張紅艷，張晶晶，王珊珊，王婭玲，王晴晴，王香萍

(1.農(nóng)林病蟲害預(yù)警與調(diào)控湖北省工程技術(shù)中心，湖北 荊州 434025;2.長江大學(xué)，湖北 荊州 434025)

草地貪夜蛾[Spodopterafrugiperda(Smith)]是熱帶亞熱帶地區(qū)的主要害蟲，可以危害60余種植物，20世紀(jì)90年代初期為美洲主要農(nóng)業(yè)害蟲[1-2]；2019年1月首次在我國云南江城縣發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾幼蟲危害玉米，至9月已蔓延至全國21個省、市。該蟲具有強大的繁殖力、適應(yīng)性和遷飛能力，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全威脅極大[3-4]。目前，我國草地貪夜蛾發(fā)生地普遍采用應(yīng)急性化學(xué)防治，盡管取得了一定的防控效果，但其可能引起的農(nóng)藥殘留(Residue)、有害生物再度猖獗(Resurgence)及生物抗藥性(Resistance)即“3R”問題值得重視。國外使用化學(xué)農(nóng)藥控制草地貪夜蛾傳播已有超過50 a歷史[1]，草地貪夜蛾不僅對傳統(tǒng)多種類型化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性[5-10]，而且已對多種轉(zhuǎn)基因(如CryF1、Cry1ac或Cry2ab)玉米產(chǎn)生了抗性[11-15]。生物防治技術(shù)具有可持續(xù)性、環(huán)境友好和提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量等特點，是減少化學(xué)農(nóng)藥使用量和綠色防控害蟲的重要手段。寄生蜂是害蟲生物防治的重要組成部分，利用寄生蜂防治害蟲也取得很多成果[16-17]。據(jù)報道，草地貪夜蛾的寄生性天敵有208種，其中主要是寄生卵和幼蟲的寄生蜂和寄生蠅，寄生比例高達(dá)90%以上[18]。目前，國內(nèi)已有多種寄生蜂對草地貪夜蛾寄生能力以及各地寄生蜂對其田間寄生競爭的研究報道[19-21]。

緣腹繭蜂[Cotesiamarginiventris(Cresson)，膜翅目繭蜂科]是一種單寄生于鱗翅目幼蟲的內(nèi)寄生性天敵，雌蟲產(chǎn)卵于夜蛾科低齡幼蟲(1～2齡)，卵于寄主體內(nèi)孵化后取食寄主的血淋巴和組織，殺死寄主，其經(jīng)過3個齡期后于寄主體外結(jié)繭化蛹[22]。緣腹繭蜂寄主范圍廣，可寄生小地老虎[Anagraphafalcifera(Kirby)]、甜菜夜蛾[Spodopteraexigua(Hbn.)]、草地貪夜蛾[S.frugiperda(Smith)]、粉紋夜蛾[Trichoplusiani(Hbn.)]等多種寄主，在生物防治中具有較為廣闊的應(yīng)用前景[23-25]。因此，了解緣腹繭蜂的生物學(xué)特性并對其進(jìn)行大規(guī)模飼養(yǎng)有利于利用此天敵防治害蟲，但截至目前，尚未見緣腹繭蜂對草地貪夜蛾寄生情況的研究報道。鑒于此，研究緣腹繭蜂對草地貪夜蛾和粉紋夜蛾的寄生情況，同時比較以不同食物喂養(yǎng)草地貪夜蛾時其生長發(fā)育差異，旨為草地貪夜蛾的生物防治提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

草地貪夜蛾、粉紋夜蛾均為室內(nèi)人工飼料多代飼養(yǎng)，緣腹繭蜂為室內(nèi)種群。玉米為溫室種植，溫度(25±1)℃，每20 d播種1批，保證每次使用葉片的日齡相同。

1.2 試驗方法

1.2.1 緣腹繭蜂對草地貪夜蛾及粉紋夜蛾的寄生能力及其發(fā)育行為研究 采用人工飼料喂養(yǎng)草地貪夜蛾和粉紋夜蛾，將20頭2齡的草地貪夜蛾和粉紋夜蛾分別放入5 cm培養(yǎng)皿，培養(yǎng)皿內(nèi)放入相應(yīng)的人工飼料，然后將培養(yǎng)皿放入550 mL Soda瓶中(瓶底部切掉用紗布封口)；同時放入2日齡的緣腹繭蜂雌雄成蟲1對，并于瓶內(nèi)懸掛蘸滿10%蜂蜜水的棉芯供緣腹繭蜂成蟲取食；每24 h更換1次草地貪夜蛾或粉紋夜蛾幼蟲，直至寄生蜂成蟲死亡。將被寄生的幼蟲轉(zhuǎn)入5 mL塑料杯中，提供相應(yīng)的人工飼料繼續(xù)飼養(yǎng)，至寄生蜂從寄主體內(nèi)化蛹結(jié)繭。重復(fù)4次。記錄幼蟲被寄生的情況以及緣腹繭蜂的發(fā)育歷期等。結(jié)繭2 d后，將繭移入新的塑料杯稱質(zhì)量并測量繭長及繭寬，隨后觀察其羽化所需時間，羽化后將雌雄分開單頭飼養(yǎng)，分別飼喂蜂蜜，記錄處女雌雄蟲的壽命，試驗設(shè)置4個重復(fù)。

1.2.2 緣腹繭蜂對不同食物喂養(yǎng)的草地貪夜蛾的寄生情況比較 對草地貪夜蛾分別飼喂人工飼料與20日齡玉米葉，將20頭2齡草地貪夜蛾幼蟲放入Soda瓶中用于寄生，寄生24 h后更換草地貪夜蛾，將被寄生的草地貪夜蛾幼蟲分別轉(zhuǎn)移到人工飼料與寄主植物玉米上，飼喂玉米的處理在Soda瓶中放入打濕的濾紙用以保濕，重復(fù)4次，其他操作同1.2.1。

1.2.3 緣腹繭蜂寄生草地貪夜蛾體外結(jié)繭及羽化節(jié)律研究 將人工飼料飼養(yǎng)的2齡草地貪夜蛾幼蟲放入Soda瓶中用于寄生，每個Soda瓶中放入10頭幼蟲，設(shè)置5個Soda瓶作為重復(fù)，觀察緣腹繭蜂寄生草地貪夜蛾后在其體外化蛹結(jié)繭的規(guī)律。結(jié)繭2 d后收集緣腹繭蜂的繭，稱繭質(zhì)量并測量繭長及繭寬，隨后觀察繭的羽化規(guī)律。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行t檢驗(P=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 緣腹繭蜂對草地貪夜蛾與粉紋夜蛾的寄生能力及生長發(fā)育表現(xiàn)

由表1可見，每日20頭幼蟲條件下，單頭緣腹繭蜂對草地貪夜蛾和粉紋夜蛾的寄生率分別為98.50%和97.65%，子代可分別發(fā)育出寄生蜂176.0頭和170.0頭，子代緣腹繭蜂雌雄蟲比例均較為平衡，子代緣腹繭蜂繭—成蟲的存活率分別為85.9%和86.0%，差異均不顯著。在草地貪夜蛾上寄生時，緣腹繭蜂子代卵—繭發(fā)育需要7.74 d，繭—成蟲發(fā)育需要5.53 d，繭質(zhì)量為2.38 mg，繭長為2.61 mm，繭寬為0.95 mm，較在粉紋夜蛾上寄生時顯著降低；而緣腹繭蜂寄生在草地貪夜蛾上，其子代處女雌、雄蟲壽命較寄生在粉紋夜蛾上顯著延長，分別為10.87 d和9.70 d。

表1 緣腹繭蜂對草地貪夜蛾和粉紋夜蛾的寄生能力及生長發(fā)育表現(xiàn)Tab.1 Parasitic ability and development performance of C. marginiventris on hosts S.frugiperda and T.ni

2.2 緣腹繭蜂對不同食物喂養(yǎng)的草地貪夜蛾的寄生能力及生長發(fā)育表現(xiàn)

由表2可見，分別采用人工飼料和玉米飼養(yǎng)草地貪夜蛾時，緣腹繭蜂的寄生能力沒有明顯差異，寄生率分別為95.0%和94.0%，子代可分別發(fā)育出寄生蜂170.5頭和156.4頭。采用人工飼料飼養(yǎng)寄主處理的子代緣腹繭蜂卵—繭發(fā)育歷期為10.26 d，繭質(zhì)量2.93 mg，繭長3.35 mm，繭寬1.16 mm，均顯著高于采用玉米飼養(yǎng)寄主處理，而子代雌雄性比及處女雌蟲和處女雄蟲壽命無顯著差異。由此可見，在大量飼養(yǎng)緣腹繭蜂的過程中，可以采用人工飼料飼養(yǎng)的草地貪夜蛾用來繁殖。

表2 緣腹繭蜂對不同食物喂養(yǎng)草地貪夜蛾的寄生能力及生長發(fā)育表現(xiàn)Tab.2 Parasitic efficacy and development performance of C. marginiventris on S.frugiperda fed with different food

2.3 緣腹繭蜂寄生草地貪夜蛾的結(jié)繭節(jié)律及羽化節(jié)律

2.3.1 結(jié)繭節(jié)律 緣腹繭蜂寄生完成后各個時段都有結(jié)繭，但多數(shù)是在16：00—18：00，占比約為25%。其次是18：00—20：00，占比約為20%，顯著高于其他時間段。由此可見，緣腹繭蜂從寄主體內(nèi)化蛹結(jié)繭以黃昏時段為主(圖1)。

2.3.2 羽化節(jié)律 緣腹繭蜂雌蟲和雄蟲羽化時間節(jié)律有所不同，羽化高峰有明顯的時間段。雄蟲羽化主要在白天，8：30—12：30羽化所占比例超過90%，其他時段所占比例很少。雌蟲羽化主要集中在晚上20：30—次日1：30，比例約75%。雄蟲羽化時間早于雌蟲羽化12 h左右(圖2)。

3 結(jié)論與討論

多寄生的寄生蜂對寄主的寄生能力受寄主種類、寄主齡期、寄生所處的空間等因素影響[19-21,26-28]。寄生蜂對適宜寄主有較高的寄生率，能夠較快地完成發(fā)育，具有較高的繁殖力等。本研究結(jié)果表明，緣腹繭蜂寄生在草地貪夜蛾上時，存活率和繁殖力比較高，雌雄比例均衡，說明緣腹繭蜂在草地貪夜蛾上寄生良好，其具有防治草地貪夜蛾的潛力。

昆蟲的發(fā)育歷期、蛹質(zhì)量及成蟲繁殖力等均會受到其取食的寄主植物種類的影響，進(jìn)而影響到寄生此昆蟲的天敵[29-31]，寄主植物的揮發(fā)性氣味也會影響寄生蜂對害蟲的搜尋過程及寄生效率[32]。本研究在室內(nèi)進(jìn)行寄生試驗，分別以玉米和人工飼料飼喂草地貪夜蛾對緣腹繭蜂寄生率等沒有明顯影響，但已有研究表明緣腹繭蜂受玉米揮發(fā)物的影響，被害蟲危害的玉米揮發(fā)物對其有吸引作用[33-35]。在野外復(fù)雜環(huán)境條件下，寄主植物會如何影響緣腹繭蜂的寄生能力等需要進(jìn)一步研究。

國外研究表明，草地貪夜蛾取食轉(zhuǎn)CryF、Cry1ac或Cry2ab1基因玉米時，體內(nèi)有少量非活性的轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)，但這種非活性轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)對緣腹繭蜂無不利影響[14-15]。因此，該寄生蜂在生產(chǎn)實踐中既可應(yīng)用于非轉(zhuǎn)基因作物，也可以應(yīng)用于轉(zhuǎn)CryF1、Cry1ac或Cry2ab基因的作物，也有可能應(yīng)用于其他轉(zhuǎn)基因作物田。隨著草地貪夜蛾入侵我國時間的不斷增加，其有可能對農(nóng)藥產(chǎn)生抗性，利用緣腹繭蜂生物防治草地貪夜蛾具有一定的潛力。

大多數(shù)寄生蜂雄蜂先于雌蜂羽化，并主動尋找其配偶，且雄蜂在求偶活動中占據(jù)主導(dǎo)地位[30]。本研究結(jié)果也表明，雄蟲先于雌蟲羽化。

在長期進(jìn)化過程中，寄生蜂與寄主之間協(xié)同進(jìn)化，相互適應(yīng)，因此寄生蜂對寄主的寄生能力除受寄主種類影響外，還受寄主地理種群及其自身地理種群的影響，也受同屬寄生蜂競爭的影響[30，34]。本研究表明,緣腹繭蜂對草地貪夜蛾寄生能力比較強，但草地貪夜蛾入侵我國后存在本地寄生蜂對其適應(yīng)寄生以及相互競爭等，緣腹繭蜂在野外對草地貪夜蛾的寄生能力以及對草地貪夜蛾的防控效果如何還需要進(jìn)一步研究。