二化螟盘绒茧蜂的室内种群饲养和保种

2017-01-04 10:52滕子文吴顺凡李秀花叶恭银
浙江农业科学 2016年12期
关键词:寄生蜂二化螟茭白

滕子文,吴顺凡,李秀花,方 琦,叶恭银

(浙江大学昆虫科学研究所,浙江杭州 310058)

二化螟盘绒茧蜂的室内种群饲养和保种

滕子文,吴顺凡,李秀花,方 琦,叶恭银*

(浙江大学昆虫科学研究所,浙江杭州 310058)

介绍室内条件下二化螟盘绒茧蜂的饲养方法。二化螟幼虫被二化螟盘绒茧蜂寄生后,间隔不同时日(0、2、4 d),再在10℃下冷藏10 d后取出,能显著延缓其子蜂出蜂时间,且并不影响该寄生蜂的主要生物学指标。二化螟幼虫被二化螟盘绒茧蜂寄生后,寄生当日置入10℃下冷藏30和60 d后取出,虽然其子蜂出蜂率和羽化率有所下降,但能显著延长该蜂于寄主体内的发育历期,这为其室内继代饲养及田间大面积放蜂具有重要意义,并为用于二化螟生物防治提供理论依据。

二化螟;二化螟盘绒茧蜂;温度;发育;寄生性天敌

二化螟Chilo suppressalis(Lepidoptera:Crambidae)是中国和其他一些亚洲国家重要的水稻害虫,而二化螟盘绒茧蜂Cotesia chilonis(Hymenoptera:Braconidae)是二化螟幼虫期的优势内寄生蜂,对二化螟的田间控害作用明显[1]。该寄生蜂主要分布于中国、日本、印度尼西亚和朝鲜等地,寄生率在10%~30%,在中国江苏省则高达90%[2],同时被引入一些非洲国家进行生物学防治的尝试[3]。因此其具有很高的生防应用潜力,而对于其应用概况也有所综述[4]。

无论是田间释放还是实验室内开展与其相关的研究,都需建立起良好的寄生蜂种群,并进行继代饲养。杭三保等[5]曾研究过该蜂在室内的连续累代饲养和延缓寄生蜂发育使其与寄主发生期相互吻合等方面的相关研究,并建立了一套室内继代饲养二化螟盘绒茧蜂的方法[6]。本文旨在已有研究基础上,完善并补充相关饲养和保种方法,为室内继代饲养二化螟盘绒茧蜂种群用于试验研究及生物防治提供支撑。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

从富阳水稻研究所采回稻桩(内有越冬代二化螟幼虫),将其放入产卵笼(37 cm×49 cm× 67 cm)中,在其中放置一盆分蘖期稻苗,以供羽化的二化螟成虫栖息和产卵。每1~2 d收集卵块1次。二化螟幼虫的饲养采用茭白饲养法[7],具体如下:在一次性625 m L塑料打包碗的底部垫5~6层吸水纸,再放入3~4段(8 cm左右)新鲜茭白,将收集到的二化螟卵块放在吸水纸上等待幼虫孵化。采用下光源照射并用黑布封塑料碗口,防止幼虫逃逸。当饲养7 d左右,在茭白上添加新鲜茭白使幼虫自然转移。在幼虫发育到老熟时,在茭白上加吸水纸,供老熟幼虫化蛹。将收集到的蛹放入上述养虫笼中按前述方法进行继代饲养。

收集从越冬代二化螟体内啮出的二化螟盘绒茧蜂进行饲养。将3~6龄二化螟幼虫1头放入底面直径2.5 cm,管身长7.8 cm的塑料管中,接入已交配的雌蜂l头,待寄生产卵后取出二化螟幼虫,放入另一相同玻璃管中用茭白饲养。9 d后,将被寄生的二化螟放入培养皿中至蜂幼虫啮出寄主体外并结茧,随后取出寄生蜂茧放入底面直径1.7 cm,管身长7.3 cm的玻璃管中,插入塑料油壶壶身侧壁提前钻好的孔中,待成蜂羽化后,加入20%蔗糖水于上述条件下饲养。雌蜂充分交配后,用特制的吸管吸出按照上述方法进行寄生产卵,完成1个世代的饲养[8]。

650 m L体积塑料油壶为网上购得,购置后在侧壁打一直径2 cm的圆孔,以便插入装有蜂茧的玻璃管和方便对其中的寄生蜂进行操作。壶嘴部分插入剪掉底部的1.5 m L离心管,以便塞入蘸有蔗糖水的棉花条。

1.2 饲养条件

二化螟成虫产卵笼置于温度为(26±1)℃,适宜湿度为90%以上的恒温养虫室,光周期为L16∶D8。二化螟幼虫和寄生蜂则饲养于温度为(25±1)℃,相对湿度为70%左右,光周期为L16∶D8的人工气候箱RXZ智能型人工气候箱(宁波江南仪器厂)。保种条件为,人工气候箱温度控制在10℃,避光。

1.3 试验方法

将被寄生蜂寄生的二化螟在恒温培养室中饲养不同时间后存入人工气候箱中,处理分别是不放入、当天放入、2 d后放入、4 d后放入及6 d后放入,在10℃保湿避光保存10 d后取出,饲以新鲜茭白,至寄生蜂啮出羽化,并记录相关数据。将寄生当天的二化螟放入10℃培养箱中避光保湿保存,分别于1和2个月后取出,饲以新鲜茭白,并记录相关数据。

1.4 数据统计

文中统计方法为单因素方差分析和Tukey’s测验(P<0.05),所用软件为Data Processing System(DPS)package(Version 9.5)[9]。

2 结果与分析

2.1 二化螟盘绒茧蜂的室内饲养

二化螟盘绒茧蜂在本实验室继代饲养8代,并未出现明显退化现象,装置如图1所示。

图1 室内二化螟盘绒茧蜂饲养及繁蜂装置

用上述方法饲养所羽化雌蜂,可连续产卵3 d,单头产卵量约为30头左右,雌雄比约为8:1,其后代胚胎发育期为2 d,幼虫期为10 d,产卵后第12天幼虫从寄主体内啮出结茧,茧期6 d。雌蜂寿命约为3 d,雄蜂为5 d。

2.2 寄生后分不同时日再冷藏对寄生蜂生物学指标的影响

二化螟被寄生蜂寄生后与不同时日放入10℃冷藏10 d后取出。考察其生物学特性发现,寄生后在养虫室放置0、2、4或6 d,然后冻存对寄生蜂在寄主体内的发育时间等指标均无显著差异(表1)。证明冷藏前放置时间对寄生蜂的发育影响不大。

2.3 寄生后冷藏不同时间对寄生蜂生物学指标的影响

二化螟被寄生后当天,放入10℃中冷藏,30和60 d后分别取出在养虫室饲以新鲜茭白,并考察相关生物学指标。观察发现,在被冷藏30或60 d后,寄主滞育的同时寄生蜂也进入滞育,这导致了寄生蜂在寄主体内的时间显著延长。把二化螟移出放入人工养虫室饲以茭白后,二化螟盘绒茧蜂依旧能够正常从寄主体内啮出结茧并发育。考察其生物学指标发现,冷藏对寄生蜂的育出茧量和羽化率以及雌雄性比等均有一定影响,可能是因为冷藏时间过长导致寄主营养不良,从而影响了寄生蜂发育的原因,而这并不妨碍在实验室重新建立起二化螟盘绒茧蜂种群(表2)。

表1 被寄生后二化螟幼虫放置不同时日冷藏后对子蜂生物学指标影响

表2 被寄生后二化螟幼虫冷藏后对子蜂生物学指标影响

3 讨论

水稻是世界上最为广泛食用的粮食作物,全球种植面积超过1.59亿hm2。中国是世界上最大的水稻生产和消费国,作为水稻众多起源中心之一,中国种植水稻已有超过7 000年的历史。据计算,至2030年,中国水稻产量需达到7 850 kg·hm-2才能满足届时16亿人口的需求。然而,在中国的水稻种植区,有超过200种害虫在水稻的不同种植区为害水稻不同的部位,主要害虫包括钻蛀害虫三化螟、二化螟、稻纵卷叶螟和刺吸式害虫褐飞虱、白背飞虱。过去20年,螟虫造成的为害非常普遍。据统计,每年损失约60.3亿kg水稻,约合60.5亿人民币。其中,优势种二化螟年发生面积在1 666.7万hm2以上,在我国南北稻区均广泛分布,可为害水稻形成枯心、白穗、枯孕穗等症状[10]。在实际水稻种植过程中,因为缺乏专业培训及对综合治理概念的理解,为了快速看到灭虫效果,很多廉价人工合成杀虫剂被滥用,进而出现害虫爆发、环境污染、农药残留等一系列问题。

害虫生物防治是指利用生物或生物代谢产物来控制病虫草害的技术,是害虫持续控制不可缺少的组成部分,是有害生物治理中节约、环境安全的方法。目前,生物防治技术包括以虫治虫、以微生物治虫、以微生物的代谢产物治虫和转抗虫基因的植物杀虫等[11]。二化螟盘绒茧蜂作为二化螟的优势寄生性天敌,是一种非常有潜力的生防物种,可通过在农田周围建立天敌工厂,为其量身订制生产天敌昆虫,定时定量释放天敌消灭害虫,并且可以配合诸如转基因抗虫作物等其他生防方法进行害虫防治,以达到最佳防治效果。结果证明,在实验室内通过低温冷藏的办法可显著延长二化螟盘绒茧蜂在寄主体内的发育时间,从而达到保种的目的,这将为实验室条件下建立起良好的二化螟盘绒茧蜂种群,从而为更好的研究该蜂与其寄主相互作用的生理生化和分子生物学特性提供虫源保障,并为今后利用此蜂用于生物防治提供便利。

[1] 李秀花,姚洪渭,叶恭银.二化螟盘绒茧蜂寄生对寄主二化螟幼虫免疫反应的影响[J].植物保护学报,2011,38(4):313-319.

[2] LOU Y G,ZHANG G R,ZHANG W Q,et al.Reprint of:biological control of rice insect pests in China[J].Biological Control,2014,68:103-116.

[3] HAILEMICHAEL Y,SCHULTHESS F J,OVERHOLTW,et al.Resource allocation and bionomics of indigenous and exotic Cotesia(Hymenoptera:Braconidae)species reared on Sesamia calamistis[J].Bulletin of Entomological Research,2008,98:405-415.

[4] 陈华才,娄永根,程家安.二化螟绒茧蜂研究与应用概况[J].中国生物防治,2002,18(2):90-93.

[5] 杭三保.二化螟绒茧蜂室内饲养方法的研究[J].华东昆虫学报,1993,2(2):42-47.

[6] 杭三保,戴志一,沈国清,等.一种室内累代饲养二化螟绒茧蜂的方法[J].昆虫学报,1994,37(4):504-505.

[7] 孟凤霞,吴孔明,高希武.利用茭白、荸荠及水稻饲养二化螟的技术研究[J].昆虫学报,2003,40(5):469-472.

[8] TENG Z W,XU G,GAN S Y,et al.Effects of the endoparasitoid Cotesia chilonis(Hymenoptera:Braconidae)parasitism,venom,and calyx fluid on cellular and humoral immunity of its host Chilo suppressalis(Lepidoptera:Crambidae)larvae[J].Journal of Insect Physiology,2016,85:46-56.

[9] TANG Q Y,ZHANG C X.Data Processing System(DPS)software with experimental design,statistical analysis and data mining developed for use in entomological research[J].Insect Science,2013,20:254-260.

[10] CHEN M,SHELTON A,YE G Y.Insect-resistant genetically modified rice in China:From research to commercialization[J].Annual Review of Entomology,2011,56:81-101.

[11] CHEN X X.Recent progress,existing problems and prospects in biological control of insect pests in China[J].Chinese Bulletin of Entomology,2010,47(4):615-625.

(责任编辑:张瑞麟)

S435

:B

:0528-9017(2016)12-2074-03

文献著录格式:滕子文,吴顺凡,李秀花,等.二化螟盘绒茧蜂的室内种群饲养和保种[J].浙江农业科学,2016,57(12):2074-2077.

10.16178/j.issn.0528-9017.20161248

2016-09-20

公益性行业(农业)科研专项(201303017)

滕子文(1989—),男,山东乳山人,在读博士,研究方向为农业昆虫与害虫治理,E-mail:tzwbat@126.com。

叶恭银,教授,博士,研究方向为害虫生物防治及昆虫生理生化与分子生物学,E-mail:chu@zju.edu.cn。

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