七星瓢虫的种内捕食行为*
2022-01-11陈蓓蓓张丽英廖朝选
魏 杰,陈蓓蓓,朱 平,付 宇,谢 源,张丽英,廖朝选▲
(1贵州省检测技术研究应用中心,贵州 贵阳 550002;2贵州省分析测试研究院,贵州 贵阳 550014;3农业农村部农药检定所,北京 100125)
七星瓢虫(CoccinellaseptempunctataL.)是鞘翅目、瓢虫科的捕食性昆虫,能够捕食并控制蚜虫、介壳虫、枸杞木虱、粉虱等农业害虫,对于田间虫害防治与自然调节具有重要意义[1-3]。由于虫害的大量发生以及害虫抗性的不断增加,生物防治成为当前防虫控害的研究热点,有关异色瓢虫、七星瓢虫作为生防生物于田间应用已有大量的报道[4-5]。由于七星瓢虫属于捕食性天敌,可捕食害虫的同时广泛存在种内捕食行为使得规模化生产应用时受到严重限制[6-7]。我们前期对七星瓢虫的研究中,也发现了同筐饲养的三龄或四龄同龄幼虫间以及四龄幼虫对蛹的捕食现象,但也观察到未发生捕食行为的情况。前人研究表明,瓢虫的种内捕食行为与食物量息息相关,我们在实验中也发现该现象[6]。
一般在规模化生产七星瓢虫时,为避免不同批次卵间较长孵化时间差距,导致发生初生幼虫对卵的大量取食以及不同批次间幼虫个体差异较大,会选择使用同批次的七星瓢虫卵进行孵化及饲养,在此过程中同批次饲养基本为同龄幼虫[8]。因此通过自培育七星瓢虫,针对同龄七星瓢虫的种内捕食行为研究,从若虫到成虫期间,饲喂不同的食物量,探究单次饲喂和两次饲喂食物对七星瓢虫种内捕食行为的影响,为七星瓢虫的规模化生产提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 实验仪器、材料
人工气候培养箱(厂家:上海比郎仪器制造有限公司,型号:PRX-250B),指形管(内表面积:53.38 cm2),黑布,橡皮筋,饲养夹,饲养盒,棉签。
1.2 实验虫源
用于实验的七星瓢虫来源贵州省分析测试研究院,七星瓢虫饲养在聚丙烯饲养盒(规格为30 cm×20 cm×25 cm)中并置于人工气候培养箱内,温度25 ℃±2 ℃,湿度75%±5%,光暗比(16 h∶8 h),每天饲喂新鲜的蚜虫,收集七星瓢虫卵放入9 cm培养皿中置于8 ℃冰箱中冷藏保存,相邻三天的瓢虫卵为一个批次。
蚜虫来源实验室蚕豆苗繁殖而得。
1.3 实验方法
将收集的同一批次七星瓢虫卵置于人工气候培养箱中孵化,温度25 ℃±2 ℃,湿度75%±5%,光暗比(16 h∶8 h),待卵孵化出七星瓢虫幼虫后及时使用棉签将幼虫轻挑出至饲养盒饲喂新鲜低龄蚜虫,七星瓢虫幼虫成长至二龄幼虫期后,挑选个头大小一致,状态健康的二龄幼虫10头/组放入指形管中并饲喂新鲜蚜虫后用黑布与橡皮筋封紧管口,共10组进行两次饲喂试验,另设10组进行单次饲喂试验。两次饲喂试验:根据不同虫龄逐渐增加饲喂量,第一时段(上午九点至十点)与第二时段(下午四点至五点)两个时段足量饲喂新鲜蚜虫,保证每个时段饲喂时管内蚜虫仍有余量,全部幼虫化蛹后停止饲喂,全部蛹羽化后试验结束。单次饲喂试验:每日只进行第一时段(上午九点至十点)饲喂新鲜蚜虫,饲喂量与两次饲喂试验第一时段饲喂量一致。在试验过程中每日饲喂前、饲喂后1 h内、下午一点到两点等时段对七星瓢虫幼虫的健康状态、虫龄、化蛹、羽化、被捕食等情况进行观察并记录。
2 结果与讨论
由表1可知,按照两次饲喂方法进行试验,七星瓢虫二龄幼虫、三龄幼虫、四龄幼虫以及同管中未化蛹的四龄幼虫对瓢虫蛹均未发生种内捕食行为,期间正常死亡的瓢虫数为3只,占总数的3%。
表1 两次饲喂试验结果Tab.1 Test results of feeding mode (ii)
由表2可知,按照单次饲喂方法进行试验,七星瓢虫在二龄与三龄期均未发生同龄捕食行为,种内捕食行为始发在试验第4天第一时段饲喂前即部分七星瓢虫幼虫进入四龄期时,每组都有发生种内捕食行为,且被捕食的个头都相对较小,被捕食个体基本被啃食只剩头部,只有个别四龄幼虫还在啃食,说明在观察之前较长时间就发生了捕食行为,试验所有管内均无剩余蚜虫。在观察中发现七星瓢虫幼虫附近有蚜虫与同类时,都会选择爬向蚜虫进行捕食,未发现相反现象,单次饲喂每天只有第一时段饲喂蚜虫,直至第二时段观察时管内仍剩有少量蚜虫且基本未发生种内捕食行为(试验第5天第二时段其中一管由于蚜虫极少发生一只瓢虫幼虫被捕食),每次发现种内捕食现象基本是在第一时段饲喂前,由于单次饲喂第二时段未补充蚜虫,导致蚜虫出现短缺甚至没有,七星瓢虫四龄幼虫需要足够的食物才能发育成熟进入蛹期,在无蚜虫可捕食时,四龄幼虫会对周围的同类进行捕食,而在捕食过程中个头相近甚至更大的幼虫会挣扎反击,一些个头较小、龄期较低、或刚进入四龄期时身体柔软的幼虫,由于反击抵抗能力弱会优先被捕食,随着同一管内的较弱小幼虫被捕食,当试验进入四龄幼虫后的三天(即试验第4天至第6天)总共被捕食的七星瓢虫数量达到38只,被捕食率高达38.8%。试验第七天开始部分七星瓢虫幼虫身体表面逐渐变浅灰色,运动活性降低,逐渐进入预蛹期与化蛹期,同时捕食量也较进入四龄期的前三天大幅减少,仅饲喂第一时段也能保证全天蚜虫的供给,未出现蚜虫被捕食完的情况,由于有足够的蚜虫,在之后的试验周期并未发生种内捕食行为。由于前期食物不足,导致单次饲喂试验在全体化蛹与羽化周期都较两次饲喂试验推迟一天,正常死亡率为2%。由此可知,同类不是七星瓢虫捕食的优选对象,在蚜虫存在时,各龄七星瓢虫会优先选择捕食蚜虫,在蚜虫极少甚至缺失时,高龄七星瓢虫间才会出现种内捕食行为。这一研究发现与高桥敬一[9]研究中在不饲喂食物时二龄以上幼虫会发生较多自相残杀的现象,当给予食物后这一现象几乎不会发生的结果一致。
表2 单次饲喂试验结果Tab.2 Test results of feeding mode (i)
3 结论
七星瓢虫是生物防治中重要的捕食性天敌昆虫,在绿色防控中具有重要的意义。七星瓢虫低龄幼虫有食卵习性、高龄幼虫间具有种内捕食的行为[10],导致在生防生产中七星瓢虫的存活率较低。给予足量的食物,可有效避免七星瓢虫的种内捕食行为,从而提高幼虫存活率,这与异色瓢虫无论食物充足与否均会发生自相残杀的行为[11]不同,七星瓢虫差异化的捕食行为在规模化生产应用中比异色瓢虫具有显著的优势。
七星瓢虫与其他昆虫一样,具有避险的本能。在蜕皮或化蛹临近期,会选择在植株叶片背部、外置卡片等边角、管沿等位置作为栖息地。蜕皮后或羽化后开始觅食的七星瓢虫,会选择光亮的地方进行,当觅食区出现蜕皮期或蛹期同类时,并不会立即进行攻击,及时补充蚜虫,七星瓢虫将不会捕食同类。试验中蜕皮或化蛹的七星瓢虫通常会选择在较为黑暗的管布上进行,因此蜕皮期的瓢虫和蛹通常被认为是安全的。
由研究所知,在足量的食物下,同龄七星瓢虫不会出现同类捕食行为,在生防生产中设置避险区间,及时转移孵化、蜕皮后和羽化的瓢虫,并及时补充食物、保证食物充足将有效提高七星瓢虫的存活率,提升七星瓢虫在生物防控中的作用。