陳若霞,諶江華,孫梅梅,柴偉綱
(寧波市農業科學研究院,浙江 寧波 315040)
赤眼蜂(Trichogrammaspp.)為膜翅目小蜂總科赤眼蜂科的卵寄生蜂,主要在靶標害蟲的卵期發揮控害作用,對害蟲種群總量具有較強的控制能力,是世界公認的高效害蟲天敵[1]。地處浙東沿海的寧波、紹興、臺州地區水稻播種面積占全省的三分之一以上,是擁有7 000 a歷史的浙江河姆渡稻作文明核心區,自然生態環境、氣候條件和社會經濟發展水平都具有一定的獨特性和區域代表性。特別是隨著鄉村振興戰略的全面實施,為確保農業現代化走在前列,發展水稻害蟲綠色防控技術,減少化學農藥的使用,保障稻米產品質量安全,以害蟲天敵保護與利用為核心、“以蟲治蟲”的生物防治技術越來越受重視[2]。目前浙江省水稻害蟲生物防治中應用的赤眼蜂多購自廣東、吉林等地,但由于存在生態適應性差異,加上長途運輸導致種群活力受損甚至引起死亡,外地引入的赤眼蜂種田間釋放后控制效果往往不夠穩定。為此,開展本地赤眼蜂種群資源調查,篩選優勢種群,并開展繁殖利用,對提高赤眼蜂的控害效果、提升水稻害蟲生物防治技術水平、發展綠色稻米生產具有重要意義。本研究通過連續2年的調查,探明了浙東稻區赤眼蜂的種群類型、田間自然寄生率差異和變化情況,并通過測定CYTB基因序列,構建了14個不同赤眼蜂地理種群的系統發育樹,明確了種群分類。同時比較了本地優勢種稻螟赤眼蜂與吉林引進種群田間的控害效果,明確了本土種群的控害優勢。
自2015年4月至2016年10月,以寧波余姚、鄞州、奉化、象山、紹興上虞和臺州溫嶺等浙東稻區為主要調查區,每10 d左右調查1次。通過田間采集水稻植株上的二化螟卵塊、稻縱卷葉螟卵粒或稻田周邊茭白植株上的二化螟卵塊,帶回實驗室,試管內飼養觀察。出蜂結束后,統計采集卵(塊)寄生率(%),并收集出蜂標本,放離心管內用無水乙醇保存。調查完后統一寄送浙江大學昆蟲科學研究所進行形態學種類鑒定,明確浙東稻區赤眼蜂的種類。同時,統計卵塊出蜂種類和卵塊不同赤眼蜂寄生率,分析比較浙東地區不同水稻赤眼蜂種群的田間自然寄生率差異和寄生率變化動態,計算方法參照文獻[3]。
供試赤眼蜂為本地采集的10個地理種群和國內引進的4個不同地理赤眼蜂種群(廣東稻螟赤眼蜂T.japonicum-GD、廣東螟黃赤眼蜂T.chilonis-GD、吉林稻螟赤眼蜂T.japonicum-JL和吉林松毛蟲赤眼蜂T.dendrolimi-JL)。所有赤眼蜂都經室內米蛾卵飼養擴繁,條件為:溫度25 ℃,光照14 h∶10 h(L/D),濕度70%~80%。委托上海派森諾生物科技股份有限公司進行赤眼蜂樣品DNA提取、CYTB基因引物設計、PCR擴增、測序等一系列步驟,測定供試赤眼蜂的CYTB基因序列。使用鄰位(NJ)方法[4],將測得的序列與GenBank中注冊登錄的卷蛾赤眼蜂(T.cacoeciae)的CYTB基因序列(DQ181937)一起構建基于mtDNACYTB序列的系統發育樹,并進行種群系統進化分析。
試驗地點與水稻品種:在奉化區江口街道麥浪農場和慈溪市杭州灣恒海農業開發有限公司農場單季稻上進行。種植水稻為常規品種寧84,種植與田間管理同一般大田。
試驗處理:釋放赤眼蜂為寧波稻螟赤眼蜂和吉林稻螟赤眼蜂,分別于7月15日、7月29日、7月22日分3次放蜂,每次每667 m2釋放1萬頭。分別設空白對照和化學防治2個對照。
效果調查。試驗田塊與放蜂4周后開始調查,每處理隨機選3塊田,每塊田隨機調查10個點,每點調查1 m2。分別調查稻縱卷葉螟卷葉率和二化螟為害枯心率(白穗率),計算相對防效。
通過2年調查與田間實際采集,共采集到浙東稻區稻螟赤眼蜂和螟黃赤眼蜂各5個不同地理種群(表1)。采集到的赤眼蜂寄生二化螟卵,待赤眼蜂羽化后,立即接入經過紫外線照射處理的新鮮米蛾卵,保育蜂種。

表1 2015—2016年田間采集到的赤眼蜂種群
室內觀察統計卵塊寄生率(圖1)表明,二化螟的赤眼蜂田間自然寄生率從5月初開始逐漸增加,到7月中旬前后達到最高峰,然后開始下降;稻螟赤眼蜂的寄生率在8月前顯著高于螟黃赤眼蜂,而8月開始稻螟赤眼蜂的寄生率低于螟黃赤眼蜂。

圖1 浙東稻區二化螟的赤眼蜂田間自然 寄生率變化曲線
以14個不同赤眼蜂地理種群的CYTB序列和GenBank數據庫中卷蛾赤眼蜂(Trichogrammacacoeciae)的CYTB基因序列(DQ181937)為樣本,利用MEGA 6.0的鄰位(NJ)方法構建了基于CYTB基因序列的系統發育樹(圖2)。從系統進化樹的拓撲結構可以看出,稻螟赤眼蜂、螟黃赤眼蜂和松毛蟲赤眼蜂分別聚在不同的分支上。稻螟赤眼蜂單獨成一大支,其中象山和臺州種群遺傳距離最近;奉化、上虞、余姚3地的螟黃赤眼蜂成一支,鄞州、象山和廣東螟黃赤眼蜂與卷蛾赤眼蜂成一支,吉林松毛蟲赤眼蜂單獨成一支。

T. japonicum為稻螟赤眼蜂,T. chilonis為螟黃赤眼蜂,T. dendrolimi為松毛蟲赤眼蜂,GD為廣東,JL為吉林,FH為奉化,TZ為臺州,XS為象山,YY為余姚,YZ為鄞州,SY為上虞圖2 基于赤眼蜂CYTB基因序列構建的系統發育樹
2016年奉化麥浪農場田間蟲害發生調查結果(表2)顯示,赤眼蜂對水稻二化螟和稻縱卷葉螟均有一定的控制效果,但均明顯低于化學防治2次的控制效果。寧波稻螟赤眼蜂對二化螟的相對防效為54.8%,比引進的吉林稻螟赤眼蜂防效高13.3%,比化學防治2次的防效低16.0%。寧波稻螟赤眼蜂對稻縱卷葉螟的相對防效為46.9%,比引進的吉林稻螟赤眼蜂防效高11.2%,比化學防治2次的防效低31.2%。

表2 單季稻田釋放赤眼蜂的田間控害效果 %
由于2016年慈溪恒海農場試驗區域內二化螟為害發生很少,未能取得相關調查數據,故只調查了稻縱卷葉螟的為害發生情況。結果顯示,寧波稻螟赤眼蜂對稻縱卷葉螟的相對防效為56.5%,比引進的吉林稻螟赤眼蜂防效高8.0%,比化學防治2次的防效低31.8%。
赤眼蜂種群調查結果顯示,浙東稻區存在較豐富的稻螟和螟黃赤眼蜂種群,通過人工采集和室內擴繁,完全可以形成穩定的赤眼蜂產品,滿足水稻害蟲生物防治的需要。另外,田間控害效果比較發現,寧波稻螟赤眼蜂種群對二化螟的相對防效比吉林引進種群提高13.3%,僅比化學防治2次的防效低16.0%;在2個試驗田對稻縱卷葉螟的相對防效比吉林引進種群分別提高11.2%和8.0%,比化學防治2次的防效低31.2%和31.8%。