不同靶標害蟲對普通草蛉生長發(fā)育和繁殖力的影響

丁瑞豐，阿克旦·吾外士，潘洪生，李號賓，李海強，王冬梅，劉 建

(新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/農(nóng)業(yè)部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點實驗室/農(nóng)業(yè)部庫爾勒作物有害生物綜合治理野外觀測站，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】研究針對普通草蛉Chrysopercarnea(Stephens)飼喂新疆南部棉區(qū)主要2種害蟲(螨)棉蚜Aphisgossypii(Glover)和土耳其斯坦葉螨Tetranychusturkestani(Ugarow et Nikolskii)以及麥蛾Sitotrogacerealella(Olivier)卵后，通過室內生物測定對其發(fā)育歷期、死亡率、單雌產(chǎn)卵量等生物學特性進行了研究，在加強對普通草蛉生物學特性及其生長發(fā)育繁殖規(guī)律的認識，為普通草蛉田間合理利用和防治農(nóng)林害蟲提供參考和依據(jù)?！厩叭搜芯窟M展】棉蚜屬同翅目(Homoptera)蚜科(Aphididae)蚜屬(Aphis)，是世界范圍內重要的農(nóng)業(yè)害蟲，廣泛分布于60°N至40°S的地域，其直接刺吸寄主吸取汁液、分泌蜜露并且傳播花葉病等60多種病毒，寄主多達75科285種以上，屬于多食性害蟲，為害棉花可造成每年棉花減產(chǎn)15%～30%[1-3]；土耳其斯坦葉螨廣泛分布于俄羅斯、哈薩克斯坦、美國、中東和中國新疆等地，是新疆棉田的優(yōu)勢種葉螨[4]。近年來，由于轉Bt基因抗蟲棉花的大面積種植，在棉田減少化學農(nóng)藥防治棉鈴蟲的同時，使得原來得到兼防的刺吸式口器害蟲數(shù)量呈上升趨勢[5]，棉蚜和葉螨類已成為當今棉田的主要害蟲。普通草蛉隸屬于脈翅目草蛉科，是一種重要的捕食性天敵，可以捕食同翅目、鞘翅目、鱗翅目、蜱螨目等多種昆蟲和螨的卵和幼蟲，在歐美國家較為普遍，國際上已有利用其成功防治棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)、和馬鈴薯甲蟲Leptinotarsadecemlineata(Say)等害蟲的先例[6]。普通草蛉在我國大部分省區(qū)均有分布[7]，是重要的捕食性天敵，在新疆棉田發(fā)生較為普遍。國際上針對普通草蛉取食白粉虱、棉蚜以及鱗翅目卵后的生長發(fā)育等生物學特性進行了諸多研究[8-10]，并對其人工擴繁和飼養(yǎng)技術進行了相關評價[11]，同時通過釋放普通草蛉卵和幼蟲來防治煙粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)[12]等農(nóng)田害蟲，并針對普通草蛉的生物學特性、人工繁殖和利用技術等有較多研究，在普通草蛉成蟲和卵的短期、長期貯存方面重點研究了草蛉成蟲的低溫貯藏方法[13, 14]，取得了一定的積累。我國針對普通草蛉的分布，發(fā)生規(guī)律、捕食對象以及其幼蟲的捕食功能反應進行了較多的研究[15-19]?！颈狙芯壳腥朦c】有關本研究文獻較少。利用普通草蛉取食棉蚜和土耳其斯坦葉螨的食性，研究對其飼喂這2種害蟲(螨)后的生長發(fā)育和生物學特性。【擬解決的關鍵問題】利用棉蚜和土耳其斯坦葉螨飼喂普通草蛉幼蟲直至其羽化產(chǎn)卵，研究不同靶標害蟲對其生長發(fā)育和繁殖力的影響。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 棉花品種

供試棉花品種為中棉所49號，棉花種植于農(nóng)業(yè)部庫爾勒作物有害生物綜合治理野外觀測站試驗田(85°48′N，41°44′S)，棉田肥力中等，采用地膜栽培，播種時間為2017年4月19日，種植面積為300 m2，種植密度為19.5×104株/hm2。棉花生長過程中不使用任何化學農(nóng)藥進行防治，其它為常規(guī)管理。

1.1.2 供試昆蟲

普通草蛉自2012年秋季采自新疆庫爾勒市包頭湖農(nóng)場棉田，此后用麥蛾Sitotrogacerealella(Olivier)卵和人工飼料[15]進行擴繁，飼養(yǎng)地點為新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所昆蟲實驗室。

試驗所用棉蚜和土耳其斯坦葉螨于田間發(fā)生量足夠試驗需求時采自供試棉田，試驗時將帶有棉蚜和土耳其斯坦葉螨的棉葉一并摘下，麥蛾卵由新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所實驗室內擴繁產(chǎn)卵供試驗所用。

1.2 方 法

試驗開展于2017年6～8月，在普通草蛉幼蟲孵化后，將單頭幼蟲置于直徑90 mm、高15 mm的一次性塑料培養(yǎng)皿中在人工氣候培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)，同時將棉蚜、土耳其斯坦葉螨連同葉片一起摘下和麥蛾卵分別置于培養(yǎng)皿中，保證普通草蛉幼蟲有足夠充足的食物，葉柄處用濕潤的脫脂棉包裹以起到保濕作用。人工氣候培養(yǎng)箱溫濕度為：(25±2)℃、RH65%。試驗每處理重復3次，每個重復初始普通草蛉幼蟲頭數(shù)為50頭，每8 h記錄各處理的普通草蛉幼蟲齡期、幼蟲死亡數(shù)量、化蛹日期、羽化日期，成蟲羽化后，統(tǒng)計羽化率、死亡率等指標。

待成蟲完成羽化后，將雌雄配對的普通草蛉成蟲置于250 mL的塑料罐中，溫濕度設置為：(23±2)℃、RH65%、光周期L//D=18 h//6 h[18]。每隔12 h飼喂20%的蜂蜜水為其補充營養(yǎng)，每24 h檢查每對草蛉的產(chǎn)卵情況，至其死亡。統(tǒng)計產(chǎn)卵前期、單雌日產(chǎn)卵量、成蟲壽命。各處理重復3次，每重復設置20對普通草蛉成蟲。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗用EXCEL和SPSS19.0進行統(tǒng)計和方差分析，方差分析有差異的基礎上用Duncan法進行多重比較，數(shù)據(jù)以“平均值±標準誤”表示。

2 結果與分析

2.1棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉發(fā)育歷期的影響

普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵后，對3個處理各齡期幼蟲的發(fā)育歷期、蛹期時間進行了統(tǒng)計分析。研究表明，各處理1～2齡幼蟲發(fā)育歷期差異極顯著(1齡：F=261.680、df=2，6、P<0.001；2齡：F=174.454、df=2，6、P<0.001)；飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲至3齡時已完全死亡，未能完成生活史。飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉幼蟲3齡發(fā)育時間以及蛹期時間差異均未達顯著水平(3齡：F=0.643、df=1，4、P=0.467；蛹期：F=0.691、df=2，6、P=0.452)。表1

表1 飼喂不同靶標害蟲后各齡期普通草蛉幼蟲發(fā)育歷期
Table 1 Development period of Chrysoper carnea fed with different target pests in each instar(h)

幼蟲食物Larvaldiet棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs1齡The1stinstar73.3±0.25c110.1±1.16a87.5±1.59b2齡The2ndinstar66.7±0.69c103.8±1.57a86.4±1.74b3齡The3rdinstar85.9±1.52a-87.8±1.93a蛹期Pupalduration169.2±0.88a-170.3±1.02a

注：表中數(shù)據(jù)位平均值±標準誤。同一行數(shù)據(jù)后不同小寫字母代表差異顯著(P<0.05)，下同

Note：Data are means±SE. The data followed by different lowercase letters in the same line means significant different at 0.05 level, The same as below

2.2棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉死亡率的影響

普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵后，對其各齡期幼蟲和蛹期的死亡率進行了統(tǒng)計分析。研究表明，飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉1～2齡幼蟲死亡率顯著高于其余兩個處理(1齡：F=41.602、df=2，6、P﹤0.001；2齡：F=152.686、df=2，6、P﹤0.001)，但飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉1齡幼蟲死亡率之間差異并不顯著。飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲至3齡時全部死亡，飼喂棉蚜的3齡普通草蛉幼蟲死亡率低于取食麥蛾卵的處理，但差異未達顯著水平(F=6.742、df=1，4、P=0.060)。羽化后對飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉蛹期死亡率進行了統(tǒng)計，飼喂棉蚜和麥蛾卵的普通草蛉化蛹時死亡率差異并不顯著(F=0.002、df=1，4、P=0.966)。表2

表2 飼喂不同靶標害蟲后各齡期普通草蛉幼蟲死亡率
Table 2 Larva mortalities of Chrysoper carnea fed with different target pests in each instar(%)

幼蟲食物Larvaldiet棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs1齡The1stinstar6.3±0.88b42.0±5.03a9.3±1.45b2齡The2ndinstar5.0±1.22b57.3±3.64a10.6±1.20b3齡The3rdinstar9.0±0.59b100a10.7±0.29b蛹期Pupalduration6.1±0.98a-6.2±2.26a

2.3棉蚜、土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵對普通草蛉繁殖力的影響

對普通草蛉幼蟲飼喂3種不同食物后成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期、單雌產(chǎn)卵量及雌蟲壽命等指標進行了分析，由于飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲未完成羽化，故未進行統(tǒng)計分析。飼喂棉蚜的普通草蛉幼蟲羽化率、產(chǎn)卵前期時間、單雌產(chǎn)卵量和雌蟲壽命均高于取食麥蛾卵的處理，但以上各指標在2個處理之間差異均未達顯著水平(羽化率：F=3.638、df=1，4、P=0.129；產(chǎn)卵前期：F=0.136、df=1，4、P=0.731；單雌產(chǎn)卵量：F=0.596、df=1，4、P=0.483；雌蟲壽命：F=0.139、df=1，4、P=0.729)。表3

表3 飼喂不同靶標害蟲后普通草蛉成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期、單雌產(chǎn)卵量及雌蟲壽命
Table 3 The emergence rate, preoviposition period, fecundity and female longevity of Chrysoper carnea fed with different target pests

棉蚜A.gossypii土耳其斯坦葉螨T.turkestani麥蛾卵S.cerealellaeggs羽化率Emergencerate(%)76.0±4.23a-67.6±1.13a產(chǎn)卵前期Preovipositionperiod(d)4.5±0.61a-4.3±0.16a單雌產(chǎn)卵量Fecundity(egg)432.7±19.43a-408.8±24.14a雌蟲壽命Femalelongevity(d)64.4±5.48a-62.3±1.28a

3 討 論

現(xiàn)有的研究均表明，幼蟲食物對于昆蟲的生長發(fā)育、繁殖力和種群動態(tài)的影響非常關鍵[20-22]，但對于普通草蛉飼喂不同昆蟲后其生長發(fā)育等生物學影響的研究并不全面。麥麥提·亞生等[19]通過對普通草蛉飼喂6種主要的農(nóng)林害蟲后，對其生長發(fā)育和繁殖力進行了全面的生物測定，結果表明，不同幼蟲食物對于普通草蛉生長發(fā)育和繁殖力的影響結果存在差異，棉蚜可作為其較為適合繁殖的幼蟲食物；劉中芳等[23]也研究了對日本通草蛉飼喂棉鈴蟲、小地老虎Agrotisipsilon(Hufnagel)、甜菜夜蛾Spodopteraexigua(Hübner)、斜紋夜蛾Spodopteralitura(Fabricius)4種鱗翅目害蟲的卵和棉蚜后其生長發(fā)育和繁殖力的影響，結果表明，棉蚜更適合日本通草蛉的生長發(fā)育。以上結論與試驗所得的結果類似。草蛉類雖然食性繁雜，但并不是每種食物均能使其正常完成整個生活史。嚴珍等[24]利用新菠蘿粉蚧Dysmicoccusneobrevipes(Beardsley)3齡若蟲飼喂麗草蛉Chrysopaformosa(Brauer)，結果表明，大多數(shù)麗草蛉的幼蟲不能正常結繭[24]，而研究中對普通草蛉飼喂土耳其斯坦葉螨也并不能完成其生活史，這與以上試驗得出的結論基本一致，這可能與天敵的脅迫取食作用有關，草蛉幼蟲雖然能夠捕食某種害蟲(螨)，但被捕食者體內的營養(yǎng)物質可能并不能滿足其正常的生長發(fā)育所需全部營養(yǎng)，其作用機制與機理問題有待更進一步的研究。

4 結 論

4.1 飼喂土耳其斯坦葉螨的普通草蛉幼蟲只能發(fā)育至2齡末，并不能完成其生活史，且其1和2齡幼蟲的發(fā)育時間也顯著長于其余2個處理。草蛉幼蟲飼喂土耳其斯坦葉螨發(fā)育至2齡末，幼蟲已全部死亡。驗證了普通草蛉雖然能夠取食土耳其斯坦葉螨，但僅靠取食這種單一的害螨，可能其體內的某種營養(yǎng)物種并不能滿足草蛉生長發(fā)育所需的全部營養(yǎng)，進而導致普通草蛉并不能完成正常的生活史。

4.2 飼喂棉蚜的普通草蛉幼蟲1～2齡發(fā)育歷期與飼喂麥蛾卵的草蛉幼蟲相比較，顯著縮短，3齡幼蟲和蛹期發(fā)育時間雖然也較取食麥蛾卵的幼蟲短，但差異并不顯著。飼喂棉蚜和麥蛾卵后，其幼蟲死亡率之間差異并不顯著。普通草蛉幼蟲飼喂棉蚜后，其成蟲羽化率、產(chǎn)卵前期的天數(shù)、單雌產(chǎn)卵量和雌蟲壽命等均較取食麥蛾卵的處理高，但差異均不顯著。

4.3 棉蚜可以作為普通草蛉繁殖的天然食物，其對普通草蛉幼蟲生物學的各項指標并無負面影響，與土耳其斯坦葉螨和麥蛾卵相比較，能夠滿足普通草蛉生長發(fā)育和繁殖力的需求。

參考文獻(References)

[1] 郭天風. 新疆棉區(qū)棉蚜對新煙堿類殺蟲藥劑抗性檢測、風險評估及抗性機制的研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學博士論文, 2014:14-15.

GUO Tian-feng. (2014).Monitoring,riskassessmentandmechanismsofAphisgossypii(Glover)resistancetoneonicotinoidinsecticidesinXinjiang[D]. PhD Dissertation. China Agricultural University: 14-15, Beijing. (in Chinese)

[2] 孫洪波, 馬野萍, 郭天風, 等. 棉蚜生活周期及繁殖特征觀察[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學, 2000,(2):78-80.

SUN Hong-bo, MA Ye-ping, GUO Tian-feng, et al. (2000). Observation of life cycle and reproductive characteristics of cotton aphid [J].XinjiangAgriculturalSciences, (2): 78-80. (in Chinese)

[3] 王順建, 朱克響, 于向剛, 等. 淮北棉田節(jié)肢動物的群落結構[J]. 昆蟲知識, 2000, 37(5): 268-274.

WANG Shun-jian, ZHU Ke-xiang, YU Xiang-gang, et al. (2000). Community structures of arthropods in cotton fields in the northern of Anhui [J].EntomologicalKnowledge, 37(5): 268-274.(in Chinese)

[4] Bendavid, T., Melamed, S., Gerson, U., & Morin, S. (2007). Its2 sequences as barcodes for identifying and analyzing spider mites (acari: tetranychidae).Experimental&AppliedAcarology, 41(3):169-181.

[5] Wu, K. M., Lu, Y. H., Feng, H. Q., Jiang, Y. Y., & Zhao, J. Z. (2008). Suppression of cotton bollworm in multiple crops in china in areas with bt toxin-containing cotton.Science, 321(5896): 1,676-1,678.

[6] Daanel, K. M., & Yokota, G. Y. (1997). Release strategies affect survival and distribution of green lacewings (neuroptera: chrysopidae) in augmentation programs.EnvironmentalEntomology, 26(2): 455-464.

[7] 趙敬釗. 草蛉的保護和利用[M]. 武漢: 武漢出版社, 1989.

ZHAO Jing-zhao.(1989).Theprotectionandutilizationoflacewing[M].Wuhan: Wuhan Press. (in Chinese)

[8] Senior, L. J., & Mcewen, P. K. (1998). Laboratory study of chrysoperla carnea (stephens) (neuropt. chrysopidae) predation on trialeurodes vaporariorum (westwood) (hom. aleyrodidae).JournalofAppliedEntomology, 122(1-5): 99-101.

[9] Balasubramani, V., & Swamiappan, M. (1994). Development and feeding potential of the green lacewing chrysoperla carnea, steph. (neur. chrysopidae) on different insect pests of cotton.AnzeigerFürSch?dlingskundePflanzenschutzUmweltschutz, 67(8): 165-167.

[10] Zia, K., Hafeez, F., Khan, R. R., Arshad, M., & Naeem-Ullah, U. (2008). Effectiveness of chrysoperla carnea (stephens) (neuroptera: chrysopidae) on the population of bemisia tabaci (homoptera: aleyrodidae) in different cotton genotypes.JournalofAgriculture&SocialSciences, (4): 112-116.

[11] Pappas, M. L, Broufas, G. D, Koveos, D. S. (2011). Chrysopid predators and their role in biological control.JournalofEntomology, 8(4): 301-326.

[12] Simmons, A. M., & Abd-Rabou, S. (2011). Inundative field releases and evaluation of three predators for bemisia tabaci (hemiptera: aleyrodidae) management in three vege
Table crops.InsectSciences, 18(2): 195-202.

[13] Senior, L. J., & Mcewen, P. K. (1998). Laboratory study of chrysoperla carnea (stephens) (neuropt. chrysopidae) predation on trialeurodes vaporariorum (westwood) (hom. aleyrodidae).JournalofAppliedEntomology, 122(1-5): 99-101.

[14] Tauber, M. J., Tauber, C. A., & Gardescu, S. (1993). Prolonged storage of chrysoperla carnea (neuroptera: chrysopidae).EnvironmentalEntomology, 22(4): 843-848.

[15] 包建中, 古德祥. 中國生物防治[M]. 太原：山西科學技術出版社, 1998：203-224.

BAO Jian-zhong, GU De-xiang. (1998).BiologicControlinChina[M]. Taiyuan: Shanxi Science and Technology Publishing House: 203-224. (in Chinese)

[16] 王進強, 李國華, 周明, 等. 西雙版納橡膠盔蚧天敵調查[J]. 植物保護, 2007, 33(4): 100-103.

WANG Jin-qiang, LI Guo-hua, ZHOU Ming, et al. (2007). A survey of the natural enemies ofParasaissetianigraon rubber trees in Xishuangbanna [J].PlantProtection, 33(4): 100-103. (in Chinese)

[17] 劉其全, 邱良妙, 魏輝, 等. 芒果園介殼蟲及其天敵調查[J]. 福建農(nóng)業(yè)學報, 2012, 27(11): 1 250-1 253.

LIU Qi-quan, QIU Liang-miao, WEI Hui, et al. (2012). Survey on scale insects and their natural enemies in mango orchards [J].FujianJournalofAgricunturalSciences, 27(11): 1,250-1,253. (in Chinese)

[18] 丁瑞豐, 李號賓, 潘洪生, 等. 轉Bt+CpTI基因棉花對普通草蛉幼蟲捕食功能反應和搜尋效應的影響[J]. 中國生物防治學報, 2016, 32(5): 575-580.

DING Rui-feng, LI Hao-bin, PAN Hong-sheng, et al. (2016). Predation Function Response and Searching Rate ofChrysopacarneaReared onAphisgossypiion Transgenic Bt+CpTI Cotton [J].ChineseJournalofBiologicalControl, 32(5): 575-580. (in Chinese)

[19] 麥麥提·亞生, 阿克旦·吾外士, 牙生·沙力, 等. 獵物對普通草蛉發(fā)育和繁殖力的影響[J]. 植物保護, 2015, 41(4): 35-38.

Mamat Yasen, Ahtam Uwais, Yasin Sali, et al. (2015). Growth，development and adult fecundity ofChrysoperlacarneafeeding on different larval diets [J].PlantProtection, 41(4): 35-38. (in Chinese)

[20] Zheng, Y., Daane, K. M., Hagen, K. S., & Mittler, T. E. (2011). Influence of larval food consumption on the fecundity of the lacewing chrysoperla carnea.EntomologiaExperimentalisEtApplicata, 67(1): 9-14.

[21] 江幸福, 羅理智, 胡毅. 幼蟲食物對甜菜夜蛾生長發(fā)育、繁殖及飛行的影響[J]. 昆蟲學報, 1999, 42(3) : 270-276.

JIANG Xin-fu, LUO Li-zhi, HU Yi. (1999). Influence of larval diets on development, fecundity and flight capacity of the beet Armyworm,Spodopteraexigua[J].ActaEntomologicaSinica, 42(3): 270-276. (in Chinese)

[22] 侯茂林, 盛承發(fā). 食物對棉鈴蟲生長發(fā)育及繁殖的影響[J]. 昆蟲學報, 2000, 43(2): 168-175.

HOU Mao-lin, SHENG Cheng-fa. (2000). Effects of different foods on growth , development and reproduction of cotton bollworm,Helicoverpaarmigera(Hǜbner) (Lepidoptera:Noctuidae) [J].ActaEntomologicaSinica, 43(2) : 168-175. ( in Chinese)

[23] 劉中芳, 吳孔明. 取食不同食物對日本通草蛉生長發(fā)育、繁殖和飛行能力的影響[J]. 中國生物防治學報, 2012, 28(1): 15-19.

LIU Zhong-fang, WU Kong-ming. (2012). Growth and Development, Adult Fecundity, and Flight Capacity of the Lacewing, Chrysoperla nipponensis (Okamoto) (Neuroptera: Chrysopidae) Feeding on Different Larval Diets [J].ChineseJournalofBiologicalControl, 28(1): 15-19. (in Chinese)

[24] 嚴珍. 麗草蛉生物學特性及其對新菠蘿灰粉蚧的捕食效能研究[D]. 海口：海南大學碩士論文, 2012.

YAN Zhen. (2012).BiologicalcharacteristicofChrysopaformosaBrauerandit'spredationefficiencyonDysmicoccusNeabrevipes(Beardsley) [D]. Master Dissertation. Hainan University, Haikou. (in Chinese)