短期冷藏米蛾卵對草地貪夜蛾天敵短管赤眼蜂繁育質(zhì)量的影響

張琛 周金成 楊帥

摘要 草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda原產(chǎn)于美洲，是目前嚴(yán)重威脅我國糧食生產(chǎn)安全的重大入侵害蟲。短管赤眼蜂Trichogramma pretiosum是草地貪夜蛾原產(chǎn)地重要天敵。我國早在1979年便已引進(jìn)短管赤眼蜂，但尚未大規(guī)模應(yīng)用。利用短期冷藏替代寄主卵繁育赤眼蜂等天敵可延長其“貨架期”。為明確短期冷藏米蛾卵對短管赤眼蜂質(zhì)量及防控效能的影響，本文研究了米蛾卵在4℃下冷藏0 d（對照）、7 d和14 d后育出的短管赤眼蜂子代的發(fā)育歷期、羽化率、個(gè)體大小、繁殖力、耐饑餓時(shí)間及對草地貪夜蛾卵的室內(nèi)寄生率。結(jié)果表明：短時(shí)冷藏的米蛾卵對育出的短管赤眼蜂質(zhì)量產(chǎn)生一定負(fù)面影響，主要表現(xiàn)在繁殖力下降和個(gè)體偏小，但其發(fā)育歷期、羽化率和耐饑餓能力不受影響。冷藏7 d的米蛾卵育出的子代蜂對草地貪夜蛾卵的寄生率與對照組相比無顯著差異，但冷藏14 d的米蛾卵育出的子代蜂對草地貪夜蛾卵的寄生能力明顯衰退。本研究說明，米蛾卵冷藏7 d對育出的短管赤眼蜂寄生草地貪夜蛾卵的效能影響不大。研究結(jié)果將為以米蛾卵作為替代寄主大規(guī)模繁育短管赤眼蜂提供重要參考。

關(guān)鍵詞 短管赤眼蜂; 草地貪夜蛾; 米蛾卵; 低溫冷藏; 大規(guī)模繁育

中圖分類號(hào)： S 476.3， S 433.4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ?DOI： 10.16688/j.zwbh.2019405

Abstract Spodoptera frugiperda， a species native to the Americas， is a new dangerous invasive pest threatening the crop production of China. Trichogramma pretiosum is one of the most important natural enemies against S.frugiperda in Americas. This Trichogramma species has been introduced in China since 1979， but has not been widely used. To clarify effects of shortterm cold storage of Corcyra cephalonica eggs on the quality of T.pretiosum， we investigated the development time， emergence rate， body size， starvation tolerance time， and parasitic efficacy of T.pretiosum cultured with C.cephalonica eggs stored at 4℃ for 0 d （control group）， 7 d and 14 d against S.frugiperda eggs. The results showed that cold storage of host eggs negatively affected body size and fecundity of T.pretiosum offspring， but showed no effect on the development time， emergence rate， and starvation tolerance time of T.pretiosum offspring. The parasitic rate of T.pretiosum offspring against S.frugiperda eggs was not decreased when host eggs stored for 7 d， but significantly declined when offspring emerged from the host eggs stored at 4℃ for 14 d. Our study will supply a basic reference for the massrearing of introduced T.pretiosum against S.frugiperda.

Key words Trichogramma pretiosum; Spodoptera frugiperda; Corcyra cephalonica eggs; cold storage; massrearing

草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda原產(chǎn)于美洲，是一種兼具雜食性和遷飛性的鱗翅目害蟲[1-3]。自2019年1月在我國云南省首次發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾入侵以來，短短7個(gè)月，草地貪夜蛾已遷飛擴(kuò)散至我國22個(gè)省份[4]。對草地貪夜蛾等入侵生物而言，天敵的缺失是其在入侵地快速擴(kuò)張的重要原因之一。因此，篩選和利用針對草地貪夜蛾的專性天敵對恢復(fù)入侵地生態(tài)平衡具有重要意義[5]。

短管赤眼蜂Trichogramma pretiosum是草地貪夜蛾的主要自然天敵之一[5]。該蜂已于20世紀(jì)先后由美國和法國引進(jìn)我國，但引進(jìn)后尚未得到大規(guī)模應(yīng)用[6]。在南美洲的巴西，有人發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)夭莸刎澮苟晁新哑诩纳蕴鞌撤N類中，短管赤眼蜂占比約為82.73%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他的卵寄生性天敵種類占比的總和[7]。Beserra等[8]調(diào)查同樣發(fā)現(xiàn)，所有被寄生蜂寄生的草地貪夜蛾卵塊中，短管赤眼蜂占比達(dá)93.79%。鑒于草地貪夜蛾已入侵我國，其專性寄生天敵短管赤眼蜂的大規(guī)模繁育及應(yīng)用將被提上日程。

在美洲國家，該蜂多由米蛾Corcyra cephalonica或地中海粉螟Anagasta kuehniella產(chǎn)出的“小卵”作為替代寄主進(jìn)行大規(guī)模繁殖[9-10]。我國赤眼蜂生產(chǎn)單位主要以柞蠶Antheraea pernyi卵等“大卵”作為替代寄主大規(guī)模繁育赤眼蜂[11]。然而短管赤眼蜂無法寄生柞蠶卵。因此，要想在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)短管赤眼蜂的規(guī)?；庇?，勢必要依托赤眼蜂的“小卵”繁育技術(shù)。在赤眼蜂的工廠化繁育過程中常難以在同一時(shí)間獲得大量的米蛾卵。為了延長赤眼蜂產(chǎn)品的貨架期，對米蛾卵進(jìn)行短期冷藏是各地赤眼蜂生產(chǎn)單位的通用做法。因此，了解短期冷藏米蛾卵對短管赤眼蜂質(zhì)量及其對目標(biāo)害蟲寄生能力的影響尤為重要?；诂F(xiàn)實(shí)需要，本研究統(tǒng)計(jì)并分析了4℃下保存0 d（對照組）、7 d和14 d的米蛾卵所育出的短管赤眼蜂子代蜂的個(gè)體大小、發(fā)育歷期、繁殖力和壽命等適合度指標(biāo)以及對草地貪夜蛾卵的室內(nèi)寄生率。研究結(jié)果將為改善短管赤眼蜂小卵繁育技術(shù)提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

供試草地貪夜蛾采自貴州省黔東南州凱里市丹寨縣附近的玉米田。草地貪夜蛾幼蟲以人工飼料飼養(yǎng)至化蛹。人工飼料以Bowling于1967年[12]提出的草地貪夜蛾人工飼料配方為基礎(chǔ)，加入微量復(fù)合維生素、韋氏鹽和甲醛加以改進(jìn)。待成蟲羽化后轉(zhuǎn)移至圓柱形養(yǎng)蟲籠（直徑20 cm，高35 cm）內(nèi)，籠內(nèi)放置牛皮紙作為產(chǎn)卵介質(zhì)。以無菌脫脂棉蘸取10%蜂蜜水每12 h飼喂成蟲1次。每隔12 h將產(chǎn)于牛皮紙上的草地貪夜蛾卵塊剪下，作為本試驗(yàn)的供試寄主卵塊。

本試驗(yàn)中的短管赤眼蜂室內(nèi)種群已用米蛾卵作為替代寄主連續(xù)繁育約600代。試驗(yàn)所使用的短管赤眼蜂種群為體內(nèi)感染胞內(nèi)共生菌Wolbachia的孤雌產(chǎn)雌品系。該品系雌蜂無需交配就可產(chǎn)下幾乎100%的雌性子代。寄主昆蟲米蛾以麥麩飼養(yǎng)，以塑料紗窗網(wǎng)作為米蛾成蟲的產(chǎn)卵介質(zhì)。每日收集新鮮米蛾卵，每300粒米蛾卵粘在涂有阿拉伯膠的白色紙卡上制成米蛾卵卡備用。育出的短管赤眼蜂以10%蜂蜜水每日飼喂，并供以足量米蛾卵卡供其寄生。短管赤眼蜂、米蛾和草地貪夜蛾的繁育條件均為（26±1）℃，RH 60%～80%，光周期 L∥D=16 h∥8 h。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將每日收集的新鮮米蛾卵制成卵卡后分為3組，第1組不經(jīng)過冷藏，直接供赤眼蜂寄生;第2組和第3組則轉(zhuǎn)移至4℃條件下分別冷藏7 d和14 d。為防止短管赤眼蜂對卵卡上的單粒米蛾卵重復(fù)寄生后產(chǎn)下多個(gè)子代，進(jìn)而影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，本試驗(yàn)預(yù)先分別接入未經(jīng)冷藏、冷藏7 d和冷藏14 d的過量米蛾卵（共40張米蛾卵卡，共計(jì)約12 000粒米蛾卵/組）于3個(gè)玻璃試管內(nèi)，然后每管各接入40頭1日齡短管赤眼蜂寄生8 h后移出。卵卡上的米蛾卵變黑則表明已被寄生。3組處理分別隨機(jī)抽取卵卡上的黑卵70粒，用刀片將米蛾卵粒切下后單粒分裝于1.5 mL離心管內(nèi)，每日6∶00、14∶00、22∶00分別觀察記錄1次羽化情況。子代蜂全部羽化后，對殘留黑卵進(jìn)行解剖，以檢查卵內(nèi)是否殘存有死亡的子代蜂。其中單個(gè)卵內(nèi)死亡子代蜂和羽化子代蜂總數(shù)為2頭及2頭以上的黑卵被視為無效重復(fù)，以避免因卵內(nèi)子代蜂數(shù)量不同對后續(xù)試驗(yàn)結(jié)果的影響。記錄子代個(gè)體的發(fā)育歷期（母代蜂寄生結(jié)束移出到子代蜂羽化的歷期）和子代蜂羽化率;羽化后的子代成蜂不給予任何營養(yǎng)來源，每隔8 h觀察子代成蜂是否死亡，記錄其壽命（羽化到死亡的歷期）用以表示雌蜂耐饑餓能力。其余黑卵飼養(yǎng)至子代蜂羽化，每組處理隨機(jī)抽取40～50頭雌蜂，單頭分裝于指形管內(nèi)以足量新鮮米蛾卵供其寄生直至雌蜂死亡。以被寄生的米蛾卵總數(shù)表示雌蜂終生產(chǎn)卵量，作為其個(gè)體繁殖力指標(biāo)。雌蜂死亡后測量后足脛節(jié)長度表示其個(gè)體大小。每組處理另抽取25頭短管赤眼蜂，每5頭雌蜂供以1塊草地貪夜蛾卵塊（選取卵齡為0～12 h，且含有約100粒卵粒大小適中的草地貪夜蛾卵塊）供其寄生36 h后移出，待草地貪夜蛾卵粒變黑后，記錄卵塊上的卵粒寄生率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用廣義線性模型下的單因素方差分析檢驗(yàn)不同冷藏時(shí)間米蛾卵對短管赤眼蜂子代蜂發(fā)育歷期（泊松分布）、個(gè)體大?。ㄕ龖B(tài)分布）、繁殖力（泊松分布）、耐饑餓時(shí)間（泊松分布）和對草地貪夜蛾卵塊的卵粒寄生率（二項(xiàng)分布）的影響[13]。不同處理水平下各試驗(yàn)指標(biāo)的多重比較采用Tukey 氏HSD法進(jìn)行檢驗(yàn)[14]。采用獨(dú)立性卡方檢驗(yàn)比較不同處理下子代羽化率是否具有獨(dú)立性，不同處理下的子代蜂羽化率多重比較則采用事后卡方成對檢驗(yàn)。本試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)均使用R統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 子代蜂羽化率、發(fā)育歷期、個(gè)體大小、繁殖力和耐饑餓時(shí)間 ?米蛾卵冷藏時(shí)間對子代蜂羽化率無顯著影響（χ2=1.43，df=2，P=0.49）。冷藏0、7 d和14 d的米蛾卵育出的子代蜂羽化率分別為88.89%±3.96%、81.25%±5.63%和87.50%±4.77%（表1）。

1） 相同小寫字母表示不同處理下子代蜂羽化率間無顯著差異。下同。

The same lowercase letters indicate the insignificant difference of emergence rate of offspring among different cold storage time of C.cephalonica eggs. The same below.

單因素方差分析表明，米蛾卵冷藏時(shí)間對短管赤眼蜂子代發(fā)育歷期無顯著影響（F2，128=2.05，P=0.13）。冷藏0、7 d和14 d的米蛾卵育出的子代蜂發(fā)育歷期分別為294.94 h±3.29 h、303.57 h±3.99 h和303.71 h±3.79 h（圖1a）。

米蛾卵冷藏時(shí)間對子代蜂個(gè)體大小存在顯著影響（F2，138=16.74，P<0.05）。對照組子代蜂個(gè)體大?。?64.44 μm±0.72 μm）顯著大于冷藏7 d （161.47 μm±1.00 μm;z=2.41，P<0.05）和14 d（157.61 μm±0.94 μm;z=5.78，P<0.05）的米蛾卵育出的子代蜂。冷藏7 d的米蛾卵育出的子代蜂個(gè)體大小顯著大于冷藏14 d的米蛾卵育出的子代蜂（z=2.82，P<0.05）（圖1b）。

米蛾卵冷藏時(shí)間對子代雌蜂繁殖力存在顯著影響（F2，138=421.96，P<0.05）。對照組雌蜂繁殖力（99.18?！?.22粒）顯著高于冷藏7 d（44.62?！?.80粒;z=24.56，P<0.05）和14 d（26.74?！?.32粒;z=17.08，P<0.05）的米蛾卵育出的雌蜂。冷藏7 d的米蛾卵育出的雌蜂繁殖力顯著高于冷藏14 d的米蛾卵育出的雌蜂（z=8.18，P<0.05）（圖1c）。

米蛾卵冷藏時(shí)間對子代蜂耐饑餓時(shí)間無顯著影響（F2，123=1.83，P=0.17）。對照組、7 d和14 d的米蛾卵育出的子代蜂耐饑餓時(shí)間分別為19.14 h±1.21 h、20.17 h±1.50 h和16.60 h±1.27 h（圖1d）。

2.2 對草地貪夜蛾卵塊的卵粒寄生率

米蛾卵冷藏時(shí)間對子代蜂寄生草地貪夜蛾卵塊的卵粒寄生率存在顯著影響（F2，10=3.65，P<0.05）。冷藏14 d的米蛾卵育出的雌蜂對草地貪夜蛾卵塊的卵粒寄生率（43.01%±5.71%）顯著低于對照組（77.79%±4.75%;z=5.02，P<0.05）和冷藏7 d（71.44%±2.66%;z=5.17，P<0.05）的米蛾卵育出的雌蜂，而冷藏7 d的米蛾卵育出的雌蜂對草地貪夜蛾卵塊的卵粒寄生率與對照組相比無顯著差異（z=1.20，P=0.45）（圖2）。

3 討論

研究結(jié)果表明，短時(shí)冷藏米蛾卵會(huì)對育出的短管赤眼蜂質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，主要表現(xiàn)在繁殖力下降和個(gè)體偏小，但其發(fā)育歷期、羽化率和耐饑餓能力不受短時(shí)冷藏處理的影響。這與前人對稻螟赤眼蜂T.japonicum和玉米螟赤眼蜂T.ostriniae的類似研究結(jié)果基本一致[15-17]。我們認(rèn)為子代蜂質(zhì)量的下降可以歸為兩方面原因：首先，隨米蛾卵冷藏時(shí)間的延長，米蛾卵營養(yǎng)和水分出現(xiàn)流失，導(dǎo)致寄主卵質(zhì)量下降，使寄生的子代蜂直接受到營養(yǎng)脅迫，導(dǎo)致其個(gè)體變小和繁殖力下降[18-19]。另一方面，當(dāng)冷藏時(shí)間延長時(shí)，大部分寄主卵質(zhì)量下降，而質(zhì)量較好的卵數(shù)量較少。赤眼蜂會(huì)優(yōu)先選擇質(zhì)量較好的寄主卵寄生，進(jìn)而多次寄生少量質(zhì)量尚好的寄主卵，導(dǎo)致這些卵內(nèi)被產(chǎn)入2個(gè)或2個(gè)以上的子代蜂，即發(fā)生“過寄生”現(xiàn)象[20-22]。由于多個(gè)子代在同一個(gè)卵內(nèi)發(fā)育，個(gè)體間相互競爭營養(yǎng)導(dǎo)致子代個(gè)體適合度下降。然而在本試驗(yàn)中，我們?nèi)コ擞卸鄠€(gè)子代的米蛾卵，基本排除了母代蜂的過寄生行為對子代蜂質(zhì)量的影響。因此，子代蜂質(zhì)量的下降可能主要是由于冷藏后的米蛾卵營養(yǎng)質(zhì)量降低對子代蜂的直接影響。有研究發(fā)現(xiàn)，隨著米蛾卵冷藏時(shí)間的延長，米蛾卵內(nèi)水分出現(xiàn)流失，pH趨于酸性[23]。冷藏15 d后，米蛾卵內(nèi)pH值平均下降約0.2，當(dāng)冷藏時(shí)間達(dá)到60 d時(shí)，米蛾卵內(nèi)的水分含量僅為新鮮米蛾卵水分含量的12.45%[23]。國內(nèi)外研究表明，米蛾卵冷藏超過15 d會(huì)顯著降低赤眼蜂對米蛾卵的寄生率及其子代的適合度[23-24]。當(dāng)?shù)刂泻７勖穆牙洳刂?4 d時(shí)，短管赤眼蜂便不再對其寄生[25]。結(jié)合本試驗(yàn)的研究結(jié)果，我們建議使用新鮮的或冷藏時(shí)間較短的米蛾卵，不建議使用冷藏超過兩周的米蛾卵。

我們發(fā)現(xiàn)，冷藏時(shí)間較短的米蛾卵育出的子代蜂對草地貪夜蛾卵的寄生率與對照組基本相同，但較長時(shí)間冷藏的米蛾卵育出的子代蜂對草地貪夜蛾卵的寄生能力明顯衰退。盡管較長時(shí)間冷藏的米蛾卵會(huì)對子代蜂的寄生能力有明顯影響，但當(dāng)米蛾卵冷藏時(shí)間為14 d時(shí)，該蜂對草地貪夜蛾卵的寄生率依然可維持在40%左右，而冷藏7 d米蛾卵育出的子代蜂的寄生率可達(dá)70%。根據(jù)我們未發(fā)表的研究結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)即使接入過量的雌蜂，我國本土規(guī)模化生產(chǎn)的松毛蟲赤眼蜂T.dendrolimi、螟黃赤眼蜂T.chilonis和卷蛾赤眼蜂T.cacoeciae等對草地貪夜蛾卵的寄生率均不足10%。我們的研究結(jié)果再次證明了短管赤眼蜂是一種針對草地貪夜蛾卵的高效生防作用物，該蜂的規(guī)模化繁育和應(yīng)用將對重大入侵害蟲草地貪夜蛾的防控工作具有重要意義。

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（責(zé)任編輯： 楊明麗）