前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗性寄主的寄生特性研究

趙海燕，吉訓(xùn)聰，陳海燕，韋德衛(wèi)，林珠鳳，劉吉敏

（1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部?？谧魑镉泻ι锟茖W(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站/海南省植物病蟲(chóng)害防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?571100；2.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/廣西作物病蟲(chóng)害生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530007）

【研究意義】桔小實(shí)蠅的寄生蜂種類據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)約有70余種，前裂長(zhǎng)管繭蜂Diachasmimorpha longicaudata（Ashmead） 是 至今用于控制壓低桔小實(shí)蠅種群數(shù)量應(yīng)用最廣泛和最成功的一種。自20世紀(jì)30年代以來(lái)，該蜂被許多國(guó)家和地區(qū)陸續(xù)交互引進(jìn)。但是在釋放的過(guò)程中還存在許多問(wèn)題，如寄生蜂擴(kuò)散不理想、短期定殖率不高及田間寄生率較低等突出問(wèn)題，其中對(duì)寄主的適應(yīng)性是影響寄生蜂成功寄生的重要因素，本試驗(yàn)從抗性寄主對(duì)寄生蜂寄生行為的影響角度進(jìn)行研究。【前人研究進(jìn)展】1947—1952年夏威夷從菲律賓、馬來(lái)西亞和印度等地引進(jìn)32種實(shí)蠅天敵昆蟲(chóng)[1]，通過(guò)人為增殖釋放可以將桔小實(shí)蠅種群數(shù)量降低95%左右，到1968年，前裂長(zhǎng)管繭蜂D.longicaudatus與另外兩種寄生蜂Fopis arisanus、F.vandenboschi在夏威夷定殖下來(lái)并維持一定的種群數(shù)量[2]。1961年阿根廷于從墨西哥引進(jìn)該蜂，用于防治柑桔上的地中海實(shí)蠅Ceratitis capiata，有效地使地中海實(shí)蠅種群數(shù)量下降40%，局部地區(qū)寄生率高達(dá)60%以上[3-4]。我國(guó)引進(jìn)該蜂后，對(duì)其室內(nèi)大量繁殖技術(shù)、生物學(xué)特性、儲(chǔ)藏技術(shù)和田間釋放技術(shù)等方面進(jìn)行了研究，并取得了初步的成效[5-7]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】桔小實(shí)蠅是一種潛食性害蟲(chóng)，一旦鉆入寄主組織內(nèi)，化學(xué)藥劑很難達(dá)到理想的防治效果，由于農(nóng)藥的不合理使用，桔小實(shí)蠅已對(duì)多種藥劑產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗性[8-11]。寄主本身是寄生蜂寄生行為的重要因子，已有研究主要集中在寄主植物（或果實(shí)）、寄主本身釋放揮發(fā)物對(duì)寄生蜂選擇行為的影響[12-14]，而關(guān)于不同農(nóng)藥抗性品系對(duì)寄生蜂的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)以不同抗性品系桔小實(shí)蠅為試驗(yàn)靶標(biāo)，研究了前列長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗性寄主品系的選擇趨性、寄生特性及前裂長(zhǎng)管繭蜂在不同抗性寄主品系上的幼蟲(chóng)發(fā)育歷期，以期為該蜂的田間釋放奠定理論基礎(chǔ)。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】明確前列長(zhǎng)管繭蜂對(duì)桔小實(shí)蠅不同農(nóng)藥及其抗性品系的選擇趨性、該蜂對(duì)桔小實(shí)蠅不同抗性品系的寄生情況及該蜂在桔小實(shí)蠅不同抗性品系上的發(fā)育歷期。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試前裂長(zhǎng)管繭蜂：海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所室內(nèi)飼養(yǎng)的試驗(yàn)種群。寄生蜂的飼養(yǎng)：將即將羽化出蜂的桔小實(shí)蠅蛹放入籠子（50 cm×35 cm×35 cm），每籠飼養(yǎng)300頭左右的雌蜂，將接蜂盤(pán)（高2～3 mm培養(yǎng)皿，上面用孔徑0.125 mm的白色濾布，用皮筋封住寄生盤(pán)，每盤(pán)含有幼蟲(chóng)80頭左右）寄生24 h后取出。以10%蜂蜜水作為食物，并提供清水。

寄生蜂的繁殖、寄主飼養(yǎng)和試驗(yàn)均在溫度26（±）1 ℃、濕度65%～75%、光照L∶D=14h∶10h的恒溫室內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)常規(guī)品系（RS）以及常規(guī)品系中抗敵百蟲(chóng)（MTRS）、常規(guī)品系高抗敵百蟲(chóng)（HTRS）、常規(guī)品系中抗高效氯氰聚酯（MBCRS）、常規(guī)品系高抗高效氯氰聚酯（HBCRS）、常規(guī)品系阿維菌素抗性品系（ARS）6個(gè)處理。

供試不同抗性水平寄主的獲?。簲嘲傧x(chóng)和高效氯氰菊酯高抗品系為連續(xù)經(jīng)15代選育后獲得；敵百蟲(chóng)和高效氯氰菊酯中抗品系為連續(xù)經(jīng)9代選育后獲得，抗阿維菌素品系為連續(xù)經(jīng)9代選育后獲得。

采用“Y”型嗅覺(jué)儀測(cè)定前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗性寄主的反應(yīng)，以自制的玻璃瓶作味源瓶。嗅覺(jué)儀的兩臂及直管臂均長(zhǎng)10.0 cm，內(nèi)徑2.0 cm，兩臂夾角75°。嗅覺(jué)儀置于前方敞開(kāi)的不透明的籠子內(nèi)?！癥”型嗅覺(jué)儀兩臂分別通過(guò)硅膠管與味源瓶相連。在氣流進(jìn)入味源瓶之前，先經(jīng)過(guò)一個(gè)活性炭過(guò)濾和一個(gè)蒸餾水瓶，以凈化空氣和增加空氣濕度。氣泵連接在Y型嗅覺(jué)儀主臂上，抽氣速500 mL/min，測(cè)臂的氣流量通過(guò)氣體流量計(jì)控制在250 mL/min。生測(cè)時(shí)，通過(guò)指形管，將寄生蜂逐頭引入嗅覺(jué)儀的直管內(nèi)，然后觀察記載3 min內(nèi)寄生蜂的行為反應(yīng)。選擇標(biāo)準(zhǔn)如下：當(dāng)某蜂爬至出口處或超過(guò)某臂1/2處并持續(xù)1 min以上者，記該蜂對(duì)該臂的氣味源作出選擇。如蜂引入后5 min，仍不做出選擇，則結(jié)束對(duì)該蜂的行為觀察，并記為不反應(yīng)。整個(gè)生測(cè)過(guò)程在26（±1）℃的室內(nèi)進(jìn)行。每測(cè)定5頭，調(diào)換嗅覺(jué)儀方位1次，用以消除幾何位置對(duì)寄生蜂行為可能產(chǎn)生的影響。每測(cè)定10頭，用95%乙醇清洗嗅覺(jué)儀并用吹風(fēng)機(jī)吹干、冷卻。每個(gè)處理共測(cè)60頭蜂。當(dāng)更換處理時(shí)，用超聲波清洗裝置，并用95%乙醇清洗、用烘箱烘干。試驗(yàn)于每天9: 00～16: 00進(jìn)行。

選擇性試驗(yàn)：將不同抗性品系桔小實(shí)蠅幼蟲(chóng)（三齡幼蟲(chóng)）的接蜂盤(pán)同時(shí)放入試驗(yàn)籠（80 cm×80 cm×80 cm）內(nèi)。每個(gè)抗性品系接蜂盤(pán)中幼蟲(chóng)數(shù)量為80頭左右，不同品系隨機(jī)擺放，各品系之間及與試驗(yàn)籠中心的距離基本一致，籠子內(nèi)放有10%蜂蜜水和清水，為寄生蜂提供營(yíng)養(yǎng)。然后分別引入產(chǎn)卵高峰期的寄生蜂8頭，寄生24 h后，將幼蟲(chóng)移出，分別放入一次性杯子中（杯底鋪有細(xì)沙），用濾布（孔徑0.125 mm）封口。置于溫室內(nèi)，直至蜂羽化，觀察并記錄寄生蜂的羽化數(shù)量。試驗(yàn)設(shè)10次重復(fù)。

幼蟲(chóng)在不同抗性寄主上的發(fā)育歷期：將不同抗性品系桔小實(shí)蠅幼蟲(chóng)（三齡幼蟲(chóng)）的接蜂盤(pán)放入試驗(yàn)籠內(nèi)，寄生3 h后移出。觀察記錄前裂長(zhǎng)管繭蜂發(fā)育歷期及其性別，每天早上8: 00、晚上20: 00各觀察一次，每種抗性寄主觀察記錄30頭。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用χ2 檢驗(yàn)分析前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗藥性品系桔小實(shí)蠅選擇差異顯著性。前裂長(zhǎng)管繭蜂在不同抗性寄主上的寄生數(shù)量及幼蟲(chóng)發(fā)育歷期數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS17.0 軟件處理General Linear Model模塊進(jìn)行分析，并進(jìn)行Duncan's 多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同抗藥性品系桔小實(shí)蠅對(duì)前裂長(zhǎng)管繭蜂選擇行為的影響

通過(guò)“Y”型嗅覺(jué)儀，測(cè)定前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗藥性品系桔小實(shí)蠅的選擇趨性，結(jié)果見(jiàn)圖1。從圖1可以看出，與常規(guī)品系相比，前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)高抗敵百蟲(chóng)、中抗敵百蟲(chóng)、高抗高效氯氰菊酯、中抗高效氯氰菊酯、抗阿維菌素品系的寄主沒(méi)有顯著的選擇偏好性。從數(shù)量上看，前裂長(zhǎng)管繭蜂更趨向于選擇常規(guī)品系寄主，但是沒(méi)有達(dá)到顯著水平。說(shuō)明不同抗性品種及水平的寄主不影響前裂長(zhǎng)管繭蜂寄生選擇行為。

圖1 前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗藥性品系寄主的選擇趨性Fig.1 The selection tropism of D.longicaudata on different insecticide-resistant strain hosts

2.2 前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗性寄主的寄生特性

圖2 前裂長(zhǎng)管繭蜂在不同抗性寄主的寄生數(shù)量Fig.2 The parasitic number of D.longicaudata on different resistant host strains

將不同抗性品系及常規(guī)品系寄主同時(shí)提供給前裂長(zhǎng)管繭蜂，供其寄生選擇，前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)各寄主的選擇寄生情況見(jiàn)圖2。從圖2可以看出，前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)各抗性寄主的寄生數(shù)量各不相同，數(shù)量最多的為常規(guī)品系，平均為15.2（±0.25）頭，最少的為高抗敵百蟲(chóng)品系，平均為13.8（±0.33）頭，但不同抗性品系被寄生的數(shù)量差異不顯著，這也進(jìn)一步表明，寄主的抗性對(duì)前裂長(zhǎng)管繭蜂的選擇行為沒(méi)有顯著影響，前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗性寄主沒(méi)有明顯的偏好性。

2.3 抗性寄主對(duì)前裂長(zhǎng)管繭蜂幼蟲(chóng)發(fā)育歷期的影響

前裂長(zhǎng)管繭蜂在不同抗性寄主上的幼蟲(chóng)發(fā)育歷期表現(xiàn)不同，雌雄蟲(chóng)間也有顯著差異（圖3）。雖然前裂長(zhǎng)管繭蜂雌蟲(chóng)在中抗敵百蟲(chóng)寄主品系上的幼蟲(chóng)發(fā)育歷期顯著長(zhǎng)于高抗高效氯氰菊酯寄主品系，但均與常規(guī)寄主品系無(wú)顯著差異。前裂長(zhǎng)管繭蜂雄蟲(chóng)幼蟲(chóng)發(fā)育歷期在中抗敵百蟲(chóng)寄主品系和中抗高效氯氰菊酯寄主品系上最長(zhǎng)，分別為16.42（±0.12）d和16.52（±0.17）d，顯著長(zhǎng)于常規(guī)品系和其他測(cè)試品系，其他測(cè)試品系與常規(guī)品系間無(wú)顯著差異。

圖3 前裂長(zhǎng)管繭蜂在不同抗性寄主的幼蟲(chóng)發(fā)育歷期Fig.3 Larval development duration of D.longicaudata on different resistant strains

3 討論

寄主植物釋放的化學(xué)物質(zhì)雖然在寄主棲境定位中起重要作用，但是寄主植物只是提供了寄主昆蟲(chóng)存在的可能，寄生蜂要找到寄主昆蟲(chóng)，還必須借助于寄主以及與它們相關(guān)的信息化合物來(lái)逐步縮小搜索范圍，從而成功繁衍后代。寄主幼蟲(chóng)所釋放出來(lái)的各種化學(xué)物質(zhì)能使寄生蜂精確定位到寄主，這些化學(xué)物質(zhì)廣泛存在于幼蟲(chóng)的表皮、蛻皮、絲腺、上顆腺、血淋巴、糞便等[15]。潘洪生等[16]研究棉鈴蟲(chóng)Helicoverpa armigeraH ǜ bne 1～5齡寄主幼蟲(chóng)釋放的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)中紅側(cè)溝繭蜂Microplitis mediato雌蜂選擇性試驗(yàn)結(jié)果表明，中紅側(cè)溝繭蜂對(duì)一齡和二齡棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)的釋放的揮發(fā)性物質(zhì)有顯著的趨向性，對(duì)3～5齡棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)釋放的揮發(fā)物均沒(méi)有明顯的趨向行為反應(yīng)。Ngi-Song等[17-18]發(fā)現(xiàn)稻禾條螟Chilo partellus、沿岸禾螟Chilo orichal cociliellus、非洲大螟Sesamia calamistis等鉆蛀性寄主害蟲(chóng)蟲(chóng)體釋放的揮發(fā)性物質(zhì)，對(duì)螟黃足絨繭蜂Cotesia flavipes和大螟絨繭蜂Cotesia sesamiae選擇趨向行為有顯著影響，寄生蜂可以通過(guò)蟲(chóng)體釋放的揮發(fā)性物質(zhì)成功搜索定位到寄主。本試驗(yàn)中，研究了不同桔小實(shí)蠅抗藥性品系對(duì)前裂長(zhǎng)管繭蜂選擇趨向行為的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)選擇常規(guī)品系寄主選擇的數(shù)量較多，但是抗性品系與常規(guī)品系之間沒(méi)有達(dá)到顯著差異。這可能是因?yàn)椴煌剐云废到坌?shí)蠅釋放的信息化合物種類和數(shù)量沒(méi)有改變或改變不大，無(wú)法對(duì)前裂長(zhǎng)管繭蜂的選擇行為產(chǎn)生顯著影響，這為生產(chǎn)上進(jìn)一步利用前裂長(zhǎng)管繭蜂防治桔小實(shí)蠅提供了理論基礎(chǔ)。

寄主植物的種類、品種和生長(zhǎng)階段對(duì)寄生蜂的選擇行為也存在著一定的影響[19]。趙海燕等[20]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)桔小實(shí)蠅和瓜實(shí)蠅同時(shí)存在時(shí)，蠅蛹俑小蜂偏好選擇桔小實(shí)蠅寄生。白蠟吉丁腫腿蜂Sclerodermus pupariaeYang et Yao能夠寄生多種天牛和吉丁甲的幼蟲(chóng)，且后代都能正常生長(zhǎng)發(fā)育[21]。本研究通過(guò)非選擇試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，前裂長(zhǎng)管繭蜂對(duì)不同抗性品系的桔小實(shí)蠅沒(méi)有寄生差別，這可能是因?yàn)榭顾幮缘奶岣邲](méi)有改變桔小實(shí)蠅本身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分，對(duì)前裂長(zhǎng)管繭蜂后代的生長(zhǎng)發(fā)育沒(méi)有影響。

4 結(jié)論

前裂長(zhǎng)管繭蜂是一種內(nèi)寄生蜂，從卵期到成蟲(chóng)羽化前均在寄主體內(nèi)完成，其生長(zhǎng)發(fā)育所需要的物質(zhì)主要依靠寄主。本試驗(yàn)結(jié)果表明，前裂長(zhǎng)管繭蜂在高抗品系上的發(fā)育歷期顯著短于中抗品系和常規(guī)品系，在中抗品系和常規(guī)品系上差異不顯著。這可能是因?yàn)殡S著寄主抗藥性的增加，其體內(nèi)組織、體液和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的成分發(fā)生了改變，亦或是寄主不利的環(huán)境加速了寄生蜂的生長(zhǎng)發(fā)育，其表型下的抗逆性機(jī)理還有待進(jìn)一步深入研究。

人為增加害蟲(chóng)天敵種群數(shù)量是生物防治中的重要手段之一。人工增殖的天敵昆蟲(chóng)通常是經(jīng)室內(nèi)大量擴(kuò)繁的種群，目前除了少數(shù)能用人工飼料飼養(yǎng)的天敵昆蟲(chóng)種類外，多半仍采用自然寄主飼喂天敵昆蟲(chóng)，其寄主多為長(zhǎng)期馴化的敏感品系或單一品系。但是田間的實(shí)際情況卻要復(fù)雜的多，不同地區(qū)甚至不同地塊使用農(nóng)藥的種類和數(shù)量不盡相同，其抗性水平也就不同，目前關(guān)于人工增殖天敵（寄生蜂）對(duì)田間抗性寄主的寄生情況的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)桔小實(shí)蠅不同農(nóng)藥品種及不同抗性水平的抗性品系對(duì)前裂長(zhǎng)管繭蜂的寄生選擇無(wú)顯著影響，但顯著影響雄蜂的幼蟲(chóng)發(fā)育歷期，該結(jié)果可為田間科學(xué)釋放前裂長(zhǎng)管繭蜂有效控制桔小實(shí)蠅和有效調(diào)控寄生蜂生長(zhǎng)發(fā)育及寄生蜂與寄主的互作提供了理論依據(jù)和研究思路。由于物種的特異性，不同寄生蜂間的寄生特性存在差異，其他種類的寄生蜂對(duì)其抗性寄主的寄生特性還有待進(jìn)一步研究。