冷藏条件对夜蛾黑卵蜂繁育的影响

2022-06-28 01:17吴志美谢永辉陈雅琼钱发聪王志江史爱民王春娅吴国星
江西农业学报 2022年4期
关键词:羽化夜蛾冷藏

吴志美,谢永辉,朱 涛,陈雅琼,钱发聪,王志江,史爱民,王春娅,吴国星*

(1.云南农业大学 植物保护学院,云南 昆明 650201;2.云南省烟草公司 昆明市公司,云南 昆明 650051;3.云南恒草生物科技有限公司,云南 昆明 650117)

夜蛾黑卵蜂(Telenomus remus Nixon),属膜翅目(Hymenoptera)广腹细蜂科(Platygastridae),是多种鳞翅目夜蛾科昆虫卵期重要的寄生性天敌[1]。1937年Nixon首次在马来西亚采集的夜蛾属卵中发现了夜蛾黑卵蜂并对其进行了描述[2];1963年为防治夜蛾类害虫,将夜蛾黑卵蜂从巴布亚新几内亚引入到印度,后来又被引入到其他国家[3]。目前,美国、巴西、墨西哥、委内瑞拉等国家利用夜蛾黑卵蜂防治草地贪夜蛾均取得了显著的防治效果[4-7]。在我国,2007年沈智蓉等[8]在斜纹夜蛾的生物防治研究中报道了夜蛾黑卵蜂是斜纹夜蛾的自然天敌昆虫;随后唐雅丽等[9]对夜蛾黑卵蜂的个体发育进行了研究报道。2019年霍梁霄等[10]研究发现夜蛾黑卵蜂对多层堆积的斜纹夜蛾卵和草地贪夜蛾卵的寄生率在90%以上。赵旭等[11]在玉米田间应用夜蛾黑卵蜂防控草地贪夜蛾卵,发现夜蛾黑卵蜂对草地贪夜蛾的田间寄生率在80%以上。朱凯辉等[12]也报道了夜蛾黑卵蜂与短管赤眼蜂(Trichogramma pretiosum)在田间存在竞争关系,夜蛾黑卵蜂在竞争试验中占有优势。上述研究结果均表明了夜蛾黑卵蜂具有极高的应用价值。

寄生蜂在生物防治中的成功应用主要通过田间释放来实现,但田间释放常需要大量的寄生蜂作基础[13]。低温冷藏是田间释放前进行寄生蜂储备和运输的有效方法之一[14];通过低温冷藏可调节其发育进程,从而使多批繁殖的夜蛾黑卵蜂可以在同一时期羽化,以满足实际生物防治中的虫量需求[15-16]。如3日龄的螟黄赤眼蜂(Trichogramma chilonis)可在10 ℃下贮藏4周,其活蛹率和羽化率均达70%以上,与对照组无差异[17];将麦蛾柔茧蜂的4种虫态(卵、幼虫、蛹和成虫)分别置于-4、0、4、10 ℃温度下冷藏,发现以蛹期在10 ℃条件下冷藏为最佳,冷藏12 d时存活率仍达到75.25%[18]。但有关夜蛾黑卵蜂低温冷藏的研究还比较少见,国外仅对夜蛾黑卵蜂的蛹和成虫进行了初步研究,而国内有关夜蛾黑卵蜂低温冷藏的研究报道还较少。因此,本研究采用斜纹夜蛾卵为寄主,通过比较不同冷藏温度下、冷藏不同时间对不同虫龄夜蛾黑卵蜂的影响,明确了夜蛾黑卵蜂适宜冷藏的温度、时间和虫龄,可以为实现夜蛾黑卵蜂的规模化繁育、运输及应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

夜蛾黑卵蜂来自云南恒草生物科技有限公司,繁育条件为温度(26±1)℃、相对湿度(RH)为(70±5)%、光周期为14 L∶10 D。羽化后的夜蛾黑卵蜂以10%蜂蜜水进行每日饲喂。

斜纹夜蛾购于河南省济源白云实业有限公司。养虫室内饲养温度(26±1)℃、RH为60%~80%、光周期 14 L∶10 D;饲养至成虫羽化后,置于养虫笼内,以无菌脱脂棉蘸取10%蜂蜜水每24 h饲喂1次。笼壁内覆折叠的纸作为成虫的产卵介质。每天上午收集1次,将产在纸上的卵块剪下,作为本试验的供试寄主卵块。

1.2 试验方法

新鲜斜纹夜蛾卵块以1∶50的蜂卵比供夜蛾黑卵蜂寄生24 h。然后把已被夜蛾黑卵蜂寄生的卵块置于温度(26±1)℃、RH为(70±5)%、光周期14 L∶10 D的条件下培养,分别取1、3、5、7、9日龄的寄生卵置于5、10、15 ℃下分别贮藏3、6、9 d,到时间后取出相应的寄生卵,置于(26±1)℃下继续培养,直至羽化。夜蛾黑卵蜂羽化后,随机选择5只羽化的夜蛾黑卵蜂雌蜂,提供卵粒数相近的新鲜斜纹夜蛾卵块供其寄生(蜂卵比1∶50),统计夜蛾黑卵蜂对每个卵块的卵粒寄生率,明确冷藏对夜蛾黑卵蜂寄生活力的影响;待羽化的夜蛾黑卵蜂死亡后,观察统计夜蛾黑卵蜂的羽化率;同时每个卵块随机测量5只雌蜂的后足胫节长度,以比较其个体大小。试验每个处理3次重复(1个卵块为1次重复),以未进行冷藏的夜蛾黑卵蜂为对照。

1.3 数据统计与分析

试验数据统计和分析采用Excel 2007和SPSS 25.0软件,采用三因素方差分析和单因素方差分析,以及Duncan’s新复极差法检验。

2 结果与分析

2.1 冷藏对夜蛾黑卵蜂羽化率的影响

三因素方差分析结果表明(表1),冷藏温度(F=315.13,P<0.01)、冷藏虫龄(F=101.66,P<0.01)和冷藏时间(F=464.55,P<0.01)均极显著影响了夜蛾黑卵蜂的羽化率。三因素间所有可能组合也均极显著影响了夜蛾黑卵蜂的羽化率(P<0.01)。

表1 冷藏的温度、时间和虫龄对夜蛾黑卵蜂羽化率影响的三因素方差分析结果

冷藏对夜蛾黑卵蜂羽化率的影响结果见表2,不同日龄的夜蛾黑卵蜂的羽化率在不同温度及冷藏时间下有不同表现。以斜纹夜蛾卵繁育的夜蛾黑卵蜂在温度(26±1) ℃下发育(对照组),羽化率为90.91%。当温度为5 ℃时,不同日龄的夜蛾黑卵蜂冷藏3 d后,5日龄的羽化率最低,显著低于对照组和其他日龄的羽化率;冷藏6 d后,1日龄和7日龄的羽化率与对照组无显著差异;冷藏9 d后,1日龄的羽化率最高,为72.17%,显著高于其他日龄的羽化率。当温度为10 ℃时,不同日龄的夜蛾黑卵蜂冷藏3 d后,3日龄的羽化率显著低于对照组和其他日龄的羽化率,为84.89%;冷藏6 d后,1日龄和9日龄的羽化率与对照组无显著差异,分别为91.93%和90.17%;冷藏9 d后,1日龄的羽化率最高,为78.83%,显著高于其他日龄。当温度为15 ℃时,所有虫龄冷藏6 d后羽化率与对照组均无显著差异;冷藏9 d后,7日龄的羽化率最高,为87.29%,与对照组无显著差异。

综合来看,不同日龄的夜蛾黑卵蜂的羽化率随着冷藏时间的延长均有所下降;随着温度降低而降低。其中在15 ℃冷藏对夜蛾黑卵蜂的不利影响小于10 ℃和5 ℃;其中1日龄的夜蛾黑卵蜂对温度的反应最不敏感,在所有温度下冷藏6 d后的羽化率与对照组没有显著差异;在15 ℃下7日龄的夜蛾黑卵蜂可冷藏9 d,其羽化率最高,效果最好(表2)。

表2 冷藏对夜蛾黑卵蜂羽化率的影响 %

2.2 冷藏对夜蛾黑卵蜂寄生能力的影响

三因素方差分析结果表明(表3),冷藏温度(F=110.29,P<0.01)、冷藏虫龄(F=25.12,P<0.01)和冷藏时间(F=97.73,P<0.01)均极显著影响夜蛾黑卵蜂的寄生率。三因素间所有可能组合也均极显著影响夜蛾黑卵蜂的寄生率(P<0.01)。

表3 冷藏的温度、时间和虫龄对夜蛾黑卵蜂寄生率影响的三因素方差分析结果

冷藏对夜蛾黑卵蜂寄生率的影响结果见表4。以斜纹夜蛾卵繁育的夜蛾黑卵蜂在温度(26±1)℃下发育(对照组),其寄生率为94.85%。由于在5 ℃下,3日龄冷藏9 d后,以及9日龄冷藏9 d后的夜蛾黑卵蜂基本不羽化,故其寄生率不作统计。不同日龄的夜蛾黑卵蜂的寄生率随着温度的降低而降低,且在5 ℃下则下降得更明显,在15 ℃下则影响较小;随着冷藏时间的延长,夜蛾黑卵蜂的寄生率均有所下降。

具体来看,不同虫龄的寄生率在不同冷藏温度、时间下表现均不同。在5 ℃下,冷藏9 d后,5日龄的夜蛾黑卵蜂的寄生效果最好,其寄生率为74.87%。在10 ℃下,冷藏9 d后,1日龄的夜蛾黑卵蜂的寄生率最高,达80.12%。在15 ℃下,1日龄和7日龄的夜蛾黑卵蜂的寄生能力受冷藏影响最小,冷藏3 d后,其寄生能力与对照组差异都不显著;冷藏9 d后的寄生率分别为85.07%和89.03%,显著高于其他日龄(表4)。

表4 冷藏对夜蛾黑卵蜂寄生率的影响 %

2.3 冷藏对夜蛾黑卵蜂个体大小的影响

三因素方差分析结果(表5)表明,冷藏温度(F=224.53,P<0.01)、虫龄(F=386.66,P<0.01)、时间(F=470.56,P<0.01)均极显著影响了夜蛾黑卵蜂的个体大小。三因素间所有可能组合也均极显著影响了夜蛾黑卵蜂个体的大小(P<0.01)。

表5 冷藏的温度、时间和虫龄对夜蛾黑卵蜂个体大小影响的三因素方差分析结果

冷藏对夜蛾黑卵蜂个体大小的影响结果见表6。以斜纹夜蛾卵繁育的夜蛾黑卵蜂在温度(26±1)℃下发育(对照组),其后足胫节长度为159.97 μm。由于在5 ℃下,3日龄和9日龄冷藏9 d后的夜蛾黑卵蜂基本不羽化,故其个体大小不作统计。不同日龄的夜蛾黑卵蜂的个体随着温度的降低而减小,且在5 ℃下,其个体大小受到的影响最大,而在15 ℃下受到的影响较小;随着冷藏时间的延长,夜蛾黑卵蜂的个体也越来越小。

不同虫龄的个体大小在不同冷藏温度和时间下表现不同。5日龄夜蛾黑卵蜂的个体大小对低温的反应最为敏感,在5、10和15 ℃下冷藏9 d后,其后足胫节的长度最短,个体最小。在15 ℃下,7日龄和9日龄的夜蛾黑卵蜂在冷藏3、6和9 d后,其个体大小之间差异不显著(表6)。

表6 冷藏对夜蛾黑卵蜂个体大小的影响 μm

3 结论与讨论

冷藏夜蛾黑卵蜂能积累大量的种蜂,从而满足生产所需,同时能调整多批繁殖的夜蛾黑卵蜂在同一时期羽化,延长商品的货架期[17]。但冷藏后夜蛾黑卵蜂的繁育能力受影响的程度是需要探明的问题。羽化率和寄生率是评估寄生蜂繁育能力的2个重要指标。此外,鲁梅雪[19]研究表明,寄生蜂雌成蜂卵巢中成熟卵量与蜂的个体大小呈正比。因此,本研究以羽化率、寄生率和个体大小为考察指标,综合比较了不同冷藏温度、冷藏不同时间对不同虫龄夜蛾黑卵蜂的影响,结果表明:冷藏温度、冷藏虫龄和冷藏时间均显著影响了夜蛾黑卵蜂的羽化率、寄生率和个体大小。夜蛾黑卵蜂的羽化率、寄生率随冷藏时间的延长均有所下降,随冷藏虫龄和冷藏温度的不同而存在差异。综合来看,在5 ℃和10 ℃下,1日龄的夜蛾黑卵蜂最适宜冷藏,在15 ℃下7日龄的夜蛾黑卵蜂最适宜冷藏,冷藏时间为9 d。

不同虫龄的夜蛾黑卵蜂对低温冷藏的敏感程度不同。唐雅丽[20]研究认为,处于卵期的夜蛾黑卵蜂对低温的反应不敏感;处于2龄幼虫的夜蛾黑卵蜂对低温的反应最敏感,其幼虫存活率会随着冷藏时间的延长而急剧下降。本研究从羽化率、寄生率和个体大小3个指标,综合比较了夜蛾黑卵蜂适宜冷藏的虫龄,结果表明:在5 ℃和10 ℃下最佳的冷藏虫龄为26 ℃下发育的1日龄;而3日龄的夜蛾黑卵蜂对低温的反应最敏感,在5 ℃和10 ℃下冷藏9 d后的羽化率低于30%。这一结果与上述报道相似,再结合唐雅丽等[9]以甜菜夜蛾卵繁育的夜蛾黑卵蜂个体发育的研究结果“夜蛾黑卵蜂卵、1龄幼虫、2龄幼虫、预蛹及蛹的发育历期分别为13 h、59 h、24 h、24 h和5 d”,推测被夜蛾黑卵蜂寄生后的斜纹夜蛾卵在26 ℃下发育1 d(1日龄)、3 d(3日龄)后,此时的夜蛾黑卵蜂分别处于卵期、幼虫期。本研究还发现,当温度为15 ℃时最佳的冷藏虫龄为26 ℃下发育的7日龄(蛹期)。Gautum[21]也报道了夜蛾黑卵蜂开始贮藏的最佳龄期为7 d。因此,综合来看,在不同温度下夜蛾黑卵蜂适宜冷藏的虫龄也不同。

但不同的是,Queiroz等[22]也对夜蛾黑卵蜂蛹的低温贮存效果进行了研究,发现在10 ℃的贮藏温度下,蛹贮藏7 d后,其活蛹率、寄生活力、寿命、性别比与对照几乎无差异。然而,笔者的研究结果显示,7日龄(蛹期)的夜蛾黑卵蜂在10 ℃贮存3、6、9 d后,其羽化率、寄生率、个体大小均低于对照组。分析其原因,可能是由于在试验过程中,将26 ℃下发育的不同日龄的夜蛾黑卵蜂转移到5、10和15 ℃下贮存时,未设置中间过渡温度(梯度降温),而是直接转移,温度的骤变可能对夜蛾黑卵蜂造成了一定程度的损害,影响了夜蛾黑卵蜂的发育和羽化。

此外,Gautum等[21]还对夜蛾黑卵蜂的成虫进行了冷藏研究,发现夜蛾黑卵蜂雌蜂在5 ℃或10℃下可以存活7 d,并且对它们的生物学特性没有显著的负面影响;而超过7 d则其繁殖能力会显著下降。本研究尚未对夜蛾黑卵蜂成虫的冷藏效果进行评价。同时,本研究只对冷藏3、6、9 d后夜蛾黑卵蜂的羽化率、寄生率和个体大小进行了评估,当冷藏时间超过9 d后对夜蛾黑卵蜂的影响如何,则还有待进一步研究。

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