前裂长管茧蜂低温储存技术的研究
2014-11-25龙秀珍陈科伟冼继东陆永跃
龙秀珍,陈科伟,冼继东,陆永跃,曾 玲*
(1.华南农业大学昆虫生态研究室,广州 510642;2.广西农业科学院植物保护研究所,南宁 530007)
前裂长管茧蜂Diachasmimorpha longicaudata(Ashmead) 属膜翅 目 Hymenoptera、茧蜂科Braconidae、潜蝇茧蜂亚科Opiinae、闭口茧蜂属Diachasmimorpha,是许多重大实蝇类害虫,如桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)、地中海实蝇Ceratitis capitata (Wiedemann)、南美按实蝇Anastrepha fraterculus (Wiedemann)、加勒比按实蝇Anastrepha suspensa (Loew) 西印度按实蝇Anastrepha oblique 等幼虫-蛹期的重要寄生性天敌(Wong et al.,1987;Baranowski et al.,1993;Montoya et al.,2000;Carvalho,2005)。该蜂原产于印度-太平洋地区,1947-1952年由夏威夷从马来西亚-菲律宾地区引进用于防治桔小实蝇(Clausen et al.1965)。由于其良好的控制效果且容易饲养繁殖,被许多国家和地区相互引进用于实蝇类害虫的生物防治,并且取得良好的控制效果(Baranowski et al.,1993;Sivinski et al.,1996;Montoya et al.,2000)。
本研究室自2004年从泰国引进前裂长管茧蜂后已在室内大量繁殖并应用于田间防治桔小实蝇。寄生蜂的大规模繁殖是田间应用释放的前提,而低温储存是释放前进行寄生蜂储备和运输的有效方法,使得田间大面积释放工作能够有计划地进行。国外对于前裂长管茧蜂的室内饲养技术比较成熟(Cancino et al.,2006),而关于该蜂低温储存方面的报道却很少,仅Baeza et al.(2002)报道了短时低温处理成虫对其寿命和繁殖力的影响。国内对该蜂的研究主要是对室内繁殖技术及基础生物学方面(邵屯等,2008;邵屯等,2009;张南南,2009)。因此,对前裂长管茧蜂的低温储存技术进行研究,确定其最适宜储存的虫态、温度及时间,可为繁蜂和田间大量释放提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1.1 供试寄主与蜂种
桔小实蝇和前裂长管茧蜂的来源及饲养方法参照邵屯等(2008)的方法。
1.2 试验方法
1.2.1 不同生长阶段的前裂长管茧蜂在5℃条件下储存不同时间对羽化率的影响
养虫室温度:(26 ±1)℃,RH:(70 ±5)%,光照L ∶D=14 h ∶10 h,将刚羽化的前裂长管茧蜂引入养虫笼(30 cm×30 cm×30 cm)中饲养,每天添加浓度为15%蜂蜜水供其取食,饲养密度为每笼500 对左右。羽化三天后前裂长管茧蜂处于产卵盛期,接入适量二、三龄桔小实蝇幼虫供其寄生,8 h 后取出幼虫让其入沙化蛹,24 h 化蛹完毕后挑取被寄生的蛹(剔除被多次寄生的蛹)装入试管内,每管30 粒。分别放置1、3、5、7、9 和12 d 后将蛹放入冰箱,冷藏温度控制在 (5 ±1)℃,每3 天作为一个储藏时间(即3、6、9 和12 d)处理,以未作冷藏的前裂长管茧蜂作为对照,每个处理5个重复。冷藏相应的时间后将冷藏的蛹取出置于饲养室,每天观察记录前裂长管茧蜂的羽化情况。
1.2.2 不同储存温度-时间组合对前裂长管茧蜂生长发育及繁殖的影响
根据1.2.1 试验结果,选择将被寄生12 日的桔小实蝇蛹(未被寄生的桔小实蝇已羽化)装入试管内,每管30 粒,分别置于2、5、8、11、14℃条件下储存3、6、9 及12 d,共20个组合处理,每个处理5个重复。储存相应的时间后将桔小实蝇蛹取出置于饲养室,每天观察记录前裂长管茧蜂的羽化情况。以未经储存的前裂长管茧蜂作为各对照。
当处理的前裂长管茧蜂羽化并充分交配24 h后,将雌蜂、雄蜂按1∶1的比例引入自制的圆柱形塑料养虫笼(D:16 cm,H:33 cm),每笼20对,每天添加15%蜂蜜水,同时接入适量适龄桔小实蝇幼虫供其寄生。将每天寄生的幼虫按正常繁蜂程序饲养,分别做好标记,直至羽化出蜂。及时观察记录前裂长管茧蜂的寿命、繁殖子代数和子代性比。每处理3个重复。
1.3 数据处理及分析
试验数据采用SPSS 14.0 进行统计分析。种群趋势指数(Index of population trend,I)的计算方法参照庞雄飞和梁广文(1995):I=N1/N0=SESSSLSPFPFP♀。
其中:N1、N0为下代、当代卵量;SE、SS、SL、SP分别为卵、低龄幼虫、高龄幼虫和蛹的存活率;F为雌虫标准产卵量;PF为达标准产卵量的概率;P♀为成虫雌虫比率;SESSSLSP=羽化率;FPF=实际寄生卵量。
2 结果与分析
2.1 不同生长阶段的前裂长管茧蜂在5℃条件下储存不同时间对羽化率的影响
在储存相同时间的情况下,随着虫态日龄的增加,前裂长管茧蜂的羽化率不断增高;相同日龄的前裂长管茧蜂随着储藏时间的延长,其羽化率逐渐降低,甚至不羽化(表1)。
低温对卵期(1 日龄)及低龄幼虫期(3-5日龄)前裂长管茧蜂的发育影响极大,冷藏3 d 后只有少部分前裂长管茧蜂羽化,其羽化率分别为6.67%、9.33%、36.00%。短期的低温储藏对幼虫中后期(7 日龄)及蛹期(9-12 日龄)前裂长管茧蜂的影响较小,冷藏3 d 这一处理的羽化率都在50%以上,但随着冷藏时间的延长,羽化率逐渐降低,冷藏至12 d,羽化率均降至20%以下。在所有的处理中,低温储存对12 日龄的前裂长管茧蜂的影响最小,冷藏3 d 这一处理项的羽化率高达94.67%,与对照差异不显著,冷藏至6 d,其羽化率仍高达70.00%,但随后其羽化率急剧下降,冷藏至12 d,羽化率仅为14.00%。
表1 5℃储存条件下不同日龄前裂长管茧蜂蛹的羽化率(%)Table 1 Emergence rate of different day-old pupae of Diachasmimorpha longicaudata at 5℃
2.2 不同储存温度-时间组合对前裂长管茧蜂生长发育及繁殖的影响
2.2.1 不同储存温度-时间组合对前裂长管茧蜂羽化率的影响
在相同的储存时间下,前裂长管茧蜂的羽化率随着温度的升高而增高。低温对前裂长管茧蜂的发育影响很大,在2℃条件下储存3 d,仅有少部分前裂长管茧蜂能正常羽化,羽化率仅为17.33%,当储存至6 d,前裂长管茧蜂已不能正常羽化;在5℃和8℃条件下储存3 d,其羽化率虽均高达90%以上,但随着储存时间的延长,羽化率随之下降。在11℃和14℃条件下,前裂长管茧蜂的羽化率受储存时间的长短影响不大,每个处理的羽化率都高达90%以上,且与对照差异不显著(表2)。
表2 不同温度-时间储存条件下前裂长管茧蜂的羽化率(%)Table 2 Emergence rate of D.longicaudata stored at different temperatures and periods
2.2.2 不同储存温度-时间组合对前裂长管茧蜂繁殖力的影响
图1 不同温度-时间储存条件下前裂长管茧蜂的繁殖子代数和繁殖子代雌蜂数Fig.1 Offspring and female offspring of D.longicaudata stored at different temperatures and periods
从图1 可以看出,低温对前裂长管茧蜂的繁殖力影响大,在2℃和5℃条件下各处理羽化出的前裂长管茧蜂的繁殖子代数和繁殖子代雌蜂数都显著低于对照。在8℃条件下,前裂长管茧蜂的繁殖力则受储存时间的长短影响较大,储存3 d的前裂长管茧蜂的繁殖子代数和繁殖子代雌蜂数都与对照没有显著差异,但随着储存时间的延长,其繁殖子代数和繁殖子代雌蜂数都急剧下降,明显低于对照差异。在11℃条件下,各处理时间下的前裂长管茧蜂繁殖子代数和繁殖子代雌蜂数都显著低于对照。在所有的处理温度中,14℃储存条件下的前裂长管茧蜂的繁殖力与对照没有显著差异,且部分处理的繁殖力参数甚至超过对照,如储存3 d 这一处理的繁殖子代数以及储藏6 d 这一处理的繁殖子代雌蜂数。
2.2.3 不同温度-时间储存条件对前裂长管茧蜂子代性比的影响
由表3 可知,2℃储存条件对前裂长管茧蜂的子代性比影响大,处理3 d的前裂长管茧蜂的雌雄比仅为0.33。在5℃条件下储存3 d 对子代性比没有显著影响,但随着储存时间的延长,子代雌雄比急剧降低。在8℃条件下短期储存(6 d 内)对子代性比没有显著影响,但是储存至第9 d,子代雌雄比急剧下降。在11℃和14℃下的各处理中,除了11℃储存6 d 和14℃储存6 d 及9 d 这三个处理的子代雌雄比显著高于对照外,其他与对照没有显著差异。这表明,适当的低温处理不但不会降低子代雌雄比例,反而可以增加子代雌性概率。
表3 不同温度-时间储存条件下前裂长管茧蜂的子代性比(雌/雄)Table 3 Sex ratio of the offspring of D.longicaudata stored at different temperatures and periods (female/male)
2.2.4 不同温度-时间储存条件对前裂长管茧蜂发育历期的影响
在相同的储存时间下,随着温度的升高,前裂长管茧蜂雌、雄蜂的发育历期都逐渐缩短;在相同的温度下,随着储存时间的延长,前裂长管茧蜂雌、雄蜂的发育历期也都逐渐延(表4、表5)长。各处理都对前裂长管茧蜂的发育历期起到了显著延缓的作用。
表4 不同温度-时间储存条件下前裂长管茧蜂雄蜂的发育历期(d)Table 4 Developmental duration of male D.longicaudata stored at different temperatures and periods
表5 不同温度-时间储存条件下前裂长管茧蜂雌蜂的发育历期(d)Table 5 Developmental duration of female D.longicaudata stored at different temperatures and periods
2.2.5 不同温度-时间储存条件对前裂长管茧蜂雌蜂寿命的影响
在相同的处理时间下,随着储存温度的升高,羽化出的前裂长管茧蜂雌蜂的寿命随之缓慢延长(表6)。但在相同的处理温度下,储存时间的长短对羽化出的前裂长管茧蜂的雌蜂的寿命影响不大。除了在8℃条件下储存12 d 处理外,在8℃、11℃和14℃条件下各处理羽化出的前裂长管茧蜂雌蜂的寿命均不短于对照,并且储存3 d 这一处理的雌蜂寿命均显著高于对照。值得注意的是,在14℃条件下各处理的雌蜂的寿命均显著长于对照。
表6 不同温度-时间储存条件下前裂长管茧蜂雌蜂的寿命(d)Table 6 Female longevity of D.longicaudata stored at different temperatures and periods
2.3 低温储存对前裂长管茧蜂种群趋势指数的影响
如图2 所示,2℃和5℃对前裂长管茧蜂的种群趋势指数影响较大,各处理的种群趋势指数均小于10,与对照的25.16 相比相差较大;8℃下冷藏3 d 和6 d,其种群趋势指数处于较高水平,分别为29.32 和18.86,但冷藏至9 d,种群趋势指数迅速下降至1 以下;11℃对前裂长管茧蜂的生长发育也有较大影响,该条件下各处理的前裂长管茧蜂的种群趋势指数均远小于对照;14℃对12日龄前裂长管茧蜂的发育起到了促进的作用,冷藏3 d、6 d 和9 d的种群趋势指数分别为26.75、32.85 和27.04,均高于对照。
图2 低温储存对前裂长管茧蜂种群趋势指数的影响Fig.2 Effect of cold storage on the index of population trend of D.longicaudata
3 结论与讨论
低温储存对于不同日龄前裂长管茧蜂的羽化率影响显著,结果显示卵及低龄幼虫受低温影响较大。刘春燕(2005)和张南南(2009)的研究也表明1 日龄、6 日龄前裂长管茧蜂在低温条件下羽化率显著降低;羽化率随冷藏虫态日龄的增加而增大,这与王华玲(2011)对阿里山潜蝇茧蜂进行低温储存的结果类似,本试验中以12 日龄受到的影响最小。12 日龄的前裂长管茧蜂已发育至蛹期,并且没有被寄生的桔小实蝇也已在第10、11 天羽化完毕,在实际应用中不必考虑未被寄生的桔小实蝇羽化的问题,所以12 日龄前裂长管茧蜂是该蜂较适宜进行低温储存的时期。
温度对前裂长管茧蜂的羽化率影响较大,随着储存温度的升高羽化率逐渐增大,这与其他寄生蜂的结果相似(黄山春等,2008;周亚奎等,2011)。同时,温度对储存的前裂长管茧蜂的生长发育有很大影响,以8℃下储藏3 d 及14℃下储存9 d 内受到的影响最小,前裂长管茧蜂的繁殖子代数、繁殖子代雌蜂数都没有降低,甚至还有部分处理值显著提高,这和细点扁股小蜂(周亚奎等,2011)在低温储存时的结果相似,但其中的原因尚未清楚,这有待进一步研究。
分析低温储存对寄生蜂品质的影响时,不能仅仅考虑对羽化率、发育历期的影响(张李香等,2008;张南南,2009)而应综合考虑对羽化率、寿命、活动能力、繁殖力、繁殖子代性比等的影响(忻介六,1982),才能可观全面地评价低温储存的效果。以种群系统为理论的生命表技术可系统地将这些单一的生物学参数综合起来,全面直观地反映种群的品质(陈科伟等,2004)。本文通过种群趋势指数系统地评价了低温储藏对前裂长管茧蜂品质的影响,筛选出了最佳冷藏条件,即8℃下储存3 d 及14℃下储存9d 以内,其种群趋势指数都较对照稍高,是12 日龄前裂长管茧蜂的最佳储存条件。
与其他寄生蜂能够长期储存相比 (苟雪琪,1985;刘青云,1994;张李香等,2008),前裂长管茧蜂仅能作短期(9 d 内)储存,这对该蜂的保种及田间大量释放带来了不便,在繁殖和实际应用中应根据需要做好繁蜂和储存计划。
References)
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