補(bǔ)充糖源對儲糧害蟲優(yōu)勢寄生性天敵麥蛾繭蜂寄生效率的影響

劉文靖, 呂建華, 宋紀(jì)真, 郭 超, 郭亞飛, 杜林珊

(河南工業(yè)大學(xué)糧食和物資儲備學(xué)院糧食儲藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心1,鄭州 450001)

(中國煙草總公司鄭州煙草研究院2,鄭州 450001)

(廣東省糧食科學(xué)研究所3,廣州 510050)

鱗翅目儲糧害蟲時(shí)常出現(xiàn)在糧食儲存、加工場所,造成嚴(yán)重為害[1]。而麥蛾繭蜂(Habrobraconhebetor)屬膜翅目(Hymenoptera)繭蜂科(Braconidae),是鱗翅目儲糧害蟲的重要體外寄生性天敵,有寄主范圍廣、世代周期短、寄生和繁殖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[2,3]。利用麥蛾繭蜂對儲糧害蟲進(jìn)行生物防治能有效解決傳統(tǒng)化學(xué)防治產(chǎn)生的“3R”問題,是目前應(yīng)對化學(xué)防治面臨挑戰(zhàn)較有發(fā)展?jié)摿Φ慕鉀Q方式,已引起儲糧害蟲防治領(lǐng)域的廣泛關(guān)注[4]。

通過補(bǔ)充糖源而延長壽命、提高繁殖力的現(xiàn)象在其他種類寄生蜂上已有報(bào)道。飼喂蜂蜜、果糖后象蟲金小蜂(Anisopteromaluscalandrae)成蜂壽命是清水飼喂的5.1～6.7倍,且隨著糖源質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,象蟲金小蜂成蜂壽命呈現(xiàn)先增加后下降趨勢[8]。用糖源對螟蛉絨繭蜂(Cotesiaruficrus)進(jìn)行飼喂能有效延長成蜂壽命,其中蜂蜜效果最好,蔗糖、葡萄糖、果糖效果依次遞減;且飼喂蜂蜜水后雌蜂總產(chǎn)卵量最高為125.7粒[9]。果糖、葡萄糖、甘露糖和蔗糖都能促進(jìn)紅頸常室繭蜂(Peristenusspretus)的生長發(fā)育和繁殖,且在補(bǔ)充葡萄糖后紅頸常室繭蜂雌性壽命顯著延長,產(chǎn)卵量顯著增多[10]。

目前關(guān)于補(bǔ)充營養(yǎng)對麥蛾繭蜂生長繁殖的研究較多,但鮮有關(guān)于補(bǔ)充營養(yǎng)對麥蛾繭蜂寄生效率的報(bào)道。研究通過提供蜂蜜、蔗糖、葡萄糖3種糖源作為補(bǔ)充營養(yǎng),設(shè)置10%、20%、30%、40%和50%5個質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度,研究補(bǔ)充3種糖源對麥蛾繭蜂寄生效率的影響,以期為提高麥蛾繭蜂寄生效率,增強(qiáng)麥蛾繭蜂實(shí)倉應(yīng)用效果提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

供試寄主:煙草螟(Ephestiaelutella)已在河南工業(yè)大學(xué)儲藏物昆蟲實(shí)驗(yàn)室采用混合飼料(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),50%麥麩,30%玉米糝,10%黃豆粉,5%甘油和5%蜂蜜水)培養(yǎng)多代。先將剛羽化的煙草螟成蟲放入混合飼料中產(chǎn)卵,1 d后去除成蟲,再將帶卵飼料放入溫度28～32 ℃、相對濕度65%～75%的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)33 d,獲得煙草螟老熟幼蟲。

供試蜂種:麥蛾繭蜂,以煙草螟幼蟲為寄主在河南工業(yè)大學(xué)儲藏物昆蟲實(shí)驗(yàn)室連續(xù)培養(yǎng)多代。培養(yǎng)條件:28～32 ℃、相對濕度65%～75%。

1.2 儀器與設(shè)備

SPX型生化培養(yǎng)箱,101B型電熱鼓風(fēng)干燥箱,體視顯微鏡:SZM45雙目鏡。塑料盒:內(nèi)口徑6.5 cm×底部直徑5.7 cm×高度2.5 cm;其他用具包括毛筆、鑷子等。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將蜂蜜、蔗糖、葡萄糖分別配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、20%、30%、40%、50%的溶液。分別取2 mL新配制溶液用脫脂棉球承載,放入塑料盒(下底直徑=7.0 cm,上底直徑=8.5 cm,高=6.0 cm)中,并接入初羽化的麥蛾繭蜂(雌蜂、雄峰各數(shù)頭,使其可以充分交配)。24 h后取1頭充分交配的雌蜂,接入含50頭煙草螟5齡幼蟲的塑料盒中。設(shè)置清水和空白2組對照。然后將這些塑料盒放入溫度28～32 ℃、相對濕度65%～75%的培養(yǎng)箱中使其寄生。每24 h提供一批新寄主(50頭煙草螟5齡幼蟲)。連續(xù)5 d,每天上午9:00觀察1次塑料盒內(nèi)寄生情況,統(tǒng)計(jì)被麻痹寄主量、麥蛾繭蜂產(chǎn)卵量、麥蛾繭蜂后代成功羽化數(shù),并計(jì)算每頭雌性麥蛾繭蜂的寄生率及其子代成功羽化率。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每頭雌性麥蛾繭蜂的寄生(以寄主被寄生蜂蟄刺、麻痹、停止發(fā)育并在體上產(chǎn)卵為標(biāo)志)率和后代羽化率計(jì)算公式為:

寄生率=(被麻痹寄主數(shù)量/寄主總數(shù)量)×100%。

子代羽化率=[子代成蜂數(shù)/母代(被飼喂?fàn)I養(yǎng)物質(zhì))產(chǎn)卵數(shù)] ×100%

江蘇這幾年治理太湖積累了很多經(jīng)驗(yàn)，對于維護(hù)湖泊的健康生態(tài)充滿信心。再現(xiàn)太湖美景，我們比任何時(shí)候都更有信心。

利用SPSS23.0軟件將麥蛾繭蜂的寄生率和后代羽化率進(jìn)行反正弦平方根值轉(zhuǎn)換后進(jìn)行方差分析,采用Duncan′s法比較數(shù)據(jù)間差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同糖源對麥蛾繭蜂寄生率的影響

以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)葡萄糖為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂寄生率見圖1。與對照相比,以10%和20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的葡萄糖溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí),在2 d內(nèi)對麥蛾繭蜂的寄生有促進(jìn)作用,但隨著處理時(shí)間增長,對麥蛾繭蜂寄生率則有抑制作用。相比于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)的葡萄糖溶液,當(dāng)葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時(shí),麥蛾繭蜂的寄生率在5 d內(nèi)均維持在65%～70%,最有利于麥蛾繭蜂寄生。隨著麥蛾繭蜂寄生天數(shù)的增加,葡萄糖溶液對麥蛾繭蜂寄生率的影響降低。

注:圖中不同小寫字母表示同一天內(nèi)不同處理之間差異顯著,P<0.05。圖2～圖3同。

以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂寄生率見圖2。在麥蛾繭蜂寄生的前4 d,補(bǔ)充10%～50%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖均對麥蛾繭蜂的寄生有促進(jìn)作用。10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖最有利于麥蛾繭蜂寄生,在第3天煙草螟被寄生率達(dá)到峰值73.33%。

圖2 以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂對煙草螟幼蟲的寄生率

以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)蜂蜜為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂寄生率見圖3。當(dāng)補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的蜂蜜溶液時(shí),在第3天煙草螟幼蟲被寄生率達(dá)到最高74.00%,顯著高于其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)下的寄生率。第1天以質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%、30%、40%和50%的蜂蜜溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí),麥蛾繭蜂寄生率無顯著差異(F=11.398;df=6,39;P>0.05),但均高于以10%的蜂蜜溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)的麥蛾繭蜂寄生率。飼喂質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的蜂蜜溶液時(shí),麥蛾繭蜂寄生率逐天上升,在第5天煙草螟幼蟲被寄生率達(dá)到最大值72.67%。

圖3 以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)蜂蜜溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂對煙草螟幼蟲的寄生率

補(bǔ)充葡萄糖、蔗糖、蜂蜜提高麥蛾繭蜂對煙草螟幼蟲寄生率的最優(yōu)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為30%、10%、20%。實(shí)驗(yàn)組和對照組麥蛾繭蜂寄生率隨寄生天數(shù)的增長而逐漸接近。麥蛾繭蜂對煙草螟幼蟲的寄生率在質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%蔗糖溶液處理下波動最小,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%蜂蜜溶液處理下波動最大,在第3天達(dá)到最高。在補(bǔ)充清水時(shí),麥蛾繭蜂對煙草螟幼蟲的寄生率高于不補(bǔ)充任何物質(zhì)的空白對照組。

2.2 不同糖源對麥蛾繭蜂產(chǎn)卵量的影響

以葡萄糖溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí),隨著寄生天數(shù)的增加,麥蛾繭蜂日產(chǎn)卵量逐漸增多。麥蛾繭蜂在取食30%葡萄糖溶液后產(chǎn)卵量最大(5 d內(nèi)),為110.00粒(表1)。補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、40%和50%的葡萄糖溶液時(shí),麥蛾繭蜂5 d總產(chǎn)卵量與清水對照無顯著差異(F=5.230;df=6,39;P>0.05)。補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%葡萄糖溶液時(shí),麥蛾繭蜂5 d內(nèi)總產(chǎn)卵量最少,為76.00粒(表1)。

表1 以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)葡萄糖溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂5 d的產(chǎn)卵量

表2表明,以蔗糖溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí),麥蛾繭蜂5 d總產(chǎn)卵量與空白對照、清水對照無顯著差異(F=0.617;df=6,39;P>0.05)。補(bǔ)充蔗糖溶液的麥蛾繭蜂5 d總產(chǎn)卵量均大于90粒。

表2 以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)蔗糖溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂5 d的產(chǎn)卵量

表3可見,以蜂蜜溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí),在48 h內(nèi)對麥蛾繭蜂產(chǎn)卵量有一定促進(jìn)作用。補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%蜂蜜溶液時(shí),麥蛾繭蜂5 d內(nèi)總產(chǎn)卵量在最大,為114.00粒。補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%蜂蜜溶液時(shí),麥蛾繭蜂5 d內(nèi)總產(chǎn)卵量最少,為64.33粒。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%和30%蜂蜜溶液下,麥蛾繭蜂總產(chǎn)卵量無顯著差異(F=3.090;df=6,39;P>0.05)。

表3 以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)蜂蜜溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂5 d的產(chǎn)卵量

2.3 不同糖源對麥蛾繭蜂子代羽化率的影響

以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)糖源溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂子代羽化率見表4。當(dāng)葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%～50%時(shí),麥蛾繭蜂子代羽化率隨著葡萄糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增高而降低。當(dāng)葡萄糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí),麥蛾繭蜂的羽化率最高,為92.26%。葡萄糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸低于或逐漸高于20%時(shí),麥蛾繭蜂的羽化率均逐漸降低。質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%葡萄糖溶液與空白對照組無顯著差異(F=32.375;df=6,39;P>0.05)。

表4 以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)糖源溶液為補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí)麥蛾繭蜂子代羽化率/%

當(dāng)蔗糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～30%時(shí),麥蛾繭蜂子代羽化率隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而升高;當(dāng)蔗糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%～50%時(shí),麥蛾繭蜂子代羽化率隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而降低。當(dāng)蔗糖溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時(shí),麥蛾繭蜂子代羽化率最高,為83.90%。麥蛾繭蜂飼喂質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、20%、50%蔗糖溶液時(shí),其子代羽化率無顯著差異(F=4.859;df=6,39;P>0.05)。

補(bǔ)充蜂蜜溶液能有效提高麥蛾繭蜂子代羽化率。質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、40%、50%蜂蜜溶液處理對麥蛾繭蜂子代羽化率的影響無顯著差異(F=15.292;df=6,39;P>0.05),分別為77.94%、78.80、76.51%。補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%蜂蜜溶液時(shí),麥蛾繭蜂子代羽化率低于其他4種質(zhì)量分?jǐn)?shù)。當(dāng)糖源溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%和20%時(shí),相比于其他2種糖源,補(bǔ)充葡萄糖溶液能顯著提高麥蛾繭蜂子代羽化率。當(dāng)糖源溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%和40%時(shí),3種糖源對麥蛾繭蜂子代羽化率作用效果相似。

3 討論

適當(dāng)補(bǔ)充葡萄糖、蔗糖、蜂蜜能夠有效提高麥蛾繭蜂寄生效率[11]。隨著寄生時(shí)間的增長,實(shí)驗(yàn)組和對照組之間的寄生率差異逐漸縮小,造成這種現(xiàn)象的原因可能為:在提供寄主后,麥蛾繭蜂會取食寄主,而寄主體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)成分(蛋白質(zhì)、血淋巴等)對麥蛾繭蜂寄生效率的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于糖源對麥蛾繭蜂寄生效率的影響[12]。無寄主幼蟲時(shí),用蜂蜜溶液飼喂麥蛾繭蜂成蜂,成蜂壽命可延長3倍[5];有寄主幼蟲時(shí),補(bǔ)充營養(yǎng)對麥蛾繭蜂壽命無顯著影響的現(xiàn)象也印證了寄主比糖源更有利于麥蛾繭蜂的生長和繁殖。補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%和20%的葡萄溶液時(shí),麥蛾繭蜂寄生率較低,且5 d內(nèi)波動不大,在第3天寄生率會被2組對照處理下的寄生率反超,這可能與低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的葡萄糖并不能滿足昆蟲細(xì)胞sf21生長有關(guān)[13]。麥蛾繭蜂在補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%葡萄糖時(shí)寄生效率最穩(wěn)定,且后代羽化率較高,可作為麥蛾繭蜂釋放前的補(bǔ)充營養(yǎng)。

在補(bǔ)充糖源之后,麥蛾繭蜂的產(chǎn)卵量明顯高于空白和清水2組對照下的麥蛾繭蜂產(chǎn)卵量。由于蜂蜜中的非糖成分也會影響寄生蜂的生殖力[14],相比于其他兩種糖源,飼喂質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%蜂蜜溶液的麥蛾繭蜂產(chǎn)卵量最多,為114.00粒,這與Ashraf等[16]以蜂蜜、糖漿、棗糖漿作為糖源的研究結(jié)果相似[15]。飼喂碳水化合物的麥蛾繭蜂產(chǎn)卵量比空白對照產(chǎn)卵量增加30.98%,這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。當(dāng)補(bǔ)充營養(yǎng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí),能有效提高麥蛾繭蜂產(chǎn)卵量的糖源是蜂蜜,這與Huang等[17]和Ou等[18]研究結(jié)果一致。

麥蛾繭蜂取食質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%葡萄糖溶液后產(chǎn)生的成蜂數(shù)最多,這與Ashraf等[15]研究發(fā)現(xiàn)采用蜂蜜喂養(yǎng)的麥蛾繭蜂產(chǎn)生成蟲數(shù)量最多的結(jié)果不同,這可能與二者研究所用蜂蜜質(zhì)量及麥蛾繭蜂品系不同有關(guān)。補(bǔ)充營養(yǎng)能夠有效提高麥蛾繭蜂子代羽化率,且不影響子代雌雄比[7]。

4 結(jié)論

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%葡萄糖溶液作為麥蛾繭蜂的補(bǔ)充營養(yǎng)時(shí),能夠有效提高麥蛾繭蜂釋放后短時(shí)間內(nèi)對寄主的寄生率,前期寄生效率穩(wěn)定,且在釋放后5 d總產(chǎn)卵量無顯著差異,羽化率可高達(dá)81.14%。因此,可將質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%葡萄糖溶液作為麥蛾繭蜂釋放前的補(bǔ)充營養(yǎng),能改善并解決利用麥蛾繭蜂進(jìn)行生物防治見效慢的問題。本研究是在實(shí)驗(yàn)室條件下提供寄主煙草螟老熟幼蟲讓麥蛾繭蜂寄生,與倉庫等有儲藏物的實(shí)際環(huán)境條件存在差異,在實(shí)倉環(huán)境中補(bǔ)充糖源對麥蛾繭蜂的寄生效率的影響尚需進(jìn)一步研究。此外,不同蜂蜜種類對麥蛾繭蜂寄生效率的影響也值得進(jìn)一步研究。