APP下载

日本食蚧蚜小蜂低温贮藏条件研究

2020-07-07陈鹤升牛黎明符悦冠陈俊谕朱俊洪张方平

环境昆虫学报 2020年3期
关键词:小蜂羽化寿命

陈鹤升,牛黎明,符悦冠,陈俊谕,朱俊洪,张方平*

(1.海南大学植物保护学院,海口 570228;2.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所,海口 571101;3.农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室,海口 571101;4.海南省热带作物病虫害生物防治工程技术研究中心,海口 571101)

寄生蜂的低温贮藏研究早在20世纪30年代就已经展开(King,1934),相关研究基本是在恒定温度下进行。人们主要通过低温环境对寄生蜂存活、发育和生殖等方面带来的影响评价其对低温环境的适应能力(Venkatesanetal.,2005)。寄生蜂对低温环境的耐受性通常受温度、湿度、光周期、贮藏时间、贮藏龄期等多种因素调节(赵静等,2014)。据报道,国内外针对丽蚜小蜂Encarsiaformosa(刘建军和田毓起,1987;陈倩等,2004;Luczynskietal.,2007;何笙等,2013)、蚜茧蜂(陈茂华等,2005;Colinet and Hance,2009;Ismailetal.,2010)的低温贮藏条件研究较多,并对其研究出较为完善的低温贮藏技术。

日本食蚧蚜小蜂CoccophagusjaponicusCompere属膜翅目Hymenoptera小蜂总科Chalcidoidea蚜小蜂科Aphelinidae食蚧蚜小蜂属CoccophagusWestwood(廖定熹等,1987)。该蜂能寄生佛州龟蜡蚧CeroplastesfloridensisComstock、红蜡蚧CeroplastesrubensMaskeel、褐软蚧CoccushesperidumLinnaeus、日本蜡蚧CeroplastesjaponicasGreen、橡副珠蜡蚧ParasaissetianigraNietner等蜡蚧科昆虫(吴国艳,2001;沈顺章等,2017)。其中,橡副珠蜡蚧是一种重要的橡胶害虫,其多以成虫、若虫为害橡胶树,刺吸橡胶植株叶片、枝条汁液,导致枝条干枯、产量减少,严重时甚至整株枯死(王琦,2012),对海南、云南两省的橡胶造成了严重的影响,已成为影响橡胶产业发展的重要因子,因此,对其采取有效防控措施进行防治尤为重要。本团队的前期研究表明,日本食蚧蚜小蜂是橡副珠蜡蚧的一种跨期寄生蜂(沈顺章等,2017),尤其对该虫的3龄若虫、初期成虫、褐色期成虫的控害能力较强(吴晓霜等,2018),单次寄生的寄生率达到73.12%(李贤等,2019)。尽管该蜂对蜡蚧具有良好的控制能力,但由于蚜小蜂作为一种活体生防产品,缺乏相应的贮藏技术,导致其货架期较短,难以在生产大量需求时供应足够的天敌产品,限制了该蜂在生产上的推广应用。因此,本文观察了日本食蚧蚜小蜂蛹在低温条件贮藏后蛹的羽化率、成虫寿命、成虫产卵量及寄生率,并以这些指标评价了该蜂低温贮藏后的适应能力,旨在为日本食蚧蚜小蜂蜂规模化应用从贮藏方面提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

橡副珠蜡蚧:采于云南省热带作物研究所试验场6队橡胶树上,在中国热带农业科学院环境与植物保护研究所内的养虫室(温度25~27℃、湿度70%~90%)里,用南瓜繁殖备用。

日本食蚧蚜小蜂:最初采集于中国热带农业科学院环植所试验基地内橡胶苗上被寄生的橡副珠蜡蚧,待羽化后用橡胶上的橡副珠蜡蚧繁殖,形成数量较大的种群。然后,将小蜂转接在用南瓜饲养的橡副珠蜡蚧上,形成以南瓜为植物寄主的种群以供试验所需。

1.2 低温贮藏蜂蛹对羽化情况的影响

挑选大小相近、形态饱满的日本食蚧蚜小蜂1日龄、3日龄蜂蛹分别装入指形管内,每管10头。将其分别放入RH 60%±5%、L ∶D=12 ∶12、温度为10℃、12℃、14℃的人工气候箱内,设置贮藏时间分别为7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27 d。贮藏结束后取出,放入27±1℃、RH 60%±5%、L ∶D=12 ∶12的人工气候箱内,逐日统计小蜂羽化情况直至不再羽化为止。并以在27℃下贮藏至羽化的1日龄蛹为空白对照。每个处理5管蜂蛹,重复3次。

1.3 低温贮藏对成蜂寿命的影响

将上述1.2中3日龄蛹在10℃、14℃条件贮藏15、17、19、21、23 d及12℃贮藏条件19、21、23、25、27 d(羽化率达80%以上)羽化出的成蜂装进指形管中,放入27±1℃、RH 60%±5%、L ∶D=12 ∶12的人工气候箱中,每日补充20%蔗糖水作为营养,以在27℃下发育至羽化的小蜂为对照。观察并统计小蜂的存活情况。

1.4 低温贮藏对成蜂产卵量及寄生率的影响

依据上述试验1.2及1.3的结果,将3日龄蛹12℃贮藏19、21、23、25、27 d处理中初羽化的成蜂,按雄蜂 ∶雌蜂=1 ∶1的比例配对。交配24 h后,按小蜂 ∶蚧虫=2 ∶60的比例接蜂,接蜂在27±1℃、RH 60%±5%、L ∶D=12 ∶12的人工气候箱内进行。24 h后取出并解剖其中蚧虫,观察蚧虫体内小蜂的产卵情况。以在27℃下发育至羽化的小蜂为对照,观察并记录产卵量及被寄生的蚧虫数,重复3次。

1.5 数据处理

试验数据采用 SPSS 23.0 for windows软件进行统计分析,相同温度及日龄条件下不同贮藏时间处理的羽化率、相同日龄及贮藏时间条件下不同温度处理的羽化率、成虫寿命、产卵量及寄生率均采用单因素分析(ANOVA),Duncan法比较差异显著性;相同贮藏时间及温度条件下不同日龄蛹的羽化率采用成对样本t检验比较差异显著性。图表制作在Microsoft Office Excel 2010版完成。

2 结果与分析

2.1 经低温贮藏日本食蚧蚜小蜂蜂蛹羽化率

日本食蚧蚜小蜂的羽化率随贮藏温度的升高呈上升趋势;同一温度贮藏相同时间后3日龄蛹羽化率均高于1日龄蛹。1日龄蛹10℃贮藏后羽化率均较低,贮藏7 d时最高也仅为78%,且羽化率随贮藏时间的增加显著降低,贮藏25 d时其羽化率仅为27.33%。3日龄10℃贮藏后,相同时间条件下,羽化率均显著高于1日龄蛹;贮藏不同时间条件下,羽化率的呈显著差异(P<0.01),贮藏23 d时仍能达到82%,但在贮藏时间超过23 d后,羽化率出现大幅度下降,27℃最低,为44.67%,显著低于其他处理。1日龄蛹在12℃贮藏7~27 d以内,其羽化率的波动幅度较小,在86.67%~81.33%之间,各处理间无显著差异,但都显著低于对照。3日龄蛹在12℃贮藏7~27 d以内,其羽化率的波动范围在97.33%~88.00%。处理9 d以内的羽化率均在95.33%以上,与对照无显著差异,但显著高于除处理11、25 d以外的其他处理,27 d的羽化率最低,为88.00%。另外,3日龄蛹在贮藏9、11、13、17、21、25 d时羽化率显著高于同期的1日龄蛹(P<0.05)。1日龄蜂蛹在14℃贮藏除7 d外其他处理的羽化率均显著低于对照,27 d后羽化率最低,仅为81.33%。3日蛹在14℃条件下贮藏25 d时人工气候箱内已见成蜂羽化,处理19 d以内,羽化率均92.00%以上,与对照均无显著差异;处理在 21~27 d范围内,羽化率均在82.00%~87.33%范围内,与贮藏时间短于19 d的处理差异显著。总体来说,1日龄蛹10℃贮藏羽化率均显著低于12℃、14℃,12℃、14℃间无显著差异;而3日龄蛹贮藏7~21 d,3个温度间羽化率均无显著差异,10℃贮藏23~27 d则显著低于12℃、14℃,除贮藏25 d,12℃羽化率显著高于14℃外,其余时间两温度羽化率无显著差异(见表1)。

2.2 经低温贮藏日本食蚧蚜小蜂寿命

由于10℃贮藏日本食蚧蚜小蜂蛹15、17、19、21、23 d,12℃贮藏19、21、23、25、27 d,羽化率达80%以上,14℃贮藏后23 d出现羽化,所以成虫的寿命针对10、14℃贮藏15、17、19、21、23 d,12℃贮藏19、21、23、25、27 d进行观察。

日本食蚧蚜小蜂蛹各温度贮藏后成蜂寿命均显著低于常温下羽化的成蜂(见图1)。10℃贮藏23 d后羽化成蜂寿命仅为10.11 d,显著低于对照及相同温度贮藏15、17、19、21 d等时间处理。12℃贮藏后各处理间羽化成蜂寿命差异不显著,在11.89~13.14 d之间,但与对照差异显著。14℃贮藏15 d羽化成蜂寿命显著高于除17 d外的其他处理,在贮藏23 d时羽化成蜂寿命最低,为12.80 d。对比同一贮藏时间各温度间羽化成蜂寿命可知,羽化成蜂寿命随温度升高而升高。14℃各处理均显著高于10℃,而12℃与14℃间差异不显著。

图1 日本食蚧蚜小蜂蛹经不同温度贮藏后的羽化成蜂寿命Fig.1 Longevity of the of Coccophagus japonicus after storage its pupae at different temperatures说明:小写字母表示同一贮藏温度不同贮藏时间处理间存在显著差异(P < 0.05);大写字母表示同一贮藏时间不同贮藏温度处理间存在显著差异(P<0.05)。Note:Lowercase letters indicate significant difference in the same storage temperature and different storage time (P<0.05);Capital letters indicate significant differences among different storage temperature treatments with the same storage time (P<0.05).

2.3 经低温贮藏日本食蚜蚧小蜂产卵量及寄生率

3日龄蛹12℃贮藏19、21、23、25、27 d后产卵量及寄生率均随着贮藏时间的增加而降低。各处理小蜂产卵量均显著低于对照,贮藏27 d后产卵量仅为34.33粒,显著低于除贮藏时间为25 d的其他处理。贮藏时间为19 d及21 d时,小蜂寄生率较对照下降不明显,分别为67.22%、64.44%,但显著高于其他处理,贮藏27 d后寄生率最低,为51.67%,显著低于其他处理(表2)。

3 结论与讨论

由于贮藏期间蜂蛹仍在缓慢发育并消耗能量,若在此期间能量消耗过大,会导致其不能正常完成发育并羽化,因此,低温贮藏后羽化率一般会随贮藏时间的延长而降低(Colinet and Hance,2010;沈祖乐等,2017)。据报道,白蛾黑基啮小蜂Tetrastichusnigricoxae的羽化率随冷藏时间的延长呈下降趋势(王虎诚等,2011);在4℃贮藏21 d后的浅黄恩蚜小蜂Encarsiasophia不能羽化(Kidaneetal.,2015);蚜小蜂Eretmoceruscorni的蛹置于4.5℃及11.5℃下贮藏7 d时,蛹存活率均未降低,但当贮藏时间较长时,蛹存活率显著降低(Silvia and Botto,2005);班氏跳小蜂Aenasiusbambawalei贮藏后羽化率研究表明该蜂在10℃贮藏15 d内均具有较好羽化率,而随后羽化率大幅下降(冯东东等,2013),与本研究中3日龄蛹10℃贮藏后羽化率情况相似。本研究中,日本食蚧蚜小蜂蜂蛹在12℃、14℃下羽化率虽会随贮藏时间的增加而下降,但均较高(> 80%),这也表明该蜂具备短期贮藏的潜力,能在合适温度及龄期条件下贮藏1月左右。大量研究表明寄生蜂的羽化率会随贮藏温度的下降而下降(刘建军和田毓起,1987;黄山春等,2008;周亚奎等,2011;何笙等,2013),而过高的温度则会导致贮藏期就有大量成蜂羽化。本研究中12℃、14℃贮藏后,蜂蛹羽化率明显高于10℃,但3日龄蛹14℃下贮藏25 d时已见较多成蜂羽化,失去贮藏意义,因此,12℃是该蜂较为理想的贮藏温度。

表2 日本食蚧蚜小蜂3日龄蛹经12℃贮藏后产卵量及寄生率情况

说明:同一列不同小写字母表示不同贮藏时间处理间存在显著差异(P<0.05)。Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences in storage time (P<0.05).

对同一昆虫来说,不同龄期低温耐受性存在明显不同。一般情况下,成虫期及幼虫期不适合低温贮藏,蛹期则被认为是最适合短期贮藏的龄期(Van and Tommasini,1999),但不同蛹期之间低温耐受性往往也存在差异,例如,丽蚜小蜂、浆角蚜小蜂Eretmoceruseremicus等小蜂不同时期的蛹对低温的耐受性存在明显差异(陈倩等,2004;Luczynskietal.,2007)。而本研究中,对3日龄蜂蛹进行各种处理贮藏后,羽化率均显著高于1日龄蛹,说明日本食蚧蚜小蜂蜂蛹各阶段对低温的耐受性同样存在差异,3日龄蛹为更适宜贮藏的阶段。

寄生蜂成虫不能合成脂肪(Visseretal.,2010),而贮藏期间脂肪的消耗将显著影响其存活及生殖间的能量分配,从而导致羽化成蜂寿命显著缩短。丽蚜小蜂蜂蛹贮藏后寿命随贮藏时间的增加而降低(陈倩等,2004)。浅黄恩蚜小蜂随贮藏时间的延长寿命明显降低(Kidaneetal.,2015)。赤眼蜂Trichogrammaevanescens在10℃下随着贮藏时间的增加寿命由6.3 d降至3.0 d(Nadeemetal.,2010)。本研究中贮藏后羽化成蜂的寿命较常温下羽化成蜂寿命显著降低,且贮藏寿命随贮藏温度的降低及贮藏时间的增加而降低。

在低温环境下,寄生蜂的卵巢等生殖系统容易受到损害,因此,寄生蜂的生殖能力通常会随着贮藏时间的延长而下降(Tememi and Ashfaq,2005)。丽蚜小蜂褐蛹低温贮藏10、20、30 d后羽化成蜂产卵量随贮藏时间的延长显著降低(陈倩等,2004);烟蚜茧蜂AphidiusgifuensisAshmea的产卵量、寄生率均随冷藏时间的增加而显著下降(陈珍珍,2014);Foerste等人的研究表明,赤眼蜂Telmomuspodisi的产卵能力随冷藏时间的延长而减弱(Foersteetal.,2004)。以上研究结果均与本研究中日本食蚧蚜小蜂3日龄蜂蛹12℃贮藏不同时间后的产卵量及寄生率变化情况相似。

综上所述,本研究依据羽化率、成虫寿命作为评价指标,明确了3日龄蛹、温度为12℃是日本食蚧蚜小蜂理想的贮藏虫态及温度,且该条件贮藏后羽化成蜂的产卵量及寄生率则随贮藏时间的延长而降低。由于低温环境可能会对寄生蜂的飞行能力造成影响进而影响寄生蜂的田间寄生效果,因此,低温贮藏日本食蚧蚜小蜂是否会对其对蜡蚧的田间防效等造成影响尚需进一步研究。

猜你喜欢

小蜂羽化寿命
悼留民兄
大自然中的好伙伴
榕树与榕小蜂的相爱相杀
人类寿命极限应在120~150岁之间
鸡嗉子榕小蜂繁殖资源的空间结构与食性关系
不同海拔高度松褐天牛羽化规律观察初报
仓鼠的寿命知多少
马烈光养生之悟 自静其心延寿命
酷虫学校蚕蛹羽化了(一)
人类正常寿命为175岁