施敏娟，谢修庆，蒋 晴，杨益众

(扬州大学园艺与植物保护学院，扬州，225009)

草蛉是害虫生物防治中的重要天敌类群，成幼虫皆能捕食，且食性广、食量大，是目前世界上有效的天敌昆虫之一 (范仁俊等，1995)。中华草蛉作为对多种害虫有较好控制作用的一种捕食性天敌，很早就受到关注。研究不同食料条件下草蛉与猎物的关系成为众多学者研究的热点。近几年来一些专家学者的研究发现，中华草蛉Chrysoperla sinica Tjeder初孵幼虫取食转Bt基因棉花的棉蚜后，其死亡率、发育历期、茧重、寿命和繁殖力等都没有受到影响 (董亮等，2003)。Ana Rodrigo－Simón等 (2006)通过三级营养关系，并用一定量的Bt毒蛋白直接饲喂草蛉幼虫，结果均未发现草蛉受到不利影响。González－Zamora等(2006)研究了Bt毒素对一种草蛉 (Orius albi-dipennis)的作用，结果也表明该草蛉的捕食量、发育历期、若虫存活率、产卵量及卵的孵化率均未受到不利影响。关于转基因棉、甜菜夜蛾 (Spodoptera exigua Hübner)、草蛉这三者之间的关系，至今还未见研究报道。由于甜菜夜蛾能较快适应转基因棉 (张小丽，2008)，因此，通过甜菜夜蛾研究转基因棉对草蛉的影响具有重要意义。本文以转Bt基因棉GK12、33B和转Bt+CpTI基因棉SGK321三个转基因棉与常规对照棉泗棉3号为材料，以甜菜夜蛾为介体，研究转基因棉对中华草蛉的影响，旨在为保护天敌、更好地进行害虫综合治理提供重要依据。

1 材料与方法

1.1 虫源

草蛉卵、甜菜夜蛾卵块及人工饲料配方均由中国农科院植保所提供。草蛉卵孵化后的幼虫用常规棉上饲养的棉蚜 (Aphis gossypii Glove)饲喂，其成虫用啤酒酵母人工干粉饲料 (简称干粉饲料，dry yeast powder－sugar－mixture，DYPS)饲喂(周伟儒等，1980)。甜菜夜蛾初孵幼虫则以人工食料饲喂。

1.2 取食不同棉花品种的甜菜夜蛾对草蛉生长发育和繁殖的影响

以现蕾开花期的转基因棉 GK12、33B、SGK321和常规对照棉泗棉3号棉花的倒三叶分别饲养甜菜夜蛾初孵幼虫。试验时，将棉叶叶柄以脱脂棉保湿放在培养皿 (d=15cm)中，皿内放入甜菜夜蛾初孵幼虫50头，用白纸将培养皿封严，以防幼虫逃逸。待幼虫发育至2龄初时，将5头五日龄的草蛉幼虫接入培养皿中。隔天换1次叶片并补充甜菜夜蛾幼虫，直至草蛉成虫产卵止。考察草蛉幼虫的历期、蛹重、成虫寿命、单雌产卵量等指标 (董亮等，2003;Rodrigo－Simón et al．，2006)。试验重复10次。

1.3 草蛉对甜菜夜蛾的捕食功能反应

分别摘取处于现蕾开花期的 GK12、33B、SGK321和常规对照棉泗棉3号棉花的倒三叶，将棉叶叶柄以脱脂棉保湿放在培养皿 (d=9 cm)中，皿内放入甜菜夜蛾初孵幼虫，虫口密度分别为10、20、30、40、50头/皿，用白纸将培养皿封严，以防幼虫逃逸。待饲养至2龄末时，每皿分别接入1头5日龄的草蛉幼虫。每日检查被捕食的甜菜夜蛾，并补充被捕食部分，连续观察72h，计算每日平均捕食量，建立功能反应模型，计算最大日捕食量。试验重复3次 (张安盛，2007)。

功能反应方程为:

式中:Na为捕食量;a为发现域;N0为猎物密度;Th为捕食1头猎物所用的时间 (h);Tr为搜寻猎物的时间。由于时间相同 (均为24h)，即Tr=1，当猎物密度N0趋于无穷大时，Na为最大捕食量 (崔金杰等，1997a，2005)。

1.4 试验条件

上述所有试验均在温度 (27±1)℃、相对湿度70% －80%、14h光照的养虫室内进行。

1.5 数据处理

显著性检验采用DPS7.05数据处理系统中的单因素试验统计，差异显著性比较采用LSD多重比较法 (唐启义、冯明光，2002)。

2 结果与分析

2.1 捕食不同品种棉花上的甜菜夜蛾对草蛉生长发育和繁殖的影响

研究表明，取食转基因棉 GK12、33B、SGK321的甜菜夜蛾对草蛉幼虫的历期和成虫寿命均无显著影响，而对草蛉蛹的历期影响显著 (P＜0.05)。与常规棉相比，蛹历期明显延长，且不同转基因棉品种之间差异也达到显著水平;转基因棉33B蛹重明显下降，但GK12、SGK321棉的蛹重与对照差异不显著;同时，取食转基因棉的甜菜夜蛾使草蛉单雌产卵量明显下降，与常规棉相比，SGK321、GK12的产卵量显著降低 (表1、图1－2)。

表1 取食不同品种棉花上的甜菜夜蛾对草蛉幼虫、茧历期和成虫寿命的影响Table 1 Impact on the calendar period of C.sinica each state preying on S.exigua feeding in different cotton varieties

图1 取食不同品种棉花上的甜菜夜蛾对草蛉茧重的影响Fig.1 Effect of S.exigua feeding in different cotton varieties on the cocoon weight of C.sinica

图2 取食不同品种棉花上的甜菜夜蛾对草蛉产卵量的影响Fig.2 Effect of S.exigua feeding in different cotton varieties on the number of eggs of C.sinica

2.2 转基因棉对草蛉捕食功能反应的影响

2.2.1 转基因棉对草蛉捕食量的影响

结果表明，同一虫口密度下，不同转基因棉品种对草蛉捕食甜菜夜蛾的数量均无显著影响 (P＞0.05)(表2)。

表2 草蛉对甜菜夜蛾的平均捕食量Table 2 Average predating numbers of C.sinica larva to S.exigua

2.2.2 草蛉对取食转基因棉的甜菜夜蛾的捕食功能反应曲线

草蛉对不同品种棉花上的甜菜夜蛾的捕食量随着猎物密度的增加而增加，但当虫口密度达到一定数量后 (50头/皿)，草蛉对甜菜夜蛾幼虫的捕食量有所减缓 (图3)。反应方程符合HollingⅡ型模型。

图3 中华草蛉幼虫捕食不同棉花品种上甜菜夜蛾的反应曲线Fig.3 The response curve of C.sinica preying on S.exigua feeding in different cotton varieties

根据功能反应模型，计算得到中华草蛉捕食不同品种棉花上的甜菜夜蛾幼虫的功能反应方程及其参数 (表3)。理论捕食量与实际捕食量吻合。中华草蛉对三种转基因棉处理的甜菜夜蛾的日最大捕食量均大于对照，处理1头甜菜夜蛾所用的时间短于对照，功能系数即瞬时攻击率高于对照。说明中华草蛉更易捕获取食转基因棉的甜菜夜蛾。

表3 中华草蛉对取食不同棉花品种甜菜夜蛾的捕食功能反应方程及参数Table 3 Equation of predator functional response and the parameters of C.sinica larva to S.exigua feeding in different cotton varieties

3 结论与讨论

3.1 捕食不同品种棉花上的甜菜夜蛾对中华草蛉生长发育的影响

转Bt基因作物对捕食性天敌影响的众多研究结果表明，转Bt基因作物通过植食性昆虫对捕食性天敌无不利影响:龟纹瓢虫取食转基因棉花上的棉蚜后，其发育、存活及繁殖均未受到负面影响 (Zhu et al．，2006)。中华草蛉取食含Cry1Ab杀虫蛋白的饲料后，其存活与生长发育也没有受到不良影响 (吴研，2006;Nora et al．，2008)。还有研究发现，取食Bt玉米的叶螨 (Tetranychus urticae)体内Bt毒素含量虽很高，但深点食螨瓢虫 (Stethorus punctillum)取食该叶螨后，其发育及繁殖与对照比没有明显受到影响 (Li et al．，2010)。董亮等 (2003)用GK12、33B、泗棉3号等不同品种棉花上的蚜虫饲喂中华草蛉，研究转基因棉对中华草蛉的影响，结果草蛉幼虫和茧的死亡率、幼虫发育历期、茧历期、茧重和成虫获得率、性比，以及成虫产卵前期和产卵历期等与对照比均无明显差异。Romeis(2004)等用一种新的生测方法，将Cry1Ab杀虫蛋白加入蔗糖溶液中直接饲喂草蛉，结果未发现对草蛉有直接毒性，对其存活与取食行为也无不利影响。

当然也有研究发现转基因植物对捕食性天敌产生了不良影响。取食Bt玉米的欧洲玉米螟 (Ostrinia nubinalis)和海灰翅夜蛾 (Spodoptera littoralis)显著增加中华草蛉的死亡率，并延长其发育历 期 (Dotton， et al．，2002;Hilbeck， et al．，1998b)。郭建英等 (2004)用转Bt基因棉GK12、新棉33B和常规棉泗棉3号棉花上的棉粉虱饲养中华草蛉，结果发现，不同棉花品种对草蛉幼虫历期、蛹期等有显著影响。对丽草蛉 (Chrysopa formosa Brauer)的研究结果发现，取食来自GK12上棉蚜的第1代和第2代丽草蛉，其幼虫与茧的死亡率、两者发育历期、茧重及成虫性比等与对照相比均无显著差异，但第1代成虫的产卵量下降，与对照比差异显著 (P＜0.01);第2代成虫所产卵的孵化率也极显著低于对照 (P＜0.01)(郭建英等，2005)。Birch等也曾报道过用转GNA基因马铃薯上的桃蚜 (Myzus persicae)饲喂瓢虫，发现雌虫寿命仅为对照的50%，繁殖力降低了38%，卵的孵化率明显下降，但未发现急性中毒反应(Birch et al．，1999)。

本研究发现，取食转基因棉上的甜菜夜蛾对中华草蛉的幼虫历期和成虫寿命均无显著影响，而其茧历期、茧重间存在显著影响 (P＜0.05)，与常规棉相比，茧历期明显延长，且不同转基因棉品种间差异显著;中华草蛉的产卵量也有所下降。表明取食转基因棉的甜菜夜蛾对中华草蛉的一些生命参数产生了影响。转基因植物对天敌昆虫存活和发育的影响结果不同，可能与试验时所选用的材料、天敌种类等有关。有关这方面的研究探讨还要进行下去。

3.2 转基因棉对中华草蛉捕食功能反应的影响

一些学者对中华草蛉的捕食功能反应和控害效果做过研究，但猎物主要为粉虱、叶螨、蚜虫等害虫，而中华草蛉对甜菜夜蛾的捕食功能反应则未见报道。张安盛等 (2007)研究了中华草蛉(C.sinicti)对西花蓟马 (Frankliniella occidentalis)若虫的捕食功能反应与搜索效应。结果表明，捕食功能反应符合 Holling II型方程。刘杰等(2006)室内评价了取食转Bt基因棉的棉铃虫幼虫对草间钻头蛛和八斑鞘腹蛛生长发育的影响，并通过功能反应模型进行了评价。结果表明草间钻头蛛对棉铃虫幼虫的捕食功能反应符合HollingⅡ型圆盘方程。崔金杰等 (2005)研究比较了草间小黑蛛、异色瓢虫、小花蝽及龟纹瓢虫成虫对转双价基因 (Bt+CpTI)棉、转Bt基因棉和常规棉饲喂的棉铃虫幼虫、棉蚜的捕食功能反应，结果发现，4种捕食性天敌对用两种转基因棉处理的棉铃虫捕食量明显高于常规棉，捕食功能反应也符合HollingⅡ型反应;与常规棉相比，用两种转基因棉处理的棉铃虫或棉蚜的功能系数有增有降，但处理1头棉铃虫或棉蚜所用的时间均短于常规棉。

本研究表明，草蛉对转基因棉上的甜菜夜蛾的捕食功能反应均符合HollingⅡ型反应:草蛉对用转基因棉处理的甜菜夜蛾的捕食量和捕食效率均高于对照。说明中华草蛉对甜菜夜蛾尤其是转基因棉上的甜菜夜蛾有较好的控制效果。但本研究是在室内条件下进行的。自然界中捕食性天敌的捕食能力还受温度、湿度、光周期等多种因子的影响，在这些因子的综合作用下中华草蛉对甜菜夜蛾的控制作用还有待研究。有研究表明甜菜夜蛾取食转基因棉后，其生理生化指标发生了变化，导致甜菜夜蛾的生长速度变慢，虫体变小，体重下降 (Wilson，1992;周冬生，2001;周海霞，2002;张小丽，2008)。也有研究认为，转基因棉对捕食性天敌的捕食效率和捕食量有一定的促进作用，能增强棉田捕食性天敌的控害作用(崔金杰等，1997;2005)。至于取食转基因棉的甜菜夜蛾为什么更加有利于草蛉的捕获，其机理还有待于深入探讨。

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