學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)淡足側(cè)溝繭蜂識(shí)別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響

楊俊華，蔣杰賢*，萬年峰，張 浩，季香云

（1上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201403；2上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306）

學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)淡足側(cè)溝繭蜂識(shí)別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響

楊俊華1，2，蔣杰賢1，2*，萬年峰1，張 浩1，季香云1

（1上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海 201403；2上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306）

研究了淡足側(cè)溝繭蜂2種學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)其識(shí)別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響。結(jié)果表明：寄生蜂幼蟲期學(xué)習(xí)經(jīng)歷中，繁育寄主為未感毒幼蟲的寄生蜂對(duì)健康和感毒幼蟲的搜索時(shí)間、觸角敲打時(shí)間、刺探次數(shù)、首選攻擊率和寄生率均在感毒后84 h出現(xiàn)顯著差異；而繁育寄主為感毒幼蟲的寄生蜂，上述5個(gè)指標(biāo)分別在感毒后84 h、72 h、72 h、72 h、84 h出現(xiàn)顯著差異。寄生蜂成蟲期學(xué)習(xí)經(jīng)歷中，在未感毒甜菜夜蛾幼蟲體內(nèi)產(chǎn)過卵的寄生蜂對(duì)健康和感毒幼蟲的搜索時(shí)間、觸角敲打時(shí)間、刺探次數(shù)、首選攻擊率和寄生率分別在感毒后48 h、24 h、24 h、24 h、72 h出現(xiàn)顯著差異；而對(duì)感毒幼蟲有學(xué)習(xí)經(jīng)歷的寄生蜂，上述5個(gè)指標(biāo)分別在感毒后84 h、84 h、72 h、84 h、84 h出現(xiàn)顯著差異。研究結(jié)果可為側(cè)溝繭蜂與核型多角體病毒的聯(lián)合應(yīng)用提供依據(jù)。

學(xué)習(xí)經(jīng)歷；淡足側(cè)溝繭蜂；核型多角體病毒；甜菜夜蛾

淡足側(cè)溝繭蜂（Microplitis pallidipes Szepligeti）是甜菜夜蛾［Spodoptera exigua（Hübner）］1—4齡幼蟲的主要寄生蜂［1-2］，在甜菜夜蛾綜合治理中起著重要作用。核型多角體病毒（Nucleopolyhedrovirus，NPV）是甜菜夜蛾種群數(shù)量的重要調(diào)節(jié)因子，可在田間產(chǎn)生病毒流行?。?-4］。目前，關(guān)于淡足側(cè)溝繭蜂的生物學(xué)特性［5-6］、寄生甜菜夜蛾幼蟲后的生理生化變化［7］以及寄生識(shí)別斜紋夜蛾等方面的研究［8-10］已有所報(bào)道，但有關(guān)該蜂學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)識(shí)別甜菜夜蛾感毒幼蟲的影響未見報(bào)道。為此，本試驗(yàn)研究淡足側(cè)溝繭蜂幼蟲和成蜂學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)其識(shí)別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響，以期為淡足側(cè)溝繭蜂與核型多角體病毒這兩類生防因子的聯(lián)合應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

淡足側(cè)溝繭蜂、甜菜夜蛾均采自上海市奉賢區(qū)莊行鎮(zhèn)上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行綜合試驗(yàn)站的甘藍(lán)葉片上，經(jīng)室內(nèi)繼代飼養(yǎng)多代后供試驗(yàn)用。甜菜夜蛾用人工飼料（主要成份為麥胚、黃豆粉、抗壞血酸、酵母、干酪素等）喂養(yǎng)［1］。淡足側(cè)溝繭蜂用甜菜夜蛾2齡幼蟲寄生飼養(yǎng)，成蜂用10%蜂蜜水喂養(yǎng)。供試?yán)ハx均在人工氣候培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)，設(shè)定條件為：（27±1）℃、相對(duì)濕度80%±5%、光周期L∶D＝14∶10。甜菜夜蛾核型多角體病毒系從上述地區(qū)甘藍(lán)上采集感病的甜菜夜蛾幼蟲，在室內(nèi)經(jīng)宿主幼蟲增殖2次后所得。試驗(yàn)時(shí)，將蟲尸勻漿，進(jìn)行粗提，粗提液經(jīng)差速離心后，稀釋至所需濃度（5.33×107OB/mL）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

分別選用不同學(xué)習(xí)經(jīng)歷的淡足側(cè)溝繭蜂（寄生蜂，無產(chǎn)卵經(jīng)歷且已交配12 h的1—2日齡雌蜂）識(shí)別甜菜夜蛾幼蟲。甜菜夜蛾2齡幼蟲飼喂5.33×107OB/mL的核型多角體病毒，于飼毒后24 h、48 h、72 h、84 h、96 h在暗室條件下分別觀察該蜂對(duì)健康和感毒幼蟲的識(shí)別行為。參照J(rèn)iang等［9］的培養(yǎng)皿觀察法，培養(yǎng)皿下方15 cm處放置一光源，在培養(yǎng)皿中放入健康和感毒幼蟲各1只，引入1只寄生蜂雌蜂，觀察該蜂對(duì)幼蟲的搜索、敲打、攻擊、刺探、產(chǎn)卵等一系列行為。從寄生蜂放入培養(yǎng)皿開始計(jì)時(shí)，觀察5 min，記錄搜索時(shí)間（從寄生蜂引入培養(yǎng)皿到寄生蜂接觸幼蟲所用的時(shí)間）、觸角敲打時(shí)間（從寄生蜂用觸角敲打幼蟲到產(chǎn)卵針刺入幼蟲體內(nèi)的時(shí)間）、刺探次數(shù)（寄生蜂產(chǎn)卵器叮刺幼蟲的次數(shù)）和首選攻擊率（寄生蜂首先叮刺的感毒或未感毒寄主占所有被叮刺寄主的百分率），解剖被叮刺過的幼蟲，立體顯微鏡下觀察其是否被寄生，并記錄寄生率（寄生蜂在寄主體內(nèi)產(chǎn)卵的寄主數(shù)占被提供寄主幼蟲總數(shù)的百分比）。每種學(xué)習(xí)經(jīng)歷下觀察30只寄生蜂。幼蟲被寄生蜂寄生后的第72小時(shí)，飼喂病毒液，收集存活幼蟲體內(nèi)發(fā)育的寄生蜂作為繁育寄主為感毒幼蟲的寄生蜂，另設(shè)健康（未感毒）幼蟲體內(nèi)發(fā)育的寄生蜂作為繁育寄主為健康幼蟲的寄生蜂。將從健康幼蟲體內(nèi)繁育出的寄生蜂接觸感毒幼蟲（感毒后第84小時(shí)的幼蟲）或未感毒幼蟲1 h作為對(duì)感毒或健康幼蟲有學(xué)習(xí)經(jīng)歷的成蜂。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和DPS V7.65數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，方差分析采用Compared t-test。

2 結(jié)果與分析

2.1 幼期經(jīng)歷對(duì)淡足側(cè)溝繭蜂識(shí)別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響

2.1.1 繁育寄主為健康甜菜夜蛾幼蟲的淡足側(cè)溝繭蜂對(duì)寄主識(shí)別的影響

由表1可知，寄生蜂選擇健康寄主和感毒寄主的搜索時(shí)間、觸角敲打時(shí)間、刺探次數(shù)、首選攻擊率和寄生率在感毒后84 h出現(xiàn)顯著差異，具體表現(xiàn)在：寄生蜂選擇感毒幼蟲的搜索時(shí)間和觸角敲打時(shí)間更長，刺探次數(shù)更少，首選攻擊率和寄生率更低。從感毒后72 h開始，寄生蜂對(duì)健康寄主的寄主率高于感毒寄主。

2.1.2 繁育寄主為感毒甜菜夜蛾幼蟲的淡足側(cè)溝繭蜂對(duì)寄主識(shí)別的影響

由表2可知，寄生蜂選擇健康寄主和感毒寄主的搜索時(shí)間和寄生率在感毒后84 h出現(xiàn)顯著差異，觸角敲打時(shí)間、刺探次數(shù)、首選攻擊率在感毒后72 h出現(xiàn)顯著差異。寄生蜂選擇感毒幼蟲的搜索時(shí)間和觸角敲打時(shí)間更長，刺探次數(shù)更少，首選攻擊率和寄生率更低。且隨著感毒時(shí)間的增加，寄生蜂的寄生率逐漸變小。

表1 繁育寄主為健康甜菜夜蛾幼蟲的淡足側(cè)溝繭蜂對(duì)健康和感毒幼蟲的選擇Table 1 Choice of M.pallidipes bred with healthy S.exigua larvae between healthy and NPV-infected larvae

表2 繁育寄主為感毒甜菜夜蛾幼蟲的淡足側(cè)溝繭蜂對(duì)健康和感毒幼蟲的選擇Table 2 Choice of M.pallidipes bred w ith NPV-infected S.exigua larvae between healthy and NPV-infected larvae

2.2 成蜂學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)淡足側(cè)溝繭蜂識(shí)別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響

2.2.1 成蜂在健康甜菜夜蛾幼蟲上的學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)淡足側(cè)溝繭蜂識(shí)別寄主的影響

由表3可知，在健康寄主上有學(xué)習(xí)經(jīng)歷的寄生蜂搜索和觸角敲打健康寄主的時(shí)間明顯小于感毒寄主，并且分別在感毒后48 h、24 h出現(xiàn)顯著差異。感毒后24 h，寄生蜂對(duì)健康寄主的刺探次數(shù)顯著多于感毒寄主，首選攻擊率顯著高于感毒寄主。在5個(gè)不同的感毒后時(shí)間內(nèi)，寄生蜂對(duì)健康寄主的寄生率均高于感毒寄主，并在感毒后72 h出現(xiàn)顯著差異。且隨著感毒時(shí)間的增加，寄生蜂的寄生率逐漸變小。

表3 成蜂在健康甜菜夜蛾幼蟲上的學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)淡足側(cè)溝繭蜂識(shí)別健康和感毒幼蟲的影響Table 3 Effects of M.pallidipes's learning experience on healthy larvae on the discrim ination between healthy and NPV-infected larvae

2.2.2 成蜂在感毒甜菜夜蛾幼蟲上的學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)淡足側(cè)溝繭蜂寄主識(shí)別的影響

由表4可知，寄生蜂選擇健康寄主和感毒寄主的搜索時(shí)間、觸角敲打時(shí)間、首選攻擊率和寄生率在感毒后84 h出現(xiàn)顯著差異，刺探次數(shù)在感毒后72 h出現(xiàn)顯著差異，具體表現(xiàn)在：感毒后84 h，寄生蜂選擇感毒幼蟲的搜索時(shí)間和觸角敲打時(shí)間更長，刺探次數(shù)更少，首選攻擊率和寄生率更低。且隨著感毒時(shí)間的增加，寄生蜂的寄生率逐漸降低。

表4 成蜂在感毒甜菜夜蛾幼蟲上的學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)淡足側(cè)溝繭蜂識(shí)別健康和感毒幼蟲的影響Table 4 Effects of M.pallidipes's learning experience on NPV-infected larvae on the discrim ination between healthy and NPV-infected larvae

3 討論

有學(xué)習(xí)經(jīng)歷的寄生蜂通過聯(lián)系性學(xué)習(xí)能夠提高其對(duì)寄主害蟲的搜索效率和寄生率，例如有產(chǎn)卵經(jīng)歷的廣赤眼蜂（Trichogramma evanescens）雌蜂搜尋寄主所用的時(shí)間比沒有產(chǎn)卵經(jīng)歷的雌蜂明顯縮短［11］，有搜尋經(jīng)歷的白蠟吉丁腫腿蜂（Sclerodermus pupariae Yang et Yao）搜尋寄主所用的時(shí)間比首次搜尋寄主所用的時(shí)間大大降低［12］。王曉紅等［13］研究表明，管氏腫腿蜂（Scleroderma guani Xiao etWu）與銹色粒肩天牛有過接觸經(jīng)歷后，雌蜂會(huì)對(duì)銹色粒肩天牛產(chǎn)生明顯的選擇趨向性。

本研究表明，繁育寄主為健康寄主的寄生蜂，在感毒后24—72 h，對(duì)健康和感毒寄主的識(shí)別無顯著差異，這可能是因?yàn)榧闹黧w內(nèi)病毒量不足，寄生蜂不能從寄主體表識(shí)別病毒的存在；而在感毒后84—96 h，寄主體內(nèi)的病毒量逐漸增多，寄生蜂能夠識(shí)別寄主。繁育寄主為感毒寄主的寄生蜂，在感毒后24—48 h，對(duì)健康和感毒寄主的識(shí)別沒有顯著差異，但與前者相比，出現(xiàn)顯著的時(shí)間提前，這可能是因?yàn)閺募纳溆灼趥鬟f下來的化學(xué)信息物質(zhì)影響了寄生蜂的寄主選擇行為［14］。在感毒寄主上有學(xué)習(xí)經(jīng)歷的寄生蜂，在感毒后24—72 h，對(duì)健康和感毒寄主的選擇無顯著差異，這可能是因?yàn)楦卸炯闹鞑贿m合寄生蜂的生長發(fā)育，寄生蜂逃避在感毒寄主上學(xué)習(xí)［15］。在健康寄主上有學(xué)習(xí)經(jīng)歷的寄生蜂，在感毒后24—96 h，會(huì)顯著地偏向于選擇健康寄主，可能是因?yàn)榧纳浒褜W(xué)習(xí)中所經(jīng)歷的化學(xué)信息物質(zhì)轉(zhuǎn)化為記憶信號(hào)，并在隨后的寄主識(shí)別行為中加以利用。無論是有學(xué)習(xí)經(jīng)歷的寄生蜂，還是無學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的寄生蜂，均偏向于在健康甜菜夜蛾幼蟲體內(nèi)寄生產(chǎn)卵，可能是因?yàn)榧闹鞲卸竞蠹纳渚芙^在感毒寄主體內(nèi)產(chǎn)卵以免造成“卵浪費(fèi)”［16-17］，也可能是寄主感毒后干擾了寄生蜂正常識(shí)別寄主的化學(xué)源或物理源信號(hào)。

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Effects of learning experience of Microplitis pallidipes on the discrim ination between healthy and NPV-infected Spodoptera exigua larvae

YANG Jun-hua1，2，JIANG Jie-xian1，2*，WAN Nian-feng1，ZHANG Hao1，JIXiang-yun1

（1Eco-Environmental Protection Institute，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai201403，China；2College of Life Science and Fishery，Shanghai Ocean University，Shanghai201306，China）

The effects of M.pallidipes two learning experiences on the discrimination between healthy and NPV-infected Spodoptera exigua larvae were investigated.The results indicated that in the learning experience of the parasitoids whose breeding hosts were healthy larvae，there were differences in the searching time，beating time of antenna，probing times，preferred attacking rate and parasitism rate at 84 h after treatment when the parasitoids discriminated between healthy and NPV-infected larvae，and there were differences in the five indices at84 h，72 h，72 h，72 h and 84 h after treatment for the discrimination of the parasitoids whose breeding hosts were NPV-infected larvae；as to the learning experience of adult parasitoids on healthy larvae，there were differences in the five indices at48 h，24 h，24 h，24 h and 72 h after treatment，while the learning experience of adult parasitoids on NPV-infected larvae led to the differences at 84 h，84 h，72 h，84 h and 84 h after treatment.Our results revealed that the learning experience of M.pallidipes affected host discrimination ability，and these findingsmight provide basis for the combined application of M.pallidipes and NPV.

Learning experience；Microplitis pallidipes Szeligeti；Nucleopolyhedrovirus（NPV）；Spodoptera exigua（Hübner）

2016-03-21

國家自然科學(xué)基金（31601641）；上海市農(nóng)委重點(diǎn)基礎(chǔ)研究［滬農(nóng)科攻字（2014）第7-3-2號(hào)］

楊俊華（1987—），女，在讀碩士，研究方向?yàn)楹οx生物防治。E-mail：yjhua1989＠163.com

*通信作者，E-mail：jiangjiexian＠163.com

S476.3

A

1000-3924（2017）06-038-05

閆其濤）