云南省德宏州發(fā)現(xiàn)3種草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂

湯印 郭井菲 王勤英 太紅坤 高祖鵬 何康來 王振營

摘要 重大遷飛性害蟲草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda （J.E.Smith）自2019年1月入侵我國以來，已對我國糧食安全構成重大威脅。為加速對我國草地貪夜蛾寄生性天敵資源的發(fā)掘與防治潛能的評估，我們于2019年9月-11月對云南省德宏州玉米和小麥上草地貪夜蛾的寄生性天敵開展田間調查并對采集到的天敵進行分子鑒定。共發(fā)現(xiàn)3種草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂，分別為斯氏側溝繭蜂Microplitis similis Lyle、半閉彎尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellen和斜紋夜蛾長距姬小蜂Euplectrus laphygmae Ferrière，田間最高自然寄生率分別為12.00%、22.30%和5.33%。另外，田間調查發(fā)現(xiàn)在玉米和大豆上斯氏側溝繭蜂還可寄生與草地貪夜蛾同屬的斜紋夜蛾S.litura幼蟲;在大豆和雜草上斜紋夜蛾長距姬小蜂可寄生甜菜夜蛾S.exigua幼蟲。本研究將為今后開展草地貪夜蛾天敵昆蟲的保護和利用提供重要參考。

關鍵詞 草地貪夜蛾; 寄生蜂; 寄生率; 斯氏側溝繭蜂; 半閉彎尾姬蜂; 斜紋夜蛾長距姬小蜂; 生物防治

中圖分類號： S476.3， S433.4

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020072

Three larval parasitic wasps of Spodoptera frugiperda were found in Dehong prefecture of Yunnan province

TANG Yin1，2， GUO Jingfei1， WANG Qinying2， TAI Hongkun3，GAO Zupeng1，4， HE Kanglai1， WANG Zhenying1

（1. State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests， Institute of Plant Protection， Chinese

Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100193， China; 2. College of Plant Protection， Hebei Agricultural

University， Baoding 071000， China; 3. Plant Protection and Quarantine Station， Dehong Prefecture， Yunnan

Province， Mangshi 678400， China; 4. Engineering Research Center of Natural Enemy Insects/Institute

of Biological Control， Jilin Agricultural University， Changchun 130118， China）

Abstract

As a major migratory pest， fall armyworm， Spodoptera frugiperda （J.E.Smith）， has invaded in China in January 2019， and posed a great threat to food security of China. In order to accelerate the discovery of parasitic natural enemies and evaluate their control potential for S.frugiperda in China， the occurrence of larval parasitoids of S.frugiperda on maize and wheat was investigated in Dehong prefecture of Yunnan province from September to November in 2019 and their species were identified using molecular method. Totally three larval parasitic wasps of S.frugiperda were found， including Microplitis similis Lyle，Diadegma semiclausum Hellen and Euplectrus laphygmae Ferrière， with the highest natural parasitism rates of 12.00%， 22.30% and 5.33%， respectively. Moreover， the field investigation found that the M.similis could parasitize the larvae of S.litura on maize and soybeans， and E.laphygmae could also parasitize the larvae of S.exigua on soybeans and weeds. This study provides important reference for the natural protection and utilization of natural enemies of S.frugiperda in future.

Key words

Spodoptera frugiperda; parasitoids; parasitism rate; Microplitis similis; Diadegma semiclausum; Euplectrus laphygmae; biological control

草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda （J.E.Smith）隸屬鱗翅目夜蛾科，又稱秋黏蟲、偽黏蟲，是一種原產于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)的重要農業(yè)害蟲[1]。該蟲具有強大的遷徙能力和繁殖力，是聯(lián)合國糧農組織全球預警的重大跨境遷飛性害蟲[23]。草地貪夜蛾自2019年1月首次入侵我國云南省后[4]，自南向北迅速蔓延，截至2019年10月8日，草地貪夜蛾已入侵全國26省（區(qū)、市）1 538個縣（區(qū)、市）[5]。草地貪夜蛾寄主范圍廣，其幼蟲可為害玉米、水稻、小麥和大豆等76科353種植物[6]，自入侵我國以來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其為害玉米[7]、花生[8]、馬鈴薯[9]、小麥[10]、大麥等作物[11]，嚴重威脅我國的農業(yè)生產和糧食安全。

面對草地貪夜蛾在我國的快速暴發(fā)為害，化學防治是目前應急控制草地貪夜蛾的主要方法之一。氯蟲苯甲酰胺和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（甲維鹽）等藥劑對其具有較好的防治效果[12]，但國外研究發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾已對氨基甲酸酯類、有機磷類和擬除蟲菊酯類的多種殺蟲劑產生了較高的抗藥性[1315]。因此，從長遠的生態(tài)效益來講，生物防治不僅具有安全、經(jīng)濟、可持續(xù)性和無殘留等優(yōu)點，同時可以實現(xiàn)減少化學農藥使用以及對害蟲的長期有效治理[16]。寄生蜂是重要的害蟲生物防治資源，據(jù)不完全統(tǒng)計，在世界范圍內，寄生草地貪夜蛾的有10科120多種寄生蜂[17]。然而，目前我國已記載的草地貪夜蛾寄生蜂種類有16種[18]，因此加快對我國草地貪夜蛾寄生性天敵資源的調查和評估顯得尤為重要。

云南省屬南亞熱帶季風氣候，周年種植玉米，適宜的氣候條件和廣泛的寄主分布為草地貪夜蛾的發(fā)生為害提供了廣闊的生存空間[19]。本文通過田間調查明確草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂種類、田間寄生率和優(yōu)勢種，在此基礎上，利用CO Ⅰ基因[20]和28S基因（D2區(qū)域）[21]的DNA條形碼技術對幼蟲寄生蜂進行了鑒定，以期闡明草地貪夜蛾的主要幼蟲寄生蜂對其種群動態(tài)及發(fā)生為害的調控作用，為利用本地天敵開展草地貪夜蛾生物防治提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 田間調查

于2019年9月-11月在云南省德宏州芒市風平鎮(zhèn)芒波村（24°23′48″N，98°27′52″E）試驗地開展草地貪夜蛾天敵資源調查。田間種植普通玉米品種為‘云瑞668，甜玉米品種為‘SBS902，小麥品種為‘樂土濟麥22，大豆品種為‘中黃13。在玉米和小麥田按小區(qū)以五點取樣法每小區(qū)采集30頭草地貪夜蛾幼蟲，共采集120頭幼蟲帶回實驗室單頭飼養(yǎng)，觀察記錄寄生情況。小區(qū)面積為20 m2，每隔10 d調查1次，所選小區(qū)均未噴灑農藥。此外，還調查了玉米、大豆和田間雜草上斜紋夜蛾和甜菜夜蛾幼蟲寄生蜂的種類和被寄生情況。

1.2 分子鑒定

取5頭寄生蜂用液氮研磨成粉末放入1.5 mL離心管中，采用Ezup柱式動物基因組DNA抽提試劑盒（生工B518251）提取DNA，用1%瓊脂糖凝膠電泳和分光光度計對DNA完整性和純度進行檢測，之后分別對2個基因（CO Ⅰ和28S rDNA D2區(qū)域）片段進行擴增，引物序列見表1。PCR反應體系： 模板DNA 1.0 μL，上、下游引物（10 μmol/L）各1.0 μL， dNTP mix （10 mmol/L） 1.0 μL，10× Taq Buffer （含 MgCl2） 2.5 μL， Taq酶（5 U/μL） 0.2 μL，ddH2O補足至25.0 μL。反應程序： 95℃ 5 min;94℃ 30 s，58℃ 30 s，72℃ 1 min，共38個循環(huán);72℃延伸10 min。取5 μL PCR產物進行1%瓊脂糖凝膠電泳，利用SanPrep柱式PCR產物純化試劑盒（生工B518141）將目的條帶切膠回收，由上海生工生物工程公司進行雙向測序和拼接，將所得結果與NCBI數(shù)據(jù)庫進行BLAST比對，根據(jù)序列一致性確定對應物種種名或屬名。

2 結果與分析

2.1 幼蟲寄生蜂種類

通過形態(tài)觀察結合分子鑒定在當?shù)毓舶l(fā)現(xiàn)3種草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂，分別為斯氏側溝繭蜂Microplitis similis Lyle（圖1）、半閉彎尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellen（圖2）和斜紋夜蛾長距姬小蜂Euplectrus laphygmae Ferrière（圖3），其中斯氏側溝繭蜂和半閉彎尾姬蜂為幼蟲體內的單寄生蜂，斜紋夜蛾長距姬小蜂為體外聚寄生蜂。

2.1.1 斯氏側溝繭蜂

斯氏側溝繭蜂屬于膜翅目Hymenoptera繭蜂科Braconidae小腹繭蜂亞科Microgastrinae，其常寄生于夜蛾科害蟲，體長約3.2 mm（圖1a）。田間調查發(fā)現(xiàn)斯氏側溝繭蜂主要寄生2～3齡草地貪夜蛾幼蟲，將卵產于寄主幼蟲體內，幼蟲成熟后在寄主體外附近結繭化蛹（圖1b），不會在短時間內導致寄主死亡。在小麥上也發(fā)現(xiàn)該蜂寄生草地貪夜蛾幼蟲（圖1c），寄生現(xiàn)象和玉米上相似;同期在玉米和大豆上發(fā)現(xiàn)其寄生與草地貪夜蛾同屬的斜紋夜蛾S.litura （Fabricius）幼蟲（圖1d～e）和甜菜夜蛾S.exigua （Hübner）幼蟲（圖1f）。

2.1.2 半閉彎尾姬蜂

半閉彎尾姬蜂隸屬于膜翅目Hymenoptera，姬蜂總科Ichneumonidea，是小菜蛾Plutella xylostella（L.）幼蟲期一種重要的內寄生蜂。雌蜂體長約5.55 mm（圖2a），雄蜂體長約5.02 mm（圖2b），雌蜂將卵產于寄主體內，蜂的幼蟲在寄主體內發(fā)育，待幼蟲成熟后在已死亡的寄主體外化蛹（圖2c）。田間調查草地貪夜蛾2～4齡幼蟲是其主要的致死蟲態(tài)，在普通玉米、甜玉米和小麥上均有草地貪夜蛾幼蟲被寄生（圖2d～f）。

2.1.3 斜紋夜蛾長距姬小蜂

斜紋夜蛾長距姬小蜂屬于膜翅目Hymenoptera姬小蜂科Eulophidae長距姬小蜂屬Euplectrus Westwood，是一種鱗翅目幼蟲體外聚寄生蜂。成蜂較小，一般體長1.25 mm（圖3a），通常將卵產到寄主幼蟲體外，初產卵為乳白色，且能在同一寄主上產多粒卵（圖3b）。蜂幼蟲通常為綠色（圖3c），隨著幼蟲不斷生長，蜂幼蟲常隱藏于寄主體表下消耗其體內營養(yǎng)完成生長發(fā)育（圖3d），待寄主體液被吸干在寄主體下結繭化蛹（圖3e）。田間在普通玉米和甜玉米上都發(fā)現(xiàn)該蜂寄生草地貪夜蛾幼蟲（圖3f～g），同時還在田邊雜草和大豆上發(fā)現(xiàn)該蜂可寄生同屬甜菜夜蛾幼蟲（圖3h～i）。

2.2 田間自然寄生率調查

由表2可知，斯氏側溝繭蜂、半閉彎尾姬蜂和斜紋夜蛾長距姬小蜂3種寄生性天敵在普通玉米上對草地貪夜蛾幼蟲寄生率分別為5.33%～12.00%，13.30%～22.30%和3.33%～5.33%。其中半閉彎尾姬蜂是最主要的寄生蜂，是控制草地貪夜蛾幼蟲的優(yōu)勢種，田間自然寄生率在9月中下旬可達20%左右;其次是斯氏側溝繭蜂，寄生率最高為12.00%，寄生率最低的是斜紋夜蛾長距姬小蜂，平均寄生率僅為4.33%。同期調查表明，斯氏側溝繭蜂對斜紋夜蛾幼蟲的最高寄生率可達6.67%。半閉彎尾姬蜂和斯氏側溝繭蜂在小麥上對草地貪夜蛾幼蟲寄生率為6.67%～11.30%，半閉彎尾姬蜂是主要的幼蟲寄生蜂。

3 討論

初步調查發(fā)現(xiàn)云南省德宏州玉米田草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂主要有3種，分別為斯氏側溝繭蜂、半閉彎尾姬蜂和斜紋夜蛾長距姬小蜂，其中半閉彎尾姬蜂為當?shù)夭莸刎澮苟暧紫x優(yōu)勢寄生蜂，其次是斯氏側溝繭蜂，寄生率最低的是斜紋夜蛾長距姬小蜂。

草地貪夜蛾原產于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)，有著豐富的天敵資源，很多天敵對草地貪夜蛾都有良好的控制效果[22]。Neto等報道，在玉米田釋放黃帶齒唇姬蜂Campoletis flavicincta可明顯減低草地貪夜蛾對玉米為害，寄生率最高可達50%[23]。夜蛾黑卵蜂Telenomus remus是鱗翅目夜蛾科害蟲卵期的重要寄生性天敵，研究表明，在田間釋放夜蛾黑卵蜂5 000～8 000頭/hm2，其田間寄生率可達80%～100%，對草地貪夜蛾均有較好的控制效果[24]。因此，我國應當高度重視對草地貪夜蛾天敵的發(fā)掘和利用，充分發(fā)揮本土天敵昆蟲對草地貪夜蛾的控制作用。寧素芳等在貴州黔東南地區(qū)發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂有2種，其中就有半閉彎尾姬蜂[25]。本研究在當?shù)卣{查發(fā)現(xiàn)半閉彎尾姬蜂通常將卵產于2～3齡草地貪夜蛾幼蟲體內，待寄生蜂幼蟲成熟后從寄主體內爬出結繭，并導致寄主死亡，田間自然寄生率最高可達22.30%，對草地貪夜蛾的種群有一定的控制作用。斯氏側溝繭蜂是一種幼蟲體內單寄生蜂;通常寄生于甜菜夜蛾、斜紋夜蛾幼蟲和其他夜蛾科昆蟲。陳壯美等[26]研究發(fā)現(xiàn)斯氏側溝繭蜂能寄生2～4齡草地貪夜蛾幼蟲，并抑制其生長和取食，最終致其死亡，這將大大減少草地貪夜蛾幼蟲對植物的取食，表明其具有潛在的生防價值。本研究田間調查發(fā)現(xiàn)，斯氏側溝繭蜂對草地貪夜蛾幼蟲的寄生率在9.33%～12.00%之間，由于斯氏側溝繭蜂和半閉彎尾姬蜂同時發(fā)生，兩者之間可能存在競爭，半閉彎尾姬蜂體型較大，斯氏側溝繭蜂體型較小，因此半閉彎尾姬蜂在今后生物防治應用中可能會更具有競爭力。斜紋夜蛾長距姬小蜂作為斜紋夜蛾幼蟲的優(yōu)勢寄生蜂，主要分布在我國的福建、湖南、湖北[27]。本研究首次在云南省發(fā)現(xiàn)斜紋夜蛾長距姬小蜂寄生草地貪夜蛾幼蟲，寄生率最高僅為5.33%，我們調查還發(fā)現(xiàn)斜紋夜蛾長距姬小蜂可寄生甜菜夜蛾幼蟲，因此斜紋夜蛾長距姬小蜂有較廣泛的寄主，導致了其對草地貪夜蛾的寄生率較低。但斜紋夜蛾長距姬小蜂具有發(fā)育周期短、且同一寄主個體可繁殖出多個寄生蜂的優(yōu)點[28]，便于迅速擴大種群數(shù)量，因此，從種群飼養(yǎng)、擴繁角度考慮，也可應用到草地貪夜蛾的生物防治中。

本文是在田間調查草地貪夜蛾寄生蜂種類的基礎上結合田間自然寄生率對3種幼蟲寄生蜂作了初步評估，為草地貪夜蛾寄生蜂的自然保護利用提供了科學數(shù)據(jù)，后期需要繼續(xù)通過田間采樣調查了解寄生蜂的季節(jié)變化動態(tài)，同時開展室內試驗，以明確各寄生蜂的生物學特性、室內繁育方法、寄主適合性以及共存寄生蜂的競爭作用，為今后草地貪夜蛾寄生蜂自然保護利用和田間合理人工釋放控制草地貪夜蛾為害提供基礎資源和實踐依據(jù)。

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（責任編輯：楊明麗）

收稿日期： 20200212?? 修訂日期： 20200214

基金項目：中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項（Y2019YJ06）;國家現(xiàn)代農業(yè)（玉米）產業(yè)技術體系建設專項（CARS-02）;德宏州第四批創(chuàng)新人才資助項目（德創(chuàng)人2015-4-2）

致? 謝： 參加本試驗部分工作的還有江代禮、譚翰杰、張能和紀燁斌等同學，特此一并致謝。

通信作者E-mail： zywang@ippcaas.cn

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