温湿度、补充营养及接种密度对褐带卷蛾茧蜂繁育效果影响
时间：2023-04-22 11:05:04 来源：千叶帆 本文已影响人
钟宝珠，蒙太高，2，吕朝军*，阚金涛，李文莲
（1.中国热带农业科学院椰子研究所 海南省槟榔产业工程研究中心， 海南 文昌 571339；
2.云南农业大学，云南 昆明 650000）
褐带卷蛾茧蜂（Bracon adoxophyesiMinami⁃kawa）隶属于膜翅目（Hymenoptera）茧蜂科（Braco⁃nidae）茧蜂属（Bracon），是红脉穗螟（Tirathaba ru⁃fivenaWalker）体外寄生蜂［1-3］，可寄生红脉穗螟的中、高龄幼虫和预蛹。该寄生蜂产卵时先将寄主麻痹，然后产卵于其幼虫体表，当褐带卷蛾茧蜂幼虫发育至老熟后，即在寄主尸体周围结茧化蛹［4］。前人研究表明褐带卷蛾茧蜂不仅可寄生红脉穗螟，同时对椰子木蛾（Opisina arenosellaWalker）也有较好的寄生效果，在补充营养条件下成虫期达60 d左右，单头雌蜂1 d可麻痹椰子木蛾高龄幼虫6头左右［5］。
寄生蜂产卵量会受到环境因子影响，合理、高效的寄生蜂繁育技术，不仅可提高寄生蜂的繁育效率，同时可降低繁育成本，以便于更好将其应用于害虫的生物防治［6］。目前国内外对于褐带卷蛾茧蜂繁育技术研究较少，吕朝军等研究表明采用大蜡螟为替代寄主，对褐带卷蛾茧蜂繁育效果要优于米蛾和黄粉虫，且最佳接种蜂虫比为1∶1和2∶1［1］，同时筛选出最佳的繁育器材为60目网管［7］。为提高褐带卷蛾茧蜂的繁育效率，并为该蜂的后期应用提供技术储备，本文系统研究了温湿度、补充营养、接种密度等对褐带卷蛾茧蜂产卵量、孵化率、羽化率及发育历期等多项指标的影响，以期为该寄生蜂的室内规模化繁育提供理论依据。
1.1 试验材料
褐带卷蛾茧蜂采集于槟榔园中，在室内选用大蜡螟（Galleria mellonellaLinnaeus）为寄主连续扩繁不少于10代，试验选用羽化24 h内，且已交配的健康成虫供试。
红脉穗螟采集于槟榔园，室内选用槟榔心叶繁育不少于3代，试验时选用预蛹供试。
1.2 试验方法
除温、湿度实验外，所有试验均在温度27 ℃、75% RH、光照L∶D=12∶12的人工气候培养箱中进行。
1.2.1 温度对褐带卷蛾茧蜂繁殖影响
将红脉穗螟预蛹5头置于50 mL的透气离心管中，接入交尾后的褐带卷蛾茧蜂雌成虫2头，置于培养箱中。设置18、2l、24、27、30 ℃共5个处理，相对湿度为75%。显微镜下持续观察寄主体表着卵量至不再增加为止，统计寄生蜂初孵幼虫、蛹及成虫的数量，计算卵孵化率、化蛹率和羽化率。同时统计各虫态历期，其中成虫期的计算为从羽化起单独饲养直至死亡。每处理重复3次。
卵孵化率/%=初孵幼虫数/产卵数×100；
化蛹率/%=化蛹数/初孵幼虫数×100；
羽化率/%=羽化成虫数/化蛹数×100。
1.2.2 相对湿度对褐带卷蛾茧蜂繁殖影响
选择初羽化并交尾24 h内的褐带卷蛾茧蜂雌蜂5头置于产卵盒（9 cm×6 cm×3 cm）中，每盒放
随温度降低，褐带卷蛾茧蜂各虫态的发育时间均延长（图1）。以18 ℃处理为例，卵期、幼虫期、蛹期及成虫期相比27℃处理分别延长53.46%、58.57%、32.41%和71.94%，总发育历期延长52.61%（图2），达到显著差异水平。其中在18 ℃和21 ℃处理之间、24 ℃和27 ℃处理之间及27 ℃和30 ℃处理之间，各虫态及总发育历期的长度之间无显著差异。
图1 温度对褐带卷蛾茧蜂各虫态发育历期影响Fig.1 Effect of temperature on the different stage duration of B.adoxophyesi
图2 温度对褐带卷蛾茧蜂总发育历期影响Fig.2 Effect of temperature on total developmental duration of B.adoxophyesi
2.2 湿度对褐带卷蛾茧蜂繁殖影响
湿度变化对褐带卷蛾茧蜂产卵量、孵化率、化蛹率均无显著影响，但可干扰成虫羽化（表2）。在置红脉穗螟预蛹10头。将产卵盒置于培养箱中，设置55%、65%、75%、85%、95%共5个相对湿度（relative humidity，RH）处理，温度为27 ℃。数据统计同1.2.1。每个处理重复3次。
表2 相对湿度对褐带卷蛾茧蜂繁殖效果影响Table2 Efftcts of realative humidity（RH） on reproductive effect of B. adoxophyesi
1.2.3 补充营养对褐带卷蛾茧蜂繁殖影响
将初羽化并已交尾的褐带卷蛾茧蜂雌蜂5头，置于产卵盒（9 cm×6 cm×3 cm）中，每盒放置红脉穗螟预蛹10头。设饲喂10%蜂蜜水和饲喂清水（对照）处理。将产卵盒置27 ℃，75% RH下培养。数据统计同1.2.1。每个处理重复3次。
1.2.4 接种密度对褐带卷蛾茧蜂繁殖影响
挑选初羽化褐带卷蛾茧蜂成虫，分别以1、2、4、6、8对蜂处理放入养虫盒中（15 cm×20 cm×10 cm）。将浸有10%蜂蜜水的脱脂棉球挂在蜂箱侧面作为成蜂食源，27 ℃，75% RH下令寄生蜂交配。挑选红脉穗螟预蛹20头分别放入养虫盒中。数据统计同1.2.1。每个处理重复3次。
1.3 数据分析
采用Excel和SPSS V21.0软件对数据进行分析，多重比较采用Duncan氏新复极差法（DMRT法）；
将全部初始数据进行标准化，消除纲量的影响，然后进行主成分分析。
2.1 温度对褐带卷蛾茧蜂繁殖影响
温度变化会影响褐带卷蛾茧蜂产卵量（表1）。在供试5个温度处理中，以18 ℃处理单雌产卵量最少，比30 ℃处理减少35.49%，而在21~30 ℃褐带卷蛾茧蜂的单雌产卵量之间差异不显著。同时研究结果表明，供试范围内各温度处理的卵孵化率、化蛹率及成虫羽化率均无显著差异。供试湿度处理范围内，95%RH和55%RH处理组羽化率均最小，且差异不显著，分别为68.35%和66.73%，而75%RH处理羽化率最高（81.99%），比95%RH和55%RH处理分别提高13.64%和15.26%。
表1 温度对褐带卷蛾茧蜂繁殖效果影响Table 1 Efftcts of temperature on reproductive effect of B. adoxophyesi
湿度变化对褐带卷蛾茧蜂卵期和幼虫期均无显著影响，但会影响蛹期、成虫期和整个发育历期长度（图3，图4）。随湿度增加，蛹期、成虫期和整个发育历期均显著增加，以整个发育历期为例，55%、65%、75%、85%和95%湿度下，总发育历期分 别 为19.50、20.83、22.67、24.00和25.33 d，95%湿度处理比55%和65%处理的总发育历期分别延长29.90%和21.60%。
图3 相对湿度对褐带卷蛾茧蜂各虫态发育历期影响Fig.3 Effect of realative humidity on the different stage duration of B. adoxophyesi
图4 相对湿度对褐带卷蛾茧蜂总发育历期影响Fig.4 Effect of realative humidity on total developmental duration of B. adoxophyesi
2.3 补充营养对褐带卷蛾茧蜂繁殖影响
对褐带卷蛾茧蜂补充10%蜂蜜水后，产卵量比饲喂清水处理提高约61.04%（表3），此结果表明通过补充营养后，雌虫体内营养增加导致产卵量提高。通过补充蜂蜜水后，成虫期约延长71.70%（图5），整个发育历期约延长21.45%（图6）。
表3 补充营养对褐带卷蛾茧蜂繁殖效果影响Table3 Efftcts of supplementary nutrients on reproductive effect of B. adoxophyesi
图5 补充营养对褐带卷蛾茧蜂各虫态发育历期影响Fig.5 Effect of supplementary nutrients on the different stage dura⁃tion of B. adoxophyesi
图6 补充营养对褐带卷蛾茧蜂总发育历期影响Fig.6 Effect of supplementary nutrients on total developmental du⁃ration of B. adoxophyesi
2.4 接种密度对褐带卷蛾茧蜂寄生效能和后代影响
接种密度变化会显著影响褐带卷蛾茧蜂的单雌产卵量，在各处理中以接种4对和6对寄生蜂处理组的单雌产卵量最高，分别为44.67粒和44.33粒，但对卵孵化率、化蛹率和成虫羽化率无影响（表4）。供试接种密度对褐带卷蛾茧蜂不同虫态和整个世代的发育历期均无显著影响（图7、图8）。
图7 接种密度对褐带卷蛾茧蜂各虫态发育历期影响Fig.7 Effect of inoculation density on the different stage duration of B. adoxophyesi
图8 接种密度对褐带卷蛾茧蜂总发育历期影响Fig.8 Effect of inoculation density on total developmental duration of B. adoxophyesi
表4 接种密度对褐带卷蛾茧蜂繁殖效果影响Table 4 Efftcts of inoculation density on reproductive effect of B. adoxophyesi
2.5 褐带卷蛾茧蜂繁育的影响因子主成分分析
利用SPSS V21.0软件先对数据进行标准化处理，使其服从正态分布，并消除纲量影响之后进行主成分分析。对褐带卷蛾茧蜂的产卵量、孵化率、化蛹率、羽化率以及发育历期的指标进行主成分分析，共提取到特征根大于1的主成分3个（表5）。其中第1主成分的特征值为3.15，方差贡献率为35.03%，主要表现为褐帯卷蛾茧蜂卵期、幼虫期、蛹期、成虫期和总体发育历期占有较大的系数；
第2主成分的特征值为2.37，方差贡献率为26.28%，在第2主成分中化蛹率、羽化率、孵化率和单雌产卵量有较大的正系数值，即第2主成分和褐帯卷蛾茧蜂的化蛹率、羽化率、孵化率和单雌产卵量呈正相关；
第3主成分的特征值为1.38，方差贡献率为15.36%，主要和蛹期、单雌产卵量、孵化率呈正相关，前3个主成分的累积贡献率达到76.67%。
表5 主成分的相关系数、特征值、贡献率和累计贡献率Table 5 Coefficient， characteristic value， variance contribution rate and accumulated contribution rate of principal components
根据主成分因子得分系数矩阵得到各成分因子得分模型为：
以各成分对应方差贡献率为权重，根据主成分得分和对应的权重线性加权求和得到各主成分得分、综合得分和排名结果见表6，得到综合评分模 型 函 数 为：F=0.350 3×F1+0.262 8×F2+0.153 6×F3，结果显示接蜂密度为4对寄生蜂的综合评分最高为1.41，即在本试验条件下，当接蜂密度为4对，褐帯卷蛾茧蜂可以获得较高的单雌产卵量、孵化率、化蛹率和羽化率，对寄生蜂繁殖有利。
表6 主成分得分和综合得分Table 6 Principal component score and comprehensive score
温度变化对昆虫卵的孵化、幼虫发育、化蛹和羽化功能等均会造成影响，并因昆虫种类不同而有差异［8-9］。林玉英等［5］研究发现随温度降低，褐带卷蛾茧蜂世代历期显著延长。本研究结果表明，随温度降低，褐带卷蛾茧蜂的产卵量减少，同时各虫态发育时间均延长，进一步说明可通过适当提高繁育温度来增加褐带卷蛾茧蜂的产卵量，并缩短发育历期。相对湿度对昆虫体内代谢起作用，进一步影响与此有关的繁殖、生长发育、存活率等［10］，如切割潜蝇茧蜂在35%RH条件下不能正常交配并繁殖后代。本研究中湿度对褐带卷蛾茧蜂产卵量、孵化率、化蛹率等无影响，但会干扰成虫羽化率并影响整个发育历期，各供试湿度中以75%RH的羽化率最高，可作为该虫大量繁育的参考湿度。
适当的补充营养可提高虫体内的营养水平，进而对其生长发育和产卵等行为造成影响，此现象已在昆士兰果蝇（Bactrocera tryoniFroggatt）和南亚实蝇（Bactrocera tauWalker）上的研究上得到证实［11-12］。在寄生蜂繁育方面，以10%蜂蜜水+粉蚧蜜露为营养时可延长亚金跳小蜂（Aenasius bambawaleiGi-rault）寿命并提高其种群适合度［13］，同时补充蜂蜜、葡萄糖、蔗糖、果糖等糖类营养均能显著延长豌豆潜蝇姬小蜂（Diglyphus isaeaWalker）的寿命［14］。在本研究中，对褐带卷蛾茧蜂补充10%蜂蜜水后，成虫期比对照约延长71.70%，整个发育历期延长21.45%，同时产卵量也显著增加，说明在褐带卷蛾茧蜂繁育过程中，增加营养物质可提高扩繁效率。
适宜的寄生蜂接种密度，对于提高繁育效果具有重要意义。前人研究表明烟蚜茧蜂（Aphid⁃ius gifuensisAshmead）在低寄主密度下倾向于过寄生，在高寄主密度下有避免过寄生的趋势［15］。本文研究显示，在接种4对和6对寄生蜂的单雌产卵量最高，且两者间无显著异，同时在本试验过程中，观察到在寄生蜂密度达到一定程度后，寄生蜂自身之间会干扰相互之间的产卵行为，因此在褐带卷蛾茧蜂繁育过程中保持适度的寄生蜂密度可提高繁育效率。通过主成分分析，本研究得出3个特征值大于1的主成分，且累计方差贡献率达到76.67%，同时通过对主成分得分和综合得分进行统计排序，结果显示接蜂密度为4对处理组的综合评分最高为1.41，对褐帯卷蛾茧蜂的繁育更有利。
众所周知，现阶段害虫防控技术中化学防治仍占主导地位［16-17］，但随着消费者对农产品质量要求的提高及化学防治中药剂的残留危害问题［18］，无药化防治逐步提上日程，生物防治技术也开始受到重视［19］。寄生蜂作为重要的生物防治因子，已在美国白蛾（Hyphantria cuneaDrury）、松墨天牛（Monochamus alternatusHope）等［20-21］的防治上广泛应用，以后也必将在其它害虫的防治上逐渐推广，这其中就需要解决寄生蜂规模化繁育的关键技术问题。在本研究中我们发现繁育温度、湿度、接种密度等均会对褐带卷蛾茧蜂的发育造成影响，相关研究结果对于其它种类寄生蜂规模化繁育具有一定的借鉴意义，同时本研究中温湿度、营养添加和密度效应之间的交互效应关系、温湿度、密度和营养的双因素和三因素关系等均有待进一步研究。
本文研究了不同温度、湿度、补充营养及寄生蜂接种密度下，褐带卷蛾茧蜂的繁育效果，以期为该寄生蜂的规模化繁育提供技术支撑。结果表明，从产卵量、孵化率、化蛹率、羽化率及发育历期等方面综合考虑，在本研究供试条件下，褐带卷蛾茧蜂的最佳繁育温度为21~30 ℃之间；
各相对湿度对单雌产卵量、卵孵化率、化蛹率、卵期和幼虫期长度均无影响，但在75%RH下成虫羽化率最高，可作为该寄生蜂繁育的参考湿度；
在褐带卷蛾茧蜂接种过程中适当添加补充营养并控制接种密度均可提升繁育效果。
