草地贪夜蛾蛹寄生蜂——霍氏啮小蜂生物学特性

苏 豪，吕宝乾，张宝琴*，吴琦琦，卢 辉，唐继洪，吴晓霜,

（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）

草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda隶属鳞翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae灰翅夜蛾属Spodoptera[1,2]，是一种杂食性、迁飞性的重大入侵农业害虫，自 2019年初侵入我国后暴发成灾。在原产地，化学农药是防治草地贪夜蛾的重要措施[3]。化学农药有着效果明显、见效时间快、施用方便等优点，在草地贪夜蛾等重大农业害虫的防治中起着必不可少的作用[4]。如虱螨脲、印楝素、溴氰菊酯在一定浓度下可以影响草地贪夜蛾的胚胎发育[5]。草地贪夜蛾在入侵我国1年半时间便遍及26个省份，其在国内的快速扩散与人们长期单一和不合理使用农药不无关系。化学防治存在很多负面影响，如害虫抗药性的产生[6]，而生物防治是有害生物综合治理的重要组成部分，特别是对本地天敌进行保护利用，是防治草地贪夜蛾安全有效的防治方法，同时生物防治有助于减少化学农药的使用并减轻害虫抗药性。作为可持续集约化的核心组成部分，生物防治是对地方性和入侵性有害生物进行长期治理的合理性解决方案。

唐继洪等[7]在海南省首次发现了草地贪夜蛾蛹期寄生蜂天敌——霍氏啮小蜂Tetrastichushowardi。霍氏啮小蜂，隶属膜翅目Hymenoptera姬小蜂科Eulophidae啮小蜂亚科Tetrastichinae，又名黑棒啮小蜂，是一种多食性蛹期寄生蜂，可寄生鳞翅目、鞘翅目、鳞翅目、膜翅目、螳螂目和双翅目多种昆虫的蛹[8-11]，Baitha等[12]研究发现霍氏啮小蜂偏好寄生棉铃虫Helicoverpaarmigera和斜纹夜蛾S.litura，目前已经被多个国家引进，对蛀杆甘蔗、高粱和玉米等作物上的鳞翅目害虫具有很高的生物防治价值。霍氏啮小蜂于1963年被引入西印度群岛[13]；1993年又被引入南非进行害虫的生物防治[14]；2010年霍氏啮小蜂在巴西小蔗杆草螟Diatraeasaccharalis蛹内被发现[15]；越南利用霍氏啮小蜂防治甘蔗蛀茎螟Eldanasaccharina[16]。2013年9月廖永林等[17]在中国首次发现霍氏啮小蜂存在于广州地区的台湾稻螟Chiloauricilius蛹内，并记录了该蜂的部分生物学特性；同时，钟林海等[18]对霍氏啮小蜂的卵巢发育和外生殖器及其感器的超微结构进行观察，分析发现霍氏啮小蜂属于卵育型（synovigenic）寄生蜂，雌蜂初羽化时卵巢内几乎没有或只有少量成熟卵子，雌蜂需通过取食获取满足其卵子发生的营养。另外，郑溢华等[19]发现霍氏啮小蜂对玉米螟Pyraustanubilalis、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾S.exigua具有一定的控害作用，并对其外生殖器及其感器的超微结构进行描述。但是，营养补充和温度影响霍氏啮小蜂对草地贪夜蛾的生物防治效果的报道尚缺乏。不同营养和温度影响寄生蜂的田间寄生效能，同时也是影响其室内扩繁的重要参数。吕宝乾等[20,21]探究温度和营养对椰心叶甲啮小蜂T.brontispae和椰甲截脉姬小蜂Asecodeshispinarum的影响，为其室内扩繁和利用寄生蜂防治椰心叶甲Brontispalongissima提供了重要参考。吴琦琦等[22,23]表明温度和营养对椰子织蛾两种寄生蜂影响明显，为其室外放蜂补充了理论基础。因此，本文研究了不同营养和温度下，霍氏啮小蜂对草地贪夜蛾的防治潜能，对霍氏啮小蜂繁育和利用其对草地贪夜蛾进行生物防治都具有重要意义。另外，本研究为霍氏啮小蜂在海南建立种群和扩散提供了一定的理论参考，也为海南省草地贪夜蛾的防控提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

草地贪夜蛾在2019年5月份在海南省采集获得并繁殖5代以上供试验所用，饲养条件：温度26 ℃±2 ℃，相对湿度（70±10）%，光周期12L∶12D。霍氏啮小蜂采集于海南省被寄生的草地贪夜蛾蛹，将其带回室内，成蜂羽化后继续饲养扩繁，用室内饲养的草地贪夜蛾作为寄主进行繁殖和后续试验，饲养温度、相对湿度和光周期同上。

1.2 供试仪器

实验室能提供所需仪器及工具、材料，葡萄糖（广东广试试剂科技有限公司）、蔗糖（广东广试试剂科技有限公司）、蜂蜜（海南卓津蜂业有限责任公司）、试管（规格直径15 mm，长100 mm）；人工气候箱（上海一恒科学仪器有限公司生产MGC-300H型）；昆虫解剖针等试验仪器。

1.3 成蜂寄生率、羽化率、出蜂量、雌蜂占比和发育历期的统计

对于每个试验设计组合，选用初羽化（48 h内）的霍氏啮小蜂。营养源分别设为15%蔗糖、15%葡萄糖、15%蜂蜜水，以清水、不饲喂任何营养为空白对照。温度（26±2）℃，相对湿度（70±10）%，光周期12L∶12D，在每支试管中接入初羽化（48 h内）的雌蜂和雄蜂各1头，同时饲喂不同营养源，先让一对寄生蜂在试管中充分交配24 h，放入一粒1日龄草地贪夜蛾蛹让其寄生24 h，1 d后取蜂并将装有寄主蛹的试管放入温度箱。每隔2 d解剖一个蛹，霍氏啮小蜂羽化后，统计其雌蜂占比、发育历期、出蜂量，对未出蜂的寄主蛹进行解剖，统计其羽化率。寄生率（%）＝（被寄生蛹数/供试蛹数）×100，羽化率（%）＝（羽化蛹数/被寄生蛹数）×100，雌性比（%）＝已羽化雌蜂数/（已羽化雌蜂数＋已羽化雄蜂数）×100。每个处理40对寄生蜂，重复3次。

1.4 成蜂寿命的调查统计

收集初羽化（24 h内）的霍氏啮小蜂雌、雄蜂各40头，每只蜂装入到一支试管中，方法同上，每天早晚八点观察记录一次，并补充一次营养，记录成蜂存活情况，试验重复3次。

1.5 霍氏啮小蜂的世代有效积温及世代发育温度

根据雷米尔法则（Reaumur，1735），节肢动物完成某一发育时期的发育速度（定义为发育时间的倒数1/n）与温度呈线性关系：V＝K·T＋C。式中，K＝1/Q，C＝T/Q，T为发育温度，Q为有效积温。通过测得V、T两组试验数据来拟合V(T)-T的回归方程，采用最小二乘法，按照时间和温度在发育速率上的直线关系计算霍氏啮小蜂完成世代发育所需要的有效积温和发育起点温度[24,25]。依照霍氏啮小蜂的有效积温，结合海南省全年积温，可算出其在海南岛发生的世代数 N＝K1/K2（K1为霍氏啮小蜂有效积温，K2为海南岛全年积温）。

1.6 数据统计与分析

霍氏啮小蜂的寄生率、雌蜂占比、羽化率、成蜂寿命等采用Excel 2010进行数据的整理，运用SPSS 17.0软件计算均值和单因素Duncan’s方差以及Duncan’s新复极差分析法。

2 结果与分析

2.1 不同营养对成蜂寄生率、羽化率、出蜂量和子代雌蜂占比的影响

在26 ℃下，饲喂15%蜂蜜水后雌蜂寄生率与空白对照差异显著，但补充15%蔗糖水、15%葡萄糖水及清水与空白对照相比差异不显著（F4,14＝2.75，P＝0.089）（表 1）。饲喂 15%蜂蜜水与饲喂 15%蔗糖水、15%葡萄糖水、清水及空白对照相比，霍氏啮小蜂的羽化率差异显著（F4,14＝12.728，P＜0.005）（表1）。

饲喂3种不同糖源后，霍氏啮小蜂的出蜂量差异不显著，其中饲喂15%蜂蜜水的出蜂量最多，空白对照的出蜂量最少，且与清水、空白对照相比，差异显著（F4,14＝17.242，P＜0.0001），5组试验处理下，子代雌蜂占比差异不显著（表1）。

表1 补充营养对霍氏啮小蜂成蜂寄生率、羽化率、子代雌蜂比和出蜂量的影响Table 1 Effects of supplementary nutrition on parasitism rate, emergence rate, female ratio and number of offspring of T.howardi

2.2 不同营养对成蜂寿命和发育历期的影响

饲喂清水的雄蜂寿命与空白对照相比差异不显著，而饲喂3种不同糖源雌蜂寿命与空白对照差异显著。饲喂3种营养源均能延长雌、雄蜂的寿命，且补充15%蜂蜜水、15%蔗糖水、15%葡萄糖水的雌蜂寿命明显长于雄蜂的寿命。补充15%蜂蜜水、15%葡萄糖水、15%蔗糖水后雌蜂和雄蜂的寿命与空白对照均存在显著差异，其中补充15%葡萄糖水的雌蜂和雄峰寿命最长，分别为21.23和11.77 d（雌蜂寿命F4,14＝375.14，P＜0.0001；雄蜂寿命F4,14＝58.55，P＜0.0001）。不同营养源对霍氏啮小蜂发育历期的影响差异不显著，从寄生到出蜂的时间约为21 d（F4,14＝1.09，P＝0.41）（表2）。

表2 补充营养对霍氏啮小蜂成蜂发育历期和寿命的影响Table 2 Effects of supplementary nutrition on the developmental duration and longevity of T.howardi

2.3 不同温度对成蜂寄生率、羽化率、出蜂量和子代雌蜂占比的影响

在26 ℃条件下霍氏啮小蜂的寄生率最高，在18 ℃条件下寄生率最低，寄生率差异显著（F4,14＝62.17，P＜0.0001）。温度对霍氏啮小蜂的出蜂量和羽化率均有影响，羽化率（F4,14＝17.73，P＜0.0001），出蜂量（F4,14＝27.63，P＜0.0001），随着温度的升高，出蜂量增多，羽化率升高，其中在34 ℃条件下出蜂量和羽化率最高。温度对子代雌蜂占比的影响差异显著（F4,14＝4.23，P＝0.029）（表3）。

表3 温度对霍氏啮小蜂寄生率、羽化率、子代雌蜂比和出蜂量的影响Table 3 Effect of temperature on parasitism rate, emergence rate, female ratio and number of offspring of T.howardii

2.4 不同温度对成蜂寿命和发育历期的影响

温度对霍氏啮小蜂的寿命影响显著（雌蜂寿命F4,14＝74.06，P＜0.0001；雄蜂寿命F4,14＝43.22，P＜0.0001），随着温度的增加，霍氏啮小蜂的寿命逐渐缩短，在 18 ℃、22 ℃、26 ℃、30 ℃和34 ℃条件下，雌蜂的平均寿命分别为42.83、21.37、17.30、14.20和5.33 d，雄蜂的平均寿命分别为24.37、12.17、8.77、6.03和3.60 d，雌蜂寿命明显长于雄蜂寿命。温度对霍氏啮小蜂的发育历期影响显著（F4,14＝392.73，P＜0.0001），随着温度的增高，成蜂发育历期逐渐缩短（表4）。

表4 温度对霍氏啮小蜂成蜂发育历期和寿命的影响Table 4 Effect of temperature on the developmental duration and longevity of T.howardi

2.5 霍氏啮小蜂的世代有效积温及发育温度

利用有效积温和发育起点温度公式分别计算出霍氏啮小蜂的世代有效积温为 273.49日·度，世代发育起点温度为10.9 ℃，建立霍氏啮小蜂的世代发育回归模型为T＝10.9＋273.49V（V为发育速度），推算该蜂一年可以在海南发生9～11代。

3 讨论

糖源对寄生蜂的生存至关重要。Thompson[26]研究表明，在室内饲喂糖水对寄生蜂的寿命和寄生行为有重要影响。霍氏啮小蜂在野外主要食物来源分为寄主和非寄主食物，其在搜寻寄主、寄生、产卵的过程都需要消耗大量的能量，及时补充非寄主营养，可以有效地延长寿命，增加寄生效率。Jeffrey等[27]试验发现，补充不同营养影响寄生蜂产卵量、繁殖力和最终的适应能力。试验结果表明，饲喂15%葡萄糖的成蜂寿命是无饲喂任何营养成蜂寿命的6倍，补充糖类营养也可明显延长周氏啮小蜂的寿命[28]，Zoebelein[29]得出结论，在实验室条件下，糖水能延长寄生蜂的寿命高达20倍。霍氏啮小蜂寄生率试验中，除了补充15%蜂蜜水，其他糖源与不做任何处理对照组差异不明显，可能与霍氏啮小蜂初羽化时体内所含有的寄主营养有关。营养主要影响霍氏啮小蜂的寿命、出蜂量，而对发育历期、羽化率、子代雌蜂占比的影响不明显。因此，在实验室乃至天敌工厂扩繁时，为提高霍氏啮小蜂寿命可选用葡萄糖饲养，野外放蜂前可饲喂蜂蜜水以提高其野外寄生率。

在18 ℃～34 ℃范围内，霍氏啮小蜂子代雌蜂占比向两级逐渐升高，这与Yumi等[30]所做试验的研究结果类似，在极端（高和低）温度下饲养会导致雌蜂数量的增加。试验发现霍氏啮小蜂在过高及过低温度下，寄生率出现了明显的下降，Samietz 等[31]发现高低温影响其反应力，降低雌蜂产卵器插入的比例，雌蜂机械感觉宿主位置的活动减弱，导致寄生率下降。同时选用大小不同的寄主也会影响其寄生率，邹立亚等[32]曾选用大小不同的寄主，发现白蛾周氏啮小蜂Chouioiacunea寄生率与昆虫蛹的大小有关，因为柞蚕Anthereapernyi蛹相对较大，而美国白蛾Hyphantriacunea蛹相对较小，从而柞蚕蛹被寄生的比例较多。

1963年，霍氏啮小蜂作为禾本科蛀茎害虫栗灰螟C.infuscatellus的天敌被引入特立尼达岛[13]。其后霍氏啮小蜂又从菲律宾被引入南非对玉米螟进行生物防治[14]。Felix等[33]选用霍氏啮小蜂防治南非甘蔗螟D.saccharalis。Arun-Baitha[34]测定了不同温度对该蜂在印度白螟Scirpophagaexcerptalis蛹内羽化和存活的影响，对其在野外的生存能力进行评价，并运用该蜂对棉铃虫、斜纹夜蛾、马铃薯块茎蛾Phthorimaea operculella进行生物防治。综上所述，霍氏啮小蜂在害虫生物防治中具有良好的应用前景。糖类食物对延长霍氏啮小蜂寿命和提高繁殖能力具有重要作用。霍氏啮小蜂是一种热带寄生蜂，适合于海南省草地贪夜蛾的生物防治。由于该蜂蛹期低温适宜性差，室内繁殖或野外放蜂时注意选择合适的温度条件进行，田间释放时为该寄生蜂提供合适糖源作为营养补充对其更好的发挥其控害作用具有积极意义，这对今后霍氏啮小蜂的扩繁和生物防治都有重要意义。另外，本文只研究了温度与营养对霍氏啮小蜂生长繁殖、寄生羽化与寿命的影响，但关于光周期、湿度、不同寄主等因子对霍氏啮小蜂生长繁殖的影响还有待一步研究。