張居念,連 玲,吳春珠,董 萌,施龍清,解振興,姜照偉,占志雄
(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所,福州 350018)
水稻是世界上最重要的主糧作物之一,在世界各地普遍種植,全球半數(shù)以上的人口以稻米作為主食[1,2]。水稻主要害蟲稻飛虱屬半翅目Hemiptera,飛虱科Delphacidae,包括褐飛虱Nilaparvatalugens、白背飛虱Sogatellafurcifera和灰飛虱Laodelphaxstriatellus三種,在全球水稻產(chǎn)區(qū)常暴發(fā)成災(zāi),嚴(yán)重影響全球糧食安全[3]。化學(xué)殺蟲劑的大量持續(xù)、不合理施用等原因,使得稻飛虱對各類殺蟲劑,如有機(jī)磷類、煙堿類、氨基甲酸酯類等農(nóng)藥的抗性逐漸增強(qiáng)[4,5],部分種群甚至達(dá)到成百上千倍的高水平抗性。化學(xué)農(nóng)藥的使用除導(dǎo)致害蟲產(chǎn)生抗藥性,污染環(huán)境和再猖獗的“3R”問題,還使田間自然天敵種群受到嚴(yán)重?fù)p害,天敵的缺乏致使害蟲失去有效控制而暴發(fā)成災(zāi)。隨著人們對無公害無污染及有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品需求量的增加,尋求有效、持久的治蟲方法才是長久之計(jì)。
稻虱纓小蜂AnagrusnilaparvataePang and Wang 是稻飛虱的優(yōu)勢卵寄生蜂,稻田中稻飛虱卵的纓小蜂寄生率普遍很高(20.9%~83.3%)[6-8],對三種稻飛虱均有明顯的控制作用,但由于稻虱纓小蜂種群的發(fā)展滯后于稻飛虱,在稻飛虱遷入稻田早期,稻虱纓小蜂群體較小,不足以控制稻飛虱的繁殖。若用人工飼養(yǎng)的稻虱纓小蜂進(jìn)行田間釋放,彌補(bǔ)自然種群的不足,則可望實(shí)現(xiàn)生物防治達(dá)到控害的目的。
在生物防治中,積累足量的天敵昆蟲是大規(guī)模釋放時(shí)的前提條件[7]。因此,儲藏技術(shù)對天敵昆蟲的規(guī)?;a(chǎn)極為重要[8,9]。低溫冷藏是積累和保存天敵行之有效的方法[10]。冷藏可以積累天敵的數(shù)量,同時(shí)也可以減少維持天敵種群的成本[9]。稻虱纓小蜂在飼養(yǎng)過程中,經(jīng)常遇到羽化高峰期與寄主飛虱的產(chǎn)卵期不相遇,造成成蟲沒有可寄生的寄主卵,造成浪費(fèi)。通過冷藏調(diào)節(jié)纓小蜂的發(fā)育進(jìn)度,使得每一批寄主飛虱卵都可以與纓小蜂的羽化期相吻合,可提高繁蜂效率,確保天敵種群數(shù)量的充足和穩(wěn)定,還可以延長貨架期保障長距離運(yùn)輸,并且可在稻飛虱遷入產(chǎn)卵期實(shí)現(xiàn)同步釋放。
天敵昆蟲在低溫條件下長時(shí)間貯藏,會發(fā)生冷害和負(fù)面作用,甚至導(dǎo)致天敵昆蟲死亡[10],因此尋找天敵昆蟲在低溫條件下的適合蟲態(tài)顯得尤為重要。目前國內(nèi)外有關(guān)稻虱纓小蜂人工飼養(yǎng)方面的研究較少,特別是冷藏方面無相關(guān)報(bào)道。本研究以羽化率、性比、雌成蟲寄生飛虱卵數(shù)量、成蟲壽命、繁殖力作為指標(biāo),測定不同蟲態(tài)稻虱纓小蜂對不同低溫、不同冷藏時(shí)間的耐受反應(yīng),探索合適的低溫冷藏條件和方法,為稻虱纓小蜂的規(guī)?;曫B(yǎng)提供理論依據(jù)。
稻虱纓小蜂于2018 年采自福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所試驗(yàn)稻田,用褐飛虱卵為寄主連續(xù)繼代繁殖50 多代。寄主灰飛虱由福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院病毒研究所提供,用抗寒小麥品種魯原118(網(wǎng)購)繁殖10 多代。
水稻品種TN1 每7 d 播種一次,生長條件:溫度(28±3)℃、光周期16L∶8 D、RH 80%±10%,生長30~40 d,TN1 用于褐飛虱的飼養(yǎng),所得褐飛虱卵用于稻虱纓小蜂的大量繁殖。小麥抗寒品種魯原118在溫度(26±3)℃,光周期10L∶12D,RH 80%±10%條件下生長30~40 d,作為灰飛虱的產(chǎn)卵載體用于稻虱纓小蜂的冷藏。以褐飛虱或白背飛虱為寄主,以水稻苗為產(chǎn)卵載體的繁殖方法是稻虱纓小蜂理想的大量快速繁殖方法,但由于水稻苗不耐低溫,水稻苗在長期低溫條件下造成死亡,冷藏結(jié)束后取出,在常溫下容易失水或發(fā)霉,造成水稻苗葉鞘內(nèi)的稻虱纓小蜂也即失水而死亡,因此,水稻苗不能作為產(chǎn)卵載體用于稻虱纓小蜂的冷藏。小麥苗具有耐冷性,長期冷藏后可處于鮮活狀態(tài),從冷藏庫取出后,在常溫條件下,不會因失水造成小麥苗組織內(nèi)的稻虱纓小蜂脫水死亡,是理想的冷藏材料,以灰飛虱為寄主,以小麥苗為產(chǎn)卵載體的冷藏方法能夠大幅度延長稻虱纓小蜂的貯藏時(shí)間,便于蟲源的積累,提高繁蜂效率,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;斯わ曫B(yǎng)。
卵:將雌成蟲置于載玻片上,滴加生理鹽水,用解剖針將雌成蟲腹部剖開,將卵轉(zhuǎn)移到另一載玻片上,蓋上蓋玻片,用顯微鏡觀察并拍照。幼蟲:解剖被稻虱纓小蜂寄生3 d、5 d、7 d 的灰飛虱卵,其中的幼蟲即為對應(yīng)的1 d、3 d、5 d 齡的幼蟲,將幼蟲轉(zhuǎn)移到有生理鹽水的凹載玻片上,在幼蟲上滴加少許酒精,使其沉入水中,蓋上蓋玻片,進(jìn)行觀察和拍照。蛹、隱羽化期成蟲、成蟲:直接將蛹、隱羽化期成蟲和成蟲放在體視顯微鏡下觀察和拍照。
參考羅肖南[11]纓小蜂研究的結(jié)果并結(jié)合前期的試驗(yàn)結(jié)果,在溫度26 ℃、光周期14L∶10D,RH 80%±10%條件下,將寄生2 d 內(nèi)的蟲態(tài)劃為卵期,寄生3~7 d 為幼蟲期,寄生8~9 d 為蛹期,寄生10 d 為隱羽化期,羽化出殼后為成蟲期。
將小麥苗剝?nèi)S葉老葉,接入懷卵灰飛虱(腹部明顯彭大),每棵麥苗2 只,用直徑20 mm,長20 cm亞克力圓管罩住,上端用100 目尼龍網(wǎng)封口,產(chǎn)卵1 d 后,移除灰飛虱成蟲,接入初羽化稻虱纓小蜂1 對(雌、雄各1 只為1 對),寄生第2 d 去除成蟲,分別在寄生1 d、2 d、3 d、4 d、5 d、6 d、7 d、8 d、9 d、10 d 后,放入溫度為5 ℃、8 ℃、11 ℃、12 ℃、26 ℃(CK),光周期14L∶10D 培養(yǎng)箱中貯藏20 d、40 d、60 d 后取出,用0.02%高錳酸鉀溶液表面消毒后,在體視顯微鏡下將麥苗中的灰飛虱卵用消毒過的鑷子全部挑出,置于滅菌過的載玻片上,放在直徑9 cm 墊有濾紙的培養(yǎng)皿里,加適量無菌水保濕培養(yǎng)。培養(yǎng)條件:溫度26 ℃、光周期14L∶10D,RH 80%±10%。羽化后每天記載羽化數(shù)量和性比,并將當(dāng)天羽化的稻虱纓小蜂1 對轉(zhuǎn)移到前一天產(chǎn)過灰飛虱卵的新麥苗上,讓其寄生,5 d 后剝查寄生數(shù)量(被寄生的卵為橙紅色),調(diào)查子代繁殖力。其余纓小蜂轉(zhuǎn)移到新培養(yǎng)皿里觀察成蟲壽命,每個(gè)處理調(diào)查5 株麥苗,并重復(fù)3 次。成蟲的冷藏:用4.5 mL 四面透明的一次性比色皿收集剛羽化的成蟲,用棉花塞住管口,置3 ℃、5 ℃、8 ℃、11 ℃、12 ℃培養(yǎng)箱貯藏10 d、15 d、20 d,統(tǒng)計(jì)存活率后,將存活的成蟲轉(zhuǎn)移至前一天產(chǎn)過灰飛虱卵的麥苗上,每株麥苗接種1 對成蟲,5 d 后剝查寄生數(shù)量,調(diào)查冷藏后的繁殖力(未經(jīng)冷藏的作為對照),每管比色皿裝10 只成蟲,每個(gè)處理3 管,重復(fù)3 次。為便于描述,以下將溫度26 ℃、光周期14L:10D,RH 80%±10%條件下的培養(yǎng)稱為正常培養(yǎng)。
用Excel 和SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,數(shù)值采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)表示,P值小于0.05表示差異達(dá)顯著水平,圖表中的不同英文小寫字母表示在0.05 水平下差異顯著(LSD 法)。
稻虱纓小蜂的卵呈橢圓形,一端細(xì)長,柄狀。長(含柄)121~186 μm,寬22~28 μm。幼蟲前期(孵化2 d)體色透明,頭部前端鈍平,兩側(cè)有一對無色突起,口器退化,僅一對褐色上顎清晰可見;胸部3節(jié),腹部分節(jié)不明顯,尾部有一對無色突起,幼蟲后期(孵化3~5 d)形體與前期相似,體內(nèi)油球增多,顏色逐漸加深,呈橙紅色或黃綠色(圖1B、C、D)。蛹為離蛹,橘紅色,頭胸腹分化明顯,單眼紫紅色,位于兩復(fù)眼中間,三角形排列(圖1E)。隱羽化期為羽化未出殼期,此時(shí)蟲體與成蟲無異,觸角、口器、復(fù)眼、單眼、翅、產(chǎn)卵器等均清晰可見(圖1F)。雌成蟲體長0.54 mm,橙紅色,復(fù)眼黑褐色,單眼紅色。觸角9 節(jié),梗節(jié)扁狀,側(cè)面梨形,內(nèi)側(cè)具若干平行橫斜紋,第3 節(jié)最短,短于梗節(jié)的一半,棒節(jié)紡錘形,長為寬的3 倍。前翅較后翅寬,后翅狹窄。產(chǎn)卵器向前達(dá)腹部基部,向后伸出于腹部末端(圖1G)。雄成蟲形態(tài)與雌成蟲相似,體形略小,觸角13 節(jié)鞭狀,第Ⅲ節(jié)稍短于其遠(yuǎn)端的各節(jié),第IV~Xlll 各節(jié)基本等長(圖1H)。
2.2.1 不同冷藏處理對卵孵化發(fā)育的影響 經(jīng)三因素方差分析,其結(jié)果表明,冷藏溫度(F=1414.064;P=0.00)、冷藏時(shí)間(F=505.445;P=0.000)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=59.949;P=0.000)對稻虱纓小蜂卵的孵化發(fā)育產(chǎn)生顯著影響,冷藏卵齡(F=0.963;P=0.331)、冷藏溫度×冷藏卵齡(F=0.569;P=0.638)、冷藏時(shí)間×冷藏卵齡(F=1.977;P=0.149)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×冷藏卵齡(F=0.442;P=0.847)均對孵化發(fā)育無顯著影響。
灰飛虱卵被稻飛虱纓小蜂寄生后,正常培養(yǎng)7 d,在體視顯微鏡下,可以清晰地觀察到被寄生卵由半透明基本無色轉(zhuǎn)變成橙紅色或淺黃綠色。在5 ℃條件下,冷藏20 d 以上,再正常培養(yǎng)7 d 后,未剝查到轉(zhuǎn)色的被稻虱纓小蜂寄生的灰飛虱卵,說明稻虱纓小蜂的卵在上述條件下處理后,不能孵化或孵化后不能正常發(fā)育。在8 ℃條件下,冷藏40 d 內(nèi),有部分寄生卵可正常孵化和發(fā)育,相同冷藏時(shí)間處理的1 d 與2 d卵齡的正常發(fā)育數(shù)量之間無顯著差異。冷藏20 d,寄生卵能正常發(fā)育的數(shù)量與對照相比,只有43.89%。冷藏60 d 后,寄生卵不能正常發(fā)育。在11 ℃條件下,冷藏60 d 內(nèi),均有部分寄生卵能正常發(fā)育,但隨冷藏時(shí)間的延長,正常發(fā)育的數(shù)量逐漸下降。在12 ℃下冷藏,發(fā)育數(shù)有所增加,但冷藏時(shí)間最短的20 d,正常發(fā)育的數(shù)量也只有對照的76.82%。說明不適合在卵期進(jìn)行冷藏(表1)。
2.2.2 卵期不同冷藏處理對成蟲壽命、成蟲性比和子代數(shù)量的影響 卵期不同冷藏處理經(jīng)三因素方差分析,冷藏溫度(F壽命=7.999;P壽命=0.002)和冷藏時(shí)間(F壽命=97.136;P壽命=0.000)對成蟲壽命產(chǎn)生顯著影響,卵齡(F壽命=0.205;P壽命=0.654)對成蟲壽命無顯著影響,冷藏溫度×卵齡(F壽命=1.606;P壽命=0.216)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×卵齡(F壽命=0.449;P壽命=0.720)也無顯著影響。
冷藏20 d 內(nèi),只有12 ℃下的成蟲壽命與對照相比有顯著差異,8 ℃和11 ℃的成蟲壽命與對照相比無顯著差異。8 ℃~12 ℃范圍內(nèi),成蟲壽命隨溫度的升高而縮短,也隨冷藏時(shí)間的延長而縮短,12 ℃冷藏60 d 后壽命與對照相比顯著縮短,縮短了1.20 d。
卵期不同冷藏處理經(jīng)三因素方差分析,冷藏溫度(F♀=0.110;P♀=0.896)、冷藏時(shí)間(F♀=2.547;P♀=0.094)和卵齡(F♀=0.124;P♀=0.727)對成蟲的性比無顯著影響,雌雄比接近1∶1;冷藏溫度(F子代數(shù)=0.318;P子代數(shù)=0.729)、冷藏時(shí)間(F子代數(shù)=0.458;P子代數(shù)=0.637)和卵齡(F子代數(shù)=0.539;P子代數(shù)=0.468)對子代數(shù)也無顯著影響(表2)。
表2 卵期不同冷藏處理對稻虱纓小蜂成蟲壽命、成蟲性比和子代數(shù)的影響Table 2 Effects of cold storage on Anagrus nilaparvatae adult lifespan, sex ratio and fecundity at egg stage
2.3.1 幼蟲期不同冷藏處理對羽化率的影響 稻虱纓小蜂幼蟲期的冷藏處理,經(jīng)三因素方差分析,冷藏溫度(F=486.942;P=0.000)和冷藏時(shí)間(F=1780.897;P=0.000)對羽化率產(chǎn)生顯著影響,蟲齡(F=1.285;P=0.280)對羽化率無顯著影響。冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=44.823;P=0.000)對羽化率產(chǎn)生了顯著影響,冷藏溫度×蟲齡(F=0.745;P=0.705)、冷藏時(shí)間×蟲齡(F=0.683;P=0.706)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×蟲齡(F=0.778;P=0.757)均對羽化率無顯著影響。
羽化率隨著冷藏時(shí)間的延長而下降,但在不同溫度下,下降幅度有所不同,溫度越低,下降幅度越大。在相同冷藏溫度下,幼蟲期不同蟲齡之間的羽化率差異不顯著。在5 ℃~12 ℃范圍內(nèi),11 ℃和12 ℃冷藏的羽化率受低溫時(shí)間的影響最小,冷藏20 d 的平均羽化率高于80.00%,11 ℃和12 ℃冷藏40 d 的平均羽化率分別為64.85%和64.95%,兩者相當(dāng),但12 ℃冷藏60 d 后的平均羽化率大幅度下降,為34.93%,11 ℃冷藏60 d 后的平均羽化率還可保留有50.69%,因此,從羽化率這個(gè)因素考慮,11 ℃是合適的冷藏溫度(表3)。
表3 稻虱纓小蜂幼蟲期各蟲齡冷藏后的羽化率Table 3 The average eclosion rate of Anagrus nilaparvatae after cold storage at larvae stage (%)
2.3.2 幼蟲期不同冷藏處理對成蟲性比的影響 經(jīng)三因素方差分析,其結(jié)果表明,冷藏溫度(F=0.883;P=0.452)、冷藏時(shí)間(F=0.302;P=0.740)、蟲齡(F=0.531;P=0.713)、冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=1.445;P=0.203)、冷藏時(shí)間×蟲齡(F=0.718;P=0.675)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×蟲齡(F=0.518;P=0.968)均對成蟲的性比無顯著影響。同樣,所有處理的雌蟲比例與對照組均無顯著性差異(表4),雌雄比例接近1∶1。由此可見,幼蟲期低溫貯藏并不會對稻虱纓小蜂的成蟲性比產(chǎn)生影響。
表4 稻虱纓小蜂幼蟲期各蟲齡冷藏后的雌成蟲比例Table 4 Female percentages of Anagrus nilaparvatae after cold storage at larvae stage (%)
2.3.3 幼蟲期不同冷藏處理對成蟲壽命的影響 經(jīng)三因素方差分析結(jié)果表明,冷藏溫度(F=230.218;P=0.000)、冷藏時(shí)間(F=124.196;P=0.000)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=8.745;P=0.000)對稻虱纓小蜂的成蟲壽命產(chǎn)生顯著影響,蟲齡(F=1.042;P=0.388)、冷藏溫度×蟲齡(F=1.255;P=0.255)、冷藏時(shí)間×蟲齡(F=0.722;P=0.671)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×蟲齡(F=1.097;P=0.358)均對壽命無顯著影響。
在5 ℃~12 ℃范圍內(nèi),成蟲壽命隨著溫度的升高而縮短,隨冷藏時(shí)間的延長而縮短,不同蟲齡在相同溫度相同冷藏時(shí)間的壽命差異不顯著。雖然不同溫度和不同冷藏時(shí)間之間差異顯著,但下降幅度較小,壽命最短的11 ℃冷藏60 d 的壽命2.46 d,只比對照短了0.66 d(表5)。
表5 稻虱纓小蜂幼蟲期各蟲齡冷藏后的成蟲壽命Table 5 Adult lifespan of Anagrus nilaparvatae after cold storage at larvae stage (d)
2.3.4 幼蟲期不同冷藏處理對子代數(shù)量的影響 經(jīng)三因素方差分析結(jié)果表明,冷藏溫度(F=0.670;P=0.572)、冷藏時(shí)間(F=0.792;P=0.455)、蟲齡(F=1.289;P=0.278)、冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=0.378;P=0.892)、冷藏溫度×蟲齡(F=0.219;P=0.997)、冷藏時(shí)間×蟲齡(F=0.399;P=0.919)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×蟲齡(F=1.090;P=0.366)均對子代數(shù)量無顯著影響,所有處理的子代數(shù)量與對照均無顯著性差異(表6),由此可見,幼蟲期低溫貯藏不會對稻虱纓小蜂的子代數(shù)量產(chǎn)生顯著影響。
表6 稻虱纓小蜂幼蟲期各蟲齡冷藏后的子代數(shù)量Table 6 Fecundity of Anagrus nilaparvatae after cold storage at larvae stage
2.4.1 蛹期不同冷藏處理對羽化率的影響 經(jīng)三因素方差分析結(jié)果表明,冷藏溫度(F=156.211;P=0.000)、冷藏時(shí)間(F=643.982;P=0.000)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=4.264;P=0.002)對羽化率產(chǎn)生顯著影響,蛹齡(F=0.343;P=0.561)、冷藏溫度×蛹齡(F=0.205;P=0.893)、冷藏時(shí)間×蛹齡(F=1.878;P=0.164)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×蛹齡(F=1.087;P=0.384)均對羽化率無顯著影響。
蛹期冷藏后的羽化率隨溫度的降低而下降,隨冷藏時(shí)間的延長而下降,不同蛹齡之間的羽化率沒有顯著差異,在11 ℃下冷藏20 d 的羽化率達(dá)82.81%(兩個(gè)齡期的平均值),冷藏60 d 的羽化率也較高,為46.68%(表7)。
表7 稻虱纓小蜂蛹期冷藏后的羽化率Table 7 The average eclosion rate of Anagrus nilaparvatae after cold storage at pupal stage (%)
2.4.2 蛹期不同冷藏處理對成蟲性比的影響 經(jīng)三因素方差分析結(jié)果表明,冷藏溫度(F=0.507;P=0.679)、冷藏時(shí)間(F=0.743;P=0.679)、蛹齡(F=0.806;P=0.374)、冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=0.112;P=0.995)、冷藏溫度×蛹齡(F=0.998;P=0.402)、冷藏時(shí)間×蛹齡(F=0.611;P=0.547)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×蛹齡(F=0.125;P=0.993)均對成蟲性比無顯著影響(表8)。
表8 稻虱纓小蜂蛹期冷藏后的雌成蟲比例Table 8 Female percentages of Anagrus nilaparvatae after cold storage at pupal stage (%)
2.4.3 蛹期不同冷藏處理對成蟲壽命的影響 經(jīng)三因素方差分析結(jié)果表明,冷藏溫度(F=42.790;P=0.000)、冷藏時(shí)間(F=182.843;P=0.000)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=2.590;P=0.030)對成蟲壽命產(chǎn)生顯著影響,蛹齡(F=0.004;P=0.950)、冷藏溫度×蛹齡(F=1.552;P=0.213)、冷藏時(shí)間×蛹齡(F=0.084;P=0.420)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×蛹齡(F=0.911;P=0.495)對成蟲壽命無顯著影響。
蛹期在5 ℃~12 ℃范圍內(nèi)冷藏后,成蟲壽命隨冷藏溫度的升高而縮短,隨冷藏時(shí)間的延長而縮短。1 d和2 d 兩個(gè)蛹齡之間的成蟲壽命差異不顯著,5 ℃冷藏20 d 與8 ℃冷藏20 d、40 d 和11 ℃冷藏20 d 的成蟲壽命與對照相比差異不顯著(表9)。
表9 稻虱纓小蜂蛹期冷藏后的成蟲壽命Table 9 Adult lifespan of Anagrus nilaparvatae after cold storage at pupal stage (d)
2.4.4 蛹期不同冷藏處理對子代數(shù)的影響 經(jīng)三因素方差分析結(jié)果表明,冷藏溫度(F=1.127;P=0.348)、冷藏時(shí)間(F=0.822;P=0.446)、蛹齡(F=0.309;P=0.581)、冷藏溫度×蛹齡(F=0.970;P=0.414)、冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=0.956;P=0.465)、冷藏時(shí)間×蛹齡(F=0.135;P=0.874)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間×蛹齡(F=0.536;P=0.778)均對子代數(shù)量無顯著影響(表10)。
表10 稻虱纓小蜂蛹期冷藏后的子代數(shù)量(只)Table 10 Fecundity of Anagrus nilaparvatae after cold storage at pupal or cryptoeclosion stage
隱羽化期不同冷藏處理經(jīng)兩因素方差分析,冷藏溫度(F羽化率=46.523;P羽化率=0.000)、冷藏時(shí)間(F羽化率=380.253;P羽化率=0.000)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F羽化率=20.889;P羽化率=0.000)對羽化率產(chǎn)生顯著影響。隱羽化期冷藏后,羽化率隨著冷藏時(shí)間的延長而下降,在5 ℃~12 ℃范圍內(nèi),與對照相比,羽化率均顯著低于對照,說明在隱羽化期冷藏,羽化率易受低溫影響,不宜在此階段進(jìn)行冷藏。在不同冷藏溫度下,羽化率下降幅度有所不同,相同冷藏時(shí)間條件下,11 ℃的羽化率下降幅度最小,5 ℃的下降幅度最大。
經(jīng)兩因素方差分析,冷藏溫度(F♀=0.306;P♀=0.821)和冷藏時(shí)間(F♀=0.210;P♀=0.812)對成蟲的性比無顯著影響,雌雄比接近1∶1;冷藏溫度(F子代數(shù)=1.426;P子代數(shù)=0.260)和冷藏時(shí)間(F子代數(shù)=0.340;P子代數(shù)=0.715)對子代數(shù)也無顯著影響。
經(jīng)兩因素方差分析,冷藏溫度(F壽命=204.158;P壽命=0.000)和冷藏時(shí)間(F壽命=100.609;P壽命=0.000)和冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F壽命=2.538;P壽命=0.048)對成蟲壽命產(chǎn)生顯著影響。冷藏后,在8 ℃~12 ℃范圍內(nèi),成蟲壽命隨溫度的升高而縮短,也隨冷藏時(shí)間的延長而縮短。5 ℃冷藏20 d 內(nèi),成蟲壽命與對照相當(dāng),無顯著差異,其它處理的成蟲壽命均比對照顯著縮短,12 ℃冷藏60 d 的壽命縮短最多,縮短了1.42 d,與對照相比,縮短了53.90%(表11)。
表11 隱羽化期不同冷藏處理對稻虱纓小蜂羽化率、成蟲壽命、成蟲性比和子代數(shù)的影響Table 11 Effects of cold storage on Anagrus nilaparvatae eclosion rate, adult lifespan, sex ratio and fecundity at cryptoeclosion stage
2.6.1 成蟲冷藏后的存活率 經(jīng)兩因素方差分析結(jié)果表明,冷藏時(shí)間(F=2190.736;P=0.000)對存活率產(chǎn)生顯著影響,冷藏溫度(F=0.732;P=0.577)以及冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=0.998;P=0.458)對存活率無顯著影響。
在3 ℃~12 ℃范圍內(nèi),相同冷藏時(shí)間不同冷藏溫度之間的存活率無顯著差異,相同冷藏溫度不同冷藏時(shí)間之間的存活率差異顯著。成蟲冷藏后的存活率隨冷藏時(shí)間的延長而降低,冷藏10 d 的存活率92%以上,冷藏15 d 的存活率82%以上,冷藏20 d 的存活率大幅度下降,存活率低于50%(圖2)。
2.6.2 成蟲冷藏后的繁殖力 經(jīng)兩因素方差分析結(jié)果表明,冷藏溫度(F=20.517;P=0.000)、冷藏時(shí)間(F=1073.391;P=0.000)以及冷藏溫度×冷藏時(shí)間(F=5.667;P=0.000)均對繁殖力有顯著影響。
成蟲在3 ℃~11 ℃范圍內(nèi),不同溫度相同冷藏時(shí)間的寄生數(shù)量之間無顯著差異,相同溫度不同冷藏時(shí)間的寄生數(shù)量之間存在顯著差異。在3 ℃~12 ℃范圍內(nèi),寄生數(shù)量隨著冷藏時(shí)間的延長而顯著下降,12 ℃下冷藏的寄生數(shù)量下降幅度大于其它各溫度,并與其它各溫度的寄生數(shù)量均存在顯著差異,冷藏15 d的寄生數(shù)量大幅下降,寄生數(shù)量最多的11 ℃冷藏15 d 處理也只有對照的53.36%。在3 ℃~11 ℃范圍內(nèi),冷藏10 d 的寄生數(shù)量與對照相比無顯著差異,但在12 ℃下冷藏10 d 的寄生數(shù)量與3 ℃~11 ℃和對照相比均顯著下降。在3 ℃~12 ℃范圍內(nèi)冷藏20 d,成蟲寄生數(shù)量均為0,表明已完全喪失寄生能力(圖3)。
圖3 稻虱纓小蜂成蟲冷藏后的繁殖力Fig.3 Fecundity of Anagrus nilaparvatae after cold storage at adult stage
本研究稻虱纓小蜂雌成蟲體長0.54 mm,短于龐雄飛等[12]記載的0.79 mm,差異較大。造成形體大小差異的原因是稻虱纓小蜂寄主較多,褐飛虱、白背飛虱、灰飛虱和小寬頭飛虱等均是其寄主,成蟲形體大小會因寄主卵的大小而發(fā)生變化,寄主卵大的其成蟲體形相應(yīng)較大。本研究中的稻虱纓小蜂是以灰飛虱為寄主飼養(yǎng)的,灰飛虱卵的個(gè)體比褐飛虱卵小,因此,文中所述成蟲體長短于文獻(xiàn)記載的情況是正常的。
低溫貯藏可以延緩昆蟲天敵的發(fā)育進(jìn)度或暫停發(fā)育,能夠延長昆蟲天敵的保存時(shí)間,實(shí)現(xiàn)天敵與寄主寄生期的相遇,有利于天敵的大量積累,保證釋放期有充足的天敵。但冷藏對昆蟲天敵有傷害作用,冷藏溫度和冷藏時(shí)間均可對天敵產(chǎn)生不良影響,不同蟲態(tài)對低溫和冷藏時(shí)間的耐受能力也不同。有些研究表明,略高于昆蟲發(fā)育起點(diǎn)溫度(T0)的低溫是最佳的冷藏溫度,如Anagyrusananatis、Leptomastixdactylopii、Telenomuspodisi的適宜冷藏溫度均略高于發(fā)育起點(diǎn)溫度[13-16]。而有些天敵昆蟲的最適冷藏溫度卻低于發(fā)育起點(diǎn)溫度。Aphidiusgifuensis、Muscidifuraxraptor和Aphidiusmatricariae的適合冷藏溫度均低于發(fā)育起點(diǎn)溫度[14-18]。一般冷藏溫度越低,死亡率越高[15,18],但也有一些寄生蜂的存活率與冷藏溫度(一定溫度范圍內(nèi))無顯著相關(guān)[18,24]。在適宜的冷藏溫度下,冷藏效果一般隨冷藏時(shí)間的延長而下降[15,16]。本研究表明,稻虱纓小蜂的適宜冷藏溫度為11 ℃,略高于發(fā)育起點(diǎn)溫度(稻虱纓小蜂的雌雄平均發(fā)育起點(diǎn)溫度為10.61 ℃[17]),在此溫度下,稻虱纓小蜂冷藏適合度的關(guān)鍵因子羽化率(雖然冷藏后成蟲壽命隨著溫度的升高而縮短,隨冷藏時(shí)間的延長而縮短,但對子代數(shù)并不造成影響,而且溫度和冷藏時(shí)間對性比也沒有顯著影響,各蟲齡之間也無顯著差異,因此,冷藏適合度的關(guān)鍵因子為羽化率)受低溫和冷藏時(shí)間的影響最小,冷藏60 d 的平均羽化率還可保留50.69%。稻虱纓小蜂冷藏后的羽化率除受冷藏溫度和冷藏時(shí)間的影響外,冷藏載體小麥苗對稻虱纓小蜂的羽化率也有一定的影響,小麥苗在冷藏過程中部分老葉會枯死,致使其內(nèi)的稻虱纓小蜂失水死亡而降低羽化率。因此,要提高羽化率,還需篩選更耐寒的小麥品種作為稻虱纓小蜂的冷藏載體。
此外,相關(guān)研究表明不同蟲態(tài)的耐寒能力存在差異,草地貪夜蛾不同蟲態(tài)的耐低溫能力依次為卵<成蟲<幼蟲<蛹[18]。雙委夜蛾老熟幼蟲和蛹的耐寒性最強(qiáng)[19],Trichogrammapintoi在0 ℃~5 ℃范圍內(nèi)以預(yù)蛹期和前蛹期冷藏效果最好[20],卷蛾分索赤眼蜂Trichogrammabactrae在3 ℃~5 ℃下老熟幼蟲最適合于冷藏[21],麥蛾繭蜂Habrobraconbebetor則以成蟲更適合冷藏[22,23],有的寄生蜂在不同的溫度下適合冷藏的蟲態(tài)不同,如松毛蟲赤眼蜂Trichogrammadendrolimi在4 ℃下最適合冷藏的蟲態(tài)是幼蟲期和蛹,在7 ℃下以卵和蛹期冷藏效果最佳[24]。本研究表明在卵期進(jìn)行冷藏,受冷害較嚴(yán)重,部分卵不能正常孵化發(fā)育,損失較大,不適合在卵期進(jìn)行冷藏;在隱羽化期進(jìn)行冷藏其羽化率明顯下降,而成蟲冷藏會喪失寄生能力,說明隱羽化期和成蟲也不適合于冷藏。綜上所述,稻虱纓小蜂以幼蟲期和蛹期進(jìn)行冷藏效果最好,冷藏溫度以11 ℃最為適宜。本研究探索了稻虱纓小蜂的適宜冷藏蟲態(tài)和冷藏溫度,為進(jìn)一步優(yōu)化稻虱纓小蜂的冷藏條件奠定了工作基礎(chǔ),為稻虱纓小蜂的積累和延長貨架期提供了一定的理論依據(jù)。