煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的影響

米月娥， 周 挺， 舒 靜， 顧 鋼， 賴榮泉?， 陳丹明， 韓 夢(mèng)

(1.福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院， 福建 福州 350002；2.閩臺(tái)作物有害生物生態(tài)防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 福建 福州 350002；3.中國(guó)煙草總公司福建省公司， 福建 福州 350003)

煙蚜[Myzus persicae(Sulzer)]又稱桃蚜，屬半翅目(Hemiptera)蚜科(Aphididae)，是我國(guó)煙草生產(chǎn)中的重要害蟲(chóng)之一，對(duì)煙葉的危害較大。 而煙蚜繭蜂(Aphidius gifuensisAshmead)是煙蚜的重要天敵昆蟲(chóng)(Laiet al，2011；2017a；2017b；2019)，可在煙蚜盛發(fā)期，利用煙蚜繭蜂寄生煙蚜的自然特性將煙蚜繭蜂釋放到煙田進(jìn)行生物防治，不僅能夠降低煙蚜的數(shù)量，還能有效控制蚜傳病毒病的發(fā)生，進(jìn)而大大減少農(nóng)藥的使用，提高煙葉安全性(Weiet al，2005；李太美等，2020)。

昆蟲(chóng)寄生性天敵的作用不同于捕食性天敵，寄生性天敵的寄生能力受到自身、寄主和寄主所處環(huán)境限制，并且蚜蟲(chóng)在被寄生過(guò)程中不會(huì)立即死亡(Purandareet al，2014)。 寄生性天敵和寄主之間關(guān)系的研究焦點(diǎn)主要集中于寄主免疫和寄生性天敵的抗免疫作用上，關(guān)于寄生蜂對(duì)蚜蟲(chóng)的寄生脅迫研究甚少(Cartonet al，1997)。 研究發(fā)現(xiàn)，豆蚜被寄生后，其后代有翅蚜的比率增加，這種結(jié)果與捕食性天敵對(duì)豆蚜產(chǎn)生的影響相同，從而推測(cè)寄生性天敵或捕食性天敵對(duì)豆蚜產(chǎn)生的脅迫作用都會(huì)使豆蚜個(gè)體適合度出現(xiàn)下降趨勢(shì)(Sloggetet al，2002；Nelson，2007)。 李姣等(2013a)發(fā)現(xiàn)在蚜繭蜂的間接脅迫作用下，1 代、2 代、3 代棉蚜的繁殖率均會(huì)下降，在蚜繭蜂的直接脅迫作用下，第1 代棉蚜的繁殖率會(huì)顯著下降，但第2 代棉蚜受到直接脅迫作用后繁殖率出現(xiàn)恢復(fù)狀態(tài)，第3 代棉蚜的繁殖率出現(xiàn)明顯下降。 說(shuō)明天敵對(duì)于害蟲(chóng)的作用還應(yīng)考慮其它間接的生態(tài)效應(yīng)，不只光考慮捕食或者寄生作用。 這些結(jié)果表明，寄生蜂對(duì)棉蚜的控制方式最主要不是通過(guò)捕食或者寄生作用，而是寄生蜂對(duì)棉蚜產(chǎn)生的間接干擾來(lái)影響棉蚜的生育歷期和繁殖率(李姣，2013b)。

關(guān)于煙蚜繭蜂－煙蚜共存系統(tǒng)的研究，陳家驊等(1996)在煙蚜與煙蚜繭蜂相互關(guān)系研究中表明了，煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜的寄生率與煙蚜密度成正相關(guān)，煙蚜繭蜂的寄生率隨煙蚜密度的增加而減小。 范才銀等(2018)報(bào)道了不同密度煙蚜繭蜂散放對(duì)煙蚜的防效研究，表明不同散放煙蚜繭蜂密度對(duì)防控蚜蟲(chóng)效果存在顯著性差異。 在防治蚜蟲(chóng)的各種應(yīng)用措施中，都存在明顯不足，特別是化學(xué)防治。 而使用煙蚜繭蜂防治煙蚜在生產(chǎn)上可大大減少農(nóng)藥的使用，提高煙葉品質(zhì)(鄒鉞等，2012；何曉冰等，2018)。 目前，越來(lái)越多煙草行業(yè)通過(guò)人工繁殖煙蚜繭蜂來(lái)防控大田煙蚜(陳丹明等，2020)，相關(guān)研究主要集中在利用短光照、低溫兩個(gè)條件及使用保幼激素等使煙蚜繭蜂進(jìn)入滯育狀態(tài)，延長(zhǎng)煙蚜繭蜂的產(chǎn)品貨架期來(lái)提升防治效果(趙萬(wàn)源等，1980；白晶晶等，2020)，以及研究溫度、濕度、光照、氣候、寄主植株等對(duì)煙蚜繭蜂的影響(李玉艷等，2013)。 也有利用間套種等提高煙田生物多樣性達(dá)到控制煙蚜的研究(Laiet al，2017a；2019；2020)。 而煙蚜對(duì)煙草的定位和取食依靠其靈敏的嗅覺(jué)系統(tǒng)，研究蚜蟲(chóng)的定食行為機(jī)制可為開(kāi)發(fā)更環(huán)保更高效的蚜蟲(chóng)防控策略提供新的途徑(廖偉等，2016)。 但關(guān)于煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜的直接影響，特別是間接影響研究，未見(jiàn)有關(guān)報(bào)道。

因此，為了解煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜的直接影響和間接影響，本試驗(yàn)采用了室內(nèi)葉碟培養(yǎng)皿觀察法，測(cè)定已被煙蚜繭蜂寄生的煙蚜及未被煙蚜繭蜂寄生的煙蚜在寄主煙葉上的定位時(shí)間，以期為煙田釋放寄生蜂提供科學(xué)參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試煙草品種為烤煙K326(龍巖市煙草公司長(zhǎng)汀分公司科技園提供)。 栽培長(zhǎng)勢(shì)一致的煙株，期間不施用任何農(nóng)藥，且每隔2 d 澆水1 次，以保障煙草的生長(zhǎng)需要。 當(dāng)每批煙株長(zhǎng)至6葉期時(shí)，進(jìn)行試驗(yàn)。

煙蚜(M. persicae)均采自煙區(qū)田間煙株上的無(wú)翅若蚜。 先在人工氣候箱的煙株上飼養(yǎng)2代以上(以得到相對(duì)一致、整齊的種群)，再將2 齡若蟲(chóng)一一接入自制養(yǎng)蟲(chóng)管，用于試驗(yàn)。

煙蚜繭蜂(A. gifuensis)為僵蚜直接羽化出來(lái)的同代煙蚜繭蜂(采于龍巖市煙草公司長(zhǎng)汀分公司科技園)。

其他材料有人工氣候箱(MRC-250B-LED，寧波普朗特儀器有限公司)，培養(yǎng)皿(直徑10 cm)，養(yǎng)蟲(chóng)籠(長(zhǎng)×寬×高＝75 cm×45 cm×40 cm)，營(yíng)養(yǎng)液(福建省煙草科學(xué)研究所南平分所提供)等。 用PVC 透明塑料自制養(yǎng)蟲(chóng)管，直徑為3 cm，長(zhǎng)度分別為5、15、25、35 cm 這4 種規(guī)格，在管兩頭分別安置可防止煙蚜繭蜂和煙蚜逃逸的透氣紗網(wǎng)。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)在龍巖市煙草公司長(zhǎng)汀分公司煙草科技園和福建農(nóng)林大學(xué)科技園田間試驗(yàn)室進(jìn)行。 試驗(yàn)溫度為(26±1) ℃，相對(duì)濕度為75%±2%。 每個(gè)培養(yǎng)皿里放3 片用打孔器打出的煙葉葉碟(直徑2 cm)，每片煙葉上均飼養(yǎng)1 頭剛產(chǎn)出的1 齡若蚜，濕棉花墊于煙葉下，保持煙葉不干的同時(shí)又可防止若蚜逃脫；根據(jù)煙葉上蛻皮殼的數(shù)量判斷若蚜的齡期，試驗(yàn)時(shí)先挑選低齡期的若蚜進(jìn)行試驗(yàn)，其余若蚜繼續(xù)飼養(yǎng)。

1.2.1 被煙蚜繭蜂寄生后的煙蚜在煙葉上定位時(shí)間的測(cè)定 煙蚜是通過(guò)觸角感應(yīng)煙葉分泌的次生物質(zhì)確定煙葉所在方位后，移動(dòng)到煙葉上取食，因此，可通過(guò)煙蚜爬到煙葉上的時(shí)間，反映出煙蚜嗅覺(jué)的靈敏程度(郭線茹等，2003)。

本試驗(yàn)在培養(yǎng)皿中間位置放置一片新鮮圓孔煙葉葉碟(直徑2 cm)，每片葉碟用牙簽扎大小一致的10 個(gè)孔，助散發(fā)氣味，同時(shí)在培養(yǎng)皿內(nèi)側(cè)邊緣位置放置5 頭被寄生過(guò)，且饑餓處理1 h的同一齡期煙蚜(被寄生后若蚜在外觀比較光亮，必要時(shí)結(jié)合顯微鏡觀察或解剖分析以確認(rèn)蚜蟲(chóng)被寄生過(guò))，每頭煙蚜與培養(yǎng)皿中心煙葉的距離相等，立即蓋上培養(yǎng)皿蓋，以隔絕外界氣味影響，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。 觀察記錄每一頭煙蚜爬到煙葉葉碟邊緣上的時(shí)間。 并以接入未被煙蚜繭蜂寄生過(guò)的同一齡期煙蚜為對(duì)照。 每個(gè)處理重復(fù)3 次，即每個(gè)對(duì)照和處理組共24 次(1齡太小無(wú)法進(jìn)行)。

1.2.2 煙蚜繭蜂數(shù)量及蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的影響 結(jié)合煙田中煙蚜繭蜂防控?zé)熝恋膶?shí)際情況，將5 頭同一世代、大小一致的2 齡無(wú)翅煙蚜和大小一致、同時(shí)羽化的1、2、6、12 頭煙蚜繭蜂成蜂分別放置在5、15、25、35 cm 長(zhǎng)度的自制蟲(chóng)管兩端，饑餓1 h 后，分別將各處理煙蚜均勻放置在培養(yǎng)皿內(nèi)側(cè)邊緣位置(各煙蚜與培養(yǎng)皿中心等距離)，立即蓋上培養(yǎng)皿蓋，且培養(yǎng)皿中心具有事先放好的一片剛打下的新鮮圓孔煙葉葉碟(直徑2 cm)，每片葉碟用牙簽扎大小一致的10 個(gè)孔，每個(gè)處理重復(fù)3 次。 于每次接入煙蚜開(kāi)始，記錄各煙蚜從培養(yǎng)皿內(nèi)側(cè)邊緣位置爬到煙葉葉碟邊緣上的時(shí)間，作為煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間。

1.2.3 煙蚜數(shù)量及蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的影響 結(jié)合煙田中煙蚜繭蜂防控?zé)熝恋膶?shí)際情況，將2 頭大小一致、同時(shí)羽化的煙蚜繭蜂成蜂和同一世代、大小一致的1、5、15、25 頭2 齡無(wú)翅煙蚜分別放置在5、15、25、35 cm 長(zhǎng)度的自制蟲(chóng)管兩端，其它操作同1.2.2。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 和SPSS 21 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析， 并進(jìn)行t檢驗(yàn)(α＝0.05)比較、雙因素方差分析(α＝0.05)、回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 被煙蚜繭蜂寄生后的煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間

煙蚜繭蜂寄生煙蚜后，對(duì)煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間有一定的影響，但各齡與各自對(duì)照間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)(圖1)。 成蚜被寄生后對(duì)其定位時(shí)間的影響最大，比對(duì)照減少了53%，但差異不顯著(F＝2.270，P＝0.154)；2 齡若蟲(chóng)被寄生后對(duì)定位時(shí)間的影響最小，比對(duì)照減少了3%，且差異也不顯著(F＝0.004，P＝0.951)；其它齡期若蚜被寄生后對(duì)其定位時(shí)間的影響較未寄生均有一定程度的延長(zhǎng)。

圖1 被煙蚜繭蜂寄生后的煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間Figure 1 Locational time of M. persicae parasitized by A. gifuensis on tobacco leaves

2.2 煙蚜繭蜂數(shù)量及蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的影響

由表1、表2 可以看出，在煙蚜數(shù)量固定為5 頭時(shí)，煙蚜繭蜂數(shù)量為12 頭、蜂－蚜距離為25 cm時(shí)，煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間最長(zhǎng)，為1 388.08 s；煙蚜繭蜂數(shù)量為2 頭、蜂－蚜距離為15 cm時(shí)，煙蚜定位時(shí)間最短，為316.00 s。 煙蚜繭蜂數(shù)量(P<0.000)、蜂－蚜距離(P＝0.001)、煙蚜繭蜂數(shù)量和蜂－蚜距離雙因素(P<0.000)均對(duì)煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間存在顯著影響。

以煙蚜繭蜂數(shù)量(X1)、蜂－蚜距離(X2)為自變量，定位時(shí)間(Y)為因變量，作回歸分析可得回歸方程:Y＝472.414＋26.475X1＋66.651X2，P＝0.050，R＝0.168。 可知，在固定煙蚜數(shù)量5 頭情況下，煙蚜繭蜂數(shù)量、蜂－蚜距離與煙蚜在寄主煙葉上的定位時(shí)間呈正相關(guān)，且蜂－蚜距離對(duì)煙蚜定位煙葉的影響比煙蚜繭蜂數(shù)量對(duì)其影響更大。

表1 煙蚜繭蜂數(shù)量及蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的影響Table 1 Local time of unparasitized M. persicae crawling up tobacco leaves by A. gifuensis number and distance between M. persicae and A. gifuensis

表2 煙蚜繭蜂數(shù)量及蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的主體間效驗(yàn)檢驗(yàn)Table 2 Inter-agent validation test of local time of unparasitized M. persicae crawling up tobacco leaves by A. gifuensis number and distance between M. persicae and A. gifuensis

2.3 煙蚜數(shù)量及蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的影響

由表3、表4 可以看出，在煙蚜繭蜂數(shù)量固定為2 頭時(shí)，煙蚜數(shù)量為5 頭、蜂－蚜距離為35 cm的煙蚜在寄主煙葉上的定位時(shí)間最長(zhǎng)，為860.93 s；煙蚜數(shù)量為1 頭、蜂－蚜距離為35 cm的煙蚜定位時(shí)間最短，為203.00 s。 煙蚜數(shù)量、蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間影響不顯著(P>0.05)，但在煙蚜數(shù)量和蜂－蚜距離雙因素的作用下對(duì)煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間存在顯著影響(P＝0.003)。

以煙蚜數(shù)量(X1)、蜂－蚜距離(X2)為自變量，定位時(shí)間(Y) 為因變量，作回歸分析。 但因P＝0.054>0.050，R＝0.121，所以其相關(guān)性不顯著。

表3 煙蚜數(shù)量及蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的影響Table 3 Local time of unparasitized M. persicae crawling up tobacco leaves by M. persicae number and distance between M. persicae and A. gifuensis

表4 煙蚜數(shù)量及蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在寄主煙葉上定位時(shí)間的主體間效驗(yàn)檢驗(yàn)Table 4 Inter-agent validation test of local time of unparasitized M. persicae crawling up tobacco leaves by M. persicae number and distance between M. persicae and A. gifuensis

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同齡期的煙蚜被煙蚜繭蜂寄生后定位到煙葉上的時(shí)間與對(duì)照相比，影響最大的是成蚜，其所用時(shí)間相比對(duì)照減少了53%；其次是2 齡若蚜，其所用時(shí)間相比對(duì)照減少了3%；而3 齡和4 齡期若蚜被寄生后的定位時(shí)間較未寄生的則有一定的延長(zhǎng)。 但煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間無(wú)顯著的直接影響。 Slogetet al(2002)和Nelson(2007)研究發(fā)現(xiàn)被寄生后的豆蚜后代中產(chǎn)生有翅蚜的比率增加，從而推測(cè)寄生性天敵或捕食性天敵對(duì)豆蚜產(chǎn)生的脅迫作用使豆蚜個(gè)體適合度呈下降趨勢(shì)，而本試驗(yàn)結(jié)果與其不一致。 這可能是寄生使豆蚜個(gè)體適合度下降而導(dǎo)致有翅蚜的比率增加，與寄生導(dǎo)致煙蚜爬行到煙葉的行為影響程度不同造成的。 在本試驗(yàn)中，被寄生與未被寄生的煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間無(wú)顯著性差異。 因此，有關(guān)這方面的生理生化機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間有顯著的間接影響。 煙蚜數(shù)量固定時(shí)，煙蚜繭蜂數(shù)量、蜂－蚜距離對(duì)煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間和在煙蚜繭蜂數(shù)量和蜂－蚜距離雙因素的作用下對(duì)煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間均存在顯著性差異。 煙蚜在煙葉的定位時(shí)間與煙蚜繭蜂的數(shù)量、蜂－蚜距離呈顯著的正相關(guān)，且蜂－蚜距離對(duì)煙蚜定位煙葉的影響比煙蚜繭蜂數(shù)量對(duì)其影響更大。 在煙蚜繭蜂數(shù)量固定時(shí)，煙蚜數(shù)量和蜂－蚜距離單獨(dú)作用下對(duì)煙蚜定位時(shí)間影響不顯著，但在煙蚜數(shù)量和蜂－蚜距離雙因素的作用下對(duì)煙蚜定位時(shí)間存在顯著性影響。 這可能是由于煙蚜在相對(duì)較遠(yuǎn)的距離通過(guò)嗅覺(jué)、視覺(jué)等感覺(jué)、“看”到煙蚜繭蜂具有寄生的潛能或恐嚇等而產(chǎn)生的驚嚇或威脅較大，產(chǎn)生了類似“驚呆”狀而導(dǎo)致煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間較長(zhǎng)。

本試驗(yàn)與李姣等(2013b)報(bào)道的寄生蜂對(duì)棉蚜的控制方式最主要不是通過(guò)捕食或者寄生作用，而是寄生蜂對(duì)棉蚜產(chǎn)生的間接干擾來(lái)影響棉蚜的生育歷期和繁殖率相一致。 但關(guān)于煙蚜在煙葉上的定位時(shí)間變化的生理生化機(jī)制，還有待深入研究。

因此，本試驗(yàn)研究煙蚜繭蜂對(duì)煙蚜在煙葉上定位時(shí)間的直接影響及間接影響，可為煙田利用煙蚜繭蜂防控?zé)熝良笆欠褚^續(xù)釋放煙蚜繭蜂、放蜂量多少等問(wèn)題提供科學(xué)參考。