红脉穗螟寄生蜂寄主选择研究
2022-05-30吕朝军钟宝珠李朝绪张楚毓赵建超
吕朝军, 钟宝珠, 李朝绪, 凌 青, 张楚毓, 赵建超
中国热带农业科学院椰子研究所,海南省热带油料作物生物学重点实验室,海南 文昌 571339
红脉穗螟Tirathabarufivena(Walker)是槟榔ArecacatechuL.、油棕ElaeisguineensisJacq.等棕榈作物的重要害虫,可通过为害花絮和心叶造成作物产量损失(黄山春等,2008; 周亚奎等,2012; Muhammadetal.,2018; Zulkeflietal.,2015),目前针对该虫的防治仍以化学防治为主(潘润东等,2021)。近年来随着种植户综合防治意识提升以及消费者对农产品质量要求的提高,生物防治技术在红脉穗螟防治上的应用逐渐被重视,如细点扁股小蜂ElasmuspunctulatusVerma Hayat (甘炳春等,2011a,2011b,2013)、垫蚹螋ChelisochesmorioFab.(钟宝珠等,2014)、昆虫病毒HaNPV(甘炳春等,2010)、昆虫病原线虫(钟宝珠等,2021a)、绿僵菌Metarhiziumanisopliae(吕朝军等,2014)等均对红脉穗螟具有防治潜力。
近年来,研究人员发现,褐带卷蛾茧蜂BraconadoxophyesiMinamikawa、周氏啮小蜂ChouioiacuneaYang (海南种)对红脉穗螟具有一定的寄生能力,其中前者寄生红脉穗螟幼虫,后者寄生红脉穗螟蛹(钟宝珠等,2021b)。目前,针对这2种寄生蜂的规模化繁育技术研究还较少,其中,吕朝军等(2020)筛选出对褐带卷蛾茧蜂繁育效果较佳的接种器材60目养虫管,林玉英等(2008)分析了褐带卷蛾茧蜂的室内种群生命表,而对这2种寄生蜂的寄主优化选择、最佳接种比例等均有待阐明。为此,本文选择了4种常用试验昆虫为供试寄主,研究了这2种寄生蜂对它们的寄生效果和最佳接种比例,以期为红脉穗螟寄生蜂的规模化繁育提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
褐带卷蛾茧蜂成虫和蜂茧均采自海南屯昌南坤镇槟榔园;周氏啮小蜂(海南种)成虫采自海南陵水县椰子园。米蛾Corcyracephalonica(Stainton)、大蜡螟Galleriamellonella(L.)、黄粉虫TenebriomolitorL.、大麦虫Zophobasatratus(Fab.)均为中国热带农业科学院椰子研究所自繁自养。其中,米蛾、黄粉虫和大麦虫采用麦麸饲养,大蜡螟采用人工饲料(吴艳艳等,2010)饲养。
试虫饲养、寄主选择试验和接种比例试验均在室内开展,繁育温度为(26±1) ℃,湿度70%~75%。以自制60目网管(φ30 mm,长75 mm)为褐带卷蛾茧蜂繁育器材,以指形管(φ15 mm,长100 mm)为周氏啮小蜂繁育器材。
1.2 试验方法
1.2.1 寄主选择 由于本试验中4种寄主的个体差异较大,操作中会出现寄生蜂麻痹寄主死亡而不产卵,及寄主着卵量存在较大差异的情况,因此,在保证充足寄主前提下,本研究以寄生蜂单雌繁蜂数为标准筛选最佳寄主。各处理寄生蜂均选择新羽化交配的雌蜂2头,接种米蛾数量为20头,大蜡螟、黄粉虫和大麦虫数量均为10头。寄生6 d后剔除未寄生的个体,持续观察被寄生的寄主,直至新的寄生蜂羽化为止,统计新羽化寄生蜂个体数并计算单雌寄生蜂所产后代个体数。每处理重复3次。
1.2.2 接种比例选择 褐带卷蛾茧蜂:大蜡螟5龄幼虫为寄主,蜂虫比分别为3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3。其中:3∶1处理中每管30头蜂、10头寄主;2∶1处理中每管20头蜂、10头寄主;1∶1处理中每管10头寄主、10头蜂;1∶2处理中每管10头蜂、20头寄主;1∶3处理中每管10头蜂、30头寄主。试验重复3次。统计各处理寄生蜂寄生率、单雌蜂繁蜂数及单寄主出蜂量。
周氏啮小蜂:以黄粉虫初蛹(1~2日龄蛹)为接种寄主。接种方法和数据统计方法同褐带卷蛾茧蜂。
1.3 数据分析
采用Excel 2010进行绘图,所得数据均用平均数±标准误表示,差异显著性比较采用邓肯氏新复极差检验法(DMRT法)。
寄生率/%=被寄生寄主数/寄主总数×100;
单雌繁蜂量=各处理总出蜂数/各处理接种雌蜂数量;
单寄主产蜂量=各处理总出蜂数/各处理接种寄主数量。
2 结果与分析
2.1 寄生蜂寄主选择
褐带卷蛾茧蜂可寄生米蛾和大蜡螟幼虫,以大蜡螟处理组的单寄生蜂繁蜂数最多,平均(30.83±5.45)头,其次为米蛾幼虫处理组,以黄粉虫和大麦虫为寄主接种褐带卷蛾茧蜂,均未看到寄主被寄生的现象(图1A)。表明供试的4种昆虫中,大蜡螟适宜用来繁育褐带卷蛾茧蜂,而黄粉虫和大麦虫无法作为褐带卷蛾茧蜂的繁育寄主。
供试4种昆虫蛹接种周氏啮小蜂后,寄主均出现被寄生的现象,但以大蜡螟和黄粉虫蛹为寄主的后代寄生蜂数量较多,单头寄生蜂平均繁蜂数分别为(37.50±1.80)和(44.83±7.78)头,显著高于米蛾处理组和大麦虫处理组(图1B)。从寄主饲养难易度和饲养成本的角度考虑,以黄粉虫蛹为周氏啮小蜂繁育寄主为宜。
2.2 寄生蜂与寄主接种比例选择
2.2.1 褐带卷蛾茧蜂 结果(表1)表明,随着蜂虫比的降低,大蜡螟的寄生率下降,其中:蜂虫比3∶1处理组,寄生率最高(93.33%);蜂虫比1∶3处理组,寄生率仅为31.11%。各处理的寄生蜂单雌产蜂数比较结果表明:蜂虫比3∶1处理组的出蜂数显著低于其他处理,仅为8.97头;蜂虫比2∶1、1∶1、1∶2和1∶3处理组单雌寄生蜂出蜂数分别为17.30、22.37、22.70和21.93头,且之间无显著差异。随着寄主数量的增加,单寄主出蜂数呈现下降趋势。因此,从寄主被寄生率、单雌出蜂数及单寄主繁蜂数等多方面考虑,以蜂虫比1∶1和2∶1接种最佳。
2.2.2 周氏啮小蜂 不同蜂虫比处理后,周氏啮小蜂寄生情况见表2。结果表明,在3∶1和2∶1处理中,寄主均被寄生蜂寄生,随着黄粉虫蛹比例增加,寄生率下降。单雌产蜂量中,3∶1处理组出蜂量最少(平均45.91头),而以1∶1处理组最多(平均89.13头)。在黄粉虫单蛹出蜂数中,以3∶1和2∶1数量最多,分别为137.73和148.60头,之后随寄主增加,单蛹出蜂数呈现下降趋势。从试验结果可以看出,以2∶1的蜂虫比进行周氏啮小蜂的接种,无论寄生率还是寄生蜂的后代数量均较高。
图1 褐带卷蛾茧蜂(A)和周氏啮小蜂(B)以4种昆虫幼虫为寄主的单雌繁育后代数量Fig.1 Number of offspring per B. adoxophyesi (A) and C. cunea (B) female larvae of four species of insect as hosts不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。 The different letters indicate significant difference (P<0.05).
表1 蜂虫比对褐带卷蛾茧蜂寄生效果的影响Table 1 Effect of ratio of wasp and host on parasitism of B. adoxophyesi
表2 不同蜂虫比接种对周氏啮小蜂寄生效果的影响Table 2 Effect of different ratio of wasp and host on parasitism of C. cunea
3 讨论
在天敌昆虫的规模化繁育过程中,首先需要解决的是寄主选择问题,选择适宜的寄主可以在保障天敌获得最大量后代的同时大幅降低繁育成本。研究显示,花绒寄甲Dastarcushelophoroides(Fairmaire)寄主选用大麦虫蛹繁育出的后代成虫的体长、体宽、体质量均值都比原寄主松褐天牛MonochamusalternatusHope幼虫繁育出来的大(姜嫄等,2021),而黄粉虫蛹、大蜡螟幼虫无法繁育出花绒寄甲成虫(王志华等,2018),其中黄粉虫蛹由于表皮硬化过快导致花绒寄甲初孵幼虫无法寄生(郑华英等,2016)。徐秀倩等(2019)在中华甲虫蒲螨PyemoteszhonghuajiaYu, Zhang & He 替代寄主研究发现,麻天牛ThyestillagebleriFaldermann的寄生率最高为99.33%,且产品成品率高达96.00%,显著高于黄粉虫初蛹和大麦虫初蛹,且所需培养时间短。本研究中,供试4种昆虫幼虫仅大蜡螟和米蛾可以被褐带卷蛾茧蜂寄生,其中以大蜡螟为寄主产生的后代要高于米蛾。在试验中发现,褐带卷蛾茧蜂在确定寄主时,会先麻痹寄主,之后用产卵器在虫体表面反复试探,同时伴随用口器清洁寄主体表的行为。由于繁育饲料的不同,米蛾采用麦麸饲养,大蜡螟则选择人工饲料饲养,导致米蛾体表的粉尘远多于大蜡螟,褐带卷蛾茧蜂在清理米蛾体表时所用时间高于大蜡螟,同时大蜡螟体型要大于米蛾,且大蜡螟饲料中含有蜂蜜等甜味物质,可能是褐带卷蛾茧蜂易于选择大蜡螟进行寄生的原因。供试的4种昆虫蛹均可繁育出周氏啮小蜂,但繁蜂效果存在较大差异,其中以黄粉虫和大蜡螟蛹的效果较好。
在寄生蜂繁育过程中,适宜的蜂虫比对于接种的成功率和繁育成本控制具有重要意义。王志华等(2018)研究表明,大麦虫作为花绒寄甲幼虫替代寄主,最佳接虫比为1∶5,此时化蛹率达70.40%,羽化率达94.03%。麦蛾茧蜂与印度谷螟幼虫按6(对)∶20 (头)接入时,子代羽化成蜂数最多(87.5头),且雌蜂比例最大(黄衍章等,2016)。杨文波等(2018)和代平礼等(2005)发现,以黄粉虫初蛹为寄主,不同蜂虫比对管氏肿腿蜂SclerodermaguaniXiao et Wu繁蜂量、寄生成功率等指标有较明显的影响,蜂虫比2∶1时各项指标达到最佳。吴伟等(2008)在管氏肿腿蜂和川硬皮肿腿蜂SclerodermasichuanensisXiao的寄主接种试验中发现,以松墨天牛幼虫为寄主,蜂虫比3∶1时2种肿腿蜂感染率、寄生率、产卵量和出蜂量等均最佳。本研究中,综合寄生蜂的寄生率、单雌繁蜂数和单寄主出蜂数等因素,褐带卷蛾茧蜂和大蜡螟幼虫以蜂虫比1∶1、2∶1接种最佳,而周氏啮小蜂和黄粉虫以2∶1的蜂虫比进行接种效果较好。同时,本研究发现,褐带卷蛾茧蜂和周氏啮小蜂麻痹寄主的数量要远远高于最终选择寄生的寄主数量,其最终选择寄生的具体原因还有待进一步研究。