魯玉杰 李霽瀛 梅芝建 王爭(zhēng)艷 盧少華

(1 江蘇科技大學(xué)糧食學(xué)院 210021) (2 河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南省糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心糧食儲(chǔ)藏與加工分中心 450001) (3 中國(guó)儲(chǔ)備糧管理集團(tuán)有限公司江西分公司 330000)

偽蝎目(Pseudoscorpionida)因其肢發(fā)達(dá)、末端鉗狀，沒(méi)有尾針但與蝎子相似而得名[1]。偽蝎體型很小，體長(zhǎng)一般不超過(guò)8 mm[2]，是蛛形綱(Arachnida)中較為古老的一類。目前全世界記錄了約3500種[3]，主要分布在熱帶、亞熱帶、溫帶等地區(qū)[4]。目前我國(guó)已記述的偽蝎有100多種[5]。它生活環(huán)境多樣，多數(shù)生活在陰暗、隱蔽的環(huán)境中，抗逆性強(qiáng)，可以在惡劣的環(huán)境中生存[6]，不易因?yàn)榄h(huán)境變化而死亡，壽命長(zhǎng)達(dá)2～5年，大部分生活在落葉層、土壤、樹皮和石塊下。它的爬行能力極強(qiáng)[6]，能在垂直光滑的玻璃壁上爬行，喜歡捕食多種個(gè)體較小的動(dòng)物，是利用生物防治害蟲的重要對(duì)象。偽蝎捕食是利用觸肢中分泌的毒液麻痹或殺死獵物，用螯肢將獵物的皮撕破，然后將頭前端的上唇伸進(jìn)獵物體內(nèi)注入消化液消化并吸收[7]。偽蝎毒素不僅是偽蝎捕食、御敵的必要武器，也可能是治療人類某些疾病的良藥，具有潛在的醫(yī)用和商用價(jià)值。通過(guò)對(duì)偽蝎毒液提取及有效成分的鑒定，希望可以發(fā)現(xiàn)偽蝎毒素在生物防治害蟲、醫(yī)療和商業(yè)上的價(jià)值。但是偽蝎毒液量少且采集困難，目前還少有關(guān)于偽蝎毒液的研究文獻(xiàn)，但與偽蝎目形態(tài)相似的蝎目毒素的研究可以為偽蝎的研究提供一個(gè)重要的參考，其可能的作用包括保持蝎目毒素的穩(wěn)定性及其生物活性，防止動(dòng)物組織液的降解，協(xié)同蝎目毒素與其受體蛋白的結(jié)合等[8]。由于蝎目(Scorpiones)和偽蝎目同屬蛛形綱(Arachnida)，偽蝎目的研究就有了一個(gè)大致的方向和方法[9]。

生物防治在農(nóng)林領(lǐng)域已有長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和較為廣泛的使用[10]。實(shí)踐證明，使用生物防治病、蟲、雜草等有益于保護(hù)自然界生物多樣性和生態(tài)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，減輕環(huán)境污染，維持生態(tài)平衡，有利于人類身體健康[11]，這不僅具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且還有明顯的社會(huì)效益[12]。這里需要指出生物防治在儲(chǔ)糧害蟲方面研究雖多，但用于生產(chǎn)實(shí)踐的較少[13]。在全國(guó)蟲調(diào)中，很多糧倉(cāng)均發(fā)現(xiàn)了有一種偽蝎可以捕食多種儲(chǔ)糧害蟲，經(jīng)偽蝎分類專家鑒定為緩步威偽蝎(WithiuspigerSimon,1878)。緩步威偽蝎的研究可以為防治儲(chǔ)糧害蟲提供一個(gè)新的可行性方法。因此，本文通過(guò)研究緩步威偽蝎對(duì)不同狀態(tài)獵物的捕食優(yōu)先選擇性、對(duì)不同物種的捕食偏好性，為探究偽蝎在生物防治方向是否有可利用的價(jià)值提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試蟲及培養(yǎng) 試蟲：緩步威偽蝎、雜擬谷盜、赤擬谷盜、銹赤扁谷盜、鋸谷盜、嗜卷書虱、嗜蟲書虱。

所用試蟲均在溫度28℃±1℃，相對(duì)濕度70%±10%全黑的培養(yǎng)箱中全封閉培養(yǎng)，鞘翅目類昆蟲飼料全麥粉過(guò)60目篩。所用獵物幼蟲均只用一次。試蟲在河南工業(yè)大學(xué)昆蟲生態(tài)實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定培養(yǎng)。

表1 試驗(yàn)試蟲地理品系及飼料配比基本信息表

1.1.2 試劑儀器 本研究所用試劑和儀器設(shè)備如表2和表3所示。

表2 試驗(yàn)試劑

表3 試驗(yàn)儀器一覽表

1.2 方法

1.2.1 緩步威偽蝎捕食優(yōu)先選擇性行為觀察 分別取三齡赤擬谷盜幼蟲、將活赤擬谷盜幼蟲放置于-20℃的冰箱冷凍12 h致其死亡，取出放置到常溫后使用；與赤擬谷盜幼蟲體型相似的濾紙，按照活蟲-死蟲、活蟲-動(dòng)態(tài)濾紙、活蟲-靜態(tài)濾紙、死蟲-動(dòng)態(tài)濾紙、死蟲-靜態(tài)濾紙、動(dòng)態(tài)死蟲-靜態(tài)濾紙的方式放置于細(xì)胞培養(yǎng)板中。動(dòng)態(tài)濾紙和動(dòng)態(tài)死蟲可用解剖針拖動(dòng)模擬赤擬谷盜幼蟲的運(yùn)動(dòng)軌跡。將饑餓處理24 h的雌性偽蝎放置在細(xì)胞培養(yǎng)板內(nèi)，統(tǒng)計(jì)并觀察偽蝎優(yōu)先捕食的獵物(以用螯肢夾到獵物為準(zhǔn))。每組試驗(yàn)設(shè)30次重復(fù)。

1.2.2 緩步威偽蝎捕食偏好性研究 取饑餓處理24 h后的偽蝎1頭，獵物取二齡赤擬谷盜幼蟲和銹赤扁谷盜幼蟲、二齡雜擬谷盜和鋸谷盜幼蟲、嗜蟲書虱和嗜卷書虱共計(jì)60頭，按照20∶40，30∶30，40∶20的比例分配害蟲數(shù)量，進(jìn)行5次重復(fù)試驗(yàn)。24 h后統(tǒng)計(jì)偽蝎捕食各種儲(chǔ)糧害蟲的數(shù)量，并分析偽蝎對(duì)各種儲(chǔ)糧害蟲的偏好效應(yīng)。

Cain指數(shù)：D=Np1×N2/Np2×N1

式中：D為食物偏好性指數(shù)，Np1、Np2分別為2種獵物(獵物1、獵物2)的被捕食量，N1、N2為兩種獵物的初始數(shù)量。計(jì)算結(jié)果D>1時(shí)，表明捕食者對(duì)獵物1具有捕食偏好性。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0、Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 緩步威偽蝎捕食優(yōu)先選擇性行為觀察

緩步威偽蝎在活蟲和死蟲、活蟲和動(dòng)態(tài)濾紙、活蟲和靜態(tài)濾紙三組試驗(yàn)中，都優(yōu)先選擇了活蟲，說(shuō)明緩步威偽蝎捕食優(yōu)先選擇鮮活的獵物；在死蟲和動(dòng)態(tài)濾紙、靜態(tài)濾紙和動(dòng)態(tài)濾紙兩組試驗(yàn)中，偽蝎優(yōu)先選擇了動(dòng)態(tài)濾紙；說(shuō)明了緩步威偽蝎喜歡動(dòng)態(tài)的獵物；在死蟲和靜態(tài)濾紙之間，緩步威偽蝎選擇的數(shù)量相差不大，對(duì)死蟲有略微的優(yōu)先性。

注：活蟲指健康活潑的二齡赤擬谷盜幼蟲，死蟲指凍死的二齡赤擬谷盜幼蟲，濾紙指體型和二齡赤擬谷盜相近的濾紙筒，動(dòng)態(tài)濾紙指用解剖針拖動(dòng)模擬幼蟲爬行軌跡的濾紙。

以上可以得出緩步威偽蝎在捕食過(guò)程中，一般優(yōu)先選擇鮮活的、動(dòng)態(tài)的獵物，而不是死的、干癟的、靜態(tài)的獵物。具體捕食情況見(jiàn)圖1。

2.2 緩步威偽蝎捕食偏好性的研究

2.2.1 緩步威偽蝎對(duì)赤擬谷盜幼蟲和銹赤扁谷盜幼蟲的捕食偏好性研究 緩步威偽蝎對(duì)二齡赤擬谷盜和銹赤扁谷盜幼蟲捕食偏好性見(jiàn)表4。從表4可以看出，在不同比例的赤擬谷盜幼蟲和銹赤扁谷盜幼蟲之間，緩步威偽蝎捕食赤擬谷盜幼蟲的數(shù)量明顯少于捕食銹赤扁谷盜幼蟲的數(shù)量，計(jì)算得出的Cain值都小于1，表明緩步威偽蝎對(duì)赤擬谷盜幼蟲(獵物1)有較弱的偏好選擇性，而對(duì)銹赤扁谷盜(獵物2)有較強(qiáng)的捕食偏好性。

表4 緩步威偽蝎對(duì)赤擬谷盜幼蟲和銹赤扁谷盜幼蟲的捕食偏好性

2.2.2 緩步威偽蝎對(duì)雜擬谷盜幼蟲和鋸谷盜幼蟲的捕食偏好性研究 將二齡雜擬谷盜和鋸谷盜幼蟲按照20:40，30:30，40:20的比例分成三組，將其置于圓形餐盒中用一頭饑餓處理24 h的緩步威偽蝎進(jìn)行捕食，24 h后統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行5次重復(fù)試驗(yàn)。從表5中可以看出，在不同比例的雜擬谷盜幼蟲和鋸谷盜幼蟲之間，緩步威偽蝎捕食雜擬谷盜幼蟲的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于捕食鋸谷盜幼蟲的數(shù)量，計(jì)算得到的Cain值都小于1。表明緩步威偽蝎對(duì)雜擬谷盜(獵物1)的捕食偏好性較弱，而對(duì)鋸谷盜有很強(qiáng)的捕食偏好性。

表5 緩步威偽蝎對(duì)雜擬谷盜幼蟲和鋸谷盜幼蟲的捕食偏好性

2.2.3 緩步威偽蝎對(duì)嗜卷書虱和嗜蟲書虱的捕食偏好性 將二齡嗜蟲書虱和嗜卷書虱按照20∶40，30∶30，40∶20的比例分成三組，將其置于圓形餐盒中用一頭饑餓處理24 h的緩步威偽蝎進(jìn)行捕食，24 h后統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行5次重復(fù)試驗(yàn)。從表6中可以看出，在不同比例的嗜卷書虱和嗜蟲書虱之間，緩步威偽蝎捕食獵物數(shù)量會(huì)隨著獵物比例的改變而改變，且比例接近原始獵物的比例，計(jì)算得到的Cain值都接近1。表明緩步威偽蝎在嗜卷書虱和嗜蟲書虱之間沒(méi)有明顯的捕食偏好性。

表6 緩步威偽蝎對(duì)嗜卷書虱和嗜蟲書虱及密度的捕食偏好性

3 討論

本研究針對(duì)緩步威偽蝎在生物防治方向是否有可利用價(jià)值，結(jié)果表明緩步威偽蝎對(duì)于多種儲(chǔ)藏物害蟲都有捕食作用，尤其是偏好捕食銹赤扁谷盜幼蟲、鋸谷盜幼蟲和書虱等個(gè)體較小的儲(chǔ)藏物害蟲。同時(shí)研究了偽蝎對(duì)不同狀態(tài)獵物的捕食優(yōu)先選擇性、對(duì)不同物種的捕食偏好性以及偽蝎的毒液和消化液的不同點(diǎn)，結(jié)果表明，偽蝎優(yōu)先選擇活的、新鮮的、動(dòng)態(tài)的獵物，而不是死的、靜態(tài)的獵物，這說(shuō)明了緩步威偽蝎可以作為生物防治的利用對(duì)象對(duì)儲(chǔ)藏物害蟲進(jìn)行防治。因此，偽蝎是一種有潛力的生物防治對(duì)象，它能捕食大多數(shù)常見(jiàn)的儲(chǔ)藏物害蟲，并且偽蝎的捕食效率也相對(duì)較高。另一方面，目前對(duì)于偽蝎的研究和相關(guān)的應(yīng)用研究較少，關(guān)于其生活史以及生物學(xué)習(xí)性有待于進(jìn)一步的研究，為釋放天敵或者利用其天然產(chǎn)物進(jìn)行生物防治提供理論依據(jù)。