柞蠶灰卵對螟黃赤眼蜂寄主適應性及選擇偏好的影響

趙麗娜 王忠強 崔娟 馮立超 臧連生

摘要

為明確螟黃赤眼蜂Trichogramma?chilonis對柞蠶Antheraea?pernyi灰卵（一種感病寄主卵）的適應性，本研究以柞蠶灰卵為供試寄主，健康卵為對照，探究了螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵的寄生選擇與適應性，并比較了螟黃赤眼蜂對寄主的嗅覺反應。結果表明：螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵表現出較強的嗅覺反應。無選擇條件下，螟黃赤眼蜂在灰卵和健康卵上的寄生率、羽化率、窩蜂數和窩卵數均有顯著差異，在灰卵上的寄生率、羽化率、窩蜂數和窩卵數分別為45.0%、36.9%、56.6頭和61.4粒，而在健康卵上分別為74.0%、80.2%、102.1頭和105.7粒;雙向選擇條件下，螟黃赤眼蜂在柞蠶灰卵上的寄生率、羽化率、窩蜂數和窩卵數分別為34.0%、72.7%、61.5頭和72.1粒，而在健康卵上分別為60.0%、88.6%、89.9頭和91.3粒，其中寄生率和窩蜂數呈顯著差異，而羽化率和窩卵數無顯著差異。螟黃赤眼蜂在灰卵上的發育歷期長于在健康卵上的歷期，灰卵中孵化的后代雌性比也高于健康卵。表明柞蠶灰卵對螟黃赤眼蜂寄主適應性產生一定程度的不良影響。

關鍵詞

柞蠶;?灰卵;?工廠化生產;?螟黃赤眼蜂;?寄生

中圖分類號：

S?476.3

文獻標識碼：?A

DOI：?10.16688/j.zwbh.2022157

Effects?of?the?gray?eggs?of?Antheraea?pernyi?on?parasitism?and?host?preference?of?Trichogramma?chilonis

ZHAO?Lina1，?WANG?Zhongqiang1，?CUI?Juan1，?FENG?Lichao1，?ZANG?Liansheng2*

（1.?Jilin?Agricultural?Science?and?Technology?College，?Jilin?132101，?China;?2.?Key?Laboratory?of?Green?Pesticide

and?Agricultural?Bioengineering，?Guizhou?University，?Guiyang?550025，?China）

Abstract

To?clarify?effects?of?the?gray?eggs?of?Antheraea?pernyi，?a?diseased?host?egg，?on?parasitism?and?host?preference?of?Trichogramma?chilonis，?the?parasitism?capacities?of?T.chilonis?reared?by?both?type?of?hosts?were?evaluated?with?the?gray?eggs?of?A.pernyi?as?the?test?host?and?healthy?eggs?as?control.?Meanwhile，?the?olfactory?response?of?T.chilonis?on?both?type?of?hosts?were?compared.?The?results?showed?that?T.chilonis?significantly?preferred?to?the?gray?eggs?of?A.pernyi.?Under?nochoice?conditions，?the?parasitism?rate?and?emergence?rate?of?T.chilonis?on?gray?eggs，?number?of?emerged?wasps?and?total?number?of?offspring?were?45.0%，?36.9%，?56.6?and?61.4?individuals，?respectively，?while?the?responding?data?on?healthy?eggs?were?74.0%，?80.2%，?102.1?and?105.7?individuals，?respectively.?There?were?significant?differences?in?the?above?development?performance?between?gray?eggs?and?healthy?eggs.?Under?pairedchoice?conditions，?the?parasitism?rate?and?emergence?rate?of?T.chilonis?on?gray?eggs，?number?of?emerged?wasps?and?total?number?of?offspring?were?34.0%?and?72.7%，?61.5?and?72.1?individuals，?respectively，?while?the?responding?data?on?healthy?eggs?were?60.0%，?88.6%，?89.9?and?91.3?individuals，?respectively.?There?were?significant?differences?in?the?parasitism?rate?and?number?of?emerged?wasps?between?gray?eggs?and?healthy?eggs，?while?there?were?no?significant?differences?in?the?emergence?rate?and?total?number?of?offspring.?The?developmental?time?and?female?progeny?of?T.chilonis?on?gray?eggs?were?higher?than?those?on?healthy?eggs，?respectively.?The?results?indicated?that?the?gray?eggs?of?A.pernyi?could?adversely?affect?the?parasitism?of?T.chilonis?to?some?degree.

Key?words

Antheraea?pernyi;?gray?egg;?mass?production;?Trichogramma?chilonis;?parasitism

螟黃赤眼蜂Trichogramma?chilonis被廣泛用于防治多種鱗翅目害蟲［1］，目前柞蠶卵是工廠化生產赤眼蜂的最佳中間寄主［23］。然而，近年來工廠化生產赤眼蜂過程中，有大量的柞蠶灰卵（被病原菌黏質沙雷氏菌Serratia?marcescens侵染所致）［4］不斷出現，使赤眼蜂商品的質量與產量受到了嚴重影響［5］。

赤眼蜂對不同寄主的偏好性不同，這與寄主卵的卵殼性質、形態特征、卵塊大小及卵的胚胎發育等有關［6］。研究發現，不同赤眼蜂對同一寄主卵的偏好性不同，且不同赤眼蜂對不同寄主卵的選擇性和適應性也存在明顯差異。利用病原微生物進行生物防治不僅對目標害蟲有效，同時也會對目標害蟲的天敵產生不利或有利、直接或間接的影響［7］。已有很多關于昆蟲病原微生物對寄生蜂與寄主組合影響的研究，結果表明，昆蟲的病原微生物對寄生蜂均會產生不利影響［8］;還有研究結果表明，病原菌會侵染在感病寄主體內發育的寄生蜂，使寄生蜂發育緩慢甚至死亡［910］。

病原微生物侵染寄主后，會改變寄主內部的生理條件和營養狀況［11］。寄主質量是影響寄生蜂寄生及生長發育的關鍵因子［12］。柞蠶卵的主要成分包括蛋白質、甘油三酯和總糖含量等［13］，而柞蠶灰卵的出現嚴重地影響了寄主的質量。為了明確感染黏質沙雷氏菌的柞蠶灰卵對螟黃赤眼蜂的影響，本研究探索了螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵的寄生適應性及嗅覺反應，為進一步探討感病寄主對赤眼蜂產生的影響提供理論依據。

1?材料與方法

1.1?材料

供試寄生蜂：螟黃赤眼蜂，由吉林農業大學生物防治研究所提供。

健康的柞蠶卵：供試柞蠶繭購于吉林省蠶業科學研究所，將其放入（25±1）℃，（60±5）%?RH，光周期L∥D=14?h∥10?h的房間中培養至羽化。然后取羽化未交配且完全展翅的柞蠶雌蛾，剖腹取新鮮卵，用自來水沖洗，在室溫條件下晾干，挑選成熟飽滿的健康卵粒備用。

柞蠶灰卵：將健康柞蠶卵浸泡于黏質沙雷氏菌菌懸液（108?cfu/mL）［14］中，5?h后取出晾干，24?h后即可得到灰卵［15］。

柞蠶卵卵卡：將5粒柞蠶灰卵或者5粒健康卵用白乳膠固定到濾紙條上制成卵卡，用于后續的試驗。

1.2?方法

1.2.1?螟黃赤眼蜂對寄主的嗅覺反應測定

采用QCTB型氣體采樣儀（Y形嗅覺儀）對赤眼蜂進行嗅覺反應測定，其內部有兩個區域，兩臂分別與氣味源、流量計、加濕瓶以及活性炭連接。流量計用于測量、控制或調節嗅覺儀各部分氣流的流量。試驗于暗室內完成，嗅覺儀前上方放一盞40?W的白熾燈，保證左右兩側光照強度相同，氣體流速為250?mL/min。室內溫度為（25±1）℃，相對濕度為（60±5）%。試驗時其中一個錐形瓶裝入約1?000粒柞蠶灰卵，另一個錐形瓶裝入等量的柞蠶健康卵;將裝入卵粒的錐形瓶插入“Y形嗅覺儀”的一個側臂。

測定方法：向玻璃試管中引入1頭初羽化（<8?h）且充分交配的螟黃赤眼蜂雌蜂，然后在嗅覺儀的直形管口位置引入螟黃赤眼蜂雌蜂，記錄其選擇的區域和進入所需的時間。5?min內進入側臂并停留?30?s?以上記為選擇該氣味源，否則不計數。設3組處理：柞蠶灰卵與空白對照，健康卵與空白對照，柞蠶灰卵與健康卵。每組處理測試10頭蜂，重復10次（每組處理測試100頭蜂）。每2頭蜂測試完成后，將兩個錐形瓶的位置互換。

1.2.2?螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵的寄生選擇與適應性

無選擇試驗：將5粒柞蠶灰卵移入玻璃試管（直徑2?cm，長10?cm）中，然后引入10頭初羽化（<8?h）且充分交配的螟黃赤眼蜂雌蜂，以相同條件下單試管中放入5粒健康卵作為對照，并置于溫度（25±1）℃、相對濕度（70±5）%、光照周期L∥D=14?h∥10?h的培養箱內培養，24?h后去除雌蜂，單管分裝每粒柞蠶卵。子代蜂羽化出蜂后，調查其寄生率、羽化率、發育歷期、后代雌性比、窩蜂數（單卵羽化蜂數）和窩卵數（單卵子代蜂卵數），每個處理重復10次。

雙向選擇試驗：將5粒柞蠶灰卵和5粒健康卵同時放入玻璃試管（直徑2?cm，長10?cm）中，然后引入20頭初羽化（<8?h）且充分交配的螟黃赤眼蜂雌蜂，并置于溫度（25±1）℃、相對濕度（70±5）%、光照周期L∥D=14?h∥10?h的培養箱內培養，24?h后去除雌蜂，單管分裝每粒柞蠶卵。子代蜂羽化出蜂后，調查螟黃赤眼蜂在柞蠶灰卵和健康卵上的寄生率、羽化率、發育歷期、后代雌性比、窩蜂數和窩卵數，每個處理重復10次。

1.3?數據分析

螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵的寄生選擇與適應性比較采用Students?t測驗法進行差異顯著性檢驗，其中無選擇試驗采用獨立樣本t測驗進行分析;雙向選擇試驗采用配對樣本t測驗進行分析。比較螟黃赤眼蜂對寄主的嗅覺反應測定采用非參數檢驗（Wilcoxon配對檢驗）進行分析，并使用R統計分析軟件繪圖。

2?結果與分析

2.1?螟黃赤眼蜂對寄主的嗅覺反應測定

螟黃赤眼蜂對寄主的嗅覺反應結果見圖1，在第一組處理中，螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵具有較強的嗅覺反應，選擇柞蠶灰卵的蜂數為9.10頭，顯著高于選擇空白對照的蜂數0.90頭（P<0.05）;在第二組處理中，螟黃赤眼蜂對健康卵具有較強的嗅覺反應，選擇健康卵的蜂數為9.50頭，顯著高于選擇空白對照的蜂數0.50頭（P<0.05）;在第三組處理中，螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵具有較強的嗅覺反應，選擇柞蠶灰卵的蜂數為6.20頭，顯著高于選擇健康卵的蜂數3.80頭（P<0.05）。結果表明，螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵具有明顯的偏好性。

2.2?螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵的寄生選擇與適應性

無選擇條件下，螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵的寄生選擇與適應性結果見表1。螟黃赤眼蜂在柞蠶灰卵上的寄生率、羽化率、窩蜂數、窩卵數均顯著低于健康卵（寄生率：t=9.222，df?=18，P<0.001;羽化率：t?=34.765，df=18，P<0.001;窩蜂數：t=5.523，df?=18，P<0.001;窩卵數：t=5.941，df=18，P<0.001）;而螟黃赤眼蜂在柞蠶灰卵上的發育歷期顯著長于健康卵上（t=68.294，df=18，P<0.001）;螟黃赤眼蜂在柞蠶灰卵的雌性比顯著高于健康卵的（t=10.419，df?=18，P<0.001）。

雙向選擇條件下，螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵的寄生選擇與適應性結果見表1。螟黃赤眼蜂在柞蠶灰卵上寄生率和窩蜂數均顯著低于健康卵（寄生率：t=3.545，df=9，P=0.006?0;窩蜂數：t=3.167，df=9，P=0.011）;羽化率和窩卵數略低于健康卵，但二者之間無顯著差異（羽化率：t=1.409，df?=9，P=0.192;窩卵數：t=2.015，df=9，P=0.075）;螟黃赤眼蜂在柞蠶灰卵上發育歷期長于健康卵，但無顯著差異（t=2.216，df=9，P=0.054）;在柞蠶灰卵的雌性比高于健康卵，但不存在顯著差異（t=2.139，df?=9，P=0.061）。

3?結論與討論

黏質沙雷氏菌又稱靈桿菌，為革蘭氏陰性細菌，通常存在于水和土壤中，是最小的細菌，約半數菌株能產生紅色的靈菌素［16］。黏質沙雷氏菌能導致直翅目、鞘翅目、膜翅目、鱗翅目和雙翅目等的多種昆蟲死亡［17］，同時也是人體的條件致病菌，可引發肺炎、泌尿道感染、敗血癥以及外科手術感染等疾?。?8］。本研究中的黏質沙雷氏菌來源于昆蟲卵，該菌對人體的安全性尚不明確。使用過程中一定要注意人員防護，操作時戴好一次性口罩和一次性乳膠手套，操作完成后要將試驗用具及時消毒，口罩和手套集中統一處理。

寄生蜂對外界的學習能力主要通過視覺、嗅覺、味覺和觸覺，已有大量關于寄生蜂嗅覺學習能力的研究。寄生蜂不僅可以對普通的刺激進行識別和學習，還能將不同刺激相互聯系，進而快速識別寄主［1920］。王素琴等［21］發現玉米螟赤眼蜂Trichogramma?ostriniae通過觸角敲打寄主卵來決定是否寄生，而本身無法識別寄主標記信息素。Kaiser等［22］發現玉米螟赤眼蜂對玉米提取物、玉米螟卵提取物和玉米螟提取物的混合物具有一定偏好性，而對玉米螟性信息素并未表現出明顯偏好性。在本研究中發現，螟黃赤眼蜂對柞蠶灰卵具有較強的嗅覺反應，選擇柞蠶灰卵的蜂數顯著高于選擇健康卵的蜂數。研究還發現，赤眼蜂寄生柞蠶灰卵后，其產卵針攜帶了黏質沙雷氏菌，從而促使病原菌快速傳播（另文發表）。因此，猜測黏質沙雷氏菌中可能存在某種吸引赤眼蜂的揮發物。

很多學者研究了昆蟲病原微生物對寄生蜂的影響，發現昆蟲病原微生物一般會對寄生蜂產生不利的影響。李濤等［23］報道球孢白僵菌Beauveria?bassiana和煙蚜繭蜂Aphidius?gifuensis的拮抗作用可能與對寄主桃蚜Myzus?persicae的營養競爭有關，在寄生蜂寄生3?d前接菌，病原菌由于吸收了寄主的營養而快速繁殖，寄主的營養被消耗，導致入侵的寄生蜂的卵或幼蟲發育不良，因此寄生蜂的寄生率和出蜂數顯著降低［11，?24］。有推測認為，斑痣懸繭蜂Meteorus?pulchricornis和盤絨繭蜂Cotesia?kazak寄生了被蘇云金芽胞桿菌Bacillus?thuringiensis感染的寄主斜紋夜蛾Spodoptera?litura和棉鈴蟲Helicoverpa?armigera后，

由于寄主體內的營養物質發生了改變，減緩了寄生蜂的生長發育，導致寄生蜂的發育歷期延長［25］;Salama等［26］也發現被蘇云金芽胞桿菌感染的?；页嵋苟闟podoptera?littoralis會使其寄生蜂體內的某些組織發生改變，使得子代蜂發育受阻，這也解釋了寄生蜂發育歷期延長的現象。在本研究中，無選擇條件和雙向選擇條件下，螟黃赤眼蜂在柞蠶灰卵中的寄生率和窩蜂數均顯著降低，同時在柞蠶灰卵中的發育歷期延長，這些結果都與前人研究結果一致;此外，寄生柞蠶灰卵的螟黃赤眼蜂雌性比高于寄生健康卵的蜂，與感病寄主影響松毛蟲赤眼蜂的研究結果［15］不一致，推測可能與供試蜂種有一定的關系。

通過探究黏質沙雷氏菌致病柞蠶灰卵對螟黃赤眼蜂寄生適應性及嗅覺反應的影響，發現在無選擇條件下螟黃赤眼蜂在灰卵上的羽化率和窩卵數顯著降低;而在雙向選擇條件下螟黃赤眼蜂在灰卵上的羽化率和窩卵數有所降低，但與健康卵間均無顯著差異。研究結果證實柞蠶灰卵對螟黃赤眼蜂的寄生適應性產生一定程度的不良影響，下一步將對黏質沙雷氏菌中是否存在某種吸引赤眼蜂的揮發物以及對柞蠶灰卵的防治開展深入研究。

參考文獻

［1］?楊建國，?趙猛，?朱萍，?等.?螟黃赤眼蜂防治草地貪夜蛾田間試驗研究［J］.?中國植保導刊，?2019，?39（11）：?5961.

［2］?ZHANG?Junjie，?DESNEUX?N，?BENELLI?G，?et?al.?Geographic?variation?of?diapause?induction?rates?in?Trichogramma?drendrolimi?（Hymenoptera：?Trichogrammatidae）?in?China?［J］.?Journal?of?Economic?Entomology，?2017，?110：?386391.

［3］?ZHANG?Junjie，?ZHANG?Xue，?ZANG?Liansheng，?et?al.?Advantages?of?diapause?in?Trichogramma?dendrolimi?mass?production?via?eggs?of?the?Chinese?silkworm，?Antheraea?pernyi?［J］.?Pest?Management?Science，?2018，?74：?959965.

［4］?ZHAO?Lina，?MA?Yue，?YANG?Xiangbing，?et?al.?Identification?of?Serratia?marcescens?isolated?from?Antheraea?pernyi?eggs?and?determination?of?bacterial?pathogenicity?and?transmission?pathway?［J］.?Journal?of?Invertebrate?Pathology，?2020，?169：?16.

［5］?阮長春，?朱興友，?孟昭軍，?等.?柞蠶蛾病害與赤眼蜂柞蠶寄主卵的關系［J］.?吉林農業大學學報，?2000，?22（3）：?2226.

［6］?連梅力，?李唐，?張筱秀，?等.?溫濕度對廣赤眼蜂的影響［J］.?山西農業大學學報，?2007，?27（4）：?378380.

［7］?張強，?孟玲，?李保平.?斑痣懸繭蜂對感染細菌寄主的寄生選擇和傳播病菌作用［J］.?中國生物防治學報，?2014，?30（1）：?3844.

［8］?王以一，?李保平，?高小文，?等.?短穩桿菌對斑痣懸繭蜂發育、存活和生殖力的影響［J］.?南京農業大學學報，?2014，?37（1）：?7580.

［9］?KYEIPOKU?G?K，?KUNIMI?Y.?Effects?of?entomopoxvirus?in?Pseudaletia?separate?（Lepidoptera：?Noctuidae）?larvae?on?the?development?of?a?pupal?parasitoid，?Brachymeria?lasus?（Hymenoptera：?Chalcididae）?［J］.?Applied?Entomology?and?Zoology，?1999，?34（1）：?4956.

［10］NAKAI?M，?KUNIMI?Y.?Granulosis?virus?infection?of?the?smaller?tea?tortrix?（Lepidoptera：?Tortricidae）：?Effect?on?the?development?of?the?endoparasitoid，?Ascogaster?reticulatus?（Hymenoptera：?Braconidae）?［J］.?Biological?Control，?1997，?8：?7480.

［11］BROOKS?W?M.?Hostparasitoidpathogen?interactions?［J］.?Parasites?and?Pathogens?of?Insects，?1993，?2：?231272.

［12］GODFRAY?H?C?J.?Parasitoids：?Behavioral?and?evolutionary?ecology?［D］.?Princeton：?Princeton?University，?1994.

［13］周金成，?何玥，?趙倩，?等.?松毛蟲赤眼蜂兩性生殖品系和孤雌產雌品系在不同品種柞蠶卵中的寄生和生長發育表現［J］.?昆蟲學報，?2021，?64（1）：?8089.

［14］南楠.?吉林省5種藥用植物細菌病害的病原鑒定及對藥劑的敏感性研究［D］.?長春：?吉林農業大學，?2014.

［15］馬月，?趙麗娜，?白慶榮，?等.?松毛蟲赤眼蜂對柞蠶灰卵的寄生選擇與適應性［J］.?植物保護學報，?2019，?46（4）：?868873.

［16］SHI?Tengxin，?LIU?Jia，?HE?Yancai.?Culture?parameter?optimization?of?chitinase?production?by?Serratia?marcescens?［J］.?Journal?of?Huaqiao?University，?2010，?31：?667670.

［17］TANADA?Y，?KAYA?H?K.?Insect?pathology?［M］.?San?Diego?CA，?USA：?Academic?Press，?1993：?318387.

［18］張燕，?周萬青，?李佳，?等.?53株耐碳青霉烯類藥物粘質沙雷菌的耐藥表型分析［J］.?臨床輸血與檢驗，?2021，?23（1）：?8790.

［19］VINSON?S?B，?BARFIELD?C?S，?HENSON?R?D.?Oviposition?behavior?of?Bracon?mellitor，?a?parasitoid?of?the?boll?weevil?（Anthonomus?grandis）?［J］.?Physiological?Entomology，?1997，?2（2）：?157164.

［20］VET?L?E?M，?LEWIS?W?J，?CARDE?R?T.?Parasitoid?foraging?and?learning?［M］∥CARDE?R?T，?BELL?W?J.?Chemical?ecology?of?insects?2.?London：?Chapman?and?Hall，?1995：?65101.

［21］王素琴，?練永國，?康總江，?等.?玉米螟赤眼蜂寄主標記信息素和學習經歷對產卵行為的影響［J］.?生態學報，?2007，?27（9）：?39103915.

［22］KAISER?L，?PHAMDELEGUE?M，?BAKCHINE?E，?et?al.?Olfactory?response?of?Thrichogramma?maidis?Pint，?et?Voeg.：?Effect?of?chemical?cues?and?behavioral?plasticity?［J］.?Journal?of?Insect?Behavior，?1989，?2（5）：?701712.

［23］李濤，?劉映紅，?李會云，?等.?球孢白僵菌對煙蚜繭蜂生命參數及控害效果的影響［J］.?菌物學報，?2007，?26（3）：?433439.

［24］裘維蕃.?菌物學大全［M］.?北京：?科學出版社，?1998：?896993.

［25］WALKER?G?P，?CAMERON?P?J，?MACDONALD?F?M，?et?al.?Impacts?of?Bacillus?thuringiensis?toxins?on?parasitoids?（Hymenoptera：?Braconidae）?of?Spodoptera?litura?and?Helicoverpa?armigera?（Lepidoptera：?Noctuidae）?［J］.?Biological?Control，?2007，?40（1）：?142151.

［26］SALAMA?H?S，?ZAKI?F?N.?Histopathological?effects?of?Bacillus?thuringiensis?on?the?larvae?of?Spodoptera?littoralis?（Boisd.）?［J］.?Annals?of?Agricultural?Science，?1983，?28（1）：?301318.

（責任編輯：田?喆）