济南综合试验站
代晓彦 高欢欢 王咏梅 吴新颖
黑腹果蝇 Drosophila melanogasterMeigen,隶属双翅目 Diptera,果蝇科 Drosophila,是为害葡萄的一类重要害虫。黑腹果蝇虫体小,繁殖力强,世代重叠,生活周期短,具爆发性危害,黑腹果蝇产卵于果实中,卵孵化后幼虫在果实内蛀食,造成果实表面凹凸不平,果汁外溢,品质变差,严重影响果实的鲜销、贮藏及加工。目前,黑腹果蝇的防治方法主要是化学防治,但长期使用化学杀虫剂会导致农药残留、果蝇易产生抗药性,且化学药剂本身对环境和人畜都易产生不良影响,而利用寄生蜂防治果蝇则是一种安全有效的防治方法。
果蝇毛锤角细蜂 Tr i c h o p r i adrosophilae 属膜翅目 Hymenoptera,毛锤角细蜂科 Diapriidae,毛锤角细蜂属 Trichopria,能寄生很多果蝇种类的蛹。毛锤角细蜂是一种内寄生蜂,能轻易地搜寻并寄生藏在水果内部或者埋在土里的果蝇蛹,将其麻醉后直接将卵产在寄主体内。
寄主龄期是影响寄生蜂偏好性和适合度的重要因子之一,可影响寄生蜂的寄生率、性比、发育历期等,毛锤角细蜂一生可以在斑翅果蝇上产卵 63.8 个后代,并且斑翅果蝇的1~4 日龄的蛹期不会影响其寄生选择性,但能影响后代的发育历期。据作者在室内初步研究发现该蜂可寄生黑腹果蝇蛹,但其寄生生物学特性的研究有限,不同日龄的黑腹果蝇蛹是否会影响毛锤角细蜂的寄生效能也尚不清楚。为了评估果蝇毛锤角细蜂对黑腹果蝇蛹的防治效果,本试验在室内测定了不同日龄的黑腹果蝇蛹对毛锤角细蜂选择、发育和繁殖的影响,为黑腹果蝇的生物防治以及毛锤角细蜂的扩繁提供重要的理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
果蝇毛锤角细蜂和黑腹果蝇采集于山东省济南市仲宫实验基地,均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 50%左右,光周期14L:10D。
1.1.1 黑腹果蝇的饲养
使用 30 cm×30 cm×30 cm 蝇笼(100 目纱网制作) 饲养成蝇,在蝇笼中放置过硬产卵盘,产卵盘中加入人工饲料(人工饲料配方:玉米粉 100 g,酵母粉 50g,蔗糖60 g,琼脂 20 g,苹果 300 g,香蕉 300 g,水 1 L)。每天定期取出产卵盘,放在幼虫饲养玻璃瓶中进行饲养,至果蝇化蛹,果蝇 3 龄幼虫爬到玻璃杯壁上,使用小毛刷挑取,然后每天按照预蛹、 1 日龄蛹、 2 日龄蛹、 3 日龄蛹依次分开,用于试验。
1.1.2 果蝇毛锤角细蜂的饲养
羽化后的寄生蜂放置在饲养瓶中,每瓶密度约为 30 对雌雄蜂,笼内提供 30%的蜂蜜水以供成蜂补充营养。将含有 100 头 3 龄幼虫的培养皿置于饲养瓶中供寄生蜂裸寄生,寄生 72 h 后取出,单独放在寄生蜂饲养瓶中,用棉布封口,待蜂羽化。挑取羽化 24 h 内的雌雄蜂用于试验。
1.2 毛锤角细蜂对寄主蛹日龄的选择性
分别将 40 头不同日龄的黑腹果蝇蛹置于 100 mL 饲养盒中,每个饲养盒引入一对羽化24 h雌雄蜂,以蘸有 30%蜂蜜水的棉球补充营养,杯口用白布封口,寄生 24h 后将雌雄蜂移除,将果蝇蛹放置于上述饲养条件中,每天观察,待其出蜂后,记录寄生蜂的出蜂量、后代发育历期(自卵发育至成虫羽化)和雌蜂百分比。每个蛹期设置 5 个重复组,每个重复组10 头试虫。
1.3 数据统计与分析
毛锤角细蜂对黑腹果蝇的寄生率公式:寄生率(%) =(被寄生的寄主蛹数量/每个处理供试寄主数量) ×100。寄生蜂对寄主不同龄期的选择系数蛹以下公式计算: Pi=Ri/Σmi=1Ri。式中: i 为黑腹果蝇蛹的日龄(预蛹: i=1; 1 日龄蛹: i=2; 2 日龄蛹: i=3; 3 日龄蛹: i=4); Pi 为寄生蜂对i 龄期蛹的相当选择系数; Ri 为寄生蜂对 i 龄蛹期的寄生数量, m 为供试寄主的龄期数。
各龄期间出蜂量、寄生率、选择系数、发育历期、雌雄比等的比较采用方差分析方法,平均数间的比较采用 Tukey 进行差异显著性分析,显著性水平定为 0.05。
2 结果与分析
2.1 毛锤角细蜂对不同日龄黑腹果蝇蛹的选择性
毛锤角细蜂在供试的 4 个日龄的黑腹果蝇蛹上均可发育至成蜂。毛锤角细蜂在黑腹果预蛹上的出蜂量、寄生率分别为 14.00 头和 35.00%,显著高于以其他日龄蛹为寄主的出蜂量和寄生率,并存在显著差异(F3,11=17.79, P<0.01),而寄生蜂对 1~3 日龄果蝇蛹的寄生率和出蜂量逐渐下降,但没有显著差异(P>0.05)。研究也发现毛锤角细蜂对黑腹果蝇预蛹的选择系数为 0.13,显著高于其他日龄蛹(F3,11=17.79, P<0.01),这说明毛锤角细蜂更偏向选择寄生黑腹果蝇的预蛹(图1~3)。
2.2 不同日龄的黑腹果蝇蛹对毛锤角细蜂发育及雌蜂百分比的影响
锤角细蜂在预蛹及 1-3 日龄的蛹上的发育历期分别为 17.50 d、17.63 d、 17.50 d 和 18.00d,没有显著差异(F3,11=0.28, P=0.84),因此,不同日龄的黑腹果蝇蛹对毛锤角细蜂的发育历期没有影响。不同日龄黑腹果蝇蛹对毛锤角细蜂后代的雌蜂百分比没有显著影响(F3,11=3.16, P=0.07),以 2 日龄蛹为寄主时后代雌蜂百分比最少,为 31.75%,但与其他日龄蛹之间差异不显著(P>0.05)。这说明不同日龄的黑腹果蝇蛹对毛锤角细蜂的发育及雌蜂百分比影响不大(图 4、5)。
3 讨论
寄生蜂的后代在发育为成虫之前主要依靠寄主为其提供生长发育所需营养物质,寄主龄期不同,其体内的营养物质含量和质量也不一样,是影响寄生蜂偏好性和适应性的主要因素之一。因此,寄生蜂对寄主龄期有一定的选择性。已有研究表明,毛锤角细蜂偏好寄生黑腹果蝇 2 日龄的蛹,其羽化率、产雌率和寄生率均最高。 但本研究中毛锤角细蜂偏好寄生预蛹期黑腹果蝇,此外,随着黑腹果蝇蛹龄期的增加,毛锤角细蜂对其寄生率呈下降趋势,这可能与寄主体壁、寄主营养质量等有关。寄主龄期增加,寄主体壁变硬,其营养物质质量下降,从而影响了寄生蜂的寄生率。
另外,本研究中黑腹果蝇蛹的龄期对毛锤角细蜂后代的发育历期和雌雄比没有显著影响,而寄生蜂以斑翅果蝇蛹为寄主时,其后代发育历期缩短,但其雌雄比并没有受到影响。这说明寄主龄期是否会影响毛锤角细蜂的发育历期和雌蜂百分比与寄主的种类密切相关。毛锤角细蜂是黑腹果蝇和斑翅果蝇潜在的寄生蜂,适用于斑翅果蝇和黑腹果蝇的生物防治,黑腹果蝇预蛹最适合用来扩繁该寄生蜂。本试验虽在实验室条件下进行,未考虑大田实际应用因素的影响,但基本模拟了室内繁殖寄生蜂的基本条件,因此该试验结果可为室内大量繁殖寄生蜂提供参考依据,特别是室内繁蜂时,寄主日龄的选择,寄生蜂与寄主密度的配比,进而降低饲养成本,提高寄生蜂的利用率。
4 结论
毛锤角细蜂更偏向选择寄生黑腹果蝇的预蛹,因此,在大规模饲养毛棰角细蜂的过程中,应集中收集黑腹果蝇的预蛹,作为最佳寄主,可提高天敌产品的质量与数量。