4種寄主植物的繁蚜-繁蜂能力和子代煙蚜繭蜂的寄生潛力比較

伍紹龍, 周志成, 彭曙光*, 曾維愛, 蔡海林, 單雪華, 周孚美

(1.湖南省煙草公司, 長沙 410004; 2. 湖南省耒陽市煙草分公司, 耒陽 421800; 3. 湖南省長沙市煙草公司, 長沙 410000; 4. 湖南省衡陽市煙草公司, 衡陽 421001)

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4種寄主植物的繁蚜-繁蜂能力和子代煙蚜繭蜂的寄生潛力比較

伍紹龍1,2, 周志成1, 彭曙光1*, 曾維愛3, 蔡海林3, 單雪華4, 周孚美2

(1.湖南省煙草公司, 長沙 410004; 2. 湖南省耒陽市煙草分公司, 耒陽 421800; 3. 湖南省長沙市煙草公司, 長沙 410000; 4. 湖南省衡陽市煙草公司, 衡陽 421001)

為比較不同寄主植物繁蚜,繼而繁育煙蚜繭蜂Aphidiusgifuensis的潛力,促進煙蚜繭蜂擴繁,從煙田采集供試煙蚜與煙蚜繭蜂,比較了煙草、蘿卜、油菜和小白菜共4種常用寄主植物的繁蚜-繁蜂能力和繁育的子代煙蚜繭蜂的寄生潛力。結果顯示:(1)煙草和蘿卜的單株繁蚜速率較快、繁蚜量大,表明兩者的繁蚜能力強于小白菜和油菜;(2)4種寄主植物上的僵蚜羽化率沒有顯著差異,煙蚜繭蜂對煙草和蘿卜繁育煙蚜的寄生率顯著高于小白菜和油菜,表明在煙草和蘿卜上繁蜂能力強于油菜和小白菜;(3)煙草上繁育的子代蜂壽命及其后足脛節長度均顯著大于在其他3種寄主植物上繁育的寄生蜂的相應參數,表明煙草上繁育的子代煙蚜繭蜂的營養狀態優于在其他3種寄主植物上得到的煙蚜繭蜂。總體而言,煙草的繁蚜-繁蜂能力和子代煙蚜繭蜂的寄生潛力均強于其他3種寄主植物,更適用于煙蚜繭蜂擴繁;蘿卜上繁育的子代煙蚜繭蜂的寄生潛力不及煙草,但明顯優于小白菜和油菜,可作為一種煙蚜繭蜂繁育的替代寄主植物,用于提純、復壯煙蚜和煙蚜繭蜂。

寄主植物; 煙蚜; 煙蚜繭蜂; 繁育

煙蚜繭蜂AphidiusgifuensisAshmead是煙蚜Myzuspersicae(Sulzer)的重要天敵昆蟲,在農業害蟲防治中發揮著重要作用。寄主植物是當前煙蚜繭蜂大規模繁育不可或缺的條件之一,不同寄主植物的繁蚜量和繁蜂量存在顯著差異[1-4]。就寄主植物而言,評判其是否為優異的煙蚜繭蜂擴繁寄主,可以從繁蚜能力(繁蚜速率和繁蚜量)、繁蜂能力(寄生率、羽化率)以及子代蜂的寄生潛力(壽命、雌性比例和體型)三個方面進行評判[5-6]。繁蚜速率快、繁蚜量大說明繁蚜能力強;煙蚜繭蜂寄生率高、羽化率高說明繁蜂能力強;子代蜂的壽命越長、雌性比例和體型越大則說明子代存在更強的寄生潛力。國內研究常把寄主植物的繁蚜能力-繁蜂能力作為評價寄主植物繁蜂效果的指標[2-3,7],如高俊濤等[2]、黃鳳霞等[4]和馬麗娜等[8]研究了寄主植物對煙蚜發育歷期的影響,黃鳳霞等[4]和王斐然[9]研究了寄主植物對僵蚜體重的影響。對子代蜂的寄生潛力的研究尚未見報道。子代蜂的寄生潛力直接影響其種群的進一步擴大、煙蚜繭蜂的繁育和大田寄生效果,因此,進一步全面探索子代蜂的寄生潛力具有重要的生產指導意義。

本文比較了不同寄主植物上繁育出的子代煙蚜繭蜂的壽命、雌性比和體型;并在此基礎上進一步研究了不同寄主植物的繁蚜能力和繁蜂能力,以比較在不同寄主植物上繁育煙蚜繭蜂的潛力,旨在為煙蚜繭蜂的實際繁育應用提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

煙蚜和煙蚜繭蜂于2016年5月采自長沙市寧鄉縣喻家坳煙田。供試煙苗NicotianatabacumLinn.品種為‘云煙203’,小白菜BrassicachinensisLinn.品種為‘上海青’,蘿卜RaphanussativusLinn.品種為‘白蘿卜’,油菜BrassicanapusLinn.品種為‘豐油 730’。寄主植物均采用漂浮育苗,待苗長至7葉時移栽到直徑20 cm花盆中,每3 d澆1次水,10 d澆1次肥,待移栽苗長至9片葉時備用。

1.2 試驗方法

試驗于2016年5-8月在長沙市寧鄉縣喻家坳溫室大棚進行,對大棚進行內外遮陽并利用空調和加濕器控制溫濕度,溫度控制在(25±2)℃、濕度控制在70%±5%。

設置煙草、蘿卜、小白菜和油菜4個處理,每個處理重復20次。每株盆栽植物上接入10頭3齡煙蚜若蚜,然后放入到規格為50 cm×50 cm×80 cm的60目養蟲籠中。接蚜后,觀察記載不同寄主植物繁育的子代若蚜發育歷期、煙蚜的單雌日產仔蚜數量(開始產蚜后的24 h內產仔蚜數量),每隔6 d記載煙蚜數量。接蚜30 d后,按1∶50的蜂蚜比例,接入24 h內羽化且已經交配的雌性煙蚜繭蜂進行寄生。7 d后觀察記載僵蚜數量、寄生煙蚜數量和未寄生煙蚜數量。用軟毛筆在每株寄主植物上隨機挑取20頭僵蚜,觀察并記載煙蚜繭蜂的羽化量和雌雄數量。對剛羽化的煙蚜繭蜂采用5 cm離心管進行單獨飼養(不喂任何食物),每隔2 h觀察1次,記載每頭煙蚜繭蜂的羽化時間和死亡時間。在每株寄主植物上隨機挑選羽化的煙蚜繭蜂雌雄各10頭,測量其后足脛節長度。在10×4倍顯微鏡下(Olympus BX43顯微鏡,明美顯微鏡數碼成像系統V9.0軟件)觀察煙蚜繭蜂性別并測量其后足脛節長度。

1.3 數據處理

采用R軟件(R Core Development Team,2014)中的方差分析進行多重比較分析(P<0.05)。

雌性比例(%)=雌蜂數量/(雌蜂數量+雄蜂數量)×100。

2 結果與分析

2.1 不同寄主植物繁蚜能力的比較

2.1.1 不同寄主植物繁蚜速率的比較

在不同寄主植物上,煙蚜的單雌日產仔蚜數量沒有顯著性差異(圖1),但發育歷期存在顯著差異(表1)。1齡若蚜的發育歷期:蘿卜>小白菜>煙草>油菜;2齡若蚜的發育歷期:蘿卜>小白菜>油菜>煙草;3齡若蚜的發育歷期:油菜>煙草>小白菜>蘿卜;4齡若蚜的發育歷期:小白菜>蘿卜>油菜>煙草,總的若蚜發育歷期為:蘿卜>油菜 >小白菜>煙草(表1)。可見蘿卜上的1、2齡若蚜發育歷期均顯著高于煙草和油菜,油菜上的3齡若蚜發育歷期最長,顯著高于其他3種作物,煙草上的4齡若蚜發育歷期最短,顯著低于小白菜和蘿卜。整體而言,煙草上的若蚜發育歷期顯著短于小白菜、油菜和蘿卜,說明煙草繁蚜速率最快;小白菜上的若蚜發育歷期顯著低于蘿卜,但與油菜之間差異不顯著(表1)。

圖1 煙蚜在不同寄主植物上的日產仔蚜數量Fig.1 Fecundity of Myzus persicae per day on different host plants

2.1.2 不同寄主植物單株繁蚜量的比較

接蚜12 d后,4種寄主植物的單株繁蚜量沒有顯著差異,但小白菜、蘿卜和煙草的繁蚜量均高于油菜的繁蚜量;接蚜18 d后,煙草的單株繁蚜量最高,其次是蘿卜、油菜和小白菜,且小白菜的單株繁蚜量接近飽和。接蚜24 d和30 d后,煙草和蘿卜的單株繁蚜量均顯著高于油菜和小白菜,煙草和蘿卜之間的單株繁蚜量無顯著差異,小白菜和油菜之間的單株繁蚜量無顯著差異(圖2)。

2.2 不同寄主植物繁蜂能力的比較

煙蚜繭蜂對煙草和蘿卜繁育的煙蚜的寄生率顯著高于小白菜和油菜,煙草和蘿卜、小白菜和油菜之間差異性不顯著(圖3a)。寄主植物并不影響僵蚜的羽化率,4種寄主植物上的僵蚜羽化率沒有差異(圖3b)。

表1 煙蚜在不同寄主植物上的生長發育期1)

Table 1 Developmental durations ofMyzuspersicaeon different host plants

寄主植物Hostplant發育歷期/dDevelopmentalduration1齡Firstinstar2齡Secondinstar3齡Thirdinstar4齡Fourthinstar若蚜歷期/dDevelopmentaldurationofnymphs小白菜Pakchoi(1.77±0.07)ab(1.57±0.07)ab(1.61±0.06)b(1.29±0.04)a(6.24±0.08)b油菜Rape(1.59±0.05)b(1.53±0.07)b(2.16±0.10)a(1.20±0.05)ab(6.49±0.10)ab蘿卜Radish(1.98±0.07)a(1.83±0.06)a(1.54±0.07)b(1.28±0.05)a(6.64±0.07)a煙草Tobacco(1.69±0.06)b(1.52±0.05)b(1.75±0.07)b(1.04±0.04)b(6.00±0.10)c

1) 表中同列數據后不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。 The different letters in the same column indicate significant difference between treatments (P<0.05).

2.3 不同寄主植物繁育的子代煙蚜繭蜂的寄生潛力的比較

2.3.1 煙蚜繭蜂子代雌蜂和雄蜂的壽命比較

子代雌蜂的壽命均顯著長于雄蜂的壽命,煙草上繁育的煙蚜繭蜂子代雌蜂和雄蜂壽命顯著長于其他3種作物,小白菜、油菜和蘿卜上繁育的子代雌蜂和雄蜂壽命沒有顯著差異(圖4)。

2.3.2 煙蚜繭蜂子代雌性比例的比較

寄主植物并不影響子代煙蚜繭蜂的雌性比例,4種寄主植物繁育的煙蚜繭蜂的雌性比例均在60%左右,寄主植物之間沒有顯著差異(圖5)。

圖3 不同寄主植物上煙蚜繭蜂的寄生率和僵蚜羽化率Fig.3 Parasitism rates of Aphidius gifuensis and emergence rates of parasitized aphids on different host plants

圖4 不同寄主植物上子代雌蜂和雄蜂的壽命Fig.4 Longevity of female and male wasp offspring on different host plants

圖5 不同寄主植物上的煙蚜繭蜂子代雌性比例Fig.5 The female wasp ratio of Aphidius gifuensis offspring on different host plants

2.3.3 煙蚜繭蜂子代體型大小的比較

4種寄主植物上繁育的子代雄蜂后足脛節長度沒有差異,但子代雌蜂后足脛節長度均顯著大于雄蜂;同時,煙草、蘿卜和油菜上繁育的子代雌蜂后足脛節長度沒有顯著差異,但顯著大于小白菜上繁育的子代雌蜂(圖6)。

圖6 不同寄主植物上煙蚜繭蜂子代雌蜂和雄蜂的后足脛節長度Fig.6 Metathoracic tibia lengths of female and male Aphidius gifuensis on different host plants

3 討論

不同寄主植物的營養成分和耐蚜性不同,導致其繁蚜能力也不同。取食不同的寄主植物導致煙蚜體內營養成分不同,而不同的營養成分將影響煙蚜繭蜂的寄生反應以及寄生后子代的發育,使得不同寄主植物繁育煙蚜繭蜂的潛力出現差異[2,4,8-9]。

本研究發現煙蚜在煙草上的發育歷期最短，為6 d,這與秦西云等[10]發現煙蚜在28℃時的若蚜發育歷期為6.24 d相近,與李鳳琴等[7]發現煙蚜在煙草上的若蚜發育歷期低于在蘿卜和油菜上也一致。煙蚜在小白菜上的單雌日產仔蚜數量高于蘿卜和油菜上的,接蚜12 d內煙蚜在小白菜上的繁育速率快于蘿卜和油菜上的,因而推斷初始繁蚜階段,煙蚜在小白菜上的繁育速率比在蘿卜和油菜上快,這與高俊濤等[2]研究發現接蚜5 d內,煙蚜在白菜上的繁育速率顯著快于其在蘿卜和油菜上的結論一致。接蚜24 d和30 d后,煙草和蘿卜上的單株蚜量顯著高于油菜和小白菜,以小白菜最低,這與楊碩媛等[1]研究得到的煙草的單株繁蚜量大于油菜、蘿卜和小白菜且小白菜的繁蚜量最低的結論一致。就繁蚜量來說,煙草和蘿卜的單株繁蚜量最大,比較適合煙蚜擴繁時的寄主植物;小白菜雖然單株繁蚜量不高,但是初始繁蚜速率較快,因而也可用于短期煙蚜快速繁育。

煙蚜繭蜂對不同寄主植物繁育的煙蚜表現不同的寄生反應[3,11],煙草和蘿卜上的煙蚜寄生率顯著高于油菜和小白菜,煙草上寄生率為55.82%,與賈芳曌等[11]采用1∶50蜂蚜比接蜂,7 d后寄生率為55.33%的結果一致。同時,4種寄主植物上的僵蚜羽化率沒有差異,羽化率均在81%～84%之間,與張潔等[12]用油菜飼養的煙蚜繁育的煙蚜繭蜂的羽化率(89%)差異不大,但顯著高于張紅梅等[13]采用煙草飼養煙蚜的繭蜂羽化率(61%),可能是因為其通過從寄主植物上挑落僵蚜再觀察羽化率時,對僵蚜形成了一定的損傷。4種寄主植物上的僵蚜羽化率沒有差異,但接蜂7d后煙蚜繭蜂對煙草和蘿卜上煙蚜的寄生率顯著高于油菜和小白菜,結合煙草和蘿卜的繁蚜量也顯著大于小白菜和油菜的結論,因而推斷煙草和蘿卜短期內的繁蜂能力優于小白菜和油菜。

不同寄主植物繁育的子代煙蚜繭蜂雌性比例差異不大,雌性比例均在60%左右,寄主植物并不影響子代煙蚜繭蜂的雌性比例,且與張潔等[12]用油菜繁育煙蚜繭蜂62%的雌性比例一致。在不喂食任何食物的情況下,4種寄主植物上繁育的子代雌蜂的壽命均顯著高于雄蜂,這與畢章寶等[15]研究發現雌蜂壽命高于雄蜂的結論一致,而在喂食蜂蜜水等其他物質以后,子代雌蜂和雄蜂的壽命會發生什么樣的變化還需進一步研究[16]。同時,煙草上繁育的煙蚜繭蜂子代雌蜂和雄蜂壽命均顯著高于其他3種寄主植物,且煙草上繁育的煙蚜繭蜂子代雌蜂和雄蜂的后足脛節長度均大于其他作物上繁育的煙蚜繭蜂,這可能是因為煙草上繁育的煙蚜更利于子代煙蚜繭蜂的生長發育。雖然煙草并不能提高煙蚜繭蜂子代雌性的比例,但是煙草上繁育的煙蚜繭蜂子代蜂壽命長、后足脛節長,其子代蜂將有更多的時間和更大的體力值來發生寄生行為,因而本文推測煙草繁育的子代煙蚜繭蜂的寄生潛力最大,小白菜上繁育的子代煙蚜繭蜂壽命與油菜和蘿卜上的一致,但體型偏小,因而寄生潛力最小,其余兩者繁育的子代煙蚜繭蜂的寄生潛力介于煙草和小白菜之間。出現這種結果,可能是因為供試蟲源均來自煙草,如果供試蟲源來自于其他作物,子代的發育情況是否會出現變化,還有待進一步研究探索。

總體來說,煙草繁蚜能力強,繁蜂量大,繁育的子代煙蚜繭蜂寄生潛力最大,相對于其他3種寄主植物,更適于煙蚜繭蜂擴繁。同時,雖然蘿卜上繁育的子代煙蚜繭蜂的寄生潛力不及煙草,但是繁蚜能力和繁蜂能力要優于小白菜和油菜,因而可作為煙蚜繭蜂繁育過程中的一種替代寄主植物,用于提純、復壯煙蚜和煙蚜繭蜂。另外,關于是否還有其他替代寄主植物更適合進行煙蚜繭蜂擴繁,尤其是煙蚜的一些野生寄主植物如雜草植物等,還有待進一步研究。

[1] 楊碩媛, 鄧小剛, 余硯碧,等. 煙蚜繭蜂規模繁殖中煙蚜越冬寄主篩選[J]. 中國煙草科學,2011, 32(4): 81-86.

[2] 高俊濤, 劉長明, 顧剛. 不同寄主植物對煙蚜存活率及其產蚜量的影響[J]. 武夷科學, 2015, 31: 103-108.

[3] 柏天琦, 張立猛, 谷星慧, 等. 十字花科作物繁育煙蚜和擴繁煙蚜繭蜂[J]. 云南農業大學學報,2015, 30(4): 541-546.

[4] 黃鳳霞, 周陽, 張禮生, 等. 一種擴繁煙蚜繭蜂的載體植物適合性評價[J]. 環境昆蟲學報, 2015, 37(4): 827-833.

[5] Wei Jianing, Li Tianfei, Kuang Rongping, et al.Mass rearing ofAphidiusgifuensis(Hymenoptera: Aphidiidae) for biological control ofMyzuspersicae(Homoptera: Aphididae)[J]. Biocontrol Science and Technology, 2003, 13(1): 87-97.

[6] 王樹會, 魏佳寧. 煙蚜繭蜂規模化繁殖和釋放技術研究[J]. 云南大學學報(自然科學版),2006, 28(S1): 377-382.

[7] 李鳳琴, 曹治珊, 蔣金煒. 不同寄主植物上煙蚜Myzuspersicae(Sulzer)的種群動態研究[J]. 河南農業大學學報,2013, 47(2): 173-176.

[8] 馬麗娜,劉映紅,王雅靜,等.寄主植物對煙蚜生長發育和繁殖的影響[J].西南農業大學學報(自然科學版),2006,28(1):74-76.

[9] 王斐然.寄主植物對煙蚜繭蜂生長發育和寄主選擇行為的影響[D]. 楊凌: 西北農林科技大學,2015.

[10]秦西云, 李正躍. 煙蚜生長發育與溫度的關系研究[J]. 中國農學通報, 2006, 22(4): 365-370.

[11]賈芳曌,易忠經,楊在友,等.不同蜂蚜比的蜂蚜同接對規模化繁殖煙蚜繭蜂的影響[J].中國煙草科學,2014,25(3):56-60.

[12]張潔, 張禮生, 陳紅印, 等. 大規模擴繁煙蚜繭蜂的蚜類寄主篩選研究[J]. 中國生物防治學報, 2014, 30(1): 32-37.

[13]張紅梅, 徐興才, 王燕, 等. 溫度對煙蚜繭蜂羽化率、壽命及性比的影響[J]. 西南農業學報, 2015, 28(4): 1666-1669.

[14]Godfray H C J.Parasitoids: behavioral and evolutionary ecology [M].New Jersey: Princeton University Press, 1994.

[15]畢章寶, 季正端. 煙蚜繭蜂AphidiusgifuensisAshmead生物學研究Ⅱ: 成蟲生物學及越冬[J].河北農業大學學報, 1994, 17(2): 38-44.

[16]閆玉芳, 陳文龍. 食物對煙蚜繭蜂成蜂壽命的影響[J]. 貴州農業科學, 2012, 40(1): 119-121.

(責任編輯：田 喆)

Effects of four host plants on fecundity ofMyzuspersicae,Aphidiusgifuensisand parasitic potential of wasp offsprings

Wu Shaolong1,2, Zhou Zhicheng1, Peng Shuguang1, Zeng Weiai3, Cai Hailin3, Shan Xuehua4, Zhou Fumei2

(1.HunanProvincialTobaccoCompany,Changsha410004,China; 2.LeiyangBranchofHengyangTobaccoCompany,Hunan421800,China; 3.ChangshaTobaccoCompany,Hunan410000,China;4.HengyangTobaccoCompany,Hunan421001,China)

For assessing the reproductive capacities of the aphidMyzuspersicaeand the waspAphidiusgifuensison different host plants, and promoting wasp breeding efficiency, we studied the reproductive processes of aphids and wasps on tobacco, radish rape, and pakchoi, and the parasitic abilities of wasp offspring. The results indicated that the reproductive rates and offspring number of aphids bred by tobacco and radish were greater than those bred by pakchoi and rape. No significant difference was found among the four host plants in the emergence rate of mummified aphids; however, the parasitic rates on tobacco and radish were greater. Additionally, the longevity and the metathoracic tibia length of wasp offspring bred by tobacco were significantly greater than those bred by other host plants. In general, tobacco had relatively greater capacities for breeding aphids and wasps in the present study. Although the potential parasitic ability of the wasp offspring bred by radish was slightly weaker than tobacco, their reproductive capacities were significantly greater than on other two host plants. Therefore, we suggest that radish should be regarded as an alternative host plant for breeding wasp.

host plant;Myzuspersicae;Aphidiusgifuensis; breeding

2016-10-21

2016-11-23

湘江流域煙區煙草主要蟲害和煙草病毒病、青枯病綠色防控技術體系構建研究及應用項目(中煙辦[2015]346號);湖南煙草病蟲害綠色防控技術體系研究及構建項目(14-16ZDAa02)

S 476.3

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.04.016

* 通信作者 E-mail:446071880@qq.com