柞蚕灰卵对螟黄赤眼蜂寄主适应性及选择偏好的影响

赵丽娜 王忠强 崔娟 冯立超 臧连生

摘要

為明确螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis对柞蚕Antheraea pernyi灰卵（一种感病寄主卵）的适应性，本研究以柞蚕灰卵为供试寄主，健康卵为对照，探究了螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵的寄生选择与适应性，并比较了螟黄赤眼蜂对寄主的嗅觉反应。结果表明：螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵表现出较强的嗅觉反应。无选择条件下，螟黄赤眼蜂在灰卵和健康卵上的寄生率、羽化率、窝蜂数和窝卵数均有显著差异，在灰卵上的寄生率、羽化率、窝蜂数和窝卵数分别为45.0%、36.9%、56.6头和61.4粒，而在健康卵上分别为74.0%、80.2%、102.1头和105.7粒;双向选择条件下，螟黄赤眼蜂在柞蚕灰卵上的寄生率、羽化率、窝蜂数和窝卵数分别为34.0%、72.7%、61.5头和72.1粒，而在健康卵上分别为60.0%、88.6%、89.9头和91.3粒，其中寄生率和窝蜂数呈显著差异，而羽化率和窝卵数无显著差异。螟黄赤眼蜂在灰卵上的发育历期长于在健康卵上的历期，灰卵中孵化的后代雌性比也高于健康卵。表明柞蚕灰卵对螟黄赤眼蜂寄主适应性产生一定程度的不良影响。

关键词

柞蚕; 灰卵; 工厂化生产; 螟黄赤眼蜂; 寄生

中图分类号：

S 476.3

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2022157

Effects of the gray eggs of Antheraea pernyi on parasitism and host preference of Trichogramma chilonis

ZHAO Lina1， WANG Zhongqiang1， CUI Juan1， FENG Lichao1， ZANG Liansheng2*

（1. Jilin Agricultural Science and Technology College， Jilin 132101， China; 2. Key Laboratory of Green Pesticide

and Agricultural Bioengineering， Guizhou University， Guiyang 550025， China）

Abstract

To clarify effects of the gray eggs of Antheraea pernyi， a diseased host egg， on parasitism and host preference of Trichogramma chilonis， the parasitism capacities of T.chilonis reared by both type of hosts were evaluated with the gray eggs of A.pernyi as the test host and healthy eggs as control. Meanwhile， the olfactory response of T.chilonis on both type of hosts were compared. The results showed that T.chilonis significantly preferred to the gray eggs of A.pernyi. Under nochoice conditions， the parasitism rate and emergence rate of T.chilonis on gray eggs， number of emerged wasps and total number of offspring were 45.0%， 36.9%， 56.6 and 61.4 individuals， respectively， while the responding data on healthy eggs were 74.0%， 80.2%， 102.1 and 105.7 individuals， respectively. There were significant differences in the above development performance between gray eggs and healthy eggs. Under pairedchoice conditions， the parasitism rate and emergence rate of T.chilonis on gray eggs， number of emerged wasps and total number of offspring were 34.0% and 72.7%， 61.5 and 72.1 individuals， respectively， while the responding data on healthy eggs were 60.0%， 88.6%， 89.9 and 91.3 individuals， respectively. There were significant differences in the parasitism rate and number of emerged wasps between gray eggs and healthy eggs， while there were no significant differences in the emergence rate and total number of offspring. The developmental time and female progeny of T.chilonis on gray eggs were higher than those on healthy eggs， respectively. The results indicated that the gray eggs of A.pernyi could adversely affect the parasitism of T.chilonis to some degree.

Key words

Antheraea pernyi; gray egg; mass production; Trichogramma chilonis; parasitism

螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis被广泛用于防治多种鳞翅目害虫［1］，目前柞蚕卵是工厂化生产赤眼蜂的最佳中间寄主［23］。然而，近年来工厂化生产赤眼蜂过程中，有大量的柞蚕灰卵（被病原菌黏质沙雷氏菌Serratia marcescens侵染所致）［4］不断出现，使赤眼蜂商品的质量与产量受到了严重影响［5］。

赤眼蜂对不同寄主的偏好性不同，这与寄主卵的卵壳性质、形态特征、卵块大小及卵的胚胎发育等有关［6］。研究发现，不同赤眼蜂对同一寄主卵的偏好性不同，且不同赤眼蜂对不同寄主卵的选择性和适应性也存在明显差异。利用病原微生物进行生物防治不仅对目标害虫有效，同时也会对目标害虫的天敌产生不利或有利、直接或间接的影响［7］。已有很多关于昆虫病原微生物对寄生蜂与寄主组合影响的研究，结果表明，昆虫的病原微生物对寄生蜂均会产生不利影响［8］;还有研究结果表明，病原菌会侵染在感病寄主体内发育的寄生蜂，使寄生蜂发育缓慢甚至死亡［910］。

病原微生物侵染寄主后，会改变寄主内部的生理条件和营养状况［11］。寄主质量是影响寄生蜂寄生及生长发育的关键因子［12］。柞蚕卵的主要成分包括蛋白质、甘油三酯和总糖含量等［13］，而柞蚕灰卵的出现严重地影响了寄主的质量。为了明确感染黏质沙雷氏菌的柞蚕灰卵对螟黄赤眼蜂的影响，本研究探索了螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵的寄生适应性及嗅觉反应，为进一步探讨感病寄主对赤眼蜂产生的影响提供理论依据。

1 材料與方法

1.1 材料

供试寄生蜂：螟黄赤眼蜂，由吉林农业大学生物防治研究所提供。

健康的柞蚕卵：供试柞蚕茧购于吉林省蚕业科学研究所，将其放入（25±1）℃，（60±5）% RH，光周期L∥D=14 h∥10 h的房间中培养至羽化。然后取羽化未交配且完全展翅的柞蚕雌蛾，剖腹取新鲜卵，用自来水冲洗，在室温条件下晾干，挑选成熟饱满的健康卵粒备用。

柞蚕灰卵：将健康柞蚕卵浸泡于黏质沙雷氏菌菌悬液（108 cfu/mL）［14］中，5 h后取出晾干，24 h后即可得到灰卵［15］。

柞蚕卵卵卡：将5粒柞蚕灰卵或者5粒健康卵用白乳胶固定到滤纸条上制成卵卡，用于后续的试验。

1.2 方法

1.2.1 螟黄赤眼蜂对寄主的嗅觉反应测定

采用QCTB型气体采样仪（Y形嗅觉仪）对赤眼蜂进行嗅觉反应测定，其内部有两个区域，两臂分别与气味源、流量计、加湿瓶以及活性炭连接。流量计用于测量、控制或调节嗅觉仪各部分气流的流量。试验于暗室内完成，嗅觉仪前上方放一盏40 W的白炽灯，保证左右两侧光照强度相同，气体流速为250 mL/min。室内温度为（25±1）℃，相对湿度为（60±5）%。试验时其中一个锥形瓶装入约1 000粒柞蚕灰卵，另一个锥形瓶装入等量的柞蚕健康卵;将装入卵粒的锥形瓶插入“Y形嗅觉仪”的一个侧臂。

测定方法：向玻璃试管中引入1头初羽化（<8 h）且充分交配的螟黄赤眼蜂雌蜂，然后在嗅觉仪的直形管口位置引入螟黄赤眼蜂雌蜂，记录其选择的区域和进入所需的时间。5 min内进入侧臂并停留 30 s 以上记为选择该气味源，否则不计数。设3组处理：柞蚕灰卵与空白对照，健康卵与空白对照，柞蚕灰卵与健康卵。每组处理测试10头蜂，重复10次（每组处理测试100头蜂）。每2头蜂测试完成后，将两个锥形瓶的位置互换。

1.2.2 螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵的寄生选择与适应性

无选择试验：将5粒柞蚕灰卵移入玻璃试管（直径2 cm，长10 cm）中，然后引入10头初羽化（<8 h）且充分交配的螟黄赤眼蜂雌蜂，以相同条件下单试管中放入5粒健康卵作为对照，并置于温度（25±1）℃、相对湿度（70±5）%、光照周期L∥D=14 h∥10 h的培养箱内培养，24 h后去除雌蜂，单管分装每粒柞蚕卵。子代蜂羽化出蜂后，调查其寄生率、羽化率、发育历期、后代雌性比、窝蜂数（单卵羽化蜂数）和窝卵数（单卵子代蜂卵数），每个处理重复10次。

双向选择试验：将5粒柞蚕灰卵和5粒健康卵同时放入玻璃试管（直径2 cm，长10 cm）中，然后引入20头初羽化（<8 h）且充分交配的螟黄赤眼蜂雌蜂，并置于温度（25±1）℃、相对湿度（70±5）%、光照周期L∥D=14 h∥10 h的培养箱内培养，24 h后去除雌蜂，单管分装每粒柞蚕卵。子代蜂羽化出蜂后，调查螟黄赤眼蜂在柞蚕灰卵和健康卵上的寄生率、羽化率、发育历期、后代雌性比、窝蜂数和窝卵数，每个处理重复10次。

1.3 数据分析

螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵的寄生选择与适应性比较采用Students t测验法进行差异显著性检验，其中无选择试验采用独立样本t测验进行分析;双向选择试验采用配对样本t测验进行分析。比较螟黄赤眼蜂对寄主的嗅觉反应测定采用非参数检验（Wilcoxon配对检验）进行分析，并使用R统计分析软件绘图。

2 结果与分析

2.1 螟黄赤眼蜂对寄主的嗅觉反应测定

螟黄赤眼蜂对寄主的嗅觉反应结果见图1，在第一组处理中，螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵具有较强的嗅觉反应，选择柞蚕灰卵的蜂数为9.10头，显著高于选择空白对照的蜂数0.90头（P<0.05）;在第二组处理中，螟黄赤眼蜂对健康卵具有较强的嗅觉反应，选择健康卵的蜂数为9.50头，显著高于选择空白对照的蜂数0.50头（P<0.05）;在第三组处理中，螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵具有较强的嗅觉反应，选择柞蚕灰卵的蜂数为6.20头，显著高于选择健康卵的蜂数3.80头（P<0.05）。结果表明，螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵具有明显的偏好性。

2.2 螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵的寄生选择与适应性

无选择条件下，螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵的寄生选择与适应性结果见表1。螟黄赤眼蜂在柞蚕灰卵上的寄生率、羽化率、窝蜂数、窝卵数均显著低于健康卵（寄生率：t=9.222，df =18，P<0.001;羽化率：t =34.765，df=18，P<0.001;窝蜂数：t=5.523，df =18，P<0.001;窝卵数：t=5.941，df=18，P<0.001）;而螟黄赤眼蜂在柞蚕灰卵上的发育历期显著长于健康卵上（t=68.294，df=18，P<0.001）;螟黄赤眼蜂在柞蚕灰卵的雌性比显著高于健康卵的（t=10.419，df =18，P<0.001）。

双向选择条件下，螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵的寄生选择与适应性结果见表1。螟黄赤眼蜂在柞蚕灰卵上寄生率和窝蜂数均显著低于健康卵（寄生率：t=3.545，df=9，P=0.006 0;窩蜂数：t=3.167，df=9，P=0.011）;羽化率和窝卵数略低于健康卵，但二者之间无显著差异（羽化率：t=1.409，df =9，P=0.192;窝卵数：t=2.015，df=9，P=0.075）;螟黄赤眼蜂在柞蚕灰卵上发育历期长于健康卵，但无显著差异（t=2.216，df=9，P=0.054）;在柞蚕灰卵的雌性比高于健康卵，但不存在显著差异（t=2.139，df =9，P=0.061）。

3 结论与讨论

黏质沙雷氏菌又称灵杆菌，为革兰氏阴性细菌，通常存在于水和土壤中，是最小的细菌，约半数菌株能产生红色的灵菌素［16］。黏质沙雷氏菌能导致直翅目、鞘翅目、膜翅目、鳞翅目和双翅目等的多种昆虫死亡［17］，同时也是人体的条件致病菌，可引发肺炎、泌尿道感染、败血症以及外科手术感染等疾病［18］。本研究中的黏质沙雷氏菌来源于昆虫卵，该菌对人体的安全性尚不明确。使用过程中一定要注意人员防护，操作时戴好一次性口罩和一次性乳胶手套，操作完成后要将试验用具及时消毒，口罩和手套集中统一处理。

寄生蜂对外界的学习能力主要通过视觉、嗅觉、味觉和触觉，已有大量关于寄生蜂嗅觉学习能力的研究。寄生蜂不仅可以对普通的刺激进行识别和学习，还能将不同刺激相互联系，进而快速识别寄主［1920］。王素琴等［21］发现玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae通过触角敲打寄主卵来决定是否寄生，而本身无法识别寄主标记信息素。Kaiser等［22］发现玉米螟赤眼蜂对玉米提取物、玉米螟卵提取物和玉米螟提取物的混合物具有一定偏好性，而对玉米螟性信息素并未表现出明显偏好性。在本研究中发现，螟黄赤眼蜂对柞蚕灰卵具有较强的嗅觉反应，选择柞蚕灰卵的蜂数显著高于选择健康卵的蜂数。研究还发现，赤眼蜂寄生柞蚕灰卵后，其产卵针携带了黏质沙雷氏菌，从而促使病原菌快速传播（另文发表）。因此，猜测黏质沙雷氏菌中可能存在某种吸引赤眼蜂的挥发物。

很多学者研究了昆虫病原微生物对寄生蜂的影响，发现昆虫病原微生物一般会对寄生蜂产生不利的影响。李涛等［23］报道球孢白僵菌Beauveria bassiana和烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis的拮抗作用可能与对寄主桃蚜Myzus persicae的营养竞争有关，在寄生蜂寄生3 d前接菌，病原菌由于吸收了寄主的营养而快速繁殖，寄主的营养被消耗，导致入侵的寄生蜂的卵或幼虫发育不良，因此寄生蜂的寄生率和出蜂数显著降低［11， 24］。有推测认为，斑痣悬茧蜂Meteorus pulchricornis和盘绒茧蜂Cotesia kazak寄生了被苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis感染的寄主斜纹夜蛾Spodoptera litura和棉铃虫Helicoverpa armigera后，

由于寄主体内的营养物质发生了改变，减缓了寄生蜂的生长发育，导致寄生蜂的发育历期延长［25］;Salama等［26］也发现被苏云金芽胞杆菌感染的海灰翅夜蛾Spodoptera littoralis会使其寄生蜂体内的某些组织发生改变，使得子代蜂发育受阻，这也解释了寄生蜂发育历期延长的现象。在本研究中，无选择条件和双向选择条件下，螟黄赤眼蜂在柞蚕灰卵中的寄生率和窝蜂数均显著降低，同时在柞蚕灰卵中的发育历期延长，这些结果都与前人研究结果一致;此外，寄生柞蚕灰卵的螟黄赤眼蜂雌性比高于寄生健康卵的蜂，与感病寄主影响松毛虫赤眼蜂的研究结果［15］不一致，推测可能与供试蜂种有一定的关系。

通过探究黏质沙雷氏菌致病柞蚕灰卵对螟黄赤眼蜂寄生适应性及嗅觉反应的影响，发现在无选择条件下螟黄赤眼蜂在灰卵上的羽化率和窝卵数显著降低;而在双向选择条件下螟黄赤眼蜂在灰卵上的羽化率和窝卵数有所降低，但与健康卵间均无显著差异。研究结果证实柞蚕灰卵对螟黄赤眼蜂的寄生适应性产生一定程度的不良影响，下一步将对黏质沙雷氏菌中是否存在某种吸引赤眼蜂的挥发物以及对柞蚕灰卵的防治开展深入研究。

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（責任编辑：田 喆）