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白蛾周氏啮小蜂的低温滞育研究

2021-01-16孙永岭刘红霞孙颖慧

凯里学院学报 2020年6期
关键词:有效积温小蜂周氏

孙永岭,刘红霞,孙颖慧*

(1.德州学院,山东德州 253023;2.凯里学院,贵州凯里 556011)

美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)属鳞翅目Lepidoptera 灯蛾科Arctiidae,是一种重要的世界性入侵害虫,被列入我国首批外来入侵物种.为了防治美国白蛾,我国通过繁育其天敌昆虫——白蛾周氏啮小蜂Chouioia cuneaYang 来达到消灭美国白蛾的目的.

白蛾周氏啮小蜂是由杨忠岐首先命名并对其有效积温及发育起点温度等方面进行了研究[1].之后,孙守慧[2]通过改变光照强度对白蛾周氏啮小蜂进行过滞育诱导研究,结果表明沈阳地区的白蛾周氏啮小蜂属长日照型昆虫,以老熟幼虫进入滞育状态,但在不同的温度条件下诱导滞育的临界光周期不同.尤薇[3]等人从分子水平上对小蜂进行胁迫研究,发现温度胁迫对于白蛾周氏啮小蜂sHSP10 基因表达有影响.而张新玥[4]等对白蛾周氏啮小蜂普通气味受体OR1 的进化进行了分析,查明了其与其他种类小蜂的异同.

目前,尚未有人以滞育温度与时间为变量对白蛾周氏啮小蜂进行滞育研究,因此本实验通过控制小蜂储存的时间与温度,从而计算出滞育后的发育起点温度(C)和有效积温(K),进而达到专业性指导放蜂的目的,并测定低温滞育时间与出蜂率的关系,以保证放蜂过程的高效与有序.

1 实验材料

实验材料包括白蛾周氏啮小蜂和柞蚕蛹.其中白蛾周氏啮小蜂的获得方法如下:白蛾化蛹期到野外采集被白蛾周氏啮小蜂寄生的美国白蛾蛹,对其进行培育,对孵化出的白蛾周氏啮小蜂进行筛选,选取体壮、个体大、趋光活动能力强的做种蜂,淘汰弱蜂[5].种蜂羽化出蜂后2~3 天,待成蜂交配基本结束后即可进行接蜂寄生,当采集的野生蜂数目不足时,可进行1~2 代增繁,以维持蜂种数目[6].柞蚕蛹是从东北地区购买,要综合考虑蛹壳硬度、寄生率、出蜂率[7]及性价比等多种因素,用其代替寄主,接蜂后放入光照培养箱培养.

2 实验方法

将购买的柞蚕蛹置于指形管内,然后接蜂.接蜂7 d后,将指形管放入冷库备用.实验分为两部分进行:第一部分共计3000 头蛹,放入温度为0~12℃的冷库中进行滞育,平均分为5 大组,每大组600头,入库时间分别为15,30,60,120,180 d,每大组平均分为30 小组,每小组为20 头.第二部分共计900 头蛹,放入温度为0~3℃的冷库中进行滞育,平均分为两大组,每大组450头,入库时间分别为15 d和30 d,每大组平均分为30 小组,每小组为15 头.到达出库时间后,将指形管分别放入20℃,25℃光照培养箱中培养.保持箱内相对湿度在80%左右,防止虫体失水而死亡.

接着计算出蜂率,再依据昆虫发育需要特定的有效积温为约束性条件的理论,发育起始温度、有效积温和发育所需时间存在着一维直线回归关系可计算出昆虫发育所需的有效积温,其直线截距为昆虫发育起点温度,斜率为有效积温系数[8].计算时根据最小二乘法可计算出白蛾周氏啮小蜂的有效积温和发育起点温度.公式为

其中,Κ=有效积温,Τ=环境温度,V=发育速度,C=发育起点温度,再根据下面公式计算出有效积温K的标准误差Sk和发育起点温度C的标准误差Sc

3 实验数据整理

3.1 数据整理

通过统计得出在0~12℃下,分别滞育15,30,60,120,180 d 并在20℃和25℃恒温条件下培养得到的不同历期天数,计算白蛾周氏啮小蜂的发育起点温度和有效积温以及它们各自的标准差.在0~3℃下,滞育15 d 并在20℃和25℃恒温条件下培养下得到的不同历期天数,计算白蛾周氏啮小蜂的发育起点温度和有效积温以及它们各自的标准差.

3.2 发育起点温度及有效积温

将整理出的数据结果代入以上公式(1)(2)(3)(4),在不同滞育条件下,美国白蛾周氏啮小蜂有效积温及发育起点温度的比较见表1.

表1 美国白蛾周氏啮小蜂有效积温及发育起点温度

从表1 看出,在0~12℃下滞育15 d 的白蛾周氏啮小蜂的发育起点温度为(15.97±1.80)℃,有效积温为(132.83±5.31)日度,据此建立回归方程式为T1=15.97+132.83V1;滞育30 d 的发育起点温度为(13.66±0.63)℃,有效积温为(137.18±29.20)日度,据此建立回归方程式为T2=13.66+137.18V2;滞育60 d 的发育起点温度为(11.55±0.99)℃,有效积温为(139.16±11.54)日度,据此建立回归方程式为T3=11.55+139.16V3;滞育120 d 的发育起点温度为(10.49±2.66)℃,有效积温为(328.54±71.81)日度,据此建立回归方程式为T4=10.49+328.54V4;180 d的发育起点温度为22.44℃,有效积温为432.31 日度,据此建立回归方程式为T5=22.44+432.31V(5由于滞育时间过长,小蜂死亡率较高,数据存在极大偏差,故不再计算方差与标准差).

在0~3℃下滞育15 d 的白蛾周氏啮小蜂的发育起点温度为(14.18±0.01)℃,有效积温为(157.17±7.72)日度,据此建立回归方程式为T6=14.18+157.17V6.

3.3 出蜂率

无论在何等温度条件下进行培育,出蜂率都会随着滞育天数延长而降低,由表2 可以得出,在0~12℃条件下进行滞育时,滞育时长为120 d时,大部分蛹已坏死不会出蜂,滞育180 d 已无必要.由表3可以得出,在0~3℃条件下滞育1 5d 已是极限,再延长滞育天数已无意义.

表2 25℃下美国白蛾周氏啮小蜂在不同滞育天数下出蜂率/%

表3 20℃下美国白蛾周氏啮小蜂在不同滞育天数下出蜂率/%

4 实验结果分析

本研究中,在0~12℃下滞育15 d,得到白蛾周氏啮小蜂的发育起点温度为15.97℃,有效积温为132.83日度.若想在25 d后将白蛾周氏啮小蜂放出防治美国白蛾,应用公式计算出适宜温度为21.28℃.即将温度控制在21.28℃进行繁育,白蛾周氏啮小蜂会在25 天后羽化出来.运用以上公式可计算出,在0~12℃下滞育30 天,温度控制在14.32℃繁育,白蛾周氏啮小蜂会在20 天后羽化出来;滞育60 天,在18.51℃时繁育,白蛾周氏啮小蜂会在20 天后羽化出来;滞育120 天,在23.63℃时繁育,白蛾周氏啮小蜂会在25 天后羽化出来;滞育180 天时,由于白蛾周氏啮小蜂死亡率较高,不建议长时间保存.在0~3℃下滞育15 天,在20.47℃时繁育,白蛾周氏啮小蜂会在25 天后羽化出来;滞育30 天,白蛾周氏啮小蜂已出现大面积死亡,无保存必要.

5 总结

本实验研究结果表明,随滞育时间的延长其发育起点温度C 逐步下降,有效积温K 缓步上升且基本维持在137 日度左右,但当滞育天数大幅度增加时,发育起点温度与有效积温均不符合规律反而呈现大幅度上升趋势,推测可能由于长时间的低温保存破坏了柞蚕蛹的结构导致小蜂发育延缓并且大大降低出蜂率.且温度越低越易破坏结构,故0~3℃下滞育的小蜂较0~12℃更易腐坏.

利用白蛾周氏啮小蜂对美国白蛾进行生物防治前景广阔,人工大量繁蜂技术简便,容易操作.即在实际应用中,滞育时间为0~12℃,滞育时间应不超过120 天,否则出蜂率会大幅度下降,本实验结果可在一定程度上进行专业性指导放蜂.

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