学习经历对淡足侧沟茧蜂识别健康和感毒甜菜夜蛾幼虫的影响

杨俊华，蒋杰贤*，万年峰，张 浩，季香云

（1上海市农业科学院生态环境保护研究所，上海 201403；2上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306）

学习经历对淡足侧沟茧蜂识别健康和感毒甜菜夜蛾幼虫的影响

杨俊华1，2，蒋杰贤1，2*，万年峰1，张 浩1，季香云1

（1上海市农业科学院生态环境保护研究所，上海 201403；2上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306）

研究了淡足侧沟茧蜂2种学习经历对其识别健康和感毒甜菜夜蛾幼虫的影响。结果表明：寄生蜂幼虫期学习经历中，繁育寄主为未感毒幼虫的寄生蜂对健康和感毒幼虫的搜索时间、触角敲打时间、刺探次数、首选攻击率和寄生率均在感毒后84 h出现显著差异；而繁育寄主为感毒幼虫的寄生蜂，上述5个指标分别在感毒后84 h、72 h、72 h、72 h、84 h出现显著差异。寄生蜂成虫期学习经历中，在未感毒甜菜夜蛾幼虫体内产过卵的寄生蜂对健康和感毒幼虫的搜索时间、触角敲打时间、刺探次数、首选攻击率和寄生率分别在感毒后48 h、24 h、24 h、24 h、72 h出现显著差异；而对感毒幼虫有学习经历的寄生蜂，上述5个指标分别在感毒后84 h、84 h、72 h、84 h、84 h出现显著差异。研究结果可为侧沟茧蜂与核型多角体病毒的联合应用提供依据。

学习经历；淡足侧沟茧蜂；核型多角体病毒；甜菜夜蛾

淡足侧沟茧蜂（Microplitis pallidipes Szepligeti）是甜菜夜蛾［Spodoptera exigua（Hübner）］1—4龄幼虫的主要寄生蜂［1-2］，在甜菜夜蛾综合治理中起着重要作用。核型多角体病毒（Nucleopolyhedrovirus，NPV）是甜菜夜蛾种群数量的重要调节因子，可在田间产生病毒流行病［3-4］。目前，关于淡足侧沟茧蜂的生物学特性［5-6］、寄生甜菜夜蛾幼虫后的生理生化变化［7］以及寄生识别斜纹夜蛾等方面的研究［8-10］已有所报道，但有关该蜂学习经历对识别甜菜夜蛾感毒幼虫的影响未见报道。为此，本试验研究淡足侧沟茧蜂幼虫和成蜂学习经历对其识别健康和感毒甜菜夜蛾幼虫的影响，以期为淡足侧沟茧蜂与核型多角体病毒这两类生防因子的联合应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

淡足侧沟茧蜂、甜菜夜蛾均采自上海市奉贤区庄行镇上海市农业科学院庄行综合试验站的甘蓝叶片上，经室内继代饲养多代后供试验用。甜菜夜蛾用人工饲料（主要成份为麦胚、黄豆粉、抗坏血酸、酵母、干酪素等）喂养［1］。淡足侧沟茧蜂用甜菜夜蛾2龄幼虫寄生饲养，成蜂用10%蜂蜜水喂养。供试昆虫均在人工气候培养箱中饲养，设定条件为：（27±1）℃、相对湿度80%±5%、光周期L∶D＝14∶10。甜菜夜蛾核型多角体病毒系从上述地区甘蓝上采集感病的甜菜夜蛾幼虫，在室内经宿主幼虫增殖2次后所得。试验时，将虫尸匀浆，进行粗提，粗提液经差速离心后，稀释至所需浓度（5.33×107OB/mL）。

1.2 试验设计与方法

分别选用不同学习经历的淡足侧沟茧蜂（寄生蜂，无产卵经历且已交配12 h的1—2日龄雌蜂）识别甜菜夜蛾幼虫。甜菜夜蛾2龄幼虫饲喂5.33×107OB/mL的核型多角体病毒，于饲毒后24 h、48 h、72 h、84 h、96 h在暗室条件下分别观察该蜂对健康和感毒幼虫的识别行为。参照Jiang等［9］的培养皿观察法，培养皿下方15 cm处放置一光源，在培养皿中放入健康和感毒幼虫各1只，引入1只寄生蜂雌蜂，观察该蜂对幼虫的搜索、敲打、攻击、刺探、产卵等一系列行为。从寄生蜂放入培养皿开始计时，观察5 min，记录搜索时间（从寄生蜂引入培养皿到寄生蜂接触幼虫所用的时间）、触角敲打时间（从寄生蜂用触角敲打幼虫到产卵针刺入幼虫体内的时间）、刺探次数（寄生蜂产卵器叮刺幼虫的次数）和首选攻击率（寄生蜂首先叮刺的感毒或未感毒寄主占所有被叮刺寄主的百分率），解剖被叮刺过的幼虫，立体显微镜下观察其是否被寄生，并记录寄生率（寄生蜂在寄主体内产卵的寄主数占被提供寄主幼虫总数的百分比）。每种学习经历下观察30只寄生蜂。幼虫被寄生蜂寄生后的第72小时，饲喂病毒液，收集存活幼虫体内发育的寄生蜂作为繁育寄主为感毒幼虫的寄生蜂，另设健康（未感毒）幼虫体内发育的寄生蜂作为繁育寄主为健康幼虫的寄生蜂。将从健康幼虫体内繁育出的寄生蜂接触感毒幼虫（感毒后第84小时的幼虫）或未感毒幼虫1 h作为对感毒或健康幼虫有学习经历的成蜂。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel 2003和DPS V7.65数据处理软件进行统计分析，方差分析采用Compared t-test。

2 结果与分析

2.1 幼期经历对淡足侧沟茧蜂识别健康和感毒甜菜夜蛾幼虫的影响

2.1.1 繁育寄主为健康甜菜夜蛾幼虫的淡足侧沟茧蜂对寄主识别的影响

由表1可知，寄生蜂选择健康寄主和感毒寄主的搜索时间、触角敲打时间、刺探次数、首选攻击率和寄生率在感毒后84 h出现显著差异，具体表现在：寄生蜂选择感毒幼虫的搜索时间和触角敲打时间更长，刺探次数更少，首选攻击率和寄生率更低。从感毒后72 h开始，寄生蜂对健康寄主的寄主率高于感毒寄主。

2.1.2 繁育寄主为感毒甜菜夜蛾幼虫的淡足侧沟茧蜂对寄主识别的影响

由表2可知，寄生蜂选择健康寄主和感毒寄主的搜索时间和寄生率在感毒后84 h出现显著差异，触角敲打时间、刺探次数、首选攻击率在感毒后72 h出现显著差异。寄生蜂选择感毒幼虫的搜索时间和触角敲打时间更长，刺探次数更少，首选攻击率和寄生率更低。且随着感毒时间的增加，寄生蜂的寄生率逐渐变小。

表1 繁育寄主为健康甜菜夜蛾幼虫的淡足侧沟茧蜂对健康和感毒幼虫的选择Table 1 Choice of M.pallidipes bred with healthy S.exigua larvae between healthy and NPV-infected larvae

表2 繁育寄主为感毒甜菜夜蛾幼虫的淡足侧沟茧蜂对健康和感毒幼虫的选择Table 2 Choice of M.pallidipes bred w ith NPV-infected S.exigua larvae between healthy and NPV-infected larvae

2.2 成蜂学习经历对淡足侧沟茧蜂识别健康和感毒甜菜夜蛾幼虫的影响

2.2.1 成蜂在健康甜菜夜蛾幼虫上的学习经历对淡足侧沟茧蜂识别寄主的影响

由表3可知，在健康寄主上有学习经历的寄生蜂搜索和触角敲打健康寄主的时间明显小于感毒寄主，并且分别在感毒后48 h、24 h出现显著差异。感毒后24 h，寄生蜂对健康寄主的刺探次数显著多于感毒寄主，首选攻击率显著高于感毒寄主。在5个不同的感毒后时间内，寄生蜂对健康寄主的寄生率均高于感毒寄主，并在感毒后72 h出现显著差异。且随着感毒时间的增加，寄生蜂的寄生率逐渐变小。

表3 成蜂在健康甜菜夜蛾幼虫上的学习经历对淡足侧沟茧蜂识别健康和感毒幼虫的影响Table 3 Effects of M.pallidipes's learning experience on healthy larvae on the discrim ination between healthy and NPV-infected larvae

2.2.2 成蜂在感毒甜菜夜蛾幼虫上的学习经历对淡足侧沟茧蜂寄主识别的影响

由表4可知，寄生蜂选择健康寄主和感毒寄主的搜索时间、触角敲打时间、首选攻击率和寄生率在感毒后84 h出现显著差异，刺探次数在感毒后72 h出现显著差异，具体表现在：感毒后84 h，寄生蜂选择感毒幼虫的搜索时间和触角敲打时间更长，刺探次数更少，首选攻击率和寄生率更低。且随着感毒时间的增加，寄生蜂的寄生率逐渐降低。

表4 成蜂在感毒甜菜夜蛾幼虫上的学习经历对淡足侧沟茧蜂识别健康和感毒幼虫的影响Table 4 Effects of M.pallidipes's learning experience on NPV-infected larvae on the discrim ination between healthy and NPV-infected larvae

3 讨论

有学习经历的寄生蜂通过联系性学习能够提高其对寄主害虫的搜索效率和寄生率，例如有产卵经历的广赤眼蜂（Trichogramma evanescens）雌蜂搜寻寄主所用的时间比没有产卵经历的雌蜂明显缩短［11］，有搜寻经历的白蜡吉丁肿腿蜂（Sclerodermus pupariae Yang et Yao）搜寻寄主所用的时间比首次搜寻寄主所用的时间大大降低［12］。王晓红等［13］研究表明，管氏肿腿蜂（Scleroderma guani Xiao etWu）与锈色粒肩天牛有过接触经历后，雌蜂会对锈色粒肩天牛产生明显的选择趋向性。

本研究表明，繁育寄主为健康寄主的寄生蜂，在感毒后24—72 h，对健康和感毒寄主的识别无显著差异，这可能是因为寄主体内病毒量不足，寄生蜂不能从寄主体表识别病毒的存在；而在感毒后84—96 h，寄主体内的病毒量逐渐增多，寄生蜂能够识别寄主。繁育寄主为感毒寄主的寄生蜂，在感毒后24—48 h，对健康和感毒寄主的识别没有显著差异，但与前者相比，出现显著的时间提前，这可能是因为从寄生蜂幼期传递下来的化学信息物质影响了寄生蜂的寄主选择行为［14］。在感毒寄主上有学习经历的寄生蜂，在感毒后24—72 h，对健康和感毒寄主的选择无显著差异，这可能是因为感毒寄主不适合寄生蜂的生长发育，寄生蜂逃避在感毒寄主上学习［15］。在健康寄主上有学习经历的寄生蜂，在感毒后24—96 h，会显著地偏向于选择健康寄主，可能是因为寄生蜂把学习中所经历的化学信息物质转化为记忆信号，并在随后的寄主识别行为中加以利用。无论是有学习经历的寄生蜂，还是无学习经验的寄生蜂，均偏向于在健康甜菜夜蛾幼虫体内寄生产卵，可能是因为寄主感毒后寄生蜂拒绝在感毒寄主体内产卵以免造成“卵浪费”［16-17］，也可能是寄主感毒后干扰了寄生蜂正常识别寄主的化学源或物理源信号。

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Effects of learning experience of Microplitis pallidipes on the discrim ination between healthy and NPV-infected Spodoptera exigua larvae

YANG Jun-hua1，2，JIANG Jie-xian1，2*，WAN Nian-feng1，ZHANG Hao1，JIXiang-yun1

（1Eco-Environmental Protection Institute，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai201403，China；2College of Life Science and Fishery，Shanghai Ocean University，Shanghai201306，China）

The effects of M.pallidipes two learning experiences on the discrimination between healthy and NPV-infected Spodoptera exigua larvae were investigated.The results indicated that in the learning experience of the parasitoids whose breeding hosts were healthy larvae，there were differences in the searching time，beating time of antenna，probing times，preferred attacking rate and parasitism rate at 84 h after treatment when the parasitoids discriminated between healthy and NPV-infected larvae，and there were differences in the five indices at84 h，72 h，72 h，72 h and 84 h after treatment for the discrimination of the parasitoids whose breeding hosts were NPV-infected larvae；as to the learning experience of adult parasitoids on healthy larvae，there were differences in the five indices at48 h，24 h，24 h，24 h and 72 h after treatment，while the learning experience of adult parasitoids on NPV-infected larvae led to the differences at 84 h，84 h，72 h，84 h and 84 h after treatment.Our results revealed that the learning experience of M.pallidipes affected host discrimination ability，and these findingsmight provide basis for the combined application of M.pallidipes and NPV.

Learning experience；Microplitis pallidipes Szeligeti；Nucleopolyhedrovirus（NPV）；Spodoptera exigua（Hübner）

2016-03-21

国家自然科学基金（31601641）；上海市农委重点基础研究［沪农科攻字（2014）第7-3-2号］

杨俊华（1987—），女，在读硕士，研究方向为害虫生物防治。E-mail：yjhua1989＠163.com

*通信作者，E-mail：jiangjiexian＠163.com

S476.3

A

1000-3924（2017）06-038-05

闫其涛）