广西田间发现2种草地贪夜蛾幼虫寄生蜂

覃江梅 覃武 陈红松 蔡晓燕 于永浩 陈华燕

摘要 草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）是世界性重大迁飞害虫，自2019年入侵我国西南地区后迅速向北扩散，严重威胁我国粮食作物生产安全。挖掘和筛选本地优势天敌，对开展草地贪夜蛾生物防治具有重要意义。2020年夏季在广西南宁市和北海市野外开展草地贪夜蛾及其天敌调查时发现2种草地贪夜蛾幼虫寄生蜂，通过形态学和分子生物学方法鉴定为棉铃虫齿唇姬蜂Campoletis chlorideae Uchida和斜纹夜蛾侧沟茧蜂Microplitis prodeniae Rao & Kurian。本文详细记述了这两种幼虫寄生蜂的形态特征，以期为今后筛选和利用草地贪夜蛾寄生性天敌提供参考。

关键词 草地贪夜蛾; 天敌; 棉铃虫齿唇姬蜂; 斜纹夜蛾侧沟茧蜂

中图分类号： S 476

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.

2020610

Two larval parasitoid wasp species of Spodoptera frugiperda （Lepidoptera： Noctuidae） found in Guangxi， China

QIN Jiangmei1#， QIN Wu1#， CHEN Hongsong1， CAI Xiaoyan1， YU Yonghao， CHEN Huayan2*

（1. Guangxi Key Laboratory of Biology for Crop Diseases and Insect Pests， Institute of Plant Protection，

Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning 530007， China; 2. School of Life

Sciences， Sun Yat-sen University， Guangzhou 510275， China）

Abstract

The fall armyworm， Spodoptera frugiperda （J.E.Smith）， is a major migratory pest worldwide. Since its invasion in southwest China in 2019， this pest has been spreading rapidly to the north， posing a great threat to the crop production of the country. It is of great importance to survey domestic dominant natural enemies for the biological control of this pest. In the summer of 2020， we found two parasitoid species attacking the larvae of the fall armyworm in the fields of Nanning and Beihai， Guangxi. Based on morphological and molecular evidences， the two larval parasitoid wasp were identified as Campoletis chlorideae Uchida and Microplitis prodeniae Rao & Kurian. The main morphological characteristics of the two species provide reference for the selection and utilization of parasitoid wasps in the control of the fall armyworm.

Key words

Spodoptera frugiperda; natural enemy; Campoletis chlorideae; Microplitis prodeniae

草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda（J.E.Smith）是一种原产于美洲热带地区的重大迁飞性害虫，可为害包括甘蔗、玉米、水稻、花生在内的350余种植物[1]。草地贪夜蛾幼虫主要取食植物生长点、叶片、茎秆和果穗等幼嫩部位，造成植物产量下降，甚至颗粒无收。2019年1月草地贪夜蛾首次发现于我国云南省，随后在西南地区定殖并向北迅速蔓延扩散，截至2020年7月，我国共有21个省份遭受草地贪夜蛾幼虫为害，为害面积超过65万hm2[2]。据预测，草地贪夜蛾为害区域仍在继续扩大，为害面积可达500多万hm2[2]，严重威胁我国农业生产安全。

目前，化学防治仍是控制草地贪夜蛾的主要措施，但大量使用化学农药会导致害虫产生抗性、天敌种类及数量减少、农药残留、生态环境污染等问题。有报道表明，草地贪夜蛾已对多种化学农药产生抗性，包括双酰胺类、多杀菌素、苯甲酰脲类等新型农药[3]。因此，亟须寻找一条有效防控草地贪夜蛾的新途径。生物防治是害虫防控的有效手段，其主要是利用自然界中的有益生物来控制或消灭害虫，使用该方法不仅可以减少化学农药的使用，还可以保护生态环境、提高农产品质量。寄生蜂是应用最为广泛的生物防治资源。据统计，目前世界范围内已报道的草地贪夜蛾寄生蜂有170种，国内正式记录的有27种[4]，利用寄生蜂防控草地贪夜蛾潜力巨大，因此加快我国草地贪夜蛾寄生蜂种类的发掘与防治潜能的评估具有重要意义。

笔者在广西南宁和北海两地野外发现寄生蜂寄生草地贪夜蛾幼虫的现象，从野外采集的草地贪夜蛾幼虫中培育出两种幼虫寄生蜂，并分别建立实验种群，通过形态学和分子生物学方法对两种寄生蜂进行了种类鉴定，为进一步利用本地寄生蜂开展草地贪夜蛾生物防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 野外调查与采集

2020年夏季在广西南宁市武鸣区锣圩镇（23°11′31″N，108°10′6″E）玉米田和北海市合浦县党江镇（21°38′56″N，109°7′23″E）水稻秧田中开展草地贪夜蛾及其天敌调查。发现草地贪夜蛾幼虫、卵块和幼虫寄生蜂蜂茧后，带回实验室进行饲养观察。

1.2 寄生蜂实验种群饲养

将田间采集到的幼虫寄生蜂蜂茧置于透气的养虫管中，待其羽化。将野外采集的草地贪夜蛾幼虫放入养虫盒（19 cm×11 cm×7 cm）中，置于温度（26±1）℃，光周期L∥D=14 h∥10 h，相对湿度为（70±5）%的人工气候箱中，用玉米叶片继续饲养。每日观察幼虫的生长情况，待蜂茧出现后，将其收集于瓶盖带有60目透气网的透明塑料养虫管（直径25 mm，高85 mm）中待其羽化。寄生蜂羽化后，收集到8头寄生蜂并饲养于养虫笼（35 cm×35 cm×35 cm）中，笼中接入草地贪夜蛾2龄幼虫供其产卵寄生，连续繁殖多代，建立实验室种群。

1.3 寄生蜂的形态和分子鉴定

待寄生蜂羽化后，各样地的所有形态种成虫各取1头，参考Taekul等的方法使用QIAGEN Blood & Tissue试剂盒对标本进行无损法提取DNA[5]，提取过DNA的样品保留为凭证标本，供后续形态鉴定。凭证标本使用尼康SMZ25体视显微镜联用DS-Ri 2数码照相系统进行拍摄，并保存于中山大学生物博物馆。

利用通用引物（COI-F：CAACATTTATTTT-

GATTTTTTGG;COI-R：TCCAATGCACTAAT-

CTGCCATATTA）[6]對线粒体基因COⅠ进行PCR扩增。50 μL的PCR反应体系为：DNA模板1 μL，上下游引物（10 μm/μL）各1 μL，金牌Mix 45 μL，ddH2O补足至50 μL。反应体系置于Mastercycler PCR仪（Eppendorf）进行扩增：94℃ 3 min;94℃ 30 s，50℃ 30 s，72℃ 30 s，35个循环;72℃ 5 min;4℃保存。PCR产物经1.0%琼脂糖凝胶电泳检测后，由北京擎科新业生物技术有限公司进行纯化并用桑格测序法（Applied Biosystems 3730XL测序仪）进行双向测序。获得的双向原始序列在Geneious软件中进行拼接，并检查是否含终止密码子，排除假基因。所获序列提交到GenBank数据库，并对获得的序列做BLAST比对，检测所获得序列与已知物种序列的同源性。

2 结果与分析

在南宁市采集的蜂茧中育出了1种姬蜂，采集的幼虫中育出了1种茧蜂，北海市采集的幼虫中育出了1种茧蜂。对两地3头标本进行COⅠ基因分析，鉴定出姬蜂为齿唇姬蜂属Campoletis（序列获取号：MW250777），两地获得的茧蜂COⅠ序列完全一致（序列获取号：MW250775，MW250776），为同一种，与GenBank里标为斜纹夜蛾侧沟茧蜂Microplitis prodeniae Rao & Kurian（KX096874）的序列完全一致，同时又与标为斯氏侧沟茧蜂M.similis Lyle的序列（KX077544）达到99%的一致性。经进一步的形态特征分析，分别鉴定为棉铃虫齿唇姬蜂Campoletis chlorideae Uchida和斜纹夜蛾侧沟茧蜂，两种蜂均为幼虫体内的单寄生蜂。

2.1 棉铃虫齿唇姬蜂C.chlorideae Uchida

棉铃虫齿唇姬蜂C.chlorideae Uchida，属膜翅目Hymenoptera 姬蜂科Ichneumonidae，可寄生小地老虎Agrotis ipsilon （Rottemberg）、家蚕Bombyx mori Linnaeus、棉铃虫Helicoverpa armigera （Hübner）、稻条纹螟蛉Jaspiclia distingusnda Staudinger、烟夜蛾H.assulta （Guenée）、斜纹夜蛾Spodoptera litura （Fabricius）和甜菜夜蛾S.exigua Hübner等的幼虫[7]，国外还记载该蜂可寄生草地贪夜蛾幼虫[8]。本文首次记载该蜂在国内寄生草地贪夜蛾幼虫。该蜂蜂茧采集于南宁市武鸣区，蜂茧结于2龄草地贪夜蛾幼虫体外附近，为淡褐色椭圆形，寄主已死亡。蜂茧带回实验室5 d后羽化出蜂。由于只采集到1头该蜂，并以95%乙醇浸泡保存为标本，因此该蜂的其他生物学特性和寄生行为还有待进一步观察。

棉铃虫齿唇姬蜂主要鉴别特征见图1。体长5～6 mm。头胸黑色，第1～2背板大部分黑色，其余各节除基部中央具黑斑外几乎整个背板黄褐色;前中足黄色至黄褐色;后足除基节黑色，胫节亚基部、端部和跗节黑褐色外，其余黄褐色。触角28～29节。头胸部具颗粒状刻点，唇基端缘具一宽而显著的小中齿。前胸背板中央具细横刻线，中胸盾片后缘具细皱。并胸腹节脊强，基区三角形;中区五角形，内具不均匀细刻点和细皱;端区宽，浅凹，内具粗皱。前翅小翅室小，具柄;小脉在基脉稍外方;后盘脉与后小脉相接。腹部第1背板后柄部和第2背板基半部具微颗粒状，其余各节几乎光滑无刻点;第2背板窗疤明显。产卵管鞘稍上弯。

分布：主要分布于我国辽宁、河北、天津、山东、山西、河南、陕西、江苏、上海、浙江、安徽、湖北、湖南、四川、台湾、贵州、广西、云南以及日本、锡金、尼泊尔、印度、美国、墨西哥和中美洲。

2.2 斜纹夜蛾侧沟茧蜂M.prodeniae Rao & Kurian

斜纹夜蛾侧沟茧蜂M.prodeniae Rao & Kurian，属膜翅目Hymenoptera 茧蜂科

Braconidae，分布于中国南方及东南亚，可寄生斜纹夜蛾和灰翅贪夜蛾Spodoptera mauritia （Boisduval）的幼虫，本文首次报道该蜂寄生草地贪夜蛾幼虫。饲养观察发现斜纹夜蛾侧沟茧蜂主要寄生草地贪夜蛾2～3龄幼虫，雌蜂搜寻到合适的寄主后，将卵产于寄主腹部，10 d左右寄生蜂幼虫发育成熟并咬破寄主体壁钻出（图2a），在寄主体外吐丝结茧，每头被寄生的草地贪夜蛾幼虫只结出一头蜂茧，可见该蜂是单寄生。斜纹夜蛾侧沟茧蜂蜂茧呈浅褐色椭圆形，长约3 mm（图2b）。草地贪夜蛾幼虫被寄生后取食量减小，发育缓慢，在寄生蜂幼虫钻出体壁后未立即死亡，但不再进食，存活3～5 d后死亡。寄生蜂幼虫结茧后5～7 d成虫羽化，整个发育历期约为15～17 d。

斜纹夜蛾侧沟茧蜂主要鉴别特征见图3。体长2.3～3.0 mm。头胸黑色，第1～3腹板、第2背板和第3背板基部黄褐色，腹部其余部分黑色;前中足黄色至黄褐色;后足除转节和腿节基部黄褐色、胫节亚基部黄白色外，其余黑褐色至黑色。触角17节。头部多毛;颜面微拱，具密刻点;头顶光滑至具刻点;后单眼间距（POL）<单复眼间距（OOL）。中胸盾片多毛，具刻点;盾纵沟完整;小盾片前沟宽，内具7条小脊;小盾片密布细皱纹;并胸腹节中纵被粗糙网皱包围，横脊可见;中胸侧板中央光滑，具光泽，前缘和后侧缘具小刻点。第1背板两侧平行，末端收窄，长为宽的2倍，中央具皱，端部变光滑;第2背板光滑，中部具两条纵沟包围形成中域;其余各背板平滑。产卵器鞘稍外露。鉴于本研究获得的序列与GenBank数据库里标为斯氏侧沟茧蜂M.similis的序列（KX077544）达到99%的一致性，在此给出两种的区别：斯氏侧沟茧蜂颜面光滑至具微皱，头顶具皱，POL是OOL的1.5倍，小盾片前溝内具6条小脊，第1背板两侧近平行，长为宽的2.1倍;斜纹夜蛾侧沟茧蜂颜面具密刻点，头顶光滑至具刻点，POL

3 结论与讨论

经分子生物学与形态特征鉴定，本文在广西南宁市和北海市发现的2种草地贪夜蛾幼虫寄生蜂分别为棉铃虫齿唇姬蜂和斜纹夜蛾侧沟茧蜂。棉铃虫齿唇姬蜂此前在美洲地区被报道可寄生草地贪夜蛾幼虫[8]，本文首次记载该寄生蜂在国内也可寄生草地贪夜蛾幼虫。国内外均记载斜纹夜蛾侧沟茧蜂的寄主为斜纹夜蛾和灰翅贪夜蛾[9-10]，本文首次报道该茧蜂寄生草地贪夜蛾幼虫。

草地贪夜蛾的寄生蜂资源非常丰富，目前国内外已记录草地贪夜蛾的寄生蜂多达9科170种，我国已记录6科27种[4]。正确鉴定这些寄生蜂是成功利用它们对草地贪夜蛾进行生物防治的前提。由于这些寄生蜂隶属于多个类群，而近缘种之间形态差异又较小，单一的鉴定手段难以做出正确的判断。例如，本研究鉴定的斜纹夜蛾侧沟茧蜂，单从COⅠ序列来看，与GenBank数据库里的斜纹夜蛾侧沟茧蜂和斯氏侧沟茧蜂的序列几乎一致，这说明GenBank数据库里至少其中一个物种的鉴定是错误的（推测KX077544那条序列很有可能是标错了物种名），本研究获取的侧沟茧蜂无法用分子手段进行正确鉴定。斜纹夜蛾侧沟茧蜂和斯氏侧沟茧蜂存在可识别的形态差异，本研究通过无损的方法获取标本DNA数据并保留标本做进一步的形态鉴定，保证了分子和形态证据均来源于同一标本，提高了物种鉴定的正确性。因此，建议在鉴定草地贪夜蛾寄生蜂的过程中要使用多种鉴定手段（如形态学和分子生物学）来对物种进行综合判断。

由于草地贪夜蛾入侵中国不久，国内刚开始对草地贪夜蛾寄生蜂资源进行调查研究，因此国内报道的草地贪夜蛾幼虫寄生蜂不多，主要有斯氏侧沟茧蜂Microplitis similis Lyle、斜纹夜蛾长距姬小蜂Euplectrus laphygmae Ferriere、半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellen和菜粉蝶盘绒茧蜂Cotesia glomerata L.[11-12]、淡足侧沟茧蜂Microplitis pallidipes （Szepligeti）[13]等。本研究在野外采集的棉铃虫齿唇姬蜂和斜纹夜蛾侧沟茧蜂，均为国内首次报道寄生草地贪夜蛾幼虫，进一步丰富了我国草地贪夜蛾的天敌资源。

棉铃虫齿唇姬蜂是棉铃虫和烟青虫Helicoverpa assulta （Guenée）的优势寄生蜂，国内早在20世纪80年代就有关于该蜂生物学研究的记述[14-15]。该蜂寄主广泛，可寄生30多种农业害虫[16]，对1～3龄烟青虫幼虫的寄生率最高可达85.4%[17]。鉴于棉铃虫齿唇姬蜂极强的控害能力和广阔的开发应用前景，国内学者陆续对该蜂的人工繁育技术进行了研究[18-20]，但遗憾的是，至今仍未见有棉铃虫齿唇姬蜂商品化产品问世[21]。斜纹夜蛾侧沟茧蜂是斜纹夜蛾幼虫的优势寄生蜂，在国内，该蜂由徐洁莲1983年首次发现于广州蔬菜种植区，并对其形态特征和生物学特性进行了描述[22]，随后尚禹描述了该蜂的功能反应[23]，严珍等[24]对该蜂的触角感受器进行了扫描电镜观察。斜纹夜蛾侧沟茧蜂偏爱寄生斜纹夜蛾1～3龄幼虫[25]，田间寄生率最高可达548%[26]，被寄生后的寄主取食量减小，身体发育迟缓，最终死亡[27]。

棉铃虫齿唇姬蜂和斜纹夜蛾侧沟茧蜂对已报道寄主均有较高的寄生率，生物防治潜力巨大。本研究详细记述了2种寄生蜂的形态学特征，为今后正确判定这两个物种提供了参考。广西是草地贪夜蛾的周年繁殖区，有效防控广西草地贪夜蛾，有助于减轻本地经济损失，同时降低虫源迁出，减轻其他区域的防控压力。因此，后期还需开展这2种寄生蜂的田间发生规律调查、人工繁育方法及防治应用技术研究工作，为今后草地贪夜蛾寄生蜂保护和田间利用提供科学参考。

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（责任编辑：田 喆）