緩步威偽蝎對幾種儲糧害蟲的捕食偏好性研究

魯玉杰 李霽瀛 梅芝建 王爭艷 盧少華

(1 江蘇科技大學糧食學院 210021) (2 河南工業(yè)大學 糧油食品學院，河南省糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心糧食儲藏與加工分中心 450001) (3 中國儲備糧管理集團有限公司江西分公司 330000)

偽蝎目(Pseudoscorpionida)因其肢發(fā)達、末端鉗狀，沒有尾針但與蝎子相似而得名[1]。偽蝎體型很小，體長一般不超過8 mm[2]，是蛛形綱(Arachnida)中較為古老的一類。目前全世界記錄了約3500種[3]，主要分布在熱帶、亞熱帶、溫帶等地區(qū)[4]。目前我國已記述的偽蝎有100多種[5]。它生活環(huán)境多樣，多數(shù)生活在陰暗、隱蔽的環(huán)境中，抗逆性強，可以在惡劣的環(huán)境中生存[6]，不易因為環(huán)境變化而死亡，壽命長達2～5年，大部分生活在落葉層、土壤、樹皮和石塊下。它的爬行能力極強[6]，能在垂直光滑的玻璃壁上爬行，喜歡捕食多種個體較小的動物，是利用生物防治害蟲的重要對象。偽蝎捕食是利用觸肢中分泌的毒液麻痹或殺死獵物，用螯肢將獵物的皮撕破，然后將頭前端的上唇伸進獵物體內(nèi)注入消化液消化并吸收[7]。偽蝎毒素不僅是偽蝎捕食、御敵的必要武器，也可能是治療人類某些疾病的良藥，具有潛在的醫(yī)用和商用價值。通過對偽蝎毒液提取及有效成分的鑒定，希望可以發(fā)現(xiàn)偽蝎毒素在生物防治害蟲、醫(yī)療和商業(yè)上的價值。但是偽蝎毒液量少且采集困難，目前還少有關(guān)于偽蝎毒液的研究文獻，但與偽蝎目形態(tài)相似的蝎目毒素的研究可以為偽蝎的研究提供一個重要的參考，其可能的作用包括保持蝎目毒素的穩(wěn)定性及其生物活性，防止動物組織液的降解，協(xié)同蝎目毒素與其受體蛋白的結(jié)合等[8]。由于蝎目(Scorpiones)和偽蝎目同屬蛛形綱(Arachnida)，偽蝎目的研究就有了一個大致的方向和方法[9]。

生物防治在農(nóng)林領(lǐng)域已有長時間的發(fā)展和較為廣泛的使用[10]。實踐證明，使用生物防治病、蟲、雜草等有益于保護自然界生物多樣性和生態(tài)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，減輕環(huán)境污染，維持生態(tài)平衡，有利于人類身體健康[11]，這不僅具有顯著的經(jīng)濟效益，而且還有明顯的社會效益[12]。這里需要指出生物防治在儲糧害蟲方面研究雖多，但用于生產(chǎn)實踐的較少[13]。在全國蟲調(diào)中，很多糧倉均發(fā)現(xiàn)了有一種偽蝎可以捕食多種儲糧害蟲，經(jīng)偽蝎分類專家鑒定為緩步威偽蝎(WithiuspigerSimon,1878)。緩步威偽蝎的研究可以為防治儲糧害蟲提供一個新的可行性方法。因此，本文通過研究緩步威偽蝎對不同狀態(tài)獵物的捕食優(yōu)先選擇性、對不同物種的捕食偏好性，為探究偽蝎在生物防治方向是否有可利用的價值提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試蟲及培養(yǎng) 試蟲：緩步威偽蝎、雜擬谷盜、赤擬谷盜、銹赤扁谷盜、鋸谷盜、嗜卷書虱、嗜蟲書虱。

所用試蟲均在溫度28℃±1℃，相對濕度70%±10%全黑的培養(yǎng)箱中全封閉培養(yǎng)，鞘翅目類昆蟲飼料全麥粉過60目篩。所用獵物幼蟲均只用一次。試蟲在河南工業(yè)大學昆蟲生態(tài)實驗室穩(wěn)定培養(yǎng)。

表1 試驗試蟲地理品系及飼料配比基本信息表

1.1.2 試劑儀器 本研究所用試劑和儀器設(shè)備如表2和表3所示。

表2 試驗試劑

表3 試驗儀器一覽表

1.2 方法

1.2.1 緩步威偽蝎捕食優(yōu)先選擇性行為觀察 分別取三齡赤擬谷盜幼蟲、將活赤擬谷盜幼蟲放置于-20℃的冰箱冷凍12 h致其死亡，取出放置到常溫后使用；與赤擬谷盜幼蟲體型相似的濾紙，按照活蟲-死蟲、活蟲-動態(tài)濾紙、活蟲-靜態(tài)濾紙、死蟲-動態(tài)濾紙、死蟲-靜態(tài)濾紙、動態(tài)死蟲-靜態(tài)濾紙的方式放置于細胞培養(yǎng)板中。動態(tài)濾紙和動態(tài)死蟲可用解剖針拖動模擬赤擬谷盜幼蟲的運動軌跡。將饑餓處理24 h的雌性偽蝎放置在細胞培養(yǎng)板內(nèi)，統(tǒng)計并觀察偽蝎優(yōu)先捕食的獵物(以用螯肢夾到獵物為準)。每組試驗設(shè)30次重復。

1.2.2 緩步威偽蝎捕食偏好性研究 取饑餓處理24 h后的偽蝎1頭，獵物取二齡赤擬谷盜幼蟲和銹赤扁谷盜幼蟲、二齡雜擬谷盜和鋸谷盜幼蟲、嗜蟲書虱和嗜卷書虱共計60頭，按照20∶40，30∶30，40∶20的比例分配害蟲數(shù)量，進行5次重復試驗。24 h后統(tǒng)計偽蝎捕食各種儲糧害蟲的數(shù)量，并分析偽蝎對各種儲糧害蟲的偏好效應(yīng)。

Cain指數(shù)：D=Np1×N2/Np2×N1

式中：D為食物偏好性指數(shù)，Np1、Np2分別為2種獵物(獵物1、獵物2)的被捕食量，N1、N2為兩種獵物的初始數(shù)量。計算結(jié)果D>1時，表明捕食者對獵物1具有捕食偏好性。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0、Excel軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 緩步威偽蝎捕食優(yōu)先選擇性行為觀察

緩步威偽蝎在活蟲和死蟲、活蟲和動態(tài)濾紙、活蟲和靜態(tài)濾紙三組試驗中，都優(yōu)先選擇了活蟲，說明緩步威偽蝎捕食優(yōu)先選擇鮮活的獵物；在死蟲和動態(tài)濾紙、靜態(tài)濾紙和動態(tài)濾紙兩組試驗中，偽蝎優(yōu)先選擇了動態(tài)濾紙；說明了緩步威偽蝎喜歡動態(tài)的獵物；在死蟲和靜態(tài)濾紙之間，緩步威偽蝎選擇的數(shù)量相差不大，對死蟲有略微的優(yōu)先性。

注：活蟲指健康活潑的二齡赤擬谷盜幼蟲，死蟲指凍死的二齡赤擬谷盜幼蟲，濾紙指體型和二齡赤擬谷盜相近的濾紙筒，動態(tài)濾紙指用解剖針拖動模擬幼蟲爬行軌跡的濾紙。

以上可以得出緩步威偽蝎在捕食過程中，一般優(yōu)先選擇鮮活的、動態(tài)的獵物，而不是死的、干癟的、靜態(tài)的獵物。具體捕食情況見圖1。

2.2 緩步威偽蝎捕食偏好性的研究

2.2.1 緩步威偽蝎對赤擬谷盜幼蟲和銹赤扁谷盜幼蟲的捕食偏好性研究 緩步威偽蝎對二齡赤擬谷盜和銹赤扁谷盜幼蟲捕食偏好性見表4。從表4可以看出，在不同比例的赤擬谷盜幼蟲和銹赤扁谷盜幼蟲之間，緩步威偽蝎捕食赤擬谷盜幼蟲的數(shù)量明顯少于捕食銹赤扁谷盜幼蟲的數(shù)量，計算得出的Cain值都小于1，表明緩步威偽蝎對赤擬谷盜幼蟲(獵物1)有較弱的偏好選擇性，而對銹赤扁谷盜(獵物2)有較強的捕食偏好性。

表4 緩步威偽蝎對赤擬谷盜幼蟲和銹赤扁谷盜幼蟲的捕食偏好性

2.2.2 緩步威偽蝎對雜擬谷盜幼蟲和鋸谷盜幼蟲的捕食偏好性研究 將二齡雜擬谷盜和鋸谷盜幼蟲按照20:40，30:30，40:20的比例分成三組，將其置于圓形餐盒中用一頭饑餓處理24 h的緩步威偽蝎進行捕食，24 h后統(tǒng)計，進行5次重復試驗。從表5中可以看出，在不同比例的雜擬谷盜幼蟲和鋸谷盜幼蟲之間，緩步威偽蝎捕食雜擬谷盜幼蟲的數(shù)量遠遠少于捕食鋸谷盜幼蟲的數(shù)量，計算得到的Cain值都小于1。表明緩步威偽蝎對雜擬谷盜(獵物1)的捕食偏好性較弱，而對鋸谷盜有很強的捕食偏好性。

表5 緩步威偽蝎對雜擬谷盜幼蟲和鋸谷盜幼蟲的捕食偏好性

2.2.3 緩步威偽蝎對嗜卷書虱和嗜蟲書虱的捕食偏好性 將二齡嗜蟲書虱和嗜卷書虱按照20∶40，30∶30，40∶20的比例分成三組，將其置于圓形餐盒中用一頭饑餓處理24 h的緩步威偽蝎進行捕食，24 h后統(tǒng)計，進行5次重復試驗。從表6中可以看出，在不同比例的嗜卷書虱和嗜蟲書虱之間，緩步威偽蝎捕食獵物數(shù)量會隨著獵物比例的改變而改變，且比例接近原始獵物的比例，計算得到的Cain值都接近1。表明緩步威偽蝎在嗜卷書虱和嗜蟲書虱之間沒有明顯的捕食偏好性。

表6 緩步威偽蝎對嗜卷書虱和嗜蟲書虱及密度的捕食偏好性

3 討論

本研究針對緩步威偽蝎在生物防治方向是否有可利用價值，結(jié)果表明緩步威偽蝎對于多種儲藏物害蟲都有捕食作用，尤其是偏好捕食銹赤扁谷盜幼蟲、鋸谷盜幼蟲和書虱等個體較小的儲藏物害蟲。同時研究了偽蝎對不同狀態(tài)獵物的捕食優(yōu)先選擇性、對不同物種的捕食偏好性以及偽蝎的毒液和消化液的不同點，結(jié)果表明，偽蝎優(yōu)先選擇活的、新鮮的、動態(tài)的獵物，而不是死的、靜態(tài)的獵物，這說明了緩步威偽蝎可以作為生物防治的利用對象對儲藏物害蟲進行防治。因此，偽蝎是一種有潛力的生物防治對象，它能捕食大多數(shù)常見的儲藏物害蟲，并且偽蝎的捕食效率也相對較高。另一方面，目前對于偽蝎的研究和相關(guān)的應(yīng)用研究較少，關(guān)于其生活史以及生物學習性有待于進一步的研究，為釋放天敵或者利用其天然產(chǎn)物進行生物防治提供理論依據(jù)。