廣西田間發現2種草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂

覃江梅 覃武 陳紅松 蔡曉燕 于永浩 陳華燕

摘要 草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）是世界性重大遷飛害蟲，自2019年入侵我國西南地區后迅速向北擴散，嚴重威脅我國糧食作物生產安全。挖掘和篩選本地優勢天敵，對開展草地貪夜蛾生物防治具有重要意義。2020年夏季在廣西南寧市和北海市野外開展草地貪夜蛾及其天敵調查時發現2種草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂，通過形態學和分子生物學方法鑒定為棉鈴蟲齒唇姬蜂Campoletis chlorideae Uchida和斜紋夜蛾側溝繭蜂Microplitis prodeniae Rao & Kurian。本文詳細記述了這兩種幼蟲寄生蜂的形態特征，以期為今后篩選和利用草地貪夜蛾寄生性天敵提供參考。

關鍵詞 草地貪夜蛾; 天敵; 棉鈴蟲齒唇姬蜂; 斜紋夜蛾側溝繭蜂

中圖分類號： S 476

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.

2020610

Two larval parasitoid wasp species of Spodoptera frugiperda （Lepidoptera： Noctuidae） found in Guangxi， China

QIN Jiangmei1#， QIN Wu1#， CHEN Hongsong1， CAI Xiaoyan1， YU Yonghao， CHEN Huayan2*

（1. Guangxi Key Laboratory of Biology for Crop Diseases and Insect Pests， Institute of Plant Protection，

Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， China; 2. School of Life

Sciences， Sun Yat-sen University， Guangzhou 510275， China）

Abstract

The fall armyworm， Spodoptera frugiperda （J.E.Smith）， is a major migratory pest worldwide. Since its invasion in southwest China in 2019， this pest has been spreading rapidly to the north， posing a great threat to the crop production of the country. It is of great importance to survey domestic dominant natural enemies for the biological control of this pest. In the summer of 2020， we found two parasitoid species attacking the larvae of the fall armyworm in the fields of Nanning and Beihai， Guangxi. Based on morphological and molecular evidences， the two larval parasitoid wasp were identified as Campoletis chlorideae Uchida and Microplitis prodeniae Rao & Kurian. The main morphological characteristics of the two species provide reference for the selection and utilization of parasitoid wasps in the control of the fall armyworm.

Key words

Spodoptera frugiperda; natural enemy; Campoletis chlorideae; Microplitis prodeniae

草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）是一種原產于美洲熱帶地區的重大遷飛性害蟲，可為害包括甘蔗、玉米、水稻、花生在內的350余種植物[1]。草地貪夜蛾幼蟲主要取食植物生長點、葉片、莖稈和果穗等幼嫩部位，造成植物產量下降，甚至顆粒無收。2019年1月草地貪夜蛾首次發現于我國云南省，隨后在西南地區定殖并向北迅速蔓延擴散，截至2020年7月，我國共有21個省份遭受草地貪夜蛾幼蟲為害，為害面積超過65萬hm2[2]。據預測，草地貪夜蛾為害區域仍在繼續擴大，為害面積可達500多萬hm2[2]，嚴重威脅我國農業生產安全。

目前，化學防治仍是控制草地貪夜蛾的主要措施，但大量使用化學農藥會導致害蟲產生抗性、天敵種類及數量減少、農藥殘留、生態環境污染等問題。有報道表明，草地貪夜蛾已對多種化學農藥產生抗性，包括雙酰胺類、多殺菌素、苯甲酰脲類等新型農藥[3]。因此，亟須尋找一條有效防控草地貪夜蛾的新途徑。生物防治是害蟲防控的有效手段，其主要是利用自然界中的有益生物來控制或消滅害蟲，使用該方法不僅可以減少化學農藥的使用，還可以保護生態環境、提高農產品質量。寄生蜂是應用最為廣泛的生物防治資源。據統計，目前世界范圍內已報道的草地貪夜蛾寄生蜂有170種，國內正式記錄的有27種[4]，利用寄生蜂防控草地貪夜蛾潛力巨大，因此加快我國草地貪夜蛾寄生蜂種類的發掘與防治潛能的評估具有重要意義。

筆者在廣西南寧和北海兩地野外發現寄生蜂寄生草地貪夜蛾幼蟲的現象，從野外采集的草地貪夜蛾幼蟲中培育出兩種幼蟲寄生蜂，并分別建立實驗種群，通過形態學和分子生物學方法對兩種寄生蜂進行了種類鑒定，為進一步利用本地寄生蜂開展草地貪夜蛾生物防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 野外調查與采集

2020年夏季在廣西南寧市武鳴區鑼圩鎮（23°11′31″N，108°10′6″E）玉米田和北海市合浦縣黨江鎮（21°38′56″N，109°7′23″E）水稻秧田中開展草地貪夜蛾及其天敵調查。發現草地貪夜蛾幼蟲、卵塊和幼蟲寄生蜂蜂繭后，帶回實驗室進行飼養觀察。

1.2 寄生蜂實驗種群飼養

將田間采集到的幼蟲寄生蜂蜂繭置于透氣的養蟲管中，待其羽化。將野外采集的草地貪夜蛾幼蟲放入養蟲盒（19 cm×11 cm×7 cm）中，置于溫度（26±1）℃，光周期L∥D=14 h∥10 h，相對濕度為（70±5）%的人工氣候箱中，用玉米葉片繼續飼養。每日觀察幼蟲的生長情況，待蜂繭出現后，將其收集于瓶蓋帶有60目透氣網的透明塑料養蟲管（直徑25 mm，高85 mm）中待其羽化。寄生蜂羽化后，收集到8頭寄生蜂并飼養于養蟲籠（35 cm×35 cm×35 cm）中，籠中接入草地貪夜蛾2齡幼蟲供其產卵寄生，連續繁殖多代，建立實驗室種群。

1.3 寄生蜂的形態和分子鑒定

待寄生蜂羽化后，各樣地的所有形態種成蟲各取1頭，參考Taekul等的方法使用QIAGEN Blood & Tissue試劑盒對標本進行無損法提取DNA[5]，提取過DNA的樣品保留為憑證標本，供后續形態鑒定。憑證標本使用尼康SMZ25體視顯微鏡聯用DS-Ri 2數碼照相系統進行拍攝，并保存于中山大學生物博物館。

利用通用引物（COI-F：CAACATTTATTTT-

GATTTTTTGG;COI-R：TCCAATGCACTAAT-

CTGCCATATTA）[6]對線粒體基因COⅠ進行PCR擴增。50 μL的PCR反應體系為：DNA模板1 μL，上下游引物（10 μm/μL）各1 μL，金牌Mix 45 μL，ddH2O補足至50 μL。反應體系置于Mastercycler PCR儀（Eppendorf）進行擴增：94℃ 3 min;94℃ 30 s，50℃ 30 s，72℃ 30 s，35個循環;72℃ 5 min;4℃保存。PCR產物經1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測后，由北京擎科新業生物技術有限公司進行純化并用桑格測序法（Applied Biosystems 3730XL測序儀）進行雙向測序。獲得的雙向原始序列在Geneious軟件中進行拼接，并檢查是否含終止密碼子，排除假基因。所獲序列提交到GenBank數據庫，并對獲得的序列做BLAST比對，檢測所獲得序列與已知物種序列的同源性。

2 結果與分析

在南寧市采集的蜂繭中育出了1種姬蜂，采集的幼蟲中育出了1種繭蜂，北海市采集的幼蟲中育出了1種繭蜂。對兩地3頭標本進行COⅠ基因分析，鑒定出姬蜂為齒唇姬蜂屬Campoletis（序列獲取號：MW250777），兩地獲得的繭蜂COⅠ序列完全一致（序列獲取號：MW250775，MW250776），為同一種，與GenBank里標為斜紋夜蛾側溝繭蜂Microplitis prodeniae Rao & Kurian（KX096874）的序列完全一致，同時又與標為斯氏側溝繭蜂M.similis Lyle的序列（KX077544）達到99%的一致性。經進一步的形態特征分析，分別鑒定為棉鈴蟲齒唇姬蜂Campoletis chlorideae Uchida和斜紋夜蛾側溝繭蜂，兩種蜂均為幼蟲體內的單寄生蜂。

2.1 棉鈴蟲齒唇姬蜂C.chlorideae Uchida

棉鈴蟲齒唇姬蜂C.chlorideae Uchida，屬膜翅目Hymenoptera 姬蜂科Ichneumonidae，可寄生小地老虎Agrotis ipsilon （Rottemberg）、家蠶Bombyx mori Linnaeus、棉鈴蟲Helicoverpa armigera （Hübner）、稻條紋螟蛉Jaspiclia distingusnda Staudinger、煙夜蛾H.assulta （Guenée）、斜紋夜蛾Spodoptera litura （Fabricius）和甜菜夜蛾S.exigua Hübner等的幼蟲[7]，國外還記載該蜂可寄生草地貪夜蛾幼蟲[8]。本文首次記載該蜂在國內寄生草地貪夜蛾幼蟲。該蜂蜂繭采集于南寧市武鳴區，蜂繭結于2齡草地貪夜蛾幼蟲體外附近，為淡褐色橢圓形，寄主已死亡。蜂繭帶回實驗室5 d后羽化出蜂。由于只采集到1頭該蜂，并以95%乙醇浸泡保存為標本，因此該蜂的其他生物學特性和寄生行為還有待進一步觀察。

棉鈴蟲齒唇姬蜂主要鑒別特征見圖1。體長5～6 mm。頭胸黑色，第1～2背板大部分黑色，其余各節除基部中央具黑斑外幾乎整個背板黃褐色;前中足黃色至黃褐色;后足除基節黑色，脛節亞基部、端部和跗節黑褐色外，其余黃褐色。觸角28～29節。頭胸部具顆粒狀刻點，唇基端緣具一寬而顯著的小中齒。前胸背板中央具細橫刻線，中胸盾片后緣具細皺。并胸腹節脊強，基區三角形;中區五角形，內具不均勻細刻點和細皺;端區寬，淺凹，內具粗皺。前翅小翅室小，具柄;小脈在基脈稍外方;后盤脈與后小脈相接。腹部第1背板后柄部和第2背板基半部具微顆粒狀，其余各節幾乎光滑無刻點;第2背板窗疤明顯。產卵管鞘稍上彎。

分布：主要分布于我國遼寧、河北、天津、山東、山西、河南、陜西、江蘇、上海、浙江、安徽、湖北、湖南、四川、臺灣、貴州、廣西、云南以及日本、錫金、尼泊爾、印度、美國、墨西哥和中美洲。

2.2 斜紋夜蛾側溝繭蜂M.prodeniae Rao & Kurian

斜紋夜蛾側溝繭蜂M.prodeniae Rao & Kurian，屬膜翅目Hymenoptera 繭蜂科

Braconidae，分布于中國南方及東南亞，可寄生斜紋夜蛾和灰翅貪夜蛾Spodoptera mauritia （Boisduval）的幼蟲，本文首次報道該蜂寄生草地貪夜蛾幼蟲。飼養觀察發現斜紋夜蛾側溝繭蜂主要寄生草地貪夜蛾2～3齡幼蟲，雌蜂搜尋到合適的寄主后，將卵產于寄主腹部，10 d左右寄生蜂幼蟲發育成熟并咬破寄主體壁鉆出（圖2a），在寄主體外吐絲結繭，每頭被寄生的草地貪夜蛾幼蟲只結出一頭蜂繭，可見該蜂是單寄生。斜紋夜蛾側溝繭蜂蜂繭呈淺褐色橢圓形，長約3 mm（圖2b）。草地貪夜蛾幼蟲被寄生后取食量減小，發育緩慢，在寄生蜂幼蟲鉆出體壁后未立即死亡，但不再進食，存活3～5 d后死亡。寄生蜂幼蟲結繭后5～7 d成蟲羽化，整個發育歷期約為15～17 d。

斜紋夜蛾側溝繭蜂主要鑒別特征見圖3。體長2.3～3.0 mm。頭胸黑色，第1～3腹板、第2背板和第3背板基部黃褐色，腹部其余部分黑色;前中足黃色至黃褐色;后足除轉節和腿節基部黃褐色、脛節亞基部黃白色外，其余黑褐色至黑色。觸角17節。頭部多毛;顏面微拱，具密刻點;頭頂光滑至具刻點;后單眼間距（POL）<單復眼間距（OOL）。中胸盾片多毛，具刻點;盾縱溝完整;小盾片前溝寬，內具7條小脊;小盾片密布細皺紋;并胸腹節中縱被粗糙網皺包圍，橫脊可見;中胸側板中央光滑，具光澤，前緣和后側緣具小刻點。第1背板兩側平行，末端收窄，長為寬的2倍，中央具皺，端部變光滑;第2背板光滑，中部具兩條縱溝包圍形成中域;其余各背板平滑。產卵器鞘稍外露。鑒于本研究獲得的序列與GenBank數據庫里標為斯氏側溝繭蜂M.similis的序列（KX077544）達到99%的一致性，在此給出兩種的區別：斯氏側溝繭蜂顏面光滑至具微皺，頭頂具皺，POL是OOL的1.5倍，小盾片前溝內具6條小脊，第1背板兩側近平行，長為寬的2.1倍;斜紋夜蛾側溝繭蜂顏面具密刻點，頭頂光滑至具刻點，POL

3 結論與討論

經分子生物學與形態特征鑒定，本文在廣西南寧市和北海市發現的2種草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂分別為棉鈴蟲齒唇姬蜂和斜紋夜蛾側溝繭蜂。棉鈴蟲齒唇姬蜂此前在美洲地區被報道可寄生草地貪夜蛾幼蟲[8]，本文首次記載該寄生蜂在國內也可寄生草地貪夜蛾幼蟲。國內外均記載斜紋夜蛾側溝繭蜂的寄主為斜紋夜蛾和灰翅貪夜蛾[9-10]，本文首次報道該繭蜂寄生草地貪夜蛾幼蟲。

草地貪夜蛾的寄生蜂資源非常豐富，目前國內外已記錄草地貪夜蛾的寄生蜂多達9科170種，我國已記錄6科27種[4]。正確鑒定這些寄生蜂是成功利用它們對草地貪夜蛾進行生物防治的前提。由于這些寄生蜂隸屬于多個類群，而近緣種之間形態差異又較小，單一的鑒定手段難以做出正確的判斷。例如，本研究鑒定的斜紋夜蛾側溝繭蜂，單從COⅠ序列來看，與GenBank數據庫里的斜紋夜蛾側溝繭蜂和斯氏側溝繭蜂的序列幾乎一致，這說明GenBank數據庫里至少其中一個物種的鑒定是錯誤的（推測KX077544那條序列很有可能是標錯了物種名），本研究獲取的側溝繭蜂無法用分子手段進行正確鑒定。斜紋夜蛾側溝繭蜂和斯氏側溝繭蜂存在可識別的形態差異，本研究通過無損的方法獲取標本DNA數據并保留標本做進一步的形態鑒定，保證了分子和形態證據均來源于同一標本，提高了物種鑒定的正確性。因此，建議在鑒定草地貪夜蛾寄生蜂的過程中要使用多種鑒定手段（如形態學和分子生物學）來對物種進行綜合判斷。

由于草地貪夜蛾入侵中國不久，國內剛開始對草地貪夜蛾寄生蜂資源進行調查研究，因此國內報道的草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂不多，主要有斯氏側溝繭蜂Microplitis similis Lyle、斜紋夜蛾長距姬小蜂Euplectrus laphygmae Ferriere、半閉彎尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellen和菜粉蝶盤絨繭蜂Cotesia glomerata L.[11-12]、淡足側溝繭蜂Microplitis pallidipes （Szepligeti）[13]等。本研究在野外采集的棉鈴蟲齒唇姬蜂和斜紋夜蛾側溝繭蜂，均為國內首次報道寄生草地貪夜蛾幼蟲，進一步豐富了我國草地貪夜蛾的天敵資源。

棉鈴蟲齒唇姬蜂是棉鈴蟲和煙青蟲Helicoverpa assulta （Guenée）的優勢寄生蜂，國內早在20世紀80年代就有關于該蜂生物學研究的記述[14-15]。該蜂寄主廣泛，可寄生30多種農業害蟲[16]，對1～3齡煙青蟲幼蟲的寄生率最高可達85.4%[17]。鑒于棉鈴蟲齒唇姬蜂極強的控害能力和廣闊的開發應用前景，國內學者陸續對該蜂的人工繁育技術進行了研究[18-20]，但遺憾的是，至今仍未見有棉鈴蟲齒唇姬蜂商品化產品問世[21]。斜紋夜蛾側溝繭蜂是斜紋夜蛾幼蟲的優勢寄生蜂，在國內，該蜂由徐潔蓮1983年首次發現于廣州蔬菜種植區，并對其形態特征和生物學特性進行了描述[22]，隨后尚禹描述了該蜂的功能反應[23]，嚴珍等[24]對該蜂的觸角感受器進行了掃描電鏡觀察。斜紋夜蛾側溝繭蜂偏愛寄生斜紋夜蛾1～3齡幼蟲[25]，田間寄生率最高可達548%[26]，被寄生后的寄主取食量減小，身體發育遲緩，最終死亡[27]。

棉鈴蟲齒唇姬蜂和斜紋夜蛾側溝繭蜂對已報道寄主均有較高的寄生率，生物防治潛力巨大。本研究詳細記述了2種寄生蜂的形態學特征，為今后正確判定這兩個物種提供了參考。廣西是草地貪夜蛾的周年繁殖區，有效防控廣西草地貪夜蛾，有助于減輕本地經濟損失，同時降低蟲源遷出，減輕其他區域的防控壓力。因此，后期還需開展這2種寄生蜂的田間發生規律調查、人工繁育方法及防治應用技術研究工作，為今后草地貪夜蛾寄生蜂保護和田間利用提供科學參考。

參考文獻

[1] MONTEZANO D G， SPECHT A， SOSA-GMEZ D R， et al. Host plants of Spodoptera frugiperda （Lepidoptera： Noctuidae） in the Americas [J]. African Entomology， 2018， 26（2）： 286-300.

[2] 王磊， 陸永躍. 2020年我國草地貪夜蛾蔓延發生趨勢及預測[J]. 環境昆蟲學報， 2020， 42（5）： 1139-1145.

[3] 秦夢真， 高正輝， 徐義流， 等. 草地貪夜蛾對農藥主要抗性機制的概述[J]. 植物保護學報， 2020， 47（4）： 692-697.

[4] 楊磊， 李芬， 吳少英. 草地貪夜蛾寄生蜂資源及其調控寄主免疫反應的研究[J].中國生物防治學報， 2020， 36（4）： 496-506.

[5] TAEKUL C， VALERIO A A， AUSTIN A D， et al. Molecular phylogeny of telenomine egg parasitoids （Hymenoptera： Platygastridae s.l.： Telenominae）： evolution of host shifts and implications for classification [J]. Systematic Entomology， 2014， 39（1）： 24-35.

[6] SIMON C， FRATI F， BECKENBACH A， et al. Evolution， weighting and phylogenetic utility of mitochondrial gene sequences and a compilation of conserved polymerase chain reaction primers [J]. Annals of the Entomological Society of America， 1994， 87（6）： 651-701.

[7] 何俊華， 陳學新， 樊晉江， 等. 浙江蜂類志[M]. 北京： 科學出版社， 2004： 304-325.

[8] ALAM M M， KLAS F E. Attempts at the biological control of major insect pests of maize in Barbados， W. I. [C]∥Joint symposium on maize and peanut. Paramaribo， Suriname： Proceedings of the Caribbean Food Crops Society， 1979： 127-135.

[9] GUPTA A. Revision of the Indian Microplitis Foerster （Hymenoptera： Braconidae： Microgastrinae）， with description of one new species [J]. Zootaxa， 2013， 3620（3）： 429-452.

[10]RANJITH A P， RAJESH K M， NASSER M. Taxonomic studies on Oriental Microplitis Foerster （Hymenoptera： Braconidae， Microgastrinae） with description of two new species from South India [J]. Zootaxa， 2015， 3963（3）： 369-415.

[11]寧素芳， 周金成， 張柱亭， 等. 貴州省黔東南地區發現草地貪夜蛾的5種寄生性天敵及其兩種重寄生蜂[J]. 植物保護， 2019， 45（6）： 39-42.

[12]湯印， 郭井菲， 王勤英， 等. 云南省德宏州發現3種草地貪夜蛾幼蟲寄生蜂[J]. 植物保護， 2020， 46（3）： 254-259.

[13]唐繼洪， 呂寶乾， 盧輝， 等. 海南草地貪夜蛾寄生蜂調查與基礎生物學觀察[J]. 熱帶作物學報， 2020， 41（6）： 1189-1195.

[14]鄭永善， 魯占奎. 棉鈴蟲齒唇姬蜂生物學研究[J]. 昆蟲天敵， 1981， 3（3）： 10-13.

[15]傅億榮. 棉鈴蟲齒唇姬蜂生物學的研究[J]. 華北農學報， 1988， 3（3）： 38-44.

[16]李星， 楊賽賽， 白素芬， 等. 棉鈴蟲齒唇姬蜂研究現狀與展望[J]. 河南科學， 2017， 35（6）： 903-908.

[17]侯茂林， 萬方浩， 王福蓮. 山東煙區煙青蟲和煙蚜及其天敵的發生動態[J]. 中國生物防治， 2002， 18（2）： 54-57.

[18]劉萬學， 萬方浩， 苑士濤. 棉鈴蟲齒唇姬蜂的飼養及生物學特性[J]. 中國生物防治， 2004， 20（1）： 17-20.

[19]魯梅雪. 棉鈴蟲齒唇姬蜂人工繁育關鍵技術研發[D]. 鄭州： 河南農業大學， 2019.

[20]伍紹龍， 鄧婉， 李密， 等. 棉鈴蟲齒唇姬蜂室內繁育技術研究[J]. 湖南林業科技， 2019， 46（6）： 68-73.

[21]鄧婉， 李密， 伍紹龍， 等. 煙區棉鈴蟲齒唇姬蜂發生規律及其田間控制作用[J]. 江蘇農業科學， 2020， 48（16）： 141-146.

[22]徐潔蓮， 楊廣球. 斜紋夜蛾側溝繭蜂生物學特性觀察[J]. 昆蟲天敵， 1983， 5（1）： 12-13.

[23]尚禹. 寄生蜂功能反應研究進展[J]. 江蘇農業科學， 2014， 42（5）： 130-132.

[24]嚴珍， 岳建軍， 謝艷麗， 等. 斜紋夜蛾側溝繭蜂觸角感受器的掃描電鏡觀察[J]. 熱帶作物學報， 2016， 37（2）： 384-389.

[25]王奎武， 蔣杰賢， 游蘭韶， 等. 斜紋夜蛾側溝繭蜂對寄主齡期的選擇[J]. 湖南農業大學學報（自然科學版）， 2001， 27（5）： 367-369.

[26]陳乾錦， 張建忠， 黃景春， 等. 煙田斜紋夜蛾側溝繭蜂（膜翅目：繭蜂科）研究[J]. 武夷科學， 2002， 18（1）： 312.

[27]嚴珍， 呂寶乾， 岳建軍， 等. 補充外源營養對斜紋夜蛾側溝繭蜂壽命和繁殖力的影響[J]. 中國生物防治學報， 2015， 31（2）： 181-186.

（責任編輯：田 喆）