不同地理種群玉米螟赤眼蜂對極端溫濕條件的反應

袁 佳, 王振營, 何康來, 白樹雄

(中國農業科學院植物保護研究所,植物病蟲害生物學國家重點實驗室,北京 100193)

赤眼蜂屬(Trichogramma Westwood)隸屬于膜翅目(Hymenoptera)、赤眼蜂科(Trichogrammatidae),是世界范圍內害蟲生物防治中研究最多、應用最廣的一類卵寄生蜂[1-4]。在我國,赤眼蜂已成為應用范圍最廣、防治害蟲對象最多、研究最為細致和深入的一類天敵昆蟲[5]。玉米螟赤眼蜂(Trichogramma ostriniae)是寄生亞洲玉米螟[Ostrinia f urnacalis(Guenée)]卵的優勢種[6],對亞洲玉米螟的種群有很好的控制作用。

溫度影響玉米螟赤眼蜂成蜂壽命、寄生率、出蜂率和產卵量,成蜂壽命隨溫度提高而縮短[7-13]。高溫32～35℃對玉米螟赤眼蜂各蟲態的生長發育有明顯的抑制作用[14],低溫對其生活力的影響方面尚未見報道。濕度影響赤眼蜂的發育和繁殖,相對濕度低于60%,發育受到影響,寄主卵失水,從而影響寄生率[7],赤眼蜂對濕度的反應沒有對溫度的反應敏感。因此,針對溫濕度組合條件下對蜂發育、壽命、生殖力和性比等的影響的研究較多[15-20]。

玉米螟赤眼蜂在我國大多數玉米產區均有分布,不同地理種群的玉米螟赤眼蜂對不同的生態環境適應性不同。玉米螟發生期間,常常遇到低溫或高溫干旱的影響,影響玉米螟赤眼蜂的寄生效果。本研究通過對不同地理種群玉米螟赤眼蜂在極端溫濕條件下的寄生率、羽化率、雌蜂壽命和子代性比等指標進行研究,旨在篩選高溫低濕或低溫低濕條件下對亞洲玉米螟寄生效果良好的赤眼蜂品系,為制定適宜的放蜂策略奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

試驗蜂種為玉米螟赤眼蜂7個地理種群,分別為朝鮮平壤種群,吉林農安種群,北京種群,河北保定種群,山東日照種群,山西太原種群和廣東廣州種群。各不同地理種群的玉米螟赤眼蜂采自田間亞洲玉米螟寄生卵,在實驗室內以米蛾(Corcyra cephalonica)卵飼養繁殖,試驗前一代的玉米赤眼蜂在(26±1)℃,RH70%～80%,光周期 L∥D=16 h∥8 h條件下飼養。米蛾卵4℃貯存,2 d內用于繁蜂,使用前在30 W紫外燈下照射30 min,殺死其胚胎。

供試寄主為室內飼養的亞洲玉米螟的新鮮卵。卵產于蠟紙,將蠟紙裁剪為1 cm×2 cm的卵卡,每張約100粒卵。

1.2 試驗條件

試驗設 4個溫度處理,分別為16、19、31、34 ℃,相對濕度均為45%。溫濕度采用HPG-320H光照培養箱控制(溫度變幅為±0.1℃,濕度變幅為±1%),光照條件設置為 L∥D=16 h∥8 h。

1.3 試驗方法

在玉米螟赤眼蜂羽化當日,供給濃度為25%的蜂蜜水,讓赤眼蜂交配24 h后,將單頭雌蜂引入已編號的指形管內,管內供卵卡一張,將指形管分別置于各處理條件下,每處理重復數為50頭。每24 h更換卵卡,直至雌蜂死亡,觀察并記錄每頭雌蜂的壽命。將更換出來的卵卡按指形管編號,放回原處理條件下培養。待卵變黑時記錄寄生卵粒數。待蜂羽化完畢,記錄羽化數和雌雄數。

1.4 數據分析

試驗數據用統計軟件SPSS進行ANOVA單因子方差分析,處理間的差異顯著性以最小差數法(LSD)檢驗。

2 結果與分析

2.1 高溫低濕條件對玉米螟赤眼蜂寄生率的影響

在極端高溫低濕(34℃,45%RH)條件下,寄主卵失水較快,造成干癟。所有供試的不同地理種群玉米螟赤眼蜂的寄生卵羽化出的雄蜂數量均顯著超過雌蜂數量,且羽化的成蜂行動非常遲緩,部分成蜂畸形,不能正常展翅,不能正常交配受精。

在31℃,45%RH條件下,不同地理種群的赤眼蜂均能正常產卵寄生(表1),其中寄生卵數最高的是北京和日照種群,平均每雌寄生17粒左右,兩者差異不顯著,而與其他5個種群差異顯著,太原種群寄生卵粒數最低;雌蜂壽命基本符合寄生卵數的高低排列順序,北京種群的雌蜂壽命最長,廣州種群最低;各種群子代羽化率最高的是北京種群,與日照、廣州種群差異不顯著,而與其他4個種群差異顯著,最低的為朝鮮平壤種群;子代雌雄蜂比接近,北京、農安、日照和朝鮮平壤4個地理種群的雌蜂比高,不存在顯著差異,而與保定、廣州和太原種群存在顯著差異。說明不同地理種群的玉米螟赤眼蜂對高溫低濕條件的適應性存在明顯的差異。

表1 31℃,45%RH下玉米螟赤眼蜂對亞洲玉米螟卵的寄生效率1)

2.2 低溫低濕對玉米螟赤眼蜂寄生率的影響

在極端低溫低濕(16℃,45%RH)條件下,玉米螟赤眼蜂生長發育慢,羽化率低,雌蜂在寄主卵上僅短暫停留即離開,不產卵寄生。

在19℃,RH45%條件下,赤眼蜂能正常寄生寄主卵且寄生卵發育正常(表2),其中寄生卵粒數量最高的是廣州種群,平均每雌寄生26粒,而保定、日照、朝鮮平壤、農安種群對玉米螟卵的寄生效果差,以農安最低,平均每雌僅寄生10粒左右;在此溫濕組合下,供試各個種群雌蜂壽命差異顯著,以廣東廣州種群雌蜂壽命最長,平壤種群最低;羽化率最高為山東日照種群,其次是廣州種群,兩種群間差異不顯著,最低的則是平壤種群;子代雌蜂比最高的是北京和太原種群,廣州種群雌蜂比與北京和太原種群存在顯著差異,最低的為農安種群。說明不同地理種群的玉米螟赤眼蜂對低溫低濕條件的適應性存在顯著的差異。

表2 19℃,45%RH下玉米螟赤眼蜂對亞洲玉米螟卵的寄生效率1)

3 結論與討論

本研究對7個地理種群的玉米螟赤眼蜂在高溫低濕和低溫低濕組合下的寄生反應進行了比較,表明在高溫低濕條件下,北京種群和日照種群在寄生卵數、雌蜂壽命和羽化率等方面顯著高于其他地理種群,對玉米螟卵的寄生效果較好。在低溫低濕條件下,廣州種群的寄生卵數和雌蜂壽命最高,雌蜂比例低于太原和北京種群;太原種群的寄生卵數和雌蜂壽命與廣州種群差異不顯著,羽化率差異顯著低于廣州種群,而雌蜂比例則顯著高于廣州種群。綜合4項指標,可以看出,北京種群和日照種群對高溫低濕條件表現出較高的適應性,廣州種群對低溫低濕表現出較高的適應性,分別可以作為在高溫低濕和低溫低濕條件下,防治亞洲玉米螟的候選種群,至于這些種群在田間是否能表現出對亞洲玉米螟良好的寄生效果,還有待于大田試驗進一步驗證。

在低溫低濕(16℃,45%RH)條件下,供試各地理種群的玉米螟赤眼蜂均不能正常寄生玉米螟卵,可能與這種極端的低溫低濕條件的共同作用影響雌蜂體內卵細胞的正常發育有關[16]。

由于供試的玉米螟赤眼蜂廣州種群采集于11月份,該月當地平均氣溫為19.7℃,其余供試赤眼蜂種群則采集于夏天或秋天,溫度較高,低溫條件下采集的廣州種群可能已經對低溫有一定的適應性,因此在19℃,45%RH條件下,廣州種群的對低溫耐受性高于其他供試赤眼蜂種群。

本文的結果表明,不同地理種群的玉米螟赤眼蜂對極端溫濕條件的適應性存在顯著的差異,從中可以篩選出適合高溫低濕或低溫低濕條件下對玉米螟有較好寄生效果的玉米螟赤眼蜂地理種群。同時,要選擇適宜的赤眼蜂種群,除了地區差異外,還應在特殊的溫濕度環境下采集赤眼蜂種群,從中更容易篩選出適合極端溫濕度條件下應用的赤眼蜂種群。

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