天敵蓮草直胸跳甲保藏方法初探

曹 雪，趙龍龍，羅 靜，賈 棟，馬瑞燕

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

生物入侵已成為導(dǎo)致全球生物多樣性降低的第2大原因[1]。隨著全球貿(mào)易、交往的頻繁，我國(guó)也成為世界上受生物入侵危害較嚴(yán)重的國(guó)家之一，而喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides）是為害我國(guó)歷史較長(zhǎng)、面積較廣的入侵物種之一，被國(guó)家環(huán)保局與中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合公布為首批9種重要入侵植物之一，排列第3。喜旱蓮子草是一種適應(yīng)性極強(qiáng)、水陸兩棲的多年生雜草，起源于南美洲，現(xiàn)在已經(jīng)分布于北美洲、大洋洲及東南亞等各地，并逐漸擴(kuò)散到部分歐洲國(guó)家[2]。在我國(guó)，喜旱蓮子草廣布于長(zhǎng)江流域及華南各省區(qū)，阻塞航道，影響水上運(yùn)輸、淡水養(yǎng)殖和旅游業(yè)、農(nóng)田排灌和作物生長(zhǎng)等，并形成單一群落，影響本地植物生長(zhǎng)，殃及其他生物的生存[3-4]。在眾多防治方法中，生物防治以其經(jīng)濟(jì)有效而受到重視，與此同時(shí)，生物防治可以取得利用生物多樣性保護(hù)生物多樣性的結(jié)果[5]。因此，引進(jìn)和利用喜旱蓮子草原產(chǎn)地專食性天敵，對(duì)該入侵物種進(jìn)行生物防治是一種有效控制其成災(zāi)的最佳措施。

有研究發(fā)現(xiàn)，在眾多天敵當(dāng)中，蓮草直胸跳甲Agasicles hygrophila Selma&Vogt（屬鞘翅目Coleoptera葉甲科Chrysomelidae跳甲亞科Halticinae）是防治喜旱蓮子草的有效專食性天敵。1964年，首先在阿根廷發(fā)現(xiàn)該蟲，對(duì)其食性進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn)，該蟲食性專一，引種到美國(guó)釋放后取得良好防效[6-8]。1986年我國(guó)從美國(guó)引種，對(duì)具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的21科39種植物進(jìn)行食性專一測(cè)定[9]，認(rèn)為其可在我國(guó)安全利用，隨后進(jìn)行了大量飼養(yǎng)與釋放，并在重慶[10]、長(zhǎng)沙[11]、廣西[12]等地的水域上取得了顯著成效，是我國(guó)較成功的生物防治雜草項(xiàng)目之一[13]。蓮草直胸跳甲食性單一，自然條件下一般只取食喜旱蓮子草；入冬之際，隨著喜旱蓮子草長(zhǎng)勢(shì)的減弱，其食料來(lái)源減少，且該蟲無(wú)滯育特征[14]，遇到不利環(huán)境，該天敵會(huì)大量死亡。所以，在防治工作中對(duì)其進(jìn)行人工保種和助遷，則顯得尤為重要，而探索一種適宜的保藏方法，將有助于天敵的推廣與應(yīng)用。在眾多天敵保藏研究中，低溫冷藏是保藏天敵昆蟲的重要手段，多種赤眼蜂（Trichograma）、七星瓢蟲（Coccinella septempunctata）、異色瓢蟲（Harmonia axyridis）、中紅側(cè)溝繭蜂（Microplitis mediator）等都被采用低溫貯藏來(lái)達(dá)到更好的保留蟲源、提供擴(kuò)繁、引種和釋放之用[15]。

本試驗(yàn)主要對(duì)蓮草直胸跳甲適宜的低溫保藏方式進(jìn)行了研究，旨在為該天敵昆蟲未來(lái)的工廠化生產(chǎn)和大規(guī)模田間應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 蟲源

供試?yán)ハx蓮草直胸跳甲采自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，飼養(yǎng)材料為種植在溫室的喜旱蓮子草。

1.2 適宜保藏蟲態(tài)的選擇

選取蓮草直胸跳甲的4種蟲態(tài)：卵、幼蟲（1齡、2齡和3齡）、蛹和成蟲。設(shè)置3個(gè)時(shí)間處理：3，6，9 d。每個(gè)處理6次重復(fù)，幼蟲、蛹和成蟲每重復(fù)16頭，卵每重復(fù)6塊。卵、幼蟲和成蟲分別放在塑料瓶中，底部先鋪一層棉花，再鋪一層濾紙保濕；蛹為選出同一天化蛹的莖，含16個(gè)蛹的莖為一捆，置于廣口塑料瓶中，底部鋪一層濾紙保濕。低溫（5℃）處理一定時(shí)間后取出，室溫（20℃）下恢復(fù)24 h后，統(tǒng)計(jì)幼蟲、成蟲的存活率。測(cè)定卵的孵化率、蛹的羽化率。通過(guò)比較，選出最適合的保藏蟲態(tài)。采用低溫生化培養(yǎng)箱（重慶市永生實(shí)驗(yàn)儀器廠），控制溫度在5℃。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 低溫死亡率測(cè)定 選出卵和成蟲2種蟲態(tài)，進(jìn)行不同低溫處理，選出最佳的保藏溫度。設(shè)置4個(gè)溫度處理（-5，0，5，10℃），7 個(gè)時(shí)間處理（6，12，24，36，48，96，192 h），每個(gè)處理重復(fù) 3 次。成蟲每重復(fù)30頭，放在7 mL的塑料管中；卵每重復(fù)6塊，放在潮濕的濾紙上，置于培養(yǎng)皿內(nèi)。低溫處理后在室溫（20℃）下恢復(fù)24 h，統(tǒng)計(jì)成蟲的存活率、孵化率；以T＝20℃，D∶H＝24∶0，RH＝75%下的處理作為空白對(duì)照（CK）。比較選出最適合保藏卵和成蟲的溫度條件。

1.3.2 低溫處理后成蟲的生殖力測(cè)定 將低溫處理后存活的成蟲進(jìn)行雌雄分組配對(duì)，設(shè)3組，每組3對(duì)，重復(fù)3次，放入60 cm×35 cm×50 cm的養(yǎng)蟲籠，連續(xù)觀察15 d，記錄其產(chǎn)卵塊數(shù)。

1.4 適宜保藏工具的選擇

在選出溫度的條件下，對(duì)卵和成蟲進(jìn)行不同保藏工具處理，5種不同材質(zhì)的保藏工具包括：紙盒、木盒、塑料瓶、玻璃瓶、泡沫盒。每組處理卵6塊，10℃處理4 d；成蟲30頭，5℃下處理6 d。重復(fù)3次。保藏工具底部先鋪一層棉花，再在上面鋪一層濾紙，噴霧保濕。所有工具都用PARAFILM（4IN.×125FT.ROLL）對(duì)口進(jìn)行密封。處理一定時(shí)間后取出，室溫（20℃）下恢復(fù)24 h，統(tǒng)計(jì)成蟲存活率、卵孵化率。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0中One-way ANOVA中的Tukey多重比較，對(duì)百分率的數(shù)據(jù)進(jìn)行反正弦函數(shù)轉(zhuǎn)換（Arcsine）后，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，比較差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫（5℃）對(duì)蓮草直胸跳甲不同蟲態(tài)生命力的影響

對(duì)蓮草直胸跳甲不同蟲態(tài)在5℃進(jìn)行不同時(shí)間梯度的處理，測(cè)定存活率，結(jié)果（圖1）表明，隨著處理時(shí)間的增加，4種蟲態(tài)的存活率均明顯下降；處理3 d，成蟲存活率顯著高于其他蟲態(tài)（F＝19.851，P＜0.001）；處理6 d，各蟲態(tài)存活率之間差異顯著（F＝28.624，P＜0.001）；處理 9 d，只有成蟲存活，存活率為35.42%，其余蟲態(tài)均死亡。在同一處理時(shí)間下，成蟲存活率最高，1齡幼蟲存活率最低。

2.2 不同低溫處理對(duì)蓮草直胸跳甲生命力的影響

2.2.1 低溫處理對(duì)卵孵化率的影響 從圖2可以看出，處理8 d后，其孵化率有極顯著的變化，其中，處理4 d孵化率最高的是10℃，孵化率為76.7%；最低的是5℃，其孵化率為38.3%；-5℃卵不孵化。蓮草直胸跳甲卵的孵化率隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降，溫度在0℃以下時(shí)卵的孵化率極低。

2.2.2 低溫處理對(duì)成蟲死亡率的影響 從圖3可以看出，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，成蟲死亡率在逐漸升高；隨著處理溫度的升高，成蟲的死亡率明顯下降；處理4 d，5℃死亡率最低；8 d后，成蟲死亡率超過(guò)60%。

2.2.3 低溫處理對(duì)成蟲繁殖力的影響 不同溫度的低溫處理，連續(xù)15 d統(tǒng)計(jì)產(chǎn)卵情況發(fā)現(xiàn)，低溫處理6 h成蟲產(chǎn)卵力水平最高，處理4 d成蟲產(chǎn)卵力水平最低。觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，蓮草直胸跳甲成蟲低溫處理后前3 d不產(chǎn)卵，3 d后開始產(chǎn)卵，成蟲在-5，0，5，10℃處理下都隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，其產(chǎn)卵能力逐漸降低（圖4）。

2.3 不同保藏工具處理對(duì)蓮草直胸跳甲生命力的影響

2.3.1 對(duì)卵孵化率的影響 將卵在10℃不同的保藏工具中處理4 d，結(jié)果如圖5所示。從圖5可以看出，玻璃瓶的孵化率最高，木盒最低（F＝28.310，P＜0.001）。紙盒、木盒和泡沫盒三者之間差異不顯著，而三者與另外2種工具（玻璃瓶、塑料瓶）間差異顯著。

2.3.2 對(duì)成蟲存活率的影響 成蟲在5℃不同保藏工具中處理6 d，結(jié)果（圖6）表明，木盒平均存活率最低；玻璃瓶、塑料瓶、泡沫盒、紙盒之間差異不顯著；木盒與其他4種工具間差異極顯著（F＝10.825，P＜0.001）。

3 討論

據(jù)報(bào)道，蓮草直胸跳甲的成蟲自然條件下可忍耐短時(shí)-7℃的低溫，在-6～-2℃條件下，成蟲仍可在露地草叢中越冬[10]，因此，蓮草直胸跳甲成蟲在室內(nèi)或自然條件下，與其他蟲態(tài)相比，適應(yīng)性均稍強(qiáng)[8，10，16]。低溫處理后的跳甲成蟲，其生殖力有明顯的變化，處理6 h的生殖力很快達(dá)到最高水平，但處理4 d的幾乎不產(chǎn)卵；并且各溫度處理后，前3 d都不產(chǎn)卵。有研究表明，異色瓢蟲經(jīng)低溫滯育后，給予必需的光照、食物、溫度等條件，很快就能爬行活動(dòng)，2～3 d即可恢復(fù)取食、交配[17]。本試驗(yàn)低溫處理后，蓮草直胸跳甲需要3 d時(shí)間才能恢復(fù)產(chǎn)卵[18]，但長(zhǎng)時(shí)間低溫處理會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重的后果，其生殖力難以恢復(fù)。

低溫處理成蟲，6 h的死亡率最低，但時(shí)間太短；8 d后的死亡率均大于60%，二者均沒(méi)有用于保藏的價(jià)值。2 d時(shí)，10℃的處理死亡率最低，接近于對(duì)照組，但是在4 d時(shí)死亡率突然增高，其原因還有待于進(jìn)一步研究。目前，冷藏昆蟲的溫度選擇多在5，8，10℃，異色瓢蟲的冷藏溫度是10℃，冷藏30 d內(nèi)存活率仍在85%以上[17]。保藏蓮草直胸跳甲超過(guò)4 d，10℃下的死亡率高于5℃，因此，成蟲較適宜的冷藏溫度是5℃，可保存6 d左右，4 d內(nèi)存活率仍在80%以上。用不同保藏工具冷藏成蟲后，木盒成蟲存活率最低，5種保藏工具中，塑料瓶成本較低、運(yùn)輸方便，適合于大規(guī)模生產(chǎn)，可以作為低溫下保藏成蟲較好的選擇工具。

低溫處理3 d，卵的存活率（＞50%）僅次于成蟲，因此，短期內(nèi)也可以選擇卵進(jìn)行保藏。低溫處理6 d，2齡、3齡幼蟲存活率均大于卵，但由于幼蟲管理較繁瑣，取食頻繁，因此不選擇對(duì)其進(jìn)行保藏。低溫保藏的卵塊，其孵化率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降。保藏4 d后，10℃處理孵化率最高，8 d后只有10℃的卵還能存活。試驗(yàn)中有些出現(xiàn)霉變跡象，這是由于低溫保藏時(shí)，為了保證卵需要的濕度要噴灑自來(lái)水，長(zhǎng)時(shí)間可能引發(fā)霉變，噴灑蒸餾水也許會(huì)有所改進(jìn)。有研究表明，異色瓢蟲的卵塊保存的溫度以10℃為宜，冷藏15 d孵化率在60%以上[17]?？梢?，10℃保藏卵較普遍，卵較適宜的冷藏溫度是10℃，可保存4 d左右。卵塊經(jīng)不同工具冷藏后，紙盒、木盒、泡沫盒孵化率在20%以下，3種工具中的葉片都比較干燥，濕度小是造成孵化率低的主要原因；玻璃瓶和塑料瓶密封較好，封口的保鮮膜內(nèi)有水汽凝結(jié)，達(dá)到了較好的保濕作用，孵化率較高。因此，在10℃低溫下，濕度對(duì)卵的影響明顯大于溫度。由于玻璃瓶成本不高，且利于觀察，所以可以作為低溫下保藏卵的適宜選擇工具。

本試驗(yàn)得出，蓮草直胸跳甲短期比較適宜的低溫保藏方案是：成蟲于塑料瓶中5℃下保藏6 d左右，卵于玻璃瓶中10℃下保藏4 d左右。

自然環(huán)境中，蓮草直胸跳甲由于食性單一、生態(tài)適應(yīng)能力弱等原因，其種群分布遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于喜旱蓮子草。目前，還沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的工廠化生產(chǎn)用于野外防治，原因之一可能是蓮草直胸跳甲各蟲態(tài)的保藏技術(shù)問(wèn)題難以得到解決，所以，蓮草直胸跳甲用于大規(guī)模生物防治仍有一定的困難，高緯度地區(qū)的喜旱蓮子草仍是生物防治的難點(diǎn)[19]。因此，對(duì)于蓮草直胸跳甲的長(zhǎng)期保藏、尤其是低溫保藏技術(shù)真正用于大規(guī)模的生物防治，仍有待進(jìn)一步深入研究。

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