草地螟阿格姬蜂成蟲對(duì)不同寄主的趨性行為測(cè)定

徐忠寶，劉愛(ài)萍*，高書晶，徐林波，特木兒，崔智林

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所，呼和浩特 010010;2.烏蘭察布市四子王旗草原站，內(nèi)蒙古烏蘭花 011800;3.烏蘭察布市四子王旗草原監(jiān)理所，內(nèi)蒙古烏蘭花 011800)

草地螟阿格姬蜂Agrypon flexorius Thunberg屬于膜翅目，姬蜂科，腫跗姬蜂亞科，阿格姬蜂屬，國(guó)內(nèi)最早記錄于遼寧石城(王淑芳，1984)，在山西、河北、內(nèi)蒙古等地區(qū)均有分布，是草地螟Loxostege sticticalis Linne 老齡幼蟲的優(yōu)勢(shì)寄生蜂。田曉霞(2010)在調(diào)查草地螟寄生蜂種類的過(guò)程中，對(duì)草地螟阿格姬蜂形態(tài)學(xué)和生物學(xué)作了簡(jiǎn)單的描述，草地螟阿格姬蜂對(duì)草地螟5齡幼蟲寄生率最高，田間最高寄生率可達(dá)92%，室內(nèi)平均寄生率達(dá)60%。因此，應(yīng)用草地螟阿格姬蜂來(lái)控制草地螟危害是一種重要生物防治途徑。

自然環(huán)境中的寄生蜂能否成功找到合適靶標(biāo)寄主是控制害蟲、繁衍種群的首要條件。一般情況下，寄生蜂往往需要借助與寄主有關(guān)的化學(xué)信號(hào)搜尋并最定位到寄主(Soler et al.，2007)，寄主植物、寄主昆蟲及其附屬物、兩者相互作用的產(chǎn)物以及與寄主昆蟲有聯(lián)系的生物等釋放的揮發(fā)物在昆蟲天敵寄主搜尋過(guò)程中具有重要作用(杜永均和嚴(yán)福順，1994;Vet and Dicke，2007)。寄生性昆蟲對(duì)寄主的選擇行為可歸納為寄主搜尋行為、產(chǎn)卵行為、產(chǎn)卵后行為3個(gè)主要過(guò)程，而這些行為均與信息化合物有著密切的關(guān)系(候照遠(yuǎn)和嚴(yán)福順，1997)。能引誘寄生蜂產(chǎn)生行為反應(yīng)的揮發(fā)性氣味包括寄主昆蟲和寄主蟲糞揮發(fā)的氣味，這兩種揮發(fā)性氣味物質(zhì)結(jié)合起來(lái)可對(duì)寄生蜂達(dá)到一定的引誘效果，因此針對(duì)草地螟幼蟲體表和蟲糞揮發(fā)的氣味對(duì)草地螟阿格姬蜂的趨性行為進(jìn)行了研究。本研究的目的是在提供多種幼蟲條件下，觀察草地螟阿格姬蜂是否對(duì)其有選擇行為和產(chǎn)卵行為，以篩選適合室內(nèi)繁殖的替代寄主，為草地螟阿格姬蜂室內(nèi)大量繁殖及應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試寄生蜂:草地螟阿格姬蜂于2011年8月采自呼和浩特市郊區(qū)，在23 ℃、光周期L∶D=16 h∶8 h、相對(duì)濕度RH 60%～70% 的條件下，利用室內(nèi)飼養(yǎng)的草地螟進(jìn)行累代繁殖。

供試寄主幼蟲:根據(jù)草地螟阿格姬蜂寄主范圍和田間調(diào)查結(jié)果，選取草地螟Loxostege sticticalis Linne，粘蟲Mythimna separata Walker，玉米螟Pyrausta nubilalis Hubern，苜 蓿 夜 蛾 Heliothis viriplaca Linnaeus，旋幽夜蛾Scotogramma trifolii Rottemberg 進(jìn)行測(cè)試。草地螟由室內(nèi)繁殖獲得;玉米螟、粘蟲由中國(guó)農(nóng)科院植保所提供;苜蓿夜蛾、旋幽夜蛾采于呼和浩特市郊區(qū)。試驗(yàn)前一周將6種幼蟲放入23℃、RH 60%～70%、光周期L∶D=16 h∶8 h 的光照培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng)，試驗(yàn)中所用幼蟲均為末齡幼蟲。

供試寄主蟲糞在飼養(yǎng)過(guò)程中收集，于－20℃條件下保存。

1.2 Y 型嗅覺(jué)儀行為選擇測(cè)定

1.2.1 行為選擇測(cè)定裝置

Y 型嗅覺(jué)儀(Takabaysshi and Dicke，1992)是由“Y”型玻璃管(基部長(zhǎng)10 cm，臂長(zhǎng)18 cm，直徑4 cm，夾角為60°)，大氣采樣儀，味源瓶(錐形瓶)，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，孟氏洗瓶，活性炭過(guò)濾器組成。

行為測(cè)定試驗(yàn)在黑暗的室內(nèi)進(jìn)行，Y 型嗅覺(jué)儀兩臂前40 cm 處放置40 W日光燈，燈的前方以白紙隔開(kāi)，以提供均勻的光照(馬旭東等，2009)。試驗(yàn)前，將味源置于錐形瓶中，用黑布包裹，以消除外部光線影響。用無(wú)水乙醇擦洗Y 型管的內(nèi)、外壁，待無(wú)水乙醇揮發(fā)盡后，通氣10 min，氣流控制在200mL/s。試驗(yàn)時(shí)取已交配的雌蜂，從寄生蜂放入Y 型管基部開(kāi)始計(jì)時(shí)，觀察時(shí)間為10 min。當(dāng)雌蜂越過(guò)Y 型管任意一臂長(zhǎng)達(dá)1 min以上視為選擇，10 min 內(nèi)未作選擇記為無(wú)反應(yīng)。每次測(cè)試后，用無(wú)水乙醇擦洗內(nèi)壁，并調(diào)換Y型管的兩臂。

1.2.2 雌蜂對(duì)不同幼蟲氣味的趨性行為測(cè)定

行為測(cè)定設(shè)置15個(gè)處理組合，選取空白為對(duì)照。即:幼蟲Vs 空白，供試幼蟲兩兩組合。同時(shí)錐形瓶中分別放入10頭對(duì)應(yīng)的寄主幼蟲，每個(gè)處理測(cè)定30頭寄生蜂，重復(fù)3次。

1.2.3 雌蜂對(duì)不同幼蟲蟲糞氣味的趨性行為測(cè)定

行為測(cè)定設(shè)置15個(gè)處理組合，處理與方法參照幼蟲趨性行為測(cè)定。

1.3 雌蜂對(duì)不同幼蟲寄生率的測(cè)定

選取草地螟，粘蟲，玉米螟，苜蓿夜蛾，旋幽夜蛾的末齡幼蟲10頭，分別放入16 cm×12 cm×11 cm 的養(yǎng)蟲盒中，然后分別接入已交尾的寄生蜂一對(duì)，同時(shí)放入各個(gè)幼蟲取食的寄主植物(或人工飼料)和20%的蜂蜜水。每天補(bǔ)充幼蟲食物和20% 蜂蜜水，每組3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)處理24 h。之后移出寄生蜂，統(tǒng)計(jì)各個(gè)幼蟲被寄生頭數(shù)，并計(jì)算其寄生率。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

不同寄主寄生率顯著性分析及兩處理率差別測(cè)定(選擇氣味百分率是針對(duì)總有效選擇的雌蜂)，利用Excel 最終整理制表。

2 結(jié)果與分析

2.1 阿格姬蜂雌蜂對(duì)不同幼蟲氣味的趨性行為測(cè)定

從圖1 中看出，在5種幼蟲與空白對(duì)照之間，草地螟阿格姬蜂對(duì)幾種幼蟲的選擇率分別為86.0%、62.0%、61.0%、60.5%、60.5%，除對(duì)草地螟有極顯著性選擇外，對(duì)其它幼蟲均無(wú)顯著性選擇;在草地螟與玉米螟、苜蓿夜蛾、旋幽夜蛾、粘蟲之間，除草地螟與苜蓿夜蛾組合外，雌蜂在草地螟與其他幼蟲組合中均明顯趨向于草地螟;在玉米螟與苜蓿夜蛾、旋幽夜蛾、粘蟲之間，除玉米螟與旋幽夜蛾組合外，其他組合中雌蜂均明顯趨向于玉米螟，對(duì)玉米螟與苜蓿夜蛾的選擇差異極顯著，對(duì)玉米螟與旋幽夜蛾的選擇差異顯著;在苜蓿夜蛾與旋幽夜蛾、粘蟲之間，苜蓿夜蛾與旋幽夜蛾組合，雌蜂對(duì)苜蓿夜蛾顯著性選擇，而與粘蟲組合，雌蜂趨向于粘蟲;在旋幽夜蛾與粘蟲之間，對(duì)二者選擇率均為50%，無(wú)顯著性差異。

圖1 草地螟阿格姬蜂對(duì)不同幼蟲的嗅覺(jué)反應(yīng)Fig.1 The tendency of Agrypon flexorius for different larva

以上看出，草地螟阿格姬蜂對(duì)不同寄主幼蟲的趨性大小依次為草地螟＞玉米螟＞苜蓿夜蛾＞旋幽夜蛾=粘蟲。

2.3 草地螟阿格姬蜂雌蜂對(duì)不同供試寄主幼蟲蟲糞的趨性

從圖2 看出，在5種幼蟲糞便與空白對(duì)照之間，草地螟阿格姬蜂對(duì)幾種幼蟲蟲糞的選擇率分別為89.0%、72.0%、71.0%、69.0%、68.0%，除對(duì)草地螟極顯著選擇、對(duì)玉米螟顯著選擇外，草地螟阿格姬蜂對(duì)其它蟲糞無(wú)顯著性選擇。在草地螟與玉米螟、苜蓿夜蛾、旋幽夜蛾、粘蟲之間，雌蜂除在草地螟與玉米螟組合中偏向于玉米螟外，在草地螟與其它幼蟲蟲糞組合中均趨向于草地螟蟲糞，草地螟與粘蟲蟲糞組合差異極顯著，草地螟與苜蓿夜蛾蟲糞組合差異顯著，與旋幽夜蛾組合無(wú)顯著性差異;在玉米螟與苜蓿夜蛾、旋幽夜蛾、粘蟲之間，雌蜂在玉米螟與旋幽夜蛾組合明顯偏向玉米螟，在草地螟與其他組合中均無(wú)顯著性差異;在苜蓿夜蛾與旋幽夜蛾、粘蟲之間，雌蜂不都偏向于苜蓿夜蛾，前者偏向于旋幽夜蛾，且差異極顯著;在旋幽夜蛾與粘蟲組合中，略偏向于粘蟲蟲糞，且差異不顯著。

以上看出，草地螟阿格姬蜂對(duì)不同幼蟲蟲糞的趨性大小依次為玉米螟＞草地螟＞苜蓿夜蛾＞粘蟲=旋幽夜蛾。

2.4 草地螟阿格姬蜂對(duì)不同供試寄主寄生率測(cè)定

在只提供一種幼蟲條件下，草地螟阿格姬蜂只對(duì)草地螟幼蟲產(chǎn)卵寄生，寄生率為39.78%，而對(duì)玉米螟、粘蟲、苜蓿夜蛾、旋幽夜蛾、甜菜夜蛾、棉鈴蟲不進(jìn)行產(chǎn)卵寄生。在兩種幼蟲兩兩組合時(shí)，草地螟阿格姬蜂只對(duì)其中的草地螟幼蟲寄生。，而對(duì)另外一種幼蟲不產(chǎn)卵寄生，而且當(dāng)草地螟幼蟲與粘蟲組合時(shí)，草地螟阿格姬蜂對(duì)草地螟幼蟲的寄生率最高達(dá)41.41%。

圖2 草地螟阿格姬蜂對(duì)不同寄主蟲糞的嗅覺(jué)反應(yīng)Fig.2 The tendency of Agrypon flexorius for excrement of different tested hosts

表1 草地螟阿格姬蜂對(duì)不同寄主的選擇性Table 1 Host－select of Agrypon flexorius to different host

3 結(jié)論與討論

寄生蜂搜索寄主時(shí)利用的信息化學(xué)物質(zhì)一般來(lái)源于寄主取食的植物、寄主本身或者分泌物，以及一些與寄主相關(guān)的有機(jī)體(魏建榮等，2007)。眾多研究證實(shí)寄生蜂利用寄主昆蟲的蟲糞揮發(fā)物對(duì)其寄主進(jìn)行定位(Vinson，1998;Conti et al.，2003;楊元等，2007)。有些寄主昆蟲的蟲糞揮發(fā)物對(duì)寄生蜂只具有引誘作用，由于其揮發(fā)性較弱，常被寄生蜂只用于寄主定位過(guò)程，并不能完成產(chǎn)卵寄生(Meiners and Hilker，1997;

Chuche et al.，2006;Rousse et al.，2007 Chiu－Alvarado et al.，2009)。已有研究結(jié)果證明二化螟幼蟲和蟲糞揮發(fā)物對(duì)二化螟絨繭蜂具有顯著的引誘作用(陳華才等，2002);也有研究揮發(fā)物在螟黃足盤絨繭蜂Cotesia flavipes和大螟盤絨繭蜂Cotesia sesamiae 對(duì)斑禾草螟Chilo partellus、沿岸禾草螟Chilo orichal－cociliellus和非洲蛀莖葉蛾Sesamia calamistis 等寄主害蟲定位中的作用，結(jié)果表明寄生蜂主要利用來(lái)自寄主昆蟲蟲體及蟲糞的揮發(fā)物來(lái)定位和尋找寄主昆蟲(Ngi－song et al.，1996;Ngi－song and Overholt，1997;Potting et al.，1999)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:草地螟幼蟲、蟲糞與空白相比，對(duì)草地螟阿格姬蜂具有顯著吸引作用，顯然草地螟蟲體及蟲糞釋放的信息化學(xué)物質(zhì)引起寄生蜂反應(yīng)。

試驗(yàn)中同時(shí)發(fā)現(xiàn)草地螟與其它幼蟲、蟲糞組合(或者其它不同幼蟲之間不同組合)對(duì)阿格姬蜂的吸引則表現(xiàn)不一，有的甚至偏向其他幼蟲或蟲糞的揮發(fā)物，顯然其它幼蟲蟲體或蟲糞揮發(fā)物對(duì)草地螟自身的揮發(fā)物起到干擾作用，使得寄生蜂在尋找自身寄主時(shí)作出了錯(cuò)誤判斷，但通過(guò)草地螟阿格姬蜂對(duì)不同幼蟲寄生率觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，阿格姬蜂除草地螟外不會(huì)在其它幼蟲上產(chǎn)卵寄生，說(shuō)明草地螟阿格姬蜂即使搜尋到錯(cuò)誤寄主也不會(huì)產(chǎn)卵，顯然寄生蜂搜尋寄主是分不同階段，而且每個(gè)階段使用的刺激信號(hào)不同，有研究發(fā)現(xiàn)寄生蠅使用寄主糞便中的化學(xué)物質(zhì)定位寄主，然后雌蠅會(huì)通過(guò)趾骨檢驗(yàn)寄主的紋理、大小、彎曲度，最后才伸出產(chǎn)卵器產(chǎn)卵(Nakamura，1997;Tanaka et al.，1999)。因此我們推測(cè)草地螟阿格姬蜂在搜尋到一種寄主后，在判斷是不是最適合產(chǎn)卵的寄主時(shí)會(huì)使用其它的信號(hào)做決定，因此還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)去探究。另外，通過(guò)“Y”型嗅覺(jué)儀試驗(yàn)，草地螟阿格姬蜂對(duì)其他幼蟲和蟲糞有一定的趨性，說(shuō)明對(duì)不同幼蟲有搜尋行為，但在提供不同幼蟲條件下，并未作出寄生行為，只有提供草地螟幼蟲時(shí)才能被草地螟阿格姬蜂雌蜂寄生。總之，草地螟阿格姬蜂的寄生專一性表現(xiàn)在對(duì)草地螟具有搜尋、寄生行為，對(duì)其它幼蟲只具有搜尋行為，不作寄生。

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