麦蒲螨对黑沙蒿主要害虫寄主选择行为研究

刘 洁, 骆有庆, 俞琳锋, 王锦林, 宋东冰, 宗世祥*

(1.北京林业大学林木有害生物防治北京市重点实验室,北京 100083;2.宁夏哈巴湖国家自然保护区管理局,盐池 751500;3.宁夏森林病虫害防治检疫总站,银川 750004)

麦蒲螨对黑沙蒿主要害虫寄主选择行为研究

刘 洁1, 骆有庆1, 俞琳锋1, 王锦林2, 宋东冰3, 宗世祥1*

(1.北京林业大学林木有害生物防治北京市重点实验室,北京 100083;2.宁夏哈巴湖国家自然保护区管理局,盐池 751500;3.宁夏森林病虫害防治检疫总站,银川 750004)

麦蒲螨[Pyemotes tritici(LaGreze-Fossat et Montagne)]是黑沙蒿主要钻蛀性害虫沙蒿大粒象(Adosomus sp.)和沙蒿尖翅吉丁(Sphenoptera sp.)的重要寄生性天敌。为明确麦蒲螨的寄主选择行为,本文分别研究了麦蒲螨对黑沙蒿4种钻蛀性害虫、同一寄主不同发育阶段、受害黑沙蒿根部以及害虫虫粪的选择行为。结果表明：麦蒲螨对4种害虫以及同种害虫不同龄期幼虫有明显的选择现象,其中,对沙蒿尖翅吉丁的趋向性相对最高,沙蒿蛀茎蛾次之,沙蒿大粒象相对较小;相对于寄主的初孵幼虫,麦蒲螨对其老熟幼虫和蛹的趋向性更为强烈;不同种类害虫幼虫对麦蒲螨的寄主定位起到重要作用,而不同种害虫的虫粪对麦蒲螨的寄主选择行为也有一定的作用。相比受害黑沙蒿而言,健康黑沙蒿对麦蒲螨有明显的驱避现象。研究结果为揭示麦蒲螨对黑沙蒿不同钻蛀性害虫的寄主偏好性,利用麦蒲螨进行黑沙蒿主要害虫的生物防治提供了理论依据。

麦蒲螨; 黑沙蒿害虫; 不同虫龄; 寄主选择

已有研究证明,麦蒲螨对沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁的趋向率较接近,而对沙蒿木蠹蛾明显表现出极低的选择性[10],对沙蒿蛀茎蛾则无相关研究;同时,沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁幼虫均分为4个龄期,而沙蒿木蠹蛾幼虫则为7个虫龄[8],麦蒲螨对不同龄幼虫的选择性如何,亦未见相关研究。为深入研究麦蒲螨对4种黑沙蒿钻蛀性害虫的寄主选择行为及其影响因素,笔者分别研究了麦蒲螨对黑沙蒿4种钻蛀性害虫、同一寄主不同发育阶段、受害黑沙蒿根部以及害虫虫粪的选择行为,以期为揭示麦蒲螨对黑沙蒿不同钻蛀性害虫的寄主选择行为,和利用麦蒲螨进行有效防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 麦蒲螨

于宁夏灵武市羊场湾地区受害黑沙蒿灌木林内,采集在黑沙蒿根部为害的沙蒿尖翅吉丁体表寄生的健康麦蒲螨膨腹体(雌螨交配后吸食沙蒿尖翅吉丁体液后腹部膨大形成膨腹体,幼螨在其内逐渐发育成熟),在实验室用健康的双条杉天牛幼虫进行繁育,待成螨大量出现后,置于培养皿中备用。

1.1.2 寄主害虫及黑沙蒿根段

2013年6月初,于宁夏灵武羊场湾地区采集沙蒿尖翅吉丁、沙蒿大粒象和沙蒿蛀茎蛾幼虫和蛹;同时采集被沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁、沙蒿木蠹蛾和沙蒿蛀茎蛾为害过的黑沙蒿根段。

1.2 试验方法

1.2.1 麦蒲螨对不同寄主的选择行为

将麦蒲螨置于培养皿内,于(26±1)℃,RH 40%的培养箱内饲养,选取已布满大量成螨的培养皿待用。选择健康有活力的沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀茎蛾幼虫分别放入自制的四臂嗅觉仪(臂长60 mm,内径20 mm)的3个臂的末端,最后一个臂为空白对照。随后,用聚乙氟乙烯管将嗅觉仪末端与QCIS型大气采样仪的出气口连接,将采样仪的出气流量设置为0.1 L/min并开启。用软毛笔从准备好的培养皿内刷取大量成螨并将其置于四臂嗅觉仪的中部平台。将整套仪器置于避光安静的条件下,4 d后平台上的麦蒲螨均已作出选择,且3个臂中的寄主害虫幼虫体表上的麦蒲螨均开始正常发育。统计虫体上的膨腹体数量和管壁上死亡的雌性成螨数量。试验重复5次。

1.2.2 麦蒲螨对同一寄主不同发育阶段的选择行为

已有研究结果表明：对寄主进行冷冻处理对麦蒲螨寄生效果的影响不大[10],因此,为避免同一寄主不同发育阶段的活动能力差异对麦蒲螨选择行为的影响,同时,满足麦蒲螨对寄主营养物质的需求以及保证其后代的快速发育,分别将沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁的初孵幼虫、老熟幼虫和蛹,沙蒿蛀茎蛾的初孵幼虫和老熟幼虫置于-80℃下冷冻处理30 min致其死亡。每种害虫的每个虫态各选取3头,在(26±1)℃,RH 40%条件下,将同种寄主放入内有适量雌螨活动的培养皿,接种24 h后将它们各自移到单独培养皿内,6 d后观察寄主体表麦蒲螨膨腹体的数量,并在每个寄主上选取最大的5个膨腹体,测定其直径,每种寄主处理3次重复。

1.2.3 麦蒲螨对受害黑沙蒿根部和害虫虫粪的选择行为

麦蒲螨饲养于(26±1)℃,RH 40%条件下的培养箱内,从中选取已有大量成螨活动的培养皿待用。在四臂嗅觉仪的4个臂末端的管壁内侧涂上凡士林防止雌螨逃逸,随后将其分别依次与放样瓶的出气口、干燥塔和大气采样仪的出气口连接。4个放样瓶内分别放入大小长度一致的健康黑沙蒿根段、沙蒿大粒象幼虫虫粪、带有沙蒿大粒象幼虫的受害黑沙蒿根段、和无沙蒿大粒象幼虫的受害黑沙蒿根段,开启两边的大气采样仪将出气流量设定为0.1 L/min,用软毛笔从准备好的培养皿内刷取大量成螨并将其置于四臂嗅觉仪的中部平台,将整套仪器置于避光安静的条件下。2 d后检查记录四臂中麦蒲螨成螨的数量。将沙蒿大粒象换成沙蒿尖翅吉丁、沙蒿蛀茎蛾和沙蒿木蠹蛾,重复以上步骤。每个试验设置3次重复。

1.2.4 数据分析

用SPSS 18.0软件进行方差分析,Duncan’s新复极差法在0.05水平上进行差异显著性比较。麦蒲螨对不同寄主的趋向率(%)=(不同寄主上出现的膨腹体数量/释放的膨腹体总数量)×100。

2 结果与分析

2.1 麦蒲螨对寄主的选择性

2.1.1 麦蒲螨对不同寄主的选择性

对四臂嗅觉仪中3个臂上寄主幼虫虫体上的膨腹体数量和相应管壁上以及对照管壁上死去雌性成螨的数量进行记录并分析,结果如图1所示。麦蒲螨对沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀茎蛾的趋向率差异显著(P＜0.05)。麦蒲螨对3种钻蛀性害虫的趋向率表现为：沙蒿尖翅吉丁＞沙蒿蛀茎蛾＞沙蒿大粒象。

图1 麦蒲螨对三种钻蛀性害虫的选择Fig.1 Selection of Pyemotes tritici to three species of Artemisia ordosica woodborers

2.1.2 麦蒲螨对同一寄主不同发育阶段的选择性

麦蒲螨对沙蒿尖翅吉丁、沙蒿大粒象和沙蒿蛀茎蛾不同虫龄幼虫及蛹的选择作用如图2所示。结果表明,麦蒲螨对沙蒿大粒象老熟幼虫及蛹的趋向率差异不显著(P＞0.05),而对初孵幼虫的趋向率与老熟幼虫和蛹相比差异显著(P＜0.05);其对沙蒿尖翅吉丁的趋向率与沙蒿大粒象一致;而对沙蒿蛀茎蛾初孵幼虫和老熟幼虫的趋向性差异显著(P＜0.05),对蛹则无趋向性。

图2 麦蒲螨对不同发育阶段黑沙蒿钻蛀性害虫的选择Fig.2 Selection of Pyemotes tritici to different developmental periods of three Artemisia ordosica woodborers

2.2 受害黑沙蒿和害虫虫粪对麦蒲螨寄主选择行为的影响

寄主植物黑沙蒿以及钻蛀性害虫释放的挥发性物质对麦蒲螨定位寄主的影响如图3所示。

图3 麦蒲螨对健康与受虫害黑沙蒿及虫粪的选择Fig.3 Selection of Pyemotes tritici to healthy, damaged Artemisia ordosica and frass

由图可见,沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀茎蛾3个处理中,麦蒲螨对害虫虫粪和无虫受害黑沙蒿的趋向率差异不显著(P＞0.05),对有虫受害黑沙蒿和健康黑沙蒿的趋向率与前两者差异显著(P＜0.05)。

在沙蒿木蠹蛾的处理中,麦蒲螨对健康黑沙蒿的趋向率与对有虫受害黑沙蒿、害虫虫粪、无虫受害黑沙蒿的趋向率差异显著(P＜0.05),而对后三者的趋向率之间差异不显著(P＞0.05)。

携带有沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀茎蛾幼虫的受害黑沙蒿根段对麦蒲螨的吸引力远高于健康黑沙蒿根段、寄主虫粪和无虫受害黑沙蒿根段;而携带沙蒿木蠹蛾的黑沙蒿根段、虫粪和无虫受害黑沙蒿根段对麦蒲螨的吸引力相似,均高于健康黑沙蒿根段。这说明沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀茎蛾的幼虫在麦蒲螨对钻蛀性害虫的定位过程中有较为重要的作用,而沙蒿木蠹蛾幼虫则对其定位无明显影响。

不同害虫幼虫的虫粪也对麦蒲螨的定位产生一定的影响。试验证明,除了带有害虫幼虫的受害黑沙蒿根段,相对于健康黑沙蒿,麦蒲螨更偏好于带有害虫幼虫虫粪的无虫受害黑沙蒿根段,而纯的虫粪则相对更能吸引麦蒲螨对其进行选择。

此外,除了沙蒿木蠹蛾的处理之外,麦蒲螨几乎不对健康黑沙蒿具有趋向性,而沙蒿木蠹蛾的处理中,其对健康黑沙蒿的趋向性也略低于带虫受害黑沙蒿、害虫虫粪和无虫受害黑沙蒿。

3 结论与讨论

目前,麦蒲螨对沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿木蠹蛾的选择差异性已有相关研究,发现麦蒲螨基本不对沙蒿木蠹蛾进行选择[10],但是其对沙蒿蛀茎蛾与其他钻蛀性害虫的选择差异性尚未了解。

野外观察表明,沙蒿尖翅吉丁幼虫的活动能力是3种钻蛀性害虫中最弱的,沙蒿蛀茎蛾次之,而沙蒿大粒象的活动能力稍强。本研究表明,麦蒲螨对这3种钻蛀性害虫的选择趋向为：沙蒿尖翅吉丁＞沙蒿蛀茎蛾＞沙蒿大粒象,表明麦蒲螨更偏向于寄生活动能力较弱的寄主害虫。

相对于初孵幼虫,麦蒲螨对老熟幼虫和蛹的趋向性更为强烈,这可能是由于老熟幼虫和蛹的体内含有更多的营养物质,而初孵幼虫虽然表皮较薄,但体内营养物质的含量却不够丰富。今后的试验可以通过验证不同龄寄主幼虫体内各种营养物质的含量来验证该结论。

除沙蒿木蠹蛾以外的沙蒿钻蛀性害虫幼虫在麦蒲螨的寄主定位选择过程中起着重要作用,而受害黑沙蒿在麦蒲螨选择过程中的作用亦不能忽视。麦蒲螨对钻蛀性害虫幼虫正在为害的黑沙蒿有更为强烈的偏好,这说明害虫幼虫通过与受害黑沙蒿相互作用而产生某种信号,麦蒲螨会对这种信号作出相应的反应。

野外条件下经常会发生几种钻蛀性害虫共同为害同一株黑沙蒿的情况,在这种情况下麦蒲螨的寄主定位选择由何种因素决定还需要进一步深入研究。

[1] 骆有庆,宗世祥.三北地区灌木林重大害虫与治理对策[J].昆虫知识,2008,45(4)：509-512.

[2] 王建伟,周娇,刘鑫海,等.沙蒿木蠹蛾性信息素野外诱捕效果测定[J].北京林业大学学报,2011,33(2)：134-138.

[3] Zong Shixiang,Luo Youqing,Cui Yaqin,et al.Damage characteristics of three boring pests in Artemisia ordosica[J].Foresty Studies in China,2009,11(1)：24-27.

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[5] 赵建兴,马兰,张永奇.沙蒿钻蛀性害虫初步研究[J].内蒙古农业大学学报,2010,31(3)：121-124.

[6] 阎伟.油蒿钻蛀性害虫混合种群动态及与环境关系研究[D].北京：北京林业大学,2009.

[7] 阎伟,宗世祥,王荣,等.油蒿不同演替阶段钻蛀性害虫幼虫与天敌在空间格局上的关系[J].林业科学,2011,47(12)：179-183.

[8] 王建伟.油蒿灌木林钻蛀性害虫生物生态学与生态调控体系构建[D].北京：北京林业大学,2011.

[9] 张翔,宗世祥,骆有庆.麦蒲螨繁殖、贮存和运输的初步探究[J].西北农业学报,2013,22(8)：108-111.

[10]张翔.麦蒲螨人工繁育及寄主选择行为研究[D].北京：北京林业大学,2013.

(责任编辑：杨明丽)

Studies on host selection behavior of Pyemotes tritici of Artemisia ordosica

Liu Jie1, Luo Youqing1, Yu Linfeng1, Wang Jinlin2, Song Dongbing3, Zong Shixiang1

(1.Beijing Key Laboratory for Forest Pest Control,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China; 2.Bureau of Ningxia Habahu National Nature Reserve,Yanchi 751500,China;3.Forest Pest Control and Quarantine Station of Ningxia,Yinchuan 750004,China)

Pyemotes tritici(Newport)is one of the important parasitoids of the woodborers such as Adosopius sp. and Sphenoptera sp.associated with Artemisia ordosica Krasch.The host selection behavior of P.tritici to 4 species of Artemisia ordosica woodborers,different larval stages,the roots of damaged A.ordosica and frass of Artemisia ordosica woodborers was studied.The results showed that there was an obvious selection behavior of P.tritici to different types and ages of pest larvae.P.tritici preferred to parasitize Sphenoptera sp.,and it had a stronger tendency to parasitize mature larvae and pupae than newly hatched larvae.The types of pest larvae played an important role in the host location behavior of P.tritici,and frass of different species of woodborers also had a role on the host selection of P.tritici.Compared with the victims of A.ordosica,P.tritici obviously avoided the healthy A.ordosica.The results can provide a theoretical support for studying host selection behavior of 4 species of Artemisia woodborers and biocontrol applications of P.tritici.

Pyemotes tritici; Artemisia ordosica woodborers; different instars; host selection

S 763.38

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.06.019

2014-09-10

2014-09-28

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD9B07)

近几年,我国三北地区黑沙蒿(油蒿,Artemisia ordosica)灌木林受到沙蒿大粒象(Adosomus sp.)、沙蒿尖翅吉丁(Sphenoptera sp.)、沙蒿木蠹蛾(Holcocerus artemisiae)和沙蒿蛀茎蛾(卷蛾科,学名待定)等4种钻蛀性害虫的严重为害,造成大面积黑沙蒿灌木林枯死,严重影响了当地的生态环境建设和经济发展[15]。

麦蒲螨(Pyemotes tritici)是沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁的重要寄生性天敌,具有寄生率高、寄生虫态广、易于人工繁育等特点,在黑沙蒿害虫控制中具有广阔的应用前景[6-9]。野外调查发现：麦蒲螨对沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀茎蛾的幼虫及蛹均有寄生现象,而沙蒿木蠹蛾则从未发现寄生有麦蒲螨;同时,也发

*通信作者 E-mail：zongsx@126.com现以上4种害虫经常会出现于同一株受害黑沙蒿根部,但麦蒲螨却经常聚集寄生于同一种寄主上。