温度和光周期对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾效果的影响

徐子英，路子云，杨小凡，冉红凡，李建成*，李文香*

（1. 河北北方学院，张家口 075000；2. 河北省农林科学院植物保护研究所，保定 071000）

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda，属鳞翅目Lepidoptera，夜蛾科Noctuidae，灰翅夜蛾属Spodoptera[1]，又称伪黏虫、秋行军、秋黏虫等。该虫具有较强的适生范围，迁飞性强、食性杂、寄主范围超过76科350多种植物，以禾本科、菊科和豆科为主[3]，是全世界重点防治的重要农业害虫[2]。自2019年入侵我国云南后，在全国迅速扩散蔓延，对我国的玉米、小麦、高粱、花生和大豆等作物的安全生产构成了重大威胁[4]。

管侧沟茧蜂Microplitis tuberculifer (Wesmael)属膜翅目Hymenoptera，茧蜂科Braconidae，小腹茧蜂亚科，侧沟茧蜂属，是一种优良的本土寄生性天敌昆虫，羽化当天就可以完成交配、寄生，偏爱寄生夜蛾科低龄幼虫，如甜菜夜蛾Spodoptera exigua、黏虫Mythimna separata (Walker)和斜纹夜蛾Spodoptera litura Fabricius等[5]，寄主范围广。管侧沟茧蜂最适寄生温度为23 ℃，最适发育温度为23 ℃～27 ℃。在19 ℃～25 ℃条件下，单头雌性管侧沟茧蜂平均产茧30个，最多产茧89个，平均寿命最长13 d。管侧沟茧蜂在25 ℃条件下，完成1个世代发育历期为14.64 d[6-8]。

在自然条件下，影响寄生蜂寄生效果的因素有很多，如温度、光周期等。昆虫是变温动物，其生长发育会受到外界的环境变化影响[9]，从而影响着昆虫的发生分布[10,11]。而光周期对昆虫的生长发育、体色变化、性别比例、温度的耐受性及对昆虫滞育的诱导及解除等多种生理活动可进行调控[12-17]。利用寄生蜂与寄主互作关系来防治害虫，已经成为农业害虫生物防治的热点。目前，草地贪夜蛾是严重威胁我国农业安全生产的重大农业害虫，因此亟需研究草地贪夜蛾的适宜天敌及天敌昆虫寄生的最佳环境条件，路子云等[18,19]研究表明管侧沟茧蜂对草地贪夜蛾低龄幼虫寄生效果显著。但是关于温度和光周期对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾效果的影响，目前鲜有报道。因此，本研究为明确不同温度和光周期对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾效果的影响，为利用管侧沟茧蜂防治草地贪夜蛾提供科学理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

1.1.1 供试寄主 草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda种群于 2019年采自云南省安宁市（24°91′65′ N，102°46′97′ E）的玉米田，在人工气候培养箱（温度27 ℃±1 ℃、湿度70%±10%、光周期14L:10D）连续饲养多代，建立稳定的实验种群。本试验采用6日龄草地贪夜蛾幼虫作为试虫，饲喂以新鲜的玉米幼苗。

1.1.2 供试寄生蜂 管侧沟茧蜂Microplitis tuberculifer由河北省农业科学院植物保护研究所天敌昆虫实验室提供，是实验室长期保留的稳定种群，以黏虫幼虫为寄主经室内扩繁多代的实验室种群。

1.2 温度对管侧沟茧蜂结茧率、畸形率和羽化率的影响

试验设置16 ℃、20 ℃、24 ℃、28 ℃和32 ℃共5个温度处理，分别在2个光周期10L:14D及14L:10D条件下，研究温度对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾效果的影响。

试验方法：挑选体型大小一致、健壮的草地贪夜蛾6日龄幼虫，将其放入直径为10 cm的玻璃瓶中，玻璃瓶底部加入适量新鲜的玉米嫩苗，供其取食，每个玻璃瓶中放入50头幼虫，并接入已充分交配24 h的管侧沟茧蜂5对（雌:雄＝1:1），在罐头瓶侧壁吊放蘸有10%蜂蜜水的棉球供寄生蜂取食，在罐头瓶上覆盖黑布，并用塑料绳缠紧，放入上述试验条件的培养箱中，在上部再覆盖黑布。寄生24 h后将草地贪夜蛾幼虫单头转移至50 mL的塑料管中（塑料瓶中加入玉米叶），使用白布封口，将其放在上述温度条件下的光照培养箱内饲养。每天定时观察并清除虫粪，更换玉米苗，直至寄生蜂结茧或草地贪夜蛾死亡为止。及时记录草地贪夜蛾存活情况及寄生蜂结茧情况，羽化情况，统计结茧率、羽化率和茧畸形率，对滞育茧进行解剖。结茧率（%）＝（出茧虫数/供试虫数）×100；羽化率（%）＝（羽化茧数/出茧数）×100；茧畸形率（%）＝（畸形茧数/出茧数）×100。每个处理50头幼虫，重复3次。

1.3 温度对管侧沟茧蜂卵-幼虫、羽化历期、成虫寿命及茧重的影响

试验设置同1.2。

幼虫结茧后，取出蜂茧装入新的玻璃试管中，用白布封口后放入白色四方体硬塑料盒（35 cm×25 cm×10 cm）中，盒子上部用湿毛巾覆盖，每天更换湿毛巾，放入上述条件培养箱中，24 h后，用天平称量单头蜂茧的茧重。待茧羽化，在试管中吊放沾有10%蜂蜜水的脱脂棉球饲喂成蜂，每天定时饲喂，直至成蜂死亡，记录死亡日期，统计子代管侧沟茧蜂成蜂寿命。每个处理50个幼虫，重复3次。在试验过程中死亡的个体不计入统计结果。

1.4 光周期对管侧沟茧蜂结茧率、畸形率和羽化率的影响

试验设置光周期8L:16D、10L:14D、12L:12D、14L:10D和16L:8D共5个光周期处理。分别在16 ℃和28 ℃共2个温度条件下，研究比较光周期对管侧沟茧蜂寄生效果的影响。

试验方法同1.2。

1.5 光周期对管侧沟茧蜂卵-幼虫、羽化历期、成虫寿命及茧重的影响

试验设置同1.4。试验方法同1.3。

1.6 数据统计与分析

数据统计分析用Excel 2003和SPSS 16.0软件进行方差分析，采用Duncan氏新复极差法（P≤0.05）比较数据均值的差异显著性。所有数据均采用平均值±标准误（Mean±SE）表示。

2 结果与分析

2.1 温度对管侧沟茧蜂结茧率、茧重、茧畸形率和羽化率的影响

温度对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾效果有显著影响。在光周期10L:14D条件下，20 ℃、24 ℃和28 ℃时管侧沟茧蜂对草地贪夜蛾的寄生效果均较好，其中结茧率分别为71.33%、76.67%和75.33%，畸形率分别为5.33%、2.67%和3.33%，羽化率分别为61.33%、62.00%和62.00%（P＜0.05）。16 ℃和32 ℃下寄生能力降低，结茧率分别为 38.67%和 57.33%，且 16 ℃能诱导管侧沟茧蜂进入滞育。茧重随温度升高显著降低，其中24 ℃、28 ℃、32 ℃时差异不显著（P＞0.05）。

在光周期14L:10D条件下，20 ℃、24 ℃和28 ℃时结茧率分别为92.67%、75.33%和76.00%，显著高于16 ℃（47.33%）和32 ℃（62.00%）（P＜0.05）。16 ℃、20 ℃、24 ℃、28 ℃和32 ℃下的茧畸形率无显著差异（P＞0.05）。20 ℃时羽化率显著最高，为85.33%，其次为24 ℃和28 ℃，羽化率分别为62.27%和64.00%，16 ℃和32 ℃羽化率较低。茧重在16 ℃～32 ℃随着温度升高逐渐显著降低（P＜0.05）（表1）。

表1 温度对管侧沟茧蜂结茧率、茧重、茧畸形率和羽化率的影响Table 1 Effect of temperature on parasitism rate, cocoon weight, deformity rate and eclosion rate of M. tuberculifer

2.2 温度对管侧沟茧蜂卵-幼虫、蛹期和成虫寿命的影响

温度对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾后的子代蜂发育有显著影响。在光周期10L:14D和14L:10D条件下，管侧沟茧蜂的发育历期随着温度的升高明显缩短，32 ℃时卵-幼虫期、蛹期和成虫期分别为6.49 d、5.04 d、6.65 d和6.23 d、4.9 d、3.93 d（P＜0.05）（表2）。

表2 温度对管侧沟茧蜂卵-幼虫历期、蛹期和成虫寿命的影响Table 2 Influence of temperature on egg-larvae stage, pupae and adult longevity of M. tuberculifer

2.3 光周期对管侧沟茧蜂结茧率、畸形率和羽化率的影响

光周期对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾效果无显著影响。28 ℃条件下，光周期 8L:16D、10L:14D、12L:12D、4L:10D和 16L:8D条件下，管侧沟茧蜂对草地贪夜蛾的寄生效果均较好，其中结茧率分别为84.00%、75.33%、76.00%、72.00%和71.33%，无显著性差异（P＞0.05）。不同光周期下，茧重、茧畸形率和羽化率均无显著性差异（P＞0.05）。

16 ℃条件下，不同光周期下管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾后的结茧率均较低，均小于50%且无显著性差异（P＞0.05）。光周期10L:14D和16L:8D下，茧重为0.0042 g，显著高于光周期8L:16D、12L:12D和14L:10D的0.0040 g。光周期从8L:16D到14L:10D，茧畸形率随着光照时间增加整体呈现增加趋势，其中在光周期14L:10D时达到最高值6.67%，从14L:10D到16L:8D显著降低（P＜0.05）。在光周期 8L:16D、10L:14D和 12L:12D条件下进入滞育，羽化率在其他光周期条件下没有显著性变化（表3）。

表3 光周期对管侧沟茧蜂结茧率、茧重、畸形率和羽化率的影响Table 3 Effect of photoperiod on cocoon formation rate, cocoon weight, abnormal rate and eclosion rate of M. tuberculifer

2.4 光周期对管侧沟茧蜂卵-幼虫、蛹期和成虫寿命的影响

在28 ℃条件下，光周期对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾后的卵-幼虫发育历期无显著性差异，均为7 d左右，蛹期均为5 d左右，其中光周期12L:12D时的蛹期最长（5.48 d），光周期14L:10D时的蛹期最短（4.90 d）。光周期对其成虫寿命有影响，当光周期为14L:10D时成虫寿命为8.82 d，显著高于其他光周期条件下的成虫寿命（P＜0.05）。当温度为16 ℃时，在光周期8L:16D、10L:14D和12L:12D条件下，管侧沟茧蜂进入滞育。光周期从8L:16D到10L:14D，卵-幼虫历期显著增加（P＜0.05）。光周期从10L:14D到14L:10D，卵-幼虫历期略微降低（P＜0.05）。光周期从14L:10D到16L:8D，蛹期显著降低（P＜0.05）。在16 ℃条件下，光周期对成虫寿命没有显著性变化（P＜0.05）（表4）。

表4 光周期对管侧沟茧蜂卵-幼虫、蛹期和成虫寿命的影响Table 4 Influence of photoperiod on egg-larvae stage, pupae and adult longevity of M. tuberculifer

3 讨论

研究发现，在光照时间10 h和14 h分别与16 ℃、20 ℃、24 ℃、28 ℃和32 ℃共5个温度处理下，管侧沟茧蜂均能寄生草地贪夜蛾幼虫，其中20 ℃、24 ℃和 28 ℃条件下，管侧沟茧蜂对草地贪夜蛾的寄生效果较好，结茧率＞70%，16 ℃和32 ℃下寄生能力降低。这与季香云等[20]研究的淡足侧沟茧蜂结果相一致，淡足侧沟茧蜂与本研究使用的管侧沟茧蜂均属于侧沟茧蜂属。淡足侧沟茧蜂在不同的温度条件下对寄主昆虫的结茧率明显不同，研究14 ℃～32 ℃温度内淡足侧沟茧蜂结茧率，在20 ℃与26 ℃时结茧率均为最高，29 ℃结茧率最低。而本研究中管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾幼虫后，在光照时间10 h时，24 ℃下结茧率最高，16 ℃时结茧率最低。当光照时间为14 h时，20 ℃下结茧率最高，16℃下结茧率最低。分析发生这种现象的原因可能是16 ℃低温条件下，管侧沟茧蜂活动能力减弱，结茧率降低。

温度能够显著影响管测沟茧蜂的滞育，路子云等[21]对管侧沟茧蜂的研究结果表明，在17 ℃，光照时间平均低于12 h时，有5%左右的蜂茧会进入滞育；而当光照时间平均低于11.5 h时，99.70%的蜂茧会进入滞育；当温度大于22 ℃时，无论增加或者降低光照时间，蜂茧均不进入滞育。本试验研究发现，温度大于20 ℃，无论增加或者降低光照时间，蜂茧均不进入滞育，分析原因可能是因为饲喂寄主食物不同，本试验采用新鲜的玉米幼叶，路子云等[7]研究采用的是人工配方饲料。

温度对管侧沟茧蜂的畸形率也有影响，利用管侧沟茧蜂寄生4日龄、6日龄、8日龄的草地贪夜蛾，其茧畸形率分别为 47.80%、55.19%、58.59%[21]。本试验研究结果显示，茧畸形率均小于 15.00%。分析原因可能是由于试验过程中饲喂草地贪夜蛾幼虫的食物不同，导致草地贪夜蛾幼虫生长发育不同，从而导致茧畸形率存在差异，本试验采用新鲜的玉米幼叶，路子云等[7]研究采用的是人工配方饲料。

温度能够显著影响管侧沟茧蜂的茧重，随着温度的升高茧重下降。产生这种现象的原因可能是在16 ℃条件下，管侧沟茧蜂结茧历期长，积累的干物质较多。

温度能够显著影响管侧沟茧蜂的发育历期（卵-幼虫期、蛹期和成虫期），本试验结果表明，随着温度的升高，管侧沟茧蜂的发育历期明显缩短。这与前人对其他寄生蜂的研究结果较一致，丽蚜小蜂Encarsia formosa在寄生烟粉虱Bemisia tabaci时，当温度为22 ℃，蛹期及成虫寿命分别为35.3 d和15.2 d，当温度为28 ℃时蛹期及成虫寿命为14 d和9.2 d[22]。不同温度下，斑翅食蚧蚜小蜂Coccophagus ceroplastae寄生橡副珠蜡蚧Parasaissetia nigra，在18 ℃～27 ℃，随着温度的升高蛹期减少，最长在18 ℃（54.00 d），最短在 27 ℃（22.8 d）[23]。

光周期对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾无显著影响。28 ℃条件下，光周期8L:16D至16L:8D结茧率均＞70%，16 ℃条件下结茧率较低。本试验设置的试验条件并未涵盖管侧沟茧蜂及草地贪夜蛾的极限发育温度，因此，其他温度处理与光照时间8 h、10 h、12 h、14 h和16 h组合条件下，管侧沟茧蜂对草地贪夜蛾的寄生效果仍需进一步研究。

本文初步验证了不同温度和光周期条件，对管侧沟茧蜂寄生草地贪夜蛾幼虫的影响，以期为田间利用该寄生蜂防治草地贪夜蛾提供科学依据。本试验是在室内培养箱中进行的，由于培养箱内温度、光周期与田间实际不断变化的温度、光周期有差异，所以在田间利用管侧沟茧蜂防治草地贪夜蛾还需要进一步试验验证。