赵鹏飞,常明山,罗 辑,陈旭日,刘谋伟,邓李星,蒋学建
(1.广西壮族自治区林业科学研究院 广西林业有害生物天敌繁育工程技术研究中心,广西南宁 530002;2.广西国有钦廉林场,广西钦州 535000)
我国寄蝇种类丰富,已记载有167 属722 种,约占世界已知种数的22%[1]。寄蝇是农业和林业中最重要的寄生性天敌,林业中的鞘翅目(Coleoptera)、直翅目(Orthoptera)、半翅目(Hemiptera)和膜翅目(Hymenoptera)等昆虫大多都能被寄蝇寄生;天敌较少且生活隐蔽的天牛科(Cerambycidae)、木蠹蛾科(Cossidae)和金龟子科(Scarabaeidae)等林业害虫,也有专门消灭它们的寄蝇[2]。日本追寄蝇(Exorista japonica)是双翅目(Diptera)寄蝇科(Tachinidae)追寄蝇属的大卵型寄生蝇[3],雌蝇将卵产于寄主体表,幼虫孵化后钻入寄主幼虫体腔内,营容性寄生,在寄主蛹期钻出寄主,寄主即被杀死。日本道寄蝇寄主广泛,家蚕(Bombyx mori)、松毛虫(Dendrolimus)、美国白蛾(Hyphantria cunea)、黏虫(Mythimna sepa-rata)和斜纹夜蛾(Spodoptera litura)等30 多种害虫都是其自然寄主,寄生率最高可达90%以上[4-8],已在我国部分地区取得了良好的林业害虫防治应用效果,在农、林害虫防治方面有广阔的利用前景。目前,关于日本追寄蝇的研究多集中于生物学特性、生活史及寄主定位等方面[9-11],关于寄蝇替代寄主应用效果的研究鲜有报道,对替代寄主处理效益的研究更少。在生产中发现,现有的替代寄主(家蚕、粘虫和甜菜夜蛾(S.exigua)等)存在寄生率和成活率低等问题,难以满足生产需求。本研究在现有研究的基础上对人工繁育日本追寄蝇的替代寄主进行筛选,确定最优的替代寄主,提高日本追寄蝇的成品率,为其保护、繁殖和利用提供参考。
日本追寄蝇由广西林业有害生物天敌繁育中心提供。
选取家蚕、甜菜夜蛾、大蜡螟(Galleria mellonella)和桉蝙蛾(Endoclyta signifer)幼虫为寄主进行试验。家蚕和大蜡螟幼虫为室内累代繁殖所得;甜菜夜蛾幼虫由济源白云实业有限公司提供,用玉米苗饲养;桉蝙蛾幼虫为野外捕捉幼虫后筛选的老熟幼虫,接于桉树木段备用,捕捉方法参考文献[12]。
仪器有恒温水浴箱、75%酒精、2个40瓦头灯和收蝇笼。
1.2.1 日本追寄蝇替代寄主的初步筛选
2018年6 月— 2019年7月,在马尾松(Pinus massoniana)受灾林区采集携带3 ~4 龄马尾松毛虫(D.punctatus)幼虫的新鲜马尾松枝条,带回室内放至养虫笼(60 cm×60 cm×50 cm)内饲养,室内条件为温度(27 ± 1)℃、湿度(70 ± 5)%、L∶D = 16∶8,并定期投喂新鲜马尾松枝条。日本追寄蝇幼虫钻入松毛虫体内取食,老龄幼虫在化蛹前咬开寄主表皮,然后静止不动,慢慢化蛹,待其化蛹羽化后,收集其成虫。
选取家蚕、甜菜夜蛾、大蜡螟和桉蝙蛾刚蜕皮的末龄幼虫各20 头,分别放入收蝇笼中进行试验,并接入完成交尾后的寄蝇1 对和10%的蜂蜜水。1对寄蝇为1 个处理,每处理重复6 次。观察并记录幼虫被寄生的情况,每24 h记录1次;饲养被寄生的幼虫直至结茧,调查寄蝇的化蛹数。
1.2.2 大蜡螟的处理对繁殖日本追寄蝇的影响
试验1:笔者在以前的研究中发现,低于55 ℃的温水处理不影响大蜡螟幼虫的正常活动,因此试验选取3 cm以上的大蜡螟老熟幼虫各50头,分别置于55、60 和65 ℃的温水中,6 秒后取出,将虫体表面水分晾干后备用。无任何处理为对照(CK1)。1 h 后观察大蜡螟的活动情况,24 h后观察死亡情况。
试验2:选取3 cm 以上的大蜡螟老熟幼虫各50头,分别置于75%的酒精中2 min,捞出后分别放入55、60和65 ℃的温水中,6秒后取出,将虫体表面水分晾干后备用。仅75%酒精处理为对照(CK2)。1 h后观察大蜡螟的活动情况,24 h后观察死亡情况。
将试验1 和试验2 处理过的大蜡螟放入10 cm直径的培养皿中,置于饲养笼中,并供给蜂蜜水。在笼的上方放置2个头灯,1个头灯的光射向蜂蜜水供给装置,1 个射向盛放大蜡螟的培养皿。将10 对寄蝇移入饲养笼中。24 h 后取出大蜡螟,在解剖镜下观察并记录寄蝇的产卵数量。将体表有寄蝇卵的大蜡螟转移至透明塑料杯中,每天观察被寄生的情况。每试验重复6次。
桉蝙蛾幼虫躲在虫包内,日本追寄蝇无法寄生(图1)。日本追寄蝇对家蚕和甜菜夜蛾幼虫的寄生效果较好,寄生率均达到64%以上,对大蜡螟幼虫的寄生效果不理想,寄生率只有21.67%。在家蚕幼虫中的产卵数达到3 头以上,与其他寄主中的产卵数差异显著(P<0.05);家蚕幼虫作为寄主的化蛹数达到3 头以上,甜菜夜蛾幼虫作为寄主的化蛹数为2.5头,均显著高于大蜡螟幼虫(P<0.05)。
图1 寄蝇对供试寄主的选择性Fig.1 Selectivity of E.japonica to tested hosts
2.2.1 处理后1 h内幼虫的情况
观察发现,55 ℃温水处理的大蜡螟幼虫10 min内可全部苏醒,随后到处扩散寻找避光处躲避,其爬行速度与CK1中的大蜡螟幼虫没有区别,很容易翻越培养皿,30 min后全部逃离培养皿,找到笼内的隐蔽处躲藏并吐丝结茧。60 ℃温水处理的大蜡螟幼虫30 min 后逐渐苏醒,其爬行速度和吐丝能力较CK1有所下降,80%的幼虫爬出培养皿外,剩余的幼虫1 h 后在培养皿中吐丝抱团,平均死亡率在1%以下。80%的大蜡螟幼虫在65 ℃温水处理后完全失去爬行和吐丝能力,虫体变软,平均死亡率在10%以上;剩余的幼虫虫体缩短,呈C 字形侧翻,偶尔能蠕动。
75%的酒精在2 min 内能将所有的幼虫麻醉,再经55 ℃温水处理后的幼虫与直接用55 ℃温水处理的幼虫相比差别不大,仅体色较CK2和直接用55 ℃温水处理的幼虫黄。酒精处理后再经60 ℃温水处理的幼虫20 min 后逐渐苏醒,全部幼虫虫体缩短,呈C 字形侧翻,完全失去爬行和吐丝能力,但能蠕动,平均死亡率在1%以下。酒精处理后再经65 ℃温水处理的全部幼虫虫体缩短,呈C 字形侧翻,完全失去爬行和吐丝能力,也不能蠕动,平均死亡率在15%以上。
2.2.2 幼虫处理后对日本追寄蝇寄生的影响
65 ℃温水处理与60 ℃温水处理、55 ℃温水处理以及CK1的产卵数、寄生率和化蛹数均差异显著(P<0.05),其他3 个处理间差异不显著,说明低于60 ℃的温水处理对日本追寄蝇寄生大蜡螟幼虫影响不大;CK2与CK1的寄生效果差异不显著,说明单一酒精对日本追寄蝇寄生大蜡螟幼虫影响不大;酒精处理协同60 ℃温水处理可以大幅提高日本追寄蝇对大蜡螟幼虫的产卵数、寄生率和化蛹数(表1)。
表1 日本追寄蝇对不同处理后大蜡螟幼虫的寄生效果Tab.1 Parasitic effects of E.japonica on G.mellonella larvae with different treatments
日本追寄蝇的寄主范围较广,本研究选择4 种寄主昆虫为供试材料,在室内进行替代寄主优化试验。试验发现,大蜡螟幼虫行动迅速,有吐丝习性,由于摩擦,容易将日本追寄蝇的卵剐蹭掉,导致寄生率低。但大蜡螟对饲养的环境要求低,是比家蚕和甜菜夜蛾等更容易规模化生产的替代寄主昆虫,更容易满足日本追寄蝇工厂化生产的要求。
通过采取物理技术措施,降低替代寄主的运动和吐丝能力,提高寄生率,以满足其作为替代寄主的需要,是生产上常见的处理措施。胡镇杰等[13]发现不同温度处理替代寄主,有利于降低寄主的反抗能力,可以提高管氏肿腿蜂(Sclerodermus guani)的寄生能力,与本研究中不同温度处理大蜡螟幼虫的结果一致。60 ℃以下温水处理对大蜡螟幼虫没有影响;60 ℃以上温水处理能明显降低大蜡螟幼虫的爬行和吐丝能力,但也会引起部分幼虫死亡。
本研究还发现,采用多种措施作用替代寄主,可以提高日本追寄蝇的寄生率。75%酒精浸泡增加了相同温度温水对大蜡螟幼虫爬行和吐丝能力的影响。张桂莉[14]也发现使用75%酒精对寄主进行消毒后,既提高了周氏啮小蜂(Chouioia cunea)的寄生率,又降低了替代寄主的腐烂率。75%酒精+60 ℃温水处理能让大蜡螟幼虫失去爬行和吐丝能力,且对虫体的影响较小,幼虫死亡率较低,日本追寄蝇对其寄生效果较好。日本追寄蝇对处理后大蜡螟的寄生效果超过了对甜菜夜蛾的寄生效果,说明处理后的大蜡螟老熟幼虫是日本追寄蝇较好的替代寄主。由于大蜡螟可工厂化生产,日本追寄蝇的大规模生产也成为可能。