棉铃虫卵龄和密度对松毛虫赤眼蜂寄生效能的影响

李耀发，赵玉敬，安静杰，党志红，潘文亮，宋 健，高占林

（河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室，保定 071000）

赤眼蜂Trichogrammaspp.属膜翅目，赤眼蜂科，是一类重要的农林害虫卵寄生蜂[1]，也是世界范围内商业化最早、最成功的天敌昆虫种类[2]。赤眼蜂寄主范围广泛，以1200余种昆虫的卵作为寄主，其中多数是农林业重要的鳞翅目害虫[3]。松毛虫赤眼蜂T.dendrolimi、螟黄赤眼蜂T.chilonis和玉米螟赤眼蜂T.ostriniae是目前我国应用最成功的赤眼蜂种类，尤其在我国北方地区。根据不同种类赤眼蜂对不同寄主昆虫具有不同的寄生嗜好性，可将松毛虫赤眼蜂用于防治粘虫Mythimnaseparata，螟黄赤眼蜂用于防治小菜蛾Plutellaxylostella和二化螟Chilosuppressalis，玉米螟赤眼蜂用于防治玉米螟Ostriniafurnacalis和小菜蛾等[4]。

棉铃虫Helicoverpaarmigera是一种世界范围内的重要农业害虫，20世纪90年代，该虫曾经在我国棉花等多种作物上造成了重大经济损失[5]。自1997年转Bt基因抗虫棉的种植以及随后大面积推广应用，棉铃虫在我国北方农业生产中得到了有效控制[6]。但是自2010年以来，随着黄河、长江流域棉花种植面积的逐年下降，转 Bt基因棉花“诱杀陷阱”作用明显减弱，使我国东部地区棉铃虫种群再一次在棉田之外多种作物上快速发展，如花生、玉米、中药材等[7,8]。自20世纪70年代，我国便开展了松毛虫赤眼蜂防治棉铃虫的田间应用技术研究[9-11]，90年代后期，螟黄赤眼蜂[12-14]、甘蓝赤眼蜂T.brassicae[15]、广赤眼蜂T.evanescens[16]等也逐渐被用于防治棉铃虫。

目前，已有研究多集中于赤眼蜂生物学特性[16]、室内繁育技术[9]、田间释放技术等[10,11,13,14]。关于赤眼蜂对寄主昆虫卵的选择性研究较少，王卫华等[15]研究发现不同品系甘蓝夜蛾赤眼蜂对麦蛾、小菜蛾、棉铃虫等不同寄主卵具有明显的选择性差异。许晶[4]通过对6种赤眼蜂寄生5种寄主昆虫卵后的生物学参数分析，为玉米螟、小菜蛾、粘虫等5种昆虫筛选出了最佳的优势赤眼蜂种类。Huang等[17]发现，与粘虫卵相比，玉米螟赤眼蜂产卵时更偏好米蛾卵，而松毛虫赤眼蜂和稻螟赤眼蜂则在两种昆虫卵的选择性上没有显著性差异。Pizzol等[18]发现赤眼蜂对寄主昆虫不同日龄卵也具有不同的寄生选择性，如卷蛾赤眼蜂T.cacoeciae在寄生葡萄花翅小卷蛾Lobesiabotrana时，对1～2日龄卵寄生嗜好性明显高于3～4日龄卵。因此，为了进一步提高松毛虫赤眼蜂对棉铃虫的田间防治效果，优化赤眼蜂田间释放技术，本文开展了松毛虫赤眼蜂对棉铃虫卵的室内寄生选择性研究，为进一步补充完善应用松毛虫赤眼蜂防治棉铃虫田间释放技术奠定理论依据。

1 材料与方法

1.1 试虫

松毛虫赤眼蜂T.dendrolimi成蜂，北京市密云植保植检站提供。将赤眼蜂卵于室内恒温培养箱内（25±1）℃条件下培养，取新羽化的赤眼蜂成蜂进行棉铃虫卵的寄生选择性试验。

棉铃虫H.armigera卵，采用河北省农林科学院植物保护研究所养虫室长期人工饲养种群，于室内（25±1）℃，60%～80%相对湿度，自然光照条件下进行室内饲养，待其成虫产卵后，选择适宜的棉铃虫卵进行赤眼蜂成蜂寄生选择性试验。

1.2 松毛虫赤眼蜂对不同日龄棉铃虫卵的寄生选择性

松毛虫赤眼蜂羽化后用蘸有20%蜂蜜水的滤纸条饲喂约8 h，以保证雌蜂与雄蜂充分交配。分别取产有0～1 d、1～2 d、2～3 d棉铃虫卵的卵布置于玻璃指形管（直径1.8 cm，长8.0 cm）中，每管中棉铃虫卵数为40粒。用细毛笔取5头赤眼蜂雌蜂，置于装有棉铃虫卵布的指形管内，并用滤纸条饲喂蜂蜜水，以黑纱布封口。每个处理重复10次。将处理好的玻璃管置于（25±1）℃恒温培养箱中，相对湿度为60%～80%，光周期为16L:8D。待赤眼蜂雌蜂死后取出，5 d后调查被寄生的棉铃虫卵数量。

1.3 不同“蜂-卵”比对松毛虫赤眼蜂寄生选择性的影响

取松毛虫赤眼蜂羽化24 h内已交配的雌蜂，分别按1、2、5和10头/管的接蜂密度，接入干净的玻璃指形管（直径1.8 cm，长8.0 cm）中，指形管中提前按10、20、40和80粒/管的密度放入棉铃虫卵布，并饲喂20%蜂蜜水，用黑布封口。试验共计16个处理，每个处理重复3次。将处理好的玻璃指形管置于（25±1）℃恒温培养箱中，湿度为60%～80%，光周期为16L:8D。待赤眼蜂雌蜂死后取出，并于5 d后记录各处理被寄生的棉铃虫卵数量。

1.4 数据统计与方法

统计各处理中棉铃虫卵被寄生数，计算棉铃虫卵被寄生率、赤眼蜂单头雌蜂寄生效能，试验结果采用DPSv 6.55软件进行Duncan’s多重比较。棉铃虫卵被寄生率（%）＝棉铃虫被寄生卵粒数/供试棉铃虫卵粒数×100；赤眼蜂寄生效能＝棉铃虫被寄生卵粒数/供试赤眼蜂雌蜂数。

2 结果与分析

2.1 松毛虫赤眼蜂对不同日龄棉铃虫卵的寄生选择性

松毛虫赤眼蜂对棉铃虫不同日龄卵的寄生嗜好性存在较大差异，更偏好寄生 1～2日龄的棉铃虫卵，寄生率高达69.44%，明显高于其他日龄卵，其次为2～3日龄卵，寄生率为54.72%，对新产的0～1日龄卵偏好性最差，寄生率仅为37.43%（表1）。

表1 松毛虫赤眼蜂对不同日龄棉铃虫卵的寄生选择性Table 1 Parasitic selectivity of T.dendrolimi to different age of cotton bollworm eggs

2.2 不同“蜂-卵”比对松毛虫赤眼蜂寄生效能的影响

2.2.1 不同“蜂-卵”比下松毛虫赤眼蜂对棉铃虫卵总寄生量的变化 相同棉铃虫卵密度下，随着赤眼蜂雌蜂密度的增加，其对棉铃虫卵的寄生量也明显增加；相同赤眼蜂雌蜂密度下，随着棉铃虫卵量的逐步增加，棉铃虫被寄生卵量也显著增加。棉铃虫被寄生卵量最少的为1头赤眼蜂雌蜂和10粒棉铃虫卵的组合（4.00粒），而最多的为10头赤眼蜂雌蜂和80粒棉铃虫卵的组合（26.33粒）（表2）。

表2 不同“蜂-卵”比下松毛虫赤眼蜂对棉铃虫卵总寄生量的变化Table 2 Parasitized egg amount of cotton bollworm by T.dendrolimi with different ‘wasp-egg’ ratios

在相同或相近“蜂-卵”密度时，棉铃虫被寄生卵量随着棉铃虫供试卵量的增加而增大。如在松毛虫赤眼蜂:棉铃虫卵为1:10（4.00粒）、2:20（9.33粒）、5:40（17.67粒）、10:80（26.33粒）时，此时松毛虫赤眼蜂和棉铃虫卵比约为 1:10～1:8，棉铃虫被寄生卵量随着棉铃虫卵量的增加而明显增加；当松毛虫赤眼蜂:棉铃虫卵为2:10（5.67粒）、5:20（10.67粒）、10:40（20.67粒）时，也得出了相同的结论。同时也可以看出，随着棉铃虫供试卵量的增加，赤眼蜂单蜂寄生效能却出现了一定程度的下降。

2.2.2 不同“蜂-卵”比下松毛虫赤眼蜂单头雌蜂的寄生效能 从赤眼蜂单头雌蜂的寄生效能（图1）来看，相同赤眼蜂雌蜂密度下，随着棉铃虫卵量的增加，其单头雌蜂寄生效能逐步上升，其中赤眼蜂雌蜂虫量和棉铃虫卵量比值为1∶80，赤眼蜂的寄生效能最高，单头雌蜂可寄生14.33粒棉铃虫卵。但是相同棉铃虫卵量时，随着赤眼蜂雌蜂密度的增加，其寄生效能逐步降低，其中，棉铃虫卵量和赤眼蜂雌蜂虫量比值为10∶10时，赤眼蜂的寄生效能最低，单头雌蜂仅可寄生0.73粒棉铃虫卵。

图1 不同“蜂-卵”比下赤眼蜂单头雌蜂的寄生效能Fig.1 Parasitic efficiency of T.dendrolimi per female adult with different ‘wasp-egg’ ratios

2.3 利用松毛虫赤眼蜂和棉铃虫卵的寄生选择关系确定最佳“蜂-卵”配比

随着赤眼蜂雌蜂和棉铃虫卵的‘蜂-卵’比值的逐渐增加，赤眼蜂雌蜂的单蜂寄生效能逐渐下降，从14.33粒/蜂降至0.73粒/蜂，而棉铃虫卵的被寄生率则逐渐上升，从17.92%上升至73.33%。两条曲线在‘蜂-卵’比值为1∶20左右时，出现了交汇，在交汇点附近，赤眼蜂雌蜂的单蜂寄生效能约为7.50粒/蜂，即1头雌蜂可寄生7.5粒棉铃虫卵，而棉铃虫卵的被寄生率约37%。此点为较佳的田间赤眼蜂参考释放点，即赤眼蜂雌蜂量和棉铃虫卵量为1∶20时，能够保障赤眼蜂雌蜂的寄生效果，同时也可以保障棉铃虫卵的被寄生率，为最佳“蜂-卵”比的比值（图2）。

图2 不同“蜂-卵”比时松毛虫赤眼蜂单蜂寄生效能和棉铃虫卵被寄生率的关系Fig.2 Relationships of parasitic efficiency of T.dendrolimi and parasitized rate of cotton bollworm eggs with different ‘wasp-egg’ ratios

3 讨论

利用卵寄生蜂防治钻蛀性鳞翅目害虫，可在鳞翅目害虫幼虫钻蛀前进行防治，进而提高防效[17]。不同种类赤眼蜂对不同寄主害虫卵的寄生选择性存在差异。如松毛虫赤眼蜂对玉米螟等5种不同害虫具有明显的选择偏好性，对害虫不同日龄卵的寄生性方面也表现出了显著差异。多数赤眼蜂对大部分害虫较低日龄的卵表现出了较高的偏好性[4]。例如，松毛虫赤眼蜂对玉米螟[19]和烟青虫的卵[20]，卷蛾赤眼蜂对葡萄花翅小卷蛾的卵[18]，螟黄赤眼蜂对烟青虫的卵[20]，以及5种赤眼蜂对粘虫的卵[21]均表现出了同样的偏好性。但是本研究发现，松毛虫赤眼蜂对棉铃虫1～2日龄卵的偏好性明显高于0～1日龄和2～3日龄的卵。本研究结果与 Olson[22]关于欧洲玉米螟赤眼蜂对欧洲玉米螟卵的寄生选择性研究结果一致。已有研究表明赤眼蜂对不同颜色表现出不同的趋性。螟黄赤眼蜂对不同颜色瓜叶菊花的选择上，更趋向于亮度高（白色和粉红色）的颜色[23]。玉米螟赤眼蜂雌雄个体均偏好黄色，而且颜色的亮度和色调均可在不同程度上影响其偏好性[24]。为了初步探究松毛虫赤眼蜂对不同日龄棉铃虫卵寄生选择性产生差异的原因，采用三维数字显微系统（VHX-1000，日本基因公司）对不同日龄棉铃虫卵进行了观察。棉铃虫初产卵为浅绿色（0～1日龄），逐渐变为浅黄色（1～2日龄），后出现深黄色斑块（2～3日龄），近孵化时变为紫褐色。而棉铃虫卵的颜色变化是否影响松毛虫赤眼蜂成蜂的选择性，还需做进一步研究。

多年来，科研人员一直致力于赤眼蜂防治棉铃虫最佳释放技术的研究，包括田间释放蜂量、释放时间和次数等。从20世纪70年代针对普通棉田棉铃虫进行5～6次释放，总释放量为7.5～10万头[9]，到2000年以后针对转基因棉田棉铃虫进行3次释放，总释放量为3.6～4.2万头[13,14]。这些关于赤眼蜂田间释放的作物背景产生了重要变化，转基因棉花替代了普通棉花，而棉铃虫种群数量也发生了巨大变化[6]。随着对赤眼蜂寄生特点的研究，科研人员发现“蜂-卵”比影响着赤眼蜂对寄主昆虫卵的寄生效能。Saljoqi等[25]研究发现，室内饲养玉米螟赤眼蜂时，蜂密度和寄主卵密度可明显影响玉米螟赤眼蜂对米蛾卵的寄生效能，寄主卵密度的增加可明显增加玉米螟赤眼蜂的寄生效能，而蜂密度的增加却明显降低了玉米螟赤眼蜂的寄生效能。谌江华等[26]研究表明，螟黄赤眼蜂“蜂-卵”比从 2:1到 1:5 时寄生率相对稳定，“蜂-卵”比小于1:5寄生率急剧下降。这些研究与本文研究结果，均可证明赤眼蜂种群密度和寄主昆虫卵数量之间存在一个较佳的“蜂-卵”比值，在此比值附近既可达到最佳的赤眼蜂寄生效能，又可较大限度获得对害虫卵的寄生效果。本研究还发现，即使在相近或相同的“蜂-卵”比值时，赤眼蜂的寄生效能也会发生一定范围内的波动，这可能是由于赤眼蜂种群间存在一定的竞争寄生现象。因此，田间释放赤眼蜂时，应该考虑田间棉铃虫种群密度及落卵量等指标，以在保障赤眼蜂雌蜂寄生效果的同时，也可以保障棉铃虫卵的被寄生率，从而达到田间最佳的赤眼蜂释放效果。

此外，赤眼蜂对棉铃虫的田间控制效果受多种因素的影响，常无法达到完全控制害虫卵的目的，因此就需要补充使用中红侧沟茧蜂等棉铃虫幼虫寄生蜂[27]，或使用对天敌昆虫安全性较高的高效化学杀虫剂扫除残虫[28,29]。