病 蟲 率 隨 其 在 病 株 上 之 吸 食 時 間 延 長 而 增 高 ， 傳 病 蟲 率 自 10 分 鐘 之 7% 至 72 小 時 之 32% 。 獲 毒 前 飢 餓 處 理 ， 對 傳 病 蟲 率 並 無 顯 著 的 影 響 。 媒 介 昆 蟲 吸 食 病 徵 明 顯 之 葉 片 或 感 病 品 種 之 病 葉 ， 其 傳 病 蟲 率 分 別 為 28.8 及 34.6% ， 顯 著 地 比 吸 食 復 健 病 株 (3.3%) 或 抗 病 品 種 者 (9.0%) 要 高 。 當 比 較 在 黃 葉 病 、 黃 萎 病 及 健 株 間 之 棲 息 比 率 時 ， 媒 介 昆 蟲 對 黃 葉 病 病 株 (7%) 有 顯 著 之 非 偏 好 棲 息 (拒 斥) 習 性 ； 但 對 黃 萎 病 病 株 (75%) 則 呈 相 反 現 象 。 每 隻 帶 毒 媒 介 昆 蟲 每 日 有 效 傳 播 苗 數 約 為 3 株 。 Nephotettix cincticeps 及 N. nigropictus 傳 播 黃 葉 病 時 之 傳 病 蟲 率 分 別 為 24.1 及 23% ， 二 者 並 無 差 異 。 若 蟲 及 雄 蟲 之 獲 毒 能 力 則 較 成 蟲 及 雌 蟲 為 高 。 採 自 全 省 十 六 處 之 黑 尾 浮 塵 子 均 能 傳 播 病 害 ， 其 傳 病 能 力 自 10～48% 不 等 。 採 自 不 同 地 點 之 媒 介 昆 蟲 傳 病 能 力 雖 有 差 異 ， 但 傳 病 能 力 之 高 低 與 該 地 區 是 否 發 生 黃 葉 病 無 關 。 媒 介 昆 蟲 獲 毒 能 力 尚 受 季 節 之 影 響 ， 12～3 月 份 獲 毒 率 僅 4～10% ， 4～11 月 份 者 均 在 20～30% 間 。

　　黃 葉 病 病 原 毒 素 對 黑 尾 浮 塵 子 之 生 育 有 明 顯 地 不 良 影 響 。 若 蟲 獲 毒 經 證 明 能 傳 病 之 個 體 ， 其 若 蟲 期 發 育 所 需 時 間 比 較 健 全 組 約 延 長 1～2 日 。 部 份 帶 毒 若 蟲 之 發 育 期 顯 著 地 延 長 並 於 未 羽 化 前 死 亡 。 帶 毒 成 蟲 之 壽 命 比 較 健 全 組 之 個 體 有 顯 著 的 縮 短 現 象 (雌 、 雄 蟲 分 別 縮 短 6 及 3 日) ， 其 產 卵 數 約 比 健 全 組 減 少 35～38% ， 但 卵 之 孵 化 率 則 無 差 異 。 雌 性 帶 毒 個 體 之 後 代 (F1) 傳 病 蟲 率 (55～58%) 比 不 帶 毒 者 (21～28%) 約 高 一 倍 以 上 ， 故 媒 介 昆 蟲 之 傳 病 能 力 可 能 受 雌 性 個 體 遺 傳 之 支 配 。

　　水 稻 感 染 黃 葉 病 後 之 病 徵 潛 伏 期 長 短 受 接 種 時 稻 齡 及 氣 溫 等 之 影 響 。 接 種 時 稻 齡 愈 小 或 氣 溫 高 ， 病 徵 潛 伏 期 短 ， 反 之 潛 伏 期 延 長 。 黃 葉 病 之 週 年 傳 播 圈 (Disease cysle) ， 病 原 主 要 經 由 媒 介 昆 蟲 體 越 冬 。 田 間 殘 留 之 再 生 稻 株 亦 可 能 為 病 原 越 冬 途 徑 之 一 ， 但 水 稻 收 割 後 罹 病 株 之 再 生 能 力 極 低 。 本 研 究 發 現 兩 種 禾 本 科 雜 草 ， 李 氏 禾 (Leexsia hexandra) 及 大 黍 (Panicum masimum) 可 為 黃 葉 病 病 原 之 寄 主 植 物 。 水 稻 每 月 插 秧 一 次 ， 在 不 防 治 媒 介 昆 蟲 的 前 題 下 ， 黃 葉 病 之 發 病 程 度 以 民 國 67 年 為 例 ， 4～8 月 份 插 植 者 發 病 率 最 高 為 31～97% 。 故 當 病 株 源 豐 富 時 ， 田 間 罹 病 率 與 媒 介 昆 蟲 之 棲 群 密 度 間 呈 顯 著 之 正 相 關 (r=0.7883*) 。 田 間 媒 介 昆 蟲 帶 毒 蟲 率 之 消 長 ， 隨 季 節 而 異 ， 但 並 不 因 季 節 而 中 斷 。 66 年 東 勢 3～4 月 份 及 7～10 月 份 傳 病 蟲 率 較 高 ， 分 別 為 3～12% 及 4～26% 。 帶 毒 蟲 率 之 高 低 ， 似 決 定 於 田 間 病 株 量 之 多 寡 。 12 月 以 後 帶 毒 蟲 率 逐 漸 下 降 至 2 月 份 為 全 年 之 最 低 點 亦 即 週 年 傳 播 圈 中 之 最 弱 點 ， 12 月 及 2 月 之 平 均 傳 病 蟲 率 分 別 為 6% 及 0.6% 。 在 分 析 東 勢 、 石 岡 及 溪 州 等 三 處 試 驗 田 第 一 、 二 期 作 田 間 罹 病 率 與 該 期 間 帶 毒 媒 介 昆 蟲 密 度 之 關 係 時 ， 二 者 呈 顯 著 之 正 相 關 (r=0.8071**) 。 上 述 地 點 第 二 期 作 之 罹 病 率 與 6 及 8 月 份 田 間 帶 毒 蟲 密 度 間 呈 顯 著 之 正 相 關 (r=0.7972* 及 r=0.8228*) 。 民 國 66 及 67 年 東 勢 試 驗 資 料 顯 示 秧 苗 期 之 感 染 叢 率 與 每 叢 之 栽 種 苗 數 (每 叢 1 ， 4 ， 7 株 苗) 呈 顯 著 之 正 相 關 (r=0.9504** 及 r=0.8546**) ， 此 種 現 象 於 本 田 期 被 感 染 者 則 不 復 存 在 。 第 二 期 水 稻 主 要 感 染 黃 葉 病 時 期 為 秧 苗 期 ， 約 佔 全 期 作 總 罹 病 率 之 70% ， 故 第 二 期 作 播 種 前 至 秧 苗 期 似 為 防 治 黑 尾 浮 塵 子 以 減 少 黃 葉 病 發 生 之 最 適 當 時 機 。

Epidemiological Studies on Rice Transitory Yellowing with Special Reference to its Transmission by the Rice Green Leafhoppers

Ching-Chun Chen, Wen-Hua Ko and E-Sa Wang

Summary

　　The optimal temperature for rice green leafhoppers to acquire and transmit rice transitory yellowing virus (RTYV) ranged from 25℃ to 30℃. Lower temperatures (10℃ and 15℃) resulted in poor capacity or inability of the insect to transmit the virus. A higher temperature at 35℃ caused high mortality of test insects. The threshold temperature for insects to transmit RTYV was 17℃ at which a minimal incubation period of 48-66 days was observed. The proportion of the insects that acquired the virus following an acquisition feeding of 10 min. and 72 hours were 7% and 32%, respectively. Fasting before acquisition feeding was found without significant effect on transmission ability. More insects became viruliferous when they fed on leaves with conspicuous symptoms (28.8%) or on diseased plants of susceptible varieties (34.6%) than they fed on leaves in plants recovered from symptom (3.3%) or on resistant varieties (9.0%). Rice green leafhoppers showed no preference to RTYV disease leaves (7%) over yellow dwarf disease leaves (75%) or healthy leaves (18%). Each infective individual insect could transmit RTYV to 3 healthy seedlings per day. There was no difference in ability of virus transmission between Nephotettix cincticeps and N. nigropictus, which transmitted at 24% and 23%, respectively. The male and nymph were found more efficient to acquire and transmit RTYV than female and adults. N. cincticeps and N. nigropictus collected from 16 locations on this island were also all able to transmit RTYV, regardless disease incidence or not for the locations. Percentage of infective insect vectors ranged from 10-48%. The ability of vector insects to acquire RTYV from disease plants were also influenced by the seasons when they fed on source plants. Lower ability was observed during December to March, with 4-10% infective insects, and higher transmission percentage (20-30%) was observed from April to November.

　　RTYV had an apparent deleterious effect on its insect vector. The virus caused premature death of the nymph, shorter life span of the adult and a reduced number of eggs laid by infective females. The progeny (F1) derived from viruliferous female was more efficient in transmitting the virus (55-58%) than those derived from a cross involving a non-transmitter female (21-28%). This suggests the transmission ability being genetically controlled.

　　The latent period of RTYV for symptoms varied with plant age and temperature at the time of inoculation. It was shorter when the rice seedlings were inoculated at younger stages or at high temperature. Infective vector insects could be found throughout the year. Thus the virus appeared to overwinter mainly by being carried by the vector. Besides, the ratoon of rice diseased plants might also play a role in the disease cycle. However, the ratooning ability of diseased plants was very low. Two species of Gramineous weeds namely, Leexsia hexandra and panicum masimum reacted as host plant of RTYV. Rice plants transplanted at monthly intervals showed that most heavily infected plants were those transplanted from April to August, with an incidence of 31-97% in 1978. Under epidemic condition, a correlation coefficient between the incidence of RTYV disease in Tainan 5 and the field population of insect vectors was r=0.7883*. Although the percentage of viruliferous insects fluctuated from season to season, they could be found in every month druing the year. In 1977, the percentage of viruliferous vectors was high from March to April and from July to October, with 3-12% and 4-26% active transmitters, respectively, in the fields of Tung-Shih. The percentage of infective insects declined since December (6%) and it was at a lowest level (0.6%) in Feburary, just before transplanting of the first crop. The correlation coefficient between RTYV disease incidence and viruliferous vector population for 1st and 2nd crops of 1977 and 1978 was r=0.8071*, based on data taken from Tung-Shih, Shi-Kon, and Chi-Chou. The correlation coefficient between disease incidence of 2nd crop of above localities and the vector population in June and August was r=0.7972* and r=0.8228*, respectively, for 1977 and 1978. A positive correlation was also observed between the number of seedlings per hill and the incidence of RTYV disease which infected at seedling stage with r=0.9504** and r=0.8546** for the 2nd crop of 1977 and 1978, respectively. In the field, infection with RTYV occurred mostly during the seedling stage. About 70% in the total disease incidence in the Tung-Shih area in the 2nd crop of 1977 and 1978 could be accounted for by infection occurring in the seedling period. Therefore, application of insecticieds to control the vectors at this stage during the second crop must be considered in order to prevent the RTYV disease incidence.