叉角厉蝽低温贮藏最适虫态和条件

汤永玉，赵 航，张 曼，梁 晨，邢孔政，吴国星，高 熹

（云南农业大学植物保护学院，昆明 650201）

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata属半翅目Hemiptera蝽科Pentatomidae，是很有利用前景和产业化发展价值的一类天敌昆虫，主要分布于热带和亚热带[1]。它的捕食范围涉及鳞翅目、膜翅目、鞘翅目、半翅目等40种以上的害虫幼虫，它能有效捕食草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda[2]、斜纹夜蛾Spodoptera litura[3]；绿额翠尺蛾Thalassodes proquadria[4]、黄野螟Heortia vitessoides[5]、粘虫Mythimna seperata[6]等鳞翅目害虫，是农林作物害虫的一种重要捕食性天敌昆虫，具有极高的生物防治潜能。叉角厉蝽一年可以繁殖多代，我国的农业生产者和科研工作者也很早就注意到了叉角厉蝽是一种具有开发和利用价值的本地天敌昆虫种类，并就如何利用该天敌昆虫进行了大量的研究和实践工作[7]。

利用天敌昆虫进行生物防治是害虫综合治理（IPM）中的关键环节[8]。在防治农林业害虫时，首先需要天敌昆虫提前积累足够的个体数量，而天敌昆虫数量在生物防治过程中一直是个难题，再加上有些昆虫只能在合适的温度条件下繁育，这更增加了天敌防治的困难，因此需要根据害虫的发生为害时期进行贮藏调控，从而实现天敌昆虫田间的同步大批量释放[9]。为了降低天敌昆虫新陈代谢速率和减缓生长发育过程，筛选天敌昆虫在低温下合适的贮藏时间及其贮藏的适宜虫态在延缓其发育进程中占有重要地位[10]。当前对天敌昆虫低温贮藏的研究较多，如烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis在3 ℃下冷藏，僵化2 d僵蚜的羽化率均高于其他发育阶段的僵蚜，冷藏30 d时僵蚜羽化率57.34%[11]；玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae经过低温驯化后，置于4 ℃冷藏90 d仍能保持60%以上的出蜂率[12]；普通草蛉Chrysope carnea卵在6 ℃下可安全贮藏13 d[13]；中华草蛉Chrysopa sinica成虫安全储藏天数为5 ℃、6 d；7 ℃、12 d；12 ℃、21 d；15 ℃、12 d[14]；越冬代异色瓢虫Harmonia axyridis成虫在6 ℃条件下加蜂蜜水冷藏60 d存活率为90%，冷藏105 d存活率超过60%[15]。但天敌昆虫长时间在低温条件下生存，会引发一系列的负面作用，导致天敌昆虫致死或亚致死效应明显增强[16]，因此寻找天敌昆虫低温下合适的贮藏时间与低温贮藏的适宜虫态便尤为重要。本研究从筛选合适叉角厉蝽低温贮藏的虫态和适宜的成虫贮藏条件两方面进行探究，为人工贮存、工厂化生产和释放提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

叉角厉蝽采自于云南省玉溪市元江县，在云南省昆明市云南农业大学养虫室内饲养，定期饲喂黄粉虫蛹Tenebrio molitor，设置室内温度（26±1）℃，光周期14L∶10D，RH 65%±10%。

1.2 试验方法

试验方法参考钟玉琪等[17]并进行了改进，具体方法为：

卵：将新产24 h内的卵置于一个带盖的小培养皿中，每皿40～50粒，共计60皿。设置5 ℃、10 ℃、15 ℃三个温度梯度，每个温度下处理20皿卵粒，每隔24 h取出1皿置于26 ℃下任其孵化，直至每个温度条件下的20皿全部拿出，统计每皿在26 ℃下的孵化率和在3个低温条件下的孵化情况。

若虫：设置7 ℃、10 ℃、13 ℃、16 ℃四个温度处理，选择5龄若虫，置于顶部开口并由100目纱网封口的塑料盒（17 cm×11.5 cm×7.0 cm）内，每盒4只，每个温度处理设置3个重复，每个重复5盒，食物为黄粉虫蛹，水为脱脂棉每日滴加清水，每日上午补充水与食物，观察并记录存活情况。死亡标准：用小毛笔轻触叉角厉蝽，无任何活动部位，直至所有若虫全部死亡或完成最后一次蜕皮羽化为成虫后死亡。

成虫：处理温度为7 ℃、10 ℃、13 ℃、16 ℃、26 ℃五个处理温度，同时设置四个不同食物条件（饥饿、只提供食物、只提供水、同时提供水与食物），选择羽化2 d内的叉角厉蝽雌雄成虫，每盒雌雄各两只，每个温度处理设置3个重复，每个重复10盒，每日提供水与食物，其余与若虫相同，每日观察与记录存活情况[17]。

1.3 数据统计与分析

利用Excel 2010进行数据整理，再利用DPS的双因素方差分析检验低温、食物及二者交互作用对叉角厉蝽成虫寿命影响（P＝0.05），利用DPS模型拟合回归方程，计算不同处理组合下叉角厉蝽的致死中时间（LT50）。

2 结果与分析

2.1 低温对卵孵化率的影响

在低温贮藏条件下，随着贮藏时间的延长，叉角厉蝽卵的孵化率逐渐下降（图1）。叉角厉蝽卵在5 ℃条件最长可贮藏时间为6 d，10 ℃条件下最长可贮藏9 d，15 ℃条件下最长可贮藏11 d，之后便不能正常孵化。总体来看，同一贮藏时间孵化率15 ℃＞10 ℃＞5 ℃。

图1 冷藏天数对叉角厉蝽卵孵化率的影响Fig.1 The effect of cold storage days on the hatching rate of the eggs of Eocanthecona furcellata

2.2 低温对5龄若虫寿命和存活率的影响

在4个温度的贮藏条件下，随着时间的延长，叉角厉蝽5龄若虫存活率逐渐下降，7 ℃条件下的最长寿命为22 d；16 ℃条件下的最长存活时间为76 d（图2）；4个温度下平均寿命保持在14.41～17.08 d，且4个温度处理间平均寿命没有显著差异（图3）。

图2 冷藏天数对叉角厉蝽5龄若虫存活率的影响Fig.2 The effect of cold storage days on the survival rate of Eocanthecona furcellata 5th instar nymphs

图3 叉角厉蝽5龄若虫在不同温度处理下的寿命Fig.3 Longevity of Eocanthecona furcellata 5 th instar nymphs under different temperature conditions

2.3 低温对成虫寿命、存活率和LT50的影响

2.3.1 低温对成虫寿命的影响 对低温和食物组合的 16个处理进行双因素方差分析，发现低温、食物及二者交互作用对叉角厉蝽雌成虫和雄成虫寿命都有显著影响（表 1）。7 ℃时，雌雄成虫在四种食物处理条件下均没有显著差异（图4）。高于7 ℃的同一温度条件下，叉角厉蝽雌、雄成虫寿命在提供水或同时提供水与食物时显著长于饥饿或仅提供食物。雌成虫的寿命在 13 ℃或 16 ℃两个温度时，同一温度仅补充水与同时补充水和食物间无显著差异；雌成虫16 ℃同时补充水与食物条件下，平均寿命在4个低温条件和食物条件下最长，为49.78 d（图4A）。雄成虫同时提供水和食物条件下，10 ℃、13 ℃两个温度平均寿命无显著差异，平均寿命在13 ℃同时补充水和食物时最长，为44.00 d（图4B）。

图4 叉角厉蝽成虫在不同温度处理下的寿命Fig.4 Longevity of Eocanthecona furcellata adults under different temperature conditions

表1 低温与食物对叉角厉蝽成虫寿命影响的双因素方差分析Table 1 Two-way analysis of variance for significance of the effects of food and low temperatures on the longevity of Eocanthecona furcellata adults

2.3.2 低温对成虫存活率的影响 在几种贮藏条件下，随着贮藏时间的延长，叉角厉蝽存活率逐渐下降。成虫在饥饿与仅提供食物的冷藏条件下的存活率始终低于仅提供水与同时提供水和食物的存活率（图 5、图6）。在所有温度条件下，成虫食物条件为饥饿或仅提供食物时，存活率随贮藏时间的延长快速下降；7 ℃时，无论何种食物条件下，均表现为快速下降（图5 A、图6 A）；在其他温度下，仅提供水与同时提供水与食物表现为缓慢下降（图5B～E，图6B～E）。同时提供水和食物条件下，雌成虫在16 ℃条件下寿命最长，为92 d（图5D）；雄成虫在16 ℃条件下寿命也是最长，为99 d（图6D）。仅提供水的条件下，雌成虫在16 ℃时寿命最长，为100 d（图5D），13 ℃时次之，为79 d（图5C）；雄成虫在16 ℃时最长，为96 d（图6D），13 ℃时次之，为78 d（图6C）。

图5 冷藏天数对叉角厉蝽雌性成虫存活率的影响Fig.5 The effect of cold storage days on the survival rate of Eocanthecona furcellata female adults

图6 冷藏天数对叉角厉蝽雄性成虫存活率的影响Fig.6 The effect of cold storage days on the survival rate of Eocanthecona furcellata male adults

2.3.3 不同低温条件下存活率达80%的冷藏时间 从食物条件来看，存活率达80%时，仅提供水与同时提供水和食物这两个条件下叉角厉蝽成虫的存活时间比饥饿与仅提供食物长；从温度条件来看，同一食物条件时，雌成虫在13 ℃和16 ℃时存活时间高于7 ℃和10 ℃，雄虫在10 ℃和13℃条件下存活时间高于7 ℃和16 ℃；在同时提供水与食物条件下，雌虫在13 ℃和16 ℃的冷藏时间比7 ℃、10 ℃的冷藏时间长，为21.67 d、22.00 d，10 ℃时雌虫冷藏时间仅次于13 ℃和16 ℃，为17.00 d；在同时提供水与食物条件下，雄成虫在10 ℃和13℃的冷藏时间显著长于7 ℃、16 ℃条件下的冷藏时间，为25.33 d和21.00 d（表2）。

表2 叉角厉蝽成虫在不同冷藏条件下存活率达80%的冷藏时间Table 2 The cold storage time that the survival rate of the Eocanthecona furcellata adult is 80% under different cold storage conditions (d)

2.3.4 低温贮藏对成虫LT50的影响 利用DPS拟合回归方程得出各种贮藏条件下叉角厉蝽成虫的LT50如表3所示。同一温度下，不同处理间的LT50由大到小依次为：同时提供水与食物，只提供水，只提供食物，饥饿；7 ℃～16 ℃的低温下，叉角厉蝽成虫的LT50随温度升高而延长；在同时提供食物与水条件下，雌成虫在16 ℃下LT50为49.32 d，雄成虫在13 ℃下LT50为43.62 d，二者均为该食物条件下的最大值；在仅提供水的条件下，雌成虫在16 ℃下LT50为45.77 d，雄成虫在13 ℃下LT50为37.03 d，二者均为该食物条件下的最大值。

表3 叉角厉蝽成虫在不同冷藏条件下的LT50Table 3 The LT50 of Eocanthecona furcellata adults under different storage conditions (d)

3 讨论

本文研究了低温条件对叉角厉蝽卵、若虫、雌雄成虫的影响。从贮藏时期与存活率来看，低温贮藏叉角厉蝽成虫期要优于若虫期和卵期；在低温贮藏成虫时仅提供水和同时提供水与食物的效果要显著优于仅提供食物和饥饿；同时提供水与食物的效果优于只提供水；在同时提供食物与水的条件下雌成虫在16 ℃、雄成虫在10 ℃或13 ℃下平均寿命分别为49.78 d、39.41 d和44.00 d，存活率达80%的冷藏时间为22.00 d、25.33 d和21.00 d，LT50分别为49.32 d、38.98 d和43.62 d；综合考虑存活率、寿命等适合度因素，叉角厉蝽的低温贮藏可选择成虫期在16 ℃（雌虫）、10或13 ℃（雄虫）同时提供食物与水的条件下进行。

本试验研究结果表明，除26 ℃外，同一温度条件下，提供食物与饥饿两个处理之间无显著差异。出现这一现象的原因可能是由于叉角厉蝽的取食策略为口外消化，即将富含多种消化酶和毒蛋白的唾液注射入食物昆虫内，体外消化后通过口针吸入口内[18,19]，而在低温条件下，可能影响了叉角厉蝽唾液的合成分泌或酶蛋白的活性而影响其取食食物的能力[20]，导致了只提供食物的效果与饥饿类似；同时叉角厉蝽作为变温动物，在低温条件下，虫体活动降低，基础代谢降低，能量消耗相对较低，对能量的需求也随之下降，因此在低温条件下仅提供水与两者同时提供在寿命上无显著差异，但在 26 ℃时仅提供水寿命便显著缩短[17]。

在研究中我们发现，随着温度降低，叉角厉蝽成虫与5龄若虫所需水与食物的量减少，且16 ℃中5龄若虫有部分能够完成蜕皮羽化为成虫但成虫较容易畸形，这与廖平[22]对蠋蝽低温饲养研究中观察到的现象相似，食物与水需求的量减少一方面原因可能是由于低温导致叉角厉蝽取食下降，另一方面可能是由于低温给予黄粉虫蛹一定的保鲜作用，并减少了棉球中水分的挥发；而低温条件下5龄若虫发育历期变长和蜕皮畸形的原因可能一方面是由于低温条件下叉角厉蝽蜕皮激素含量显著下降影响合成前体蛋白，另一方面可能是由于天敌昆虫需要消耗大量的能量来增强肌肉收缩功能，促进蜕皮和羽化，而在低温条件下的能量消耗使肌肉发生功能性障碍，进而导致蜕皮畸形[8]。

昆虫在冷藏条件下会有一定的不良影响，致使当代死亡率偏高，这也是生产天敌昆虫产品过程中的两难抉择，一方面希望通过冷藏延长天敌昆虫产品货架期，另一方面又面临着经过贮藏后天敌昆虫大量死亡的潜在风险[8]，如何使两者达到一个良好的平衡，对优化叉角厉蝽的贮藏技术，为田间释放提供稳定的虫源，实现有效的生物防治具有重要意义。本文对叉角厉蝽适合低温贮藏的虫态进行了筛选，同时也研究了低温与食物条件对雌雄叉角厉蝽寿命、存活率和致死中时间的影响，获得了叉角厉蝽最适冷藏虫态与雌雄成虫最适冷藏条件。但影响冷藏效果的因素也不仅只有温度、虫态和食物条件，光周期、湿度等外界环境因素同样会对冷藏效果产生影响[23]，同时冷驯化对其冷藏的效果也未可知[24]；另外低温冷藏是否会对叉角厉蝽的生殖力，捕食力等适合度有影响也需要后续进行探究。