田良恒，張利芬，白素芬，尹新明，李欣

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,河南 鄭州 450002; 2.南樂縣植保植檢站,河南 南樂 457400)

草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda(Smith)(鱗翅目：夜蛾科)是近年入侵中國的重大成災(zāi)性害蟲。其原產(chǎn)于美洲，每年可造成巴西等美洲國家玉米減產(chǎn)21%～53%，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)61.9億美元，對云南省每年可造成8.94億元人民幣損失[1-3]。成蟲遷飛性極強(qiáng)，每晚可在百米高空借風(fēng)遷飛100 km，在產(chǎn)卵前可遷飛500 km[4]。目前，該蟲已入侵中國26個(gè)省份，擴(kuò)散速度極快，危害面積大。因其典型的多食性，可取食危害300多種植物，加之入侵中國的草地貪夜蛾為玉米型和水稻型的雜交后代，因玉米型核基因組占據(jù)主導(dǎo)而成為一種特殊的玉米型草地貪夜蛾種群，尤其偏嗜玉米、水稻、小麥等糧食作物，且繁殖能力強(qiáng)[5-10]，已對中國的主糧生產(chǎn)造成巨大損失并呈加重態(tài)勢。當(dāng)前，除了密切監(jiān)測草地貪夜蛾在中國的遷飛路線和發(fā)生動(dòng)態(tài)外，如何對其采取有效防治成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的當(dāng)務(wù)之急。國內(nèi)外防治草地貪夜蛾主要以化學(xué)防治為主，化學(xué)農(nóng)藥雖然可在短期快速抑制蟲害[11-12]，但草地貪夜蛾已對毒死蜱、二氯苯醚菊酯、高效氯氟氰菊酯等藥劑產(chǎn)生抗藥性[13-15]。鑒于草地貪夜蛾已在中國定殖并形成定期遷飛危害，需深入探索和研究對該蟲持續(xù)防治的有效措施[16]。

尋求并利用本土天敵控制入侵草地貪夜蛾具有長久持續(xù)作用?，F(xiàn)階段已取得可喜進(jìn)展，田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，可防控草地貪夜蛾的本土寄生蜂主要有卵寄生蜂和幼蟲寄生蜂兩類，如卵寄生蜂有7種，分別是夜蛾黑卵蜂Telenomusremus、螟黃赤眼蜂Trichogrammachilonis、松毛蟲赤眼蜂T.dendrolimi、玉米螟赤眼蜂T.ostriniae、粘蟲赤眼蜂T.leucaniae、稻螟赤眼蜂T.japonicun和螟甲腹繭蜂Chelonusmunakatae[17-23]；以及4種幼蟲寄生蜂，如粉蝶盤絨繭蜂Cotesiaglomerata、半閉彎尾姬蜂Diadegmasemiclausum、斯氏側(cè)溝繭蜂Microplitissimilis和斜紋夜蛾長距姬小蜂Euplectruslaphygmae。此外，斑痣懸繭蜂Meteoruspulchricornis和管側(cè)溝繭蜂M.tuberculifer經(jīng)人工馴化也能成功寄生草地貪夜蛾幼蟲[21,24-28]。這些研究為今后利用本土天敵寄生蜂資源防治入侵害蟲奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但這些天敵種類還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以解決不斷加重的蟲害問題。

棉鈴蟲齒唇姬蜂CampoletischlorideaeUchida作為優(yōu)良天敵資源，在中國分布廣泛，適生性強(qiáng)，能寄生30多種鱗翅目夜蛾類害蟲[29]，包括灰夜蛾屬Spodoptera昆蟲，具備優(yōu)良寄生蜂特征。因草地貪夜蛾隸屬灰夜蛾屬，為探究棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾的寄生效能，本文首次研究棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾1～4齡幼蟲的寄生能力和選擇性，進(jìn)一步比較對棉鈴蟲Helicoverpa armigera(Hübner)和草地貪夜蛾的寄主選擇性，以及所育后代的質(zhì)量，并模擬田間進(jìn)行室外籠罩寄生試驗(yàn)。為利用棉鈴蟲齒唇姬蜂發(fā)揮對草地貪夜蛾的控害作用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

草地貪夜蛾由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院昆蟲課題組提供，室內(nèi)飼養(yǎng)2 a。草地貪夜蛾產(chǎn)卵于一次性紙杯內(nèi)壁，產(chǎn)卵第2 天收集卵塊于保鮮袋中(10 cm×15 cm)，保鮮袋內(nèi)放置濕潤棉球保濕。1～3齡草地貪夜蛾幼蟲用新鮮玉米葉飼養(yǎng)，4齡后幼蟲用人工飼料飼喂[30]。待幼蟲孵化后，將幼蟲移至塑料盒中(上底r=6 cm，下底r=4 cm，高h(yuǎn)=5 cm)，并投入玉米葉飼喂；為避免草地貪夜蛾自相殘殺，將4齡后草地貪夜蛾用單管并改用人工飼料飼養(yǎng)，試蟲在培養(yǎng)條件為溫度(24±2)℃，相對濕度60%～80%，光周期L∶D=14 h∶10 h的光照培養(yǎng)箱(ZRG-250A-L，上海丙林電子科技有限公司)中飼養(yǎng)，直至化蛹。收集蟲蛹置于上述盒內(nèi)羽化，棉球浸潤10%的蜂蜜水作為成蟲營養(yǎng)源。棉鈴蟲幼蟲用人工飼料飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件同草地貪夜蛾。

棉鈴蟲齒唇姬蜂于2020年9月采自河南農(nóng)業(yè)大學(xué)許昌校區(qū)煙田，室內(nèi)以棉鈴蟲為寄主昆蟲進(jìn)行繁育。棉鈴蟲齒唇姬蜂蜂繭置于25 mL帶蓋塑料杯中，單獨(dú)放置，成蟲羽化后放入帶蓋塑料杯配對(♀∶♂=1∶1)，使其交配。交配后雌蜂在培養(yǎng)條件為溫度(21±2)℃，相對濕度60%～80%，光周期L∶D=14 h∶10 h的光照培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)，每日用10%的蜂蜜水飼喂。

1.2 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾幼蟲的寄生

1.2.1 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾不同蟲齡幼蟲的寄生性 采用單頭寄生法，用棉鈴蟲齒唇姬蜂分別寄生草地貪夜蛾1～4齡幼蟲，觀察寄生行為，被寄生后寄主參照方法1.1培養(yǎng)條件飼養(yǎng)，統(tǒng)計(jì)從產(chǎn)卵到羽化的發(fā)育歷期、結(jié)繭率和羽化率。

1.2.2 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾不同蟲齡幼蟲的選擇性 挑選1、2、3齡初草地貪夜蛾幼蟲分5組，分別為1齡與3齡初1組(經(jīng)檢測該蜂對棉鈴蟲1齡和3齡初幼蟲選擇性都是偏向3齡，故在此僅設(shè)置1組)、2齡與3齡初4組。每組每蟲齡分別選15頭幼蟲，放入塑料盒(r=15 cm，h=20 cm)中，盒中有玉米葉供草地貪夜蛾幼蟲取食，隨后放入1頭雌蜂，并提供10%蜂蜜水棉球。寄生24 h后將草地貪夜蛾幼蟲移出，并在體式解剖鏡下(SZ2-LGB，日本奧林巴斯公司)解剖，統(tǒng)計(jì)棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾幼蟲不同蟲齡的寄生率、選擇系數(shù)和產(chǎn)卵量。

1.3 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾和棉鈴蟲的寄生效果

1.3.1 棉鈴蟲齒唇姬蜂對二種寄主的產(chǎn)卵選擇性 挑選2齡初棉鈴蟲幼蟲(體質(zhì)量(3.4±0.3)mg)和與其體型大小相近的2齡初草地貪夜蛾幼蟲(體質(zhì)量(2.8±0.2)mg)各20頭，將每種10頭幼蟲分別接至單株玉米苗上，共4株。隨后放入塑料盒中(r=15 cm，h=20 cm)，盒中4株玉米苗呈對角線放置，盒中頂部懸掛10%蜂蜜水棉球作為棉鈴蟲齒唇姬蜂營養(yǎng)源，隨后接入1頭雌蜂，重復(fù)5次。24 h后將草地貪夜蛾與棉鈴蟲幼蟲移出并解剖，統(tǒng)計(jì)棉鈴蟲齒唇姬蜂對2種寄主的寄生率、選擇系數(shù)和產(chǎn)卵量。

1.3.2 繁蜂質(zhì)量 棉鈴蟲齒唇姬蜂分別寄生棉鈴蟲和草地貪夜蛾2齡幼蟲后，收集從2種寄主育出的子代雌蜂各30頭，在體視解剖鏡下測量雌蜂的后足脛節(jié)長度(代表蜂體的大小)，并統(tǒng)計(jì)卵巢管數(shù)量。卵巢管計(jì)數(shù)的具體方法：用鑷子夾住雌蜂產(chǎn)卵鞘，在鱗翅目生理鹽水中將一對卵巢從體內(nèi)拉出，用特制的解剖針小心地將聚攏成束的卵巢管逐條剝離開，最后統(tǒng)計(jì)一對卵巢總的卵巢管數(shù)量。比較從2種寄主中育出蜂的后足脛節(jié)長度(表示蜂體大小)和卵巢管數(shù)量。

1.4 籠罩寄生試驗(yàn)

挑選2齡中草地貪夜蛾幼蟲30頭，將其接入盆栽中20～25 cm高的玉米幼苗上，然后移入養(yǎng)蟲籠(l=30 cm,w=30 cm,h=40 cm)，隨后放入1頭雌蜂。將養(yǎng)蟲籠置于室外，在半自然條件下(僅模擬非生物因素)(2020年10月24日—25日，室外溫度15～22 ℃，相對濕度30%～50%，光周期L∶D=12 h∶12 h)，觀察棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾幼蟲的寄生效果。重復(fù)5次，24 h后將草地貪夜蛾幼蟲移出并解剖，統(tǒng)計(jì)寄生率。此外，設(shè)置相同的寄生裝置5個(gè)，24 h后移去雌蜂，直至棉鈴蟲齒唇姬蜂結(jié)繭，收集蜂繭，待成蟲羽化，將雌雄蜂配對交配后，檢測子代的寄生能力，即采用1.3.1寄生裝置，分別接入草地貪夜蛾或棉鈴蟲幼蟲各30頭，隨后各接入1頭雌蜂，重復(fù)5次。24 h后將草地貪夜蛾或棉鈴蟲幼蟲移出并解剖，統(tǒng)計(jì)棉鈴蟲齒唇姬蜂在兩種寄主體內(nèi)的產(chǎn)卵量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)中統(tǒng)計(jì)寄生率、結(jié)繭率、羽化率、選擇系數(shù)的計(jì)算公式如下：

寄生率=(被寄生寄主蟲數(shù)/ 供試寄主總蟲數(shù))× 100%

結(jié)繭率=(蜂結(jié)繭總數(shù)/ 被寄生寄主總蟲數(shù))×100%

羽化率=(成蟲羽化數(shù)/ 蜂繭總數(shù))× 100%

式中：Ri為寄主蟲齡或種類i被寄生頭數(shù)占該蟲齡或種類供試寄主頭數(shù)的比例；m為供試寄主的蟲齡或種類類別數(shù)。

對所得數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010進(jìn)行平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算，并繪制圖表。將寄生率采用平方根反正弦轉(zhuǎn)換。對各試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，差異顯著性采用SPSS10.0 Tukey’s HSD法檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾不同蟲齡幼蟲的寄生能力和選擇性

2.1.1 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾不同蟲齡幼蟲的寄生能力 采用單頭寄生法，觀察和統(tǒng)計(jì)棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾1～4齡幼蟲的寄生能力。結(jié)果表明，該蜂可成功寄生1、2、3齡幼蟲，不能寄生4齡幼蟲。因1齡幼蟲體型小，姬蜂寄生時(shí)常不能將產(chǎn)卵器精確定位寄主；若被成功寄生，1齡幼蟲也常會(huì)卡在產(chǎn)卵鞘上，不易脫落，影響蜂的再次寄生。但寄生2、3齡幼蟲則非?？焖儆行В纳?頭1齡幼蟲所用時(shí)間比寄生2齡或3齡幼蟲要長。4齡幼蟲因攻擊性強(qiáng)，體壁厚，蜂不能靠近寄生，且不能寄生比4齡幼蟲體壁更厚，攻擊性更強(qiáng)的高齡草地貪夜蛾幼蟲。

因1齡幼蟲被寄生后死亡率較高，3齡初幼蟲中部分個(gè)體的免疫力較強(qiáng)能實(shí)施對蜂卵或蜂幼蟲的包囊或黑化而抑制蜂的成功發(fā)育，對統(tǒng)計(jì)結(jié)果造成誤差，故選擇2齡幼蟲來統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2齡草地貪夜蛾幼蟲被寄生后，用玉米葉飼養(yǎng)，在室內(nèi)條件下，棉鈴蟲齒唇姬蜂從產(chǎn)卵到羽化的發(fā)育歷期為(13.17±0.59)d、結(jié)繭率和羽化率分別為(82.6±4.9)%和(85.1±8.8)%(表1)。表明該蜂對草地貪夜蛾2齡幼蟲的寄生能力較強(qiáng)。

表1 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾的寄生能力Table 1 Parasitic ability of Campoletis chlorideae to Spodoptera frugiperda larvae

2.1.2 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾不同蟲齡幼蟲的產(chǎn)卵選擇性 棉鈴蟲齒唇姬蜂可寄生1、2、3齡草地貪夜蛾幼蟲，當(dāng)1齡與3齡幼蟲共存時(shí)，蜂對3齡幼蟲的寄生率高達(dá)92.9%，而1齡幼蟲無一被寄生。當(dāng)2齡與3齡共存時(shí)，寄生率分別為(82.7±6.7)% (2齡)、 (89.2±10.8)%(3齡)無顯著差異；對2、3齡幼蟲的選擇系數(shù)分別為0.49±0.04、0.51±0.04無顯著差異；產(chǎn)卵量分別為(13.5±2.4)個(gè)、(17.5±5.9)個(gè)，該蜂在3齡幼蟲體內(nèi)的產(chǎn)卵量略高于在2齡幼蟲，但無顯著性差異(圖1)。以上結(jié)果表明，棉鈴蟲齒唇姬蜂更偏好寄生草地貪夜蛾的2、3齡幼蟲，從寄生率、選擇系數(shù)和產(chǎn)卵量總體分析，該蜂對3齡幼蟲的選擇略高于2齡幼蟲。

注：NS分別表示無顯著性差異。Note:NS indicates no significant difference.

2.2 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾和棉鈴蟲的產(chǎn)卵選擇性及寄主對繁蜂質(zhì)量的影響

2.2.1 棉鈴蟲齒唇姬蜂對二種寄主的產(chǎn)卵選擇性 棉鈴蟲齒唇姬蜂對2齡草地貪夜蛾和棉鈴蟲幼蟲寄生結(jié)果見圖2。該蜂對草地貪夜蛾的寄生率為(65.7±7.0)%，低于對棉鈴蟲(87.1±8.6)%的寄生率，二者存在顯著性差異(P<0.05)。姬蜂對二種寄主的選擇系數(shù)分別為0.43±0.01、0.57±0.01差異極顯著(P<0.01)，偏向寄生棉鈴蟲；就產(chǎn)卵量而言，雖以在棉鈴蟲體內(nèi)產(chǎn)卵量較多為(19.2±6.9)個(gè)，略多于產(chǎn)在草地貪夜蛾中的(17.0±3.5)個(gè)，但無顯著性差異。說明棉鈴蟲齒唇姬蜂能同寄生最適寄主棉鈴蟲一樣，有效寄生草地貪夜蛾幼蟲。

注：NS、*、**分別表示無顯著性差異、 P<0.05差異顯著、P<0.01差異極顯著。下同。Note:NS,* and ** indicates no significant difference significant difference at the 0.05 level and 0.01 level,respectively. The same as below.

2.2.2 二種寄主對棉鈴蟲齒唇姬蜂子代繁育質(zhì)量的影響 以棉鈴蟲和草地貪夜蛾兩種寄主繁育棉鈴蟲齒唇姬蜂，對育出的雌蜂后足脛節(jié)長度和卵巢管數(shù)量進(jìn)行比較，結(jié)果見圖3。從被寄生棉鈴蟲和草地貪夜蛾幼蟲育出蜂的后足脛節(jié)長度分別為(1.42±0.08) mm和(1.29±0.13) mm，存在極顯著性差異(P<0.01)；從棉鈴蟲中育出雌蜂的卵巢管數(shù)量為30.6±2.6根，顯著高于草地貪夜蛾中育出蜂的卵巢管數(shù)(28.4±3.0)根(P<0.05)。這表明，以草地貪夜蛾繁育的棉鈴蟲齒唇姬蜂子代生殖力低于棉鈴蟲的，但不影響蜂種群繁衍。

圖3 二種寄主所育子代蜂的后足脛節(jié)長度和卵巢管數(shù)量Fig.3 The length of hind tibia and ovariole number of Campoletis chlorideae from two parasitized hosts

2.3 籠罩寄生效果

為檢測棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾幼蟲的自然寄生效果，模擬半田間條件，進(jìn)行籠罩寄生。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，變溫條件下，該蜂對草地貪夜蛾幼蟲的平均寄生率為(72.5±11.3)%。而且姬蜂可以在被寄生的草地貪夜蛾幼蟲體內(nèi)完成發(fā)育，成功結(jié)繭并羽化，羽化的雌蜂可正常交配并產(chǎn)下后代，寄生能力很強(qiáng)，24 h內(nèi)在草地貪夜蛾體內(nèi)可產(chǎn)卵(33.7±6.6)個(gè)，在棉鈴蟲體內(nèi)可產(chǎn)卵(38.2±6.9)個(gè)。這表明，從草地貪夜蛾中育出的棉鈴蟲齒唇姬蜂子代可以有效發(fā)揮控害作用。

表2 棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾的寄生率及其子代的寄生能力Table 2 Parasitism rate of Campoletis chlorideae to Spodoptera frugiperda and parasitic ability of its offspring

3 結(jié)論與討論

棉鈴蟲齒唇姬蜂可寄生1、2、3齡草地貪夜蛾幼蟲，不能寄生4齡以上的高齡幼蟲，這與該蜂寄生棉鈴蟲的蟲齡一致[31]。棉鈴蟲齒唇姬蜂偏向寄生2，3齡草地貪夜蛾幼蟲，寄生后，蜂將寄主組織器官取食殆盡僅殘存表皮，而后結(jié)繭。這可有效地阻止草地貪夜蛾進(jìn)入暴食期，極大地減少草地貪夜蛾對作物的危害，這與斯氏側(cè)溝繭蜂的控害效果一樣[24-25]。依據(jù)棉鈴蟲齒唇姬蜂寄生草地貪夜蛾幼蟲后較高的結(jié)繭率82.6%和羽化率85.1%，表明該蜂可以作為有效控制草地貪夜蛾的重要天敵資源。

與寄生棉鈴蟲相比，棉鈴蟲齒唇姬蜂對草地貪夜蛾的寄生率和選擇性雖略低，但產(chǎn)卵量相當(dāng)，說明該蜂能同寄生最適寄主棉鈴蟲一樣，成功寄生草地貪夜蛾；而且所育子代的蜂體大小(后足脛節(jié))和卵巢管數(shù)量雖從草地貪夜蛾育出的質(zhì)量略低，但不影響該蜂種群的繁衍，這通過室外變溫條件下，籠罩寄生試驗(yàn)得到進(jìn)一步地證明。在田間，棉鈴蟲齒唇姬蜂對棉鈴蟲的自然寄生率很高[29]，自然條件下該蜂也能成功寄生草地貪夜蛾。寄生蜂對不同寄主種類的選擇性差異與其對寄主的免疫抑制能力有關(guān)，且產(chǎn)卵經(jīng)歷也能影響其寄主選擇性[32-33]。

本研究首次以較詳實(shí)的數(shù)據(jù)表明，中國本土天敵棉鈴蟲齒唇姬蜂具有成功寄生入侵害蟲草地貪夜蛾的能力。后續(xù)研究將加大力度提高和完善該蜂的人工繁育技術(shù)，做好該蜂的保護(hù)、繁育和釋放研究，使其盡早應(yīng)用于生產(chǎn)發(fā)揮控制草地貪夜蛾的生防作用。