不同日龄毛锤角细蜂寄生黑腹果蝇蛹的生物学特性研究

代晓彦　陈浩　王瑞娟　苏龙　高欢欢　郑礼　翟一凡　刘艳

摘要：为了调查不同日龄毛锤角细蜂寄生黑腹果蝇的生物学特日龄毛锤角细蜂成虫对黑腹果蝇蛹的寄生率及其后代的发育历期和雌性比进行统计，同时对寄生后黑腹果蝇蛹重的动态变化进行分析。结果表明，不同日龄毛锤角细蜂对黑腹果蝇蛹的寄生率有显著差异，7日龄寄生率最高，为（58.89±2.94）%，1日龄寄生率最低，仅为（30.00±1.94）%，但对毛锤角细蜂后代的发育历期和雌性比没有显著影响。黑腹果蝇蛹被毛锤角细蜂寄生后，重量显著降低。因此，1-10日龄毛锤角细蜂成虫均可大量寄生黑腹果蝇蛹，以7日龄为最佳寄生时期，这为毛锤角细蜂的大量扩繁和应用提供了理论依据。

关键词：毛锤角细蜂：黑腹果蝇：奇生：日龄：生物学特性：生物防治

中图分类号：S476.3：Q969.548.3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2024）03-0115-05

黑腹果蝇（Drosophila melanoga.ster）和斑翅果蝇（Drosophila suzuhii），均属双翅目（Diptera）果蝇科（Drosophilidae），是葡萄、樱桃、杨梅等浆果的重要害虫，但两种果蝇具有生态位分离的特点。黑腹果蝇虫体小，繁殖力强，生活周期短，世代重叠，喜取食腐烂果实：而斑翅果蝇则偏爱于在新鲜的水果中产卵，孵化为幼虫后取食果肉，造成果实腐烂，进而引发病原菌的侵染，因此斑翅果蝇对水果的危害更为严重。目前斑翅果蝇的防治主要以化学防治为主，但由此引起的环境污染和害虫抗药性等问题不容忽视，采用天敌寄生蜂等生物防治手段则能够有效降低化学农药的使用量，被广泛应用于害虫防治。

目前，国内外对果蝇寄生蜂的研究主要集中于布拉迪小环腹瘿蜂（Leptopilina boulardi）、蝇蛹金小蜂（Pachycrepoideus vindemiae）和毛锤角细蜂（Trichopria drosophilae）。其中，毛锤角细蜂隶属膜翅目（Hymenoptera）毛锤角细蜂科（Diapri-idae）毛锤角细蜂属（Trichopria），是一种蛹期寄生蜂，能够轻易在斑翅果蝇蛹上寄生并成功发育，广泛分布于韩国和中国等亚洲地区、西班牙和意大利等欧洲地区，以及墨西哥和美国等北美洲地区。斑翅果蝇和黑腹果蝇均可被毛锤角细蜂寄生，因此，黑腹果蝇可以作为斑翅果蝇的替代寄主，用于饲养毛锤角细蜂，从而进行斑翅果蝇的防治。目前国内对毛锤角细蜂的研究还处于初始阶段，主要对其种类、生物学特性、寄生机制及生防潜力等方面进行初步探索，对不同日龄的毛锤角细蜂对黑腹果蝇蛹寄生特性的影响研究甚少。

本研究以毛锤角细蜂和黑腹果蝇的寄生体系为试验材料，研究毛锤角细蜂对黑腹果蝇蛹的寄生效率、发育历期及后代雌性比等生物学特性，寻找最合适的寄生日龄，提高室内繁育和田间应用时的寄生效率：并对寄生后黑腹果蝇蛹的重量进行测量分析，以确定规模化繁育毛锤角细蜂时收集的最佳时间，以期为杨梅、樱桃、葡萄等果园斑翅果蝇的生物防治提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

毛锤角细蜂和黑腹果蝇均采集于山东省济南市仲宫实验基地，饲养于山东省农业科学院植物保护研究所人工气候室，室内温度25-27℃，相对湿度为（60±5）%，光周期14L：10D。

黑腹果蝇蛹的获得：使用100目纱网制作边长30cm的正方体蝇笼饲养成蝇，在蝇笼中放置装有人工饲料的果蝇产卵盘（长30cm，宽13cm，高2cm）。人工饲料以玉米粉、酵母粉、蔗糖、琼脂、苹果、香蕉等为主要材料配制而成。24h后取出成虫，待产卵盘中卵发育至预蛹，用于寄生试验。

毛锤角细蜂的饲养：将30对羽化后的寄生蜂（雌雄比为1：1）放置在饲养瓶（高20cm，直径13cm）中，用30%的蜂蜜水为成蜂补充营养。将100头黑腹果蝇蛹置于饲养瓶中供寄生蜂裸寄生，寄生72h后取出寄生蜂，用棉布封口，待下一代羽化成蜂。挑取羽化24h内的雌、雄蜂用于试验。

1.2 不同日龄毛锤角细蜂寄生后果蝇蛹的重量变化

在上述饲养条件下，收集1对羽化24h内的雌蜂和雄蜂，放入塑料养虫杯中（高5.5cm，底部直径7cm，开口直径9.5cm），接入30头黑腹果蝇预蛹用于寄生。24h后转移寄生蜂至装有新鲜果蝇预蛹的塑料养虫杯中，连续重复此操作至第10天。每天称量寄生蛹的重量，直至出蜂，以未寄生蛹为对照。每处理设5个重復。

1.3 毛锤角细蜂的寄生率、发育历期和雌性比统计

将每天收集到的30头寄生蛹继续饲养直至羽化，分别统计毛锤角细蜂对黑腹果蝇的寄生率以及后代的发育历期（自卵发育至成虫羽化所需时间）和雌性比。以未寄生蛹作为对照，每处理设5个重复。寄生率（%）=被寄生的寄主蛹数量／每处理供试寄主蛹数量×100。

1.4 数据处理与分析

在SPSS软件中采用方差分析法统计分析数据，采用Tukey检验进行组间差异性分析，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同日龄毛锤角细蜂对黑腹果蝇蛹的寄生率

不同日龄毛锤角细蜂对黑腹果蝇蛹的寄生率有显著影响（F9.18=3.737，P<0.05）。1-10日龄毛锤角细蜂均可寄生黑腹果蝇蛹，日龄时寄生率最低，为（30.00±1.94）%，1-3日龄寄生率随龄期增加而提高：4日龄降低，4-10日龄先增加后降低，7日龄时达到最高，为（58.89+2.94）%，显著高于1日龄，但与其他日龄无显著差异（图1）。

2.2不同日龄毛锤角细蜂寄生后代的发育历期和雌性比

毛锤角细蜂寄生黑腹果蝇蛹后，其后代发育历期显著延长（F10，22=21.065，P<0.01），为20.36-22.68d，但不同日龄间差异不显著（图2A）：后代雌性比没有显著差异（F9，20=2.170，P=0.072），10日龄的后代雌性比最低，为（51.42±1.52）%（图2B）。

2.3 不同日龄毛锤角细蜂寄生后黑腹果蝇蛹的重量变化

被寄生蜂寄生后，果蝇蛹的每日重量变化显著（F=4.927-30.272，P<0.05）。由图3可见，随着发育时间的延长，蛹重逐渐减小。其中，2日龄寄生蜂产卵后第1天蛹重为（1.11±0.10）mg，而出蜂前的蛹重为（0.39±0.10）mg，失重量较高，存在显著差异（P<0.05）。随着发育时间的延长，未被寄生的果蝇蛹重逐渐降低，且存在显著性差异（F=4.601，P<0.05），但其失重量偏小，第1天的蛹重为（1.09±0.04）mg，果蝇羽化前蛹体重为（0.91±0.03）mg；寄生蛹重量明显小于未寄生蛹。

3 讨论与结论

毛锤角细蜂是黑腹果蝇和斑翅果蝇的专性寄生蜂。本研究结果表明，单头果蝇蛹仅能出蜂1头，使用黑腹果蝇蛹为寄主时，毛锤角细蜂平均产卵期为10d，与杨健的研究结果一致，但平均每只毛锤角细蜂雌虫一生可以寄生约100个果蝇蛹，与杨健的研究结果不同，这可能与寄主的质量或者饲养条件有关。不同日龄毛锤角细蜂寄生黑腹果蝇蛹后，其后代发育历期和雌性比没有显著差异，说明不同日龄毛锤角细蜂所产卵对后代的发育历期和雌性比没有影响。

当毛锤角细蜂寄生黑腹果蝇后，蛹的重量明显减小。有研究表明，寄主的生长发育延缓和体重变小可能受到其体内的技术平衡以及取食行为等因素调节；毛锤角细蜂寄生黑腹果蝇蛹后，不同程度上激活了寄主的免疫相关信号通路的表达，该现象可能與寄生时对黑腹果蝇蛹造成一定程度的损伤有关，并且延迟黑化反应发生，降低黑色素对其的侵害。此外，通过观察寄生前后果蝇的状态发现，果蝇蛹被寄生后，仅余蛹壳和灰黑色的蛹便，未有成形的蛹组织存在，可以推测毛锤角细蜂寄生后，逐渐蚕食寄主组织，利用寄主充足的营养完成自身的发育。

本研究以毛锤角细蜂和黑腹果蝇寄生体系为对象，对不同日龄毛锤角细蜂的寄生量、寄生率、后代发育历期及雌性比等生物学特性进行了研究，确定1-10日龄的毛锤角细蜂均可用于繁育后代。此外，毛锤角细蜂寄生黑腹果蝇后，寄主的生长发育和体重都受到了显著影响，结果为后续深入研究寄生蜂调控寄主的分子机制提供了依据，为毛锤角细蜂规模化繁育及其在杨梅、樱桃、葡萄等果园斑翅果蝇的防治中的应用提供参考。

基金项目：国家重点研发计划项目（2023YFD1400600，2023YFE0123000，2023YFD1401200）；山东省重点研发计划项目（2023LZGC017）；国家自然科学基金青年科学基金项目（32202313）；山东省自然科学基金青年基金项目（ZR2021QC184）