低溫馴化冷藏對麥蛾繭蜂成蟲壽命和繁殖的影響

韋蘭 歐后丁 王秀琴 于曉飛 楊茂發(fā)

摘要：為探究麥蛾繭蜂成蟲的最適冷藏方式，以5 ℃作為冷藏溫度，研究了低溫馴化、冷藏方式和冷藏時間對其存活率、壽命、繁殖力、產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵天數(shù)和麻痹率的影響。結(jié)果表明，經(jīng)15 ℃馴化5 d后再于5 ℃冷藏，麥蛾繭蜂成蟲的壽命均顯著高于其他處理。低溫馴化冷藏和直接冷藏兩種方式均顯著延長了麥蛾繭蜂的產(chǎn)卵前期。冷藏30 d后，低溫馴化冷藏麥蛾繭蜂的存活率、麻痹率和繁殖力顯著高于直接冷藏的麥蛾繭蜂，但與對照無顯著差異，產(chǎn)卵天數(shù)在各處理間無顯著差異。因此，15 ℃低溫馴化5 d后再于5 ℃冷藏30 d是麥蛾繭蜂最適宜的冷藏條件。

關(guān)鍵詞：麥蛾繭蜂;低溫馴化;低溫冷藏;繁殖力

中圖分類號：S435.72

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0457（2022）02-0076-006

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2022.02.012

麥蛾繭蜂Habrobracon hebetor（Say）屬膜翅目繭蜂科，是鱗翅目幼蟲的一種重要抑性外寄生蜂，寄主包括棉鈴蟲Helicoverpa armigera（Hübner）、煙草粉螟Ephestia elutella（Hübner）等40余種夜蛾科和螟蛾科害蟲[1-3]。麥蛾繭蜂的寄生策略是先通過產(chǎn)卵器將毒液注入寄主體內(nèi)使之麻痹癱瘓，繼而選擇性地在麻痹的寄主體表產(chǎn)卵完成寄生過程[4]。因世代時間短、寄生和繁殖能力強等優(yōu)點而具有良好的應(yīng)用價值，目前麥蛾繭蜂已成功用于防治Heliocheilus albipunctella（鱗翅目，夜蛾科）、棉鈴蟲和粉斑螟Ephestia cautella等[5-7]。

低溫冷藏技術(shù)能顯著延長天敵昆蟲的貨架期，是生物防治中為了滿足大量釋放天敵昆蟲需要常用的方法[8]。然而，低溫冷藏會對昆蟲產(chǎn)生不良的致死和亞致死作用，甚至降低昆蟲的適合度[9]。因此，提高昆蟲對低溫冷藏的耐受性技術(shù)是現(xiàn)階段低溫冷藏工作亟需解決的問題。昆蟲的耐寒性與生物和非生物因素均有關(guān)[10]，一些研究發(fā)現(xiàn)昆蟲的耐寒性具有可塑性，在低溫冷藏前將昆蟲置于相對溫和的亞致死溫度之上進行低溫馴化可以提高其低溫耐受性，從而提高冷藏后昆蟲的存活率[11-12]。低溫馴化按馴化時間可將其分為長時冷馴化和短時冷馴化，長時冷馴化一般馴化時間為幾周至數(shù)月不等，而短時冷馴化則僅需幾小時甚至幾十分鐘，且兩種低溫馴化方式均能提高昆蟲低溫耐受性[13-14]。如在冷藏溫度相同時，低溫馴化處理明顯提高南方小花蝽的存活率[15];低溫馴化冷藏顯著提高玉米螟赤眼蜂幼蟲寄生在米蛾卵內(nèi)的存活率和出蜂率[16]。

在淹沒式的生物防治中，為了獲得足量麥蛾繭蜂以滿足釋放需求，目前主要使用的方法是直接冷藏麥蛾繭蜂[17-18]，但直接冷藏會導(dǎo)致麥蛾繭蜂壽命、繁殖力和寄生能力等參數(shù)的降低。因此，為了降低直接冷藏麥蛾繭蜂導(dǎo)致的負面作用，研究提高麥蛾繭蜂耐寒性的方法是極其必要的。本文通過研究不同低溫馴化條件、冷藏方式和冷藏時間對麥蛾繭蜂生殖適合度的影響，以期篩選出麥蛾繭蜂的最佳冷藏方式，為提升麥蛾繭蜂的儲存技術(shù)提供理論參考。

1材料與方法

1.1供試蟲源

以煙草粉螟為寄主繁殖麥蛾繭蜂，煙草粉螟和麥蛾繭蜂均來自貴州大學(xué)昆蟲研究所。煙草粉螟用人工飼料在溫度（28±1）℃，相對濕度（75±5）%，光周期L16：D8的人工氣候箱內(nèi)飼養(yǎng)多代[19]。將200～300粒煙草粉螟卵轉(zhuǎn)移至含人工飼料約100 g的450 mL玻璃瓶中，并用80目紗網(wǎng)和開口直徑為4.4 cm的瓶蓋封口。麥蛾繭蜂用5齡煙草粉螟幼蟲飼養(yǎng)多代，挑取10頭煙草粉螟5齡幼蟲置于養(yǎng)蟲盒（直徑6.0 cm，高2.9 cm，口徑7.5 cm，盒壁用昆蟲針扎孔，下同）中，養(yǎng)蟲盒內(nèi)接入1對1～2日齡的麥蛾繭蜂成蜂后移至人工氣候箱內(nèi)繼續(xù)飼養(yǎng)，待成蟲羽化后取羽化24 h內(nèi)的麥蛾繭蜂供試。

1.2試驗方法

1.2.1不同低溫馴化條件對麥蛾繭蜂成蟲在5 ℃下冷藏壽命的影響

將羽化24 h內(nèi)的麥蛾繭蜂雌雄成蟲單頭置于養(yǎng)蟲盒中分別于10 ℃和15 ℃條件下馴化0、5、10和15 d，其中0 d為對照，后置于5 ℃的低溫氣候箱內(nèi)全黑暗冷藏，每頭成蟲視為一個重復(fù)，每個處理重復(fù)30次。每天觀察麥蛾繭蜂的存活情況（用小毛筆輕觸麥蛾繭蜂無任何部位活動為死亡標(biāo)準(zhǔn)），直至所有成蟲死亡。

1.2.2不同冷藏方式和時間對麥蛾繭蜂雌成蟲存活率的影響

根據(jù)1.2.1的試驗結(jié)果，將羽化24 h內(nèi)的麥蛾繭蜂雌成蟲（10頭/盒）分為兩組，一組經(jīng)15 ℃馴化5 d后轉(zhuǎn)移至5 ℃條件下分別冷藏30 d和70 d，另一組無低溫馴化直接冷藏，冷藏結(jié)束后取出置于15 ℃條件下過渡12 h后檢查并記錄麥蛾繭蜂存活數(shù)。試驗設(shè)40次重復(fù)，共1600頭雌蜂。

1.2.3低溫馴化冷藏對麥蛾繭蜂雌蜂適合度的影響

低溫馴化冷藏對麥蛾繭蜂麻痹率的影響：取1.2.2存活麥蛾繭蜂供試驗用，將單頭麥蛾繭蜂雌蜂引入含有50頭5齡煙草粉螟幼蟲的養(yǎng)蟲盒（直徑10 cm，高8 cm;盒蓋直徑為4.5 cm，并粘貼80目紗網(wǎng)）中，24 h后統(tǒng)計被麻痹的煙草粉螟數(shù)，判斷標(biāo)準(zhǔn)參照歐后丁等[19]方法進行，即用小毛筆輕觸煙草粉螟無任何反應(yīng)視為被麻痹的幼蟲，以28 ℃飼養(yǎng)的麥蛾繭蜂為對照。

低溫馴化冷藏對麥蛾繭蜂壽命和繁殖力的影響：將1.2.2存活的麥蛾繭蜂雌成蟲單頭引入含有10頭5齡煙草粉螟幼蟲的養(yǎng)蟲盒中，并用20%的蜂蜜水浸濕脫脂棉后置于養(yǎng)蟲盒中供其取食。每24 h后將麥蛾繭蜂轉(zhuǎn)移至含有寄主的新養(yǎng)蟲盒中，記錄麥蛾繭蜂的產(chǎn)卵量，直至所有成蜂死亡。

1.3數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0軟件和TWOSEX-MSChart程序[20]進行分析。對麥蛾繭蜂成蟲在不同馴化時間下的壽命進行正態(tài)分布檢驗，服從正態(tài)分布后進行單因素方差（ANOVA）分析，對于方差齊性的數(shù)據(jù)采用Tukey多重比較法檢驗差異性，同一馴化時間不同馴化溫度使用獨立樣本t檢驗比較差異性，因28 ℃條件下麥蛾繭蜂雌雄成蟲壽命僅為7.15 d和7.47 d，為保證試驗數(shù)據(jù)的方差齊性，未將其納入分析。麥蛾繭蜂存活率使用獨立樣本t檢驗比較差異性。麥蛾繭蜂麻痹率經(jīng)反正弦平方根轉(zhuǎn)換后進行單因素方差分析。用bootstrap 技術(shù)估計（重復(fù)100 000次）麥蛾繭蜂壽命和繁殖力的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)誤，再利用Paired bootstrap test（TWOSEX-MSChart）程序分析數(shù)據(jù)的差異顯著性[3，21]。

2結(jié)果與分析

2.1低溫馴化對麥蛾繭蜂成蟲在5 ℃下冷藏壽命的影響

麥蛾繭蜂在不同低溫馴化條件下的冷藏壽命見表1。馴化時間和馴化溫度對麥蛾繭蜂雌雄成蟲壽命均有影響，馴化時間相同，除15 ℃馴化雌成蟲15 d外，馴化溫度為15 ℃時麥蛾繭蜂雌雄成蟲壽命均長于10 ℃馴化。馴化溫度相同時，除10 ℃馴化雌蜂外，其他處理均以馴化時間為5 d時壽命最長（分別為95.30、56.93和70.27 d），且馴化5 d麥蛾繭蜂雌雄成蟲壽命均顯著長于對照（雄成蟲10 ℃馴化5 d除外）。

2.2冷藏方式和冷藏時間對麥蛾繭蜂存活率的影響

低溫馴化冷藏和直接冷藏兩種冷藏方式麥蛾繭蜂雌成蟲存活率均隨冷藏時間的延長而降低（表2）。冷藏時間相同，低溫馴化冷藏麥蛾繭蜂雌成蟲存活率顯著高于直接冷藏，冷藏30 d時，各處理麥蛾繭蜂存活率均在90%以上，當(dāng)冷藏時間達70 d時，低溫馴化處理的麥蛾繭蜂存活率為85.00%，顯著高于直接冷藏的存活率（42.39%）。

2.3冷藏方式和冷藏時間對麥蛾繭蜂麻痹率的影響

冷藏時間相同，不同冷藏方式麥蛾繭蜂對煙草粉螟5齡幼蟲的麻痹率差異顯著（圖1），即低溫馴化冷藏的麥蛾繭蜂麻痹率顯著高于直接冷藏的麥蛾繭蜂。冷藏30 d時，低溫馴化冷藏的麥蛾繭蜂麻痹率（62.20±1.84）%顯著高于直接冷藏的麥蛾繭蜂（43.09±1.28）%，但與對照（57.18%）無顯著差異。冷藏方式相同，冷藏時間延長麥蛾繭蜂麻痹率逐漸降低，冷藏70 d時，低溫馴化冷藏的麥蛾繭蜂和直接冷藏的麥蛾繭蜂麻痹率均顯著低于對照，分別為（37.43±2.17）%和（12.40±5.29）%。

2.4不同冷藏方式和冷藏時間對麥蛾繭蜂壽命和繁殖力的影響

冷藏70 d內(nèi)，冷藏方式和冷藏時間對麥蛾繭蜂雌成蟲壽命無顯著影響（圖2-a）。低溫馴化冷藏和直接冷藏兩種冷藏方式麥蛾繭蜂繁殖力均隨冷藏時間延長而顯著下降，冷藏時間相同時，低溫馴化冷藏的麥蛾繭蜂繁殖力顯著高于直接冷藏的麥蛾繭蜂，低溫馴化冷藏30 d時麥蛾繭蜂的平均繁殖力為548.75粒，顯著高于其余處理的麥蛾繭蜂，但與對照（564.58粒）無顯著差異（圖2-b）。低溫冷藏會導(dǎo)致麥蛾繭蜂產(chǎn)卵前期延長，兩種冷藏方式麥蛾繭蜂產(chǎn)卵前期均隨冷藏時間延長而延長。當(dāng)冷藏時間相同時，直接冷藏的麥蛾繭蜂產(chǎn)卵前期顯著長于低溫馴化冷藏的麥蛾繭蜂，冷藏時間為70 d時，經(jīng)低溫馴化冷藏和直接冷藏的麥蛾繭蜂產(chǎn)

卵前期分別延長了1.80 d和2.90 d（圖2-c）。麥蛾繭蜂產(chǎn)卵天數(shù)隨冷藏時間延長逐漸縮短，冷藏時間相同，低溫馴化冷藏麥蛾繭蜂產(chǎn)卵天數(shù)長于直接冷藏的麥蛾繭蜂，冷藏時間為70 d時低溫馴化冷藏和直接冷藏兩種冷藏方式麥蛾繭蜂產(chǎn)卵天數(shù)均顯著短于對照。冷藏30 d時兩種冷藏方式麥蛾繭蜂產(chǎn)卵天數(shù)與對照無顯著差異，且兩處理間差異不顯著（圖2-d）。

3結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，低溫馴化冷藏麥蛾繭蜂其壽命、存活率、麻痹率和繁殖力等參數(shù)均優(yōu)于直接冷藏的麥蛾繭蜂，經(jīng)低溫馴化冷藏的麥蛾繭蜂表現(xiàn)出更高耐寒性，說明麥蛾繭蜂耐寒性同其他天敵一樣

具有可塑性，且低溫馴化能有效增強其耐寒性。

寄生蜂壽命和寄生能力是影響其控制害蟲種群數(shù)量的重要因素，壽命越長對害蟲的控制時間越長。本研究中低溫馴化冷藏能顯著延長麥蛾繭蜂壽命，15 ℃馴化5 d時麥蛾繭蜂雌雄成蟲在5 ℃下冷藏壽命（95.30 d和70.27 d）顯著長于28 ℃條件下飼養(yǎng)的壽命（7.15 d和7.47 d），可能是由于低溫降低了麥蛾繭蜂的活躍性，從而減少麥蛾繭蜂能量的消耗所致，這與蠋蝽的研究結(jié)果一致[22]。麥蛾繭蜂經(jīng)低溫馴化和直接冷藏兩種冷藏方式冷藏70 d后存活率分別為85.00%和42.39%，高于Anwar等[23]研究在4 ℃條件下冷藏麥蛾繭蜂成蟲40 d后存活率（24%），其原因可能是冷藏方式不同、冷藏溫度不同和麥蛾繭蜂種群活力不同等所致。寄生能力可用來評價天敵的冷藏效果，隨著冷藏時間的延長，寄生蜂寄生能力逐漸降低。日本食蚧蚜小蜂Coccophagus japonicus Compere寄生能力隨冷藏時間延長而下降，冷藏23 d后寄生能力顯著下降[24]。本研究中麥蛾繭蜂麻痹率隨冷藏時間增加而顯著降低，但低溫馴化冷藏麥蛾繭蜂30 d后其麻痹率與對照無顯著差異，分別為62.20%和57.18%，由此可見，低溫馴化冷藏麥蛾繭蜂30 d對其麻痹煙草粉螟的能力無顯著影響。

繁殖參數(shù)是評價天敵冷藏效果的常用指標(biāo)，溫度降低或冷藏時間延長都會導(dǎo)致寄生蜂的繁殖力下降，如斜紋夜蛾側(cè)溝繭蜂Microplitis prodeniae和蠅蛹集金小蜂 Nasonia vitripennis繁殖力均隨冷藏時間延長逐漸降低[25-26]。本文研究了不同冷藏方式和冷藏時間對麥蛾繭蜂繁殖力的影響，結(jié)果同樣表明隨著冷藏時間延長，麥蛾繭蜂繁殖力逐漸下降，這可能是由于過低的溫度會影響寄生蜂卵巢和精巢的發(fā)育或發(fā)育畸形，最終導(dǎo)致雌蜂不育，也可能是長期低溫脅迫使卵母細胞存活率降低所致。此外，低溫馴化冷藏的麥蛾繭蜂繁殖力顯著高于直接冷藏的麥蛾繭蜂，低溫馴化冷藏30 d時其產(chǎn)卵量為548.75粒，與對照的564.58粒沒有顯著差異，這與Chen等[27]研究低溫冷藏麥蛾繭蜂20 d后其繁殖力顯著下降不一致，其原因可能是較直接冷藏相比低溫馴化使麥蛾繭蜂積累了可溶性糖和脂肪等物質(zhì)，麥蛾繭蜂分配更多的能量用于繁殖。低溫冷藏會導(dǎo)致麥蛾繭蜂產(chǎn)卵前期延長，且隨著冷藏時間增加其產(chǎn)卵前期越長，冷藏70 d時，低溫馴化和直接冷藏的麥蛾繭蜂產(chǎn)卵前期與對照相比分別延長了1.80 d和2.90 d。原因可能是長時間冷藏麥蛾繭蜂卵巢內(nèi)的卵已經(jīng)死亡，而冷藏結(jié)束后麥蛾繭蜂所產(chǎn)的卵可能是在28 ℃條件下新發(fā)育的，具體原因還需更進一步的研究。

本研究發(fā)現(xiàn)，麥蛾繭蜂經(jīng)低溫馴化處理后冷藏對其成蟲壽命、麻痹率、繁殖力和產(chǎn)卵天數(shù)無顯著影響，表明低溫馴化冷藏是麥蛾繭蜂最適的冷藏方式，以條件為15 ℃馴化5 d冷藏時間為30 d最佳，研究結(jié)果可為該蜂儲存和大量繁殖提供理論參考。但本研究只考慮了低溫馴化冷藏對親代的影響，對子代麥蛾繭蜂是否存在負面影響還有待進一步研究。

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Effect of Cold Acclimation Storage on Adult Longevity and Reproduction of ?Habrobracon hebetor

Wei Lan1，Ou Houding1，Wang Xiuqin1，Yu Xiaofei2，Yang Maofa1，2*

（1.Institute of Entomology，Guizhou University/Guizhou Provincial Key Laboratory for Agricultural Pest Management of the Mountainous Regions，Guiyang，Guizhou 550025，China;2.College of Tobacco Science，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025，China）

Abstract：In order to explore the optimal cold storage method for adults of Habrobracon hebetor（Say） （Hymenoptera：Braconidae），the effects of cold acclimation，cold storage methods and time on the survival rate，longevity，fecundity，pre-oviposition period，oviposition days and the paralysis rate were studied at 5 ℃.The results showed that after domestication at 15 ℃ for 5 days and then refrigerated at 5 ℃，the longevity of H.hebetor adults was significantly higher than that of other domestication treatments.Both cold acclimation and direct cold storage significantly prolonged the pre-oviposition period of H.hebetor.After 30 days of cold storage，the survival rate，paralyzed rate and fecundity of H.hebetor cold acclimation and storage at low temperature was significantly higher than those of stored direct，but there was no significant compared with the control.There was no significant difference in oviposition period among the treatments.Therefore，the method by the low temperature acclimation at 15 ℃ for 5 days and then cold storage at 5 ℃ for 30 days were the most suitable cold storage conditions for H.hebetor.

Keywords：Habrobracon hebetor;cold acclimation;cold storage;fecundity

收稿日期：2021-09-10;

修回日期：2021-10-13

基金項目：貴州省煙草公司貴陽市公司科技項目（2019-03）;中國煙草總公司貴州省公司科技項目（201934）;貴州省高層次創(chuàng)新型人才（“百”層次）項目（黔科合人才[2016]4022）

通訊作者：楊茂發(fā)（1968—），男，博士，教授，主要從事農(nóng)林害蟲綜合治理、昆蟲和螨類系統(tǒng)學(xué)等研究，E-mail：gdgdly@126.com.

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