麥蒲螨對(duì)黑沙蒿主要害蟲(chóng)寄主選擇行為研究

劉 潔, 駱有慶, 俞琳鋒, 王錦林, 宋東冰, 宗世祥*

(1.北京林業(yè)大學(xué)林木有害生物防治北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.寧夏哈巴湖國(guó)家自然保護(hù)區(qū)管理局,鹽池 751500;3.寧夏森林病蟲(chóng)害防治檢疫總站,銀川 750004)

麥蒲螨對(duì)黑沙蒿主要害蟲(chóng)寄主選擇行為研究

劉 潔1, 駱有慶1, 俞琳鋒1, 王錦林2, 宋東冰3, 宗世祥1*

(1.北京林業(yè)大學(xué)林木有害生物防治北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.寧夏哈巴湖國(guó)家自然保護(hù)區(qū)管理局,鹽池 751500;3.寧夏森林病蟲(chóng)害防治檢疫總站,銀川 750004)

麥蒲螨[Pyemotes tritici(LaGreze-Fossat et Montagne)]是黑沙蒿主要鉆蛀性害蟲(chóng)沙蒿大粒象(Adosomus sp.)和沙蒿尖翅吉丁(Sphenoptera sp.)的重要寄生性天敵。為明確麥蒲螨的寄主選擇行為,本文分別研究了麥蒲螨對(duì)黑沙蒿4種鉆蛀性害蟲(chóng)、同一寄主不同發(fā)育階段、受害黑沙蒿根部以及害蟲(chóng)蟲(chóng)糞的選擇行為。結(jié)果表明：麥蒲螨對(duì)4種害蟲(chóng)以及同種害蟲(chóng)不同齡期幼蟲(chóng)有明顯的選擇現(xiàn)象,其中,對(duì)沙蒿尖翅吉丁的趨向性相對(duì)最高,沙蒿蛀莖蛾次之,沙蒿大粒象相對(duì)較小;相對(duì)于寄主的初孵幼蟲(chóng),麥蒲螨對(duì)其老熟幼蟲(chóng)和蛹的趨向性更為強(qiáng)烈;不同種類(lèi)害蟲(chóng)幼蟲(chóng)對(duì)麥蒲螨的寄主定位起到重要作用,而不同種害蟲(chóng)的蟲(chóng)糞對(duì)麥蒲螨的寄主選擇行為也有一定的作用。相比受害黑沙蒿而言,健康黑沙蒿對(duì)麥蒲螨有明顯的驅(qū)避現(xiàn)象。研究結(jié)果為揭示麥蒲螨對(duì)黑沙蒿不同鉆蛀性害蟲(chóng)的寄主偏好性,利用麥蒲螨進(jìn)行黑沙蒿主要害蟲(chóng)的生物防治提供了理論依據(jù)。

麥蒲螨; 黑沙蒿害蟲(chóng); 不同蟲(chóng)齡; 寄主選擇

已有研究證明,麥蒲螨對(duì)沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁的趨向率較接近,而對(duì)沙蒿木蠹蛾明顯表現(xiàn)出極低的選擇性[10],對(duì)沙蒿蛀莖蛾則無(wú)相關(guān)研究;同時(shí),沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁幼蟲(chóng)均分為4個(gè)齡期,而沙蒿木蠹蛾幼蟲(chóng)則為7個(gè)蟲(chóng)齡[8],麥蒲螨對(duì)不同齡幼蟲(chóng)的選擇性如何,亦未見(jiàn)相關(guān)研究。為深入研究麥蒲螨對(duì)4種黑沙蒿鉆蛀性害蟲(chóng)的寄主選擇行為及其影響因素,筆者分別研究了麥蒲螨對(duì)黑沙蒿4種鉆蛀性害蟲(chóng)、同一寄主不同發(fā)育階段、受害黑沙蒿根部以及害蟲(chóng)蟲(chóng)糞的選擇行為,以期為揭示麥蒲螨對(duì)黑沙蒿不同鉆蛀性害蟲(chóng)的寄主選擇行為,和利用麥蒲螨進(jìn)行有效防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 麥蒲螨

于寧夏靈武市羊場(chǎng)灣地區(qū)受害黑沙蒿灌木林內(nèi),采集在黑沙蒿根部為害的沙蒿尖翅吉丁體表寄生的健康麥蒲螨膨腹體(雌螨交配后吸食沙蒿尖翅吉丁體液后腹部膨大形成膨腹體,幼螨在其內(nèi)逐漸發(fā)育成熟),在實(shí)驗(yàn)室用健康的雙條杉天牛幼蟲(chóng)進(jìn)行繁育,待成螨大量出現(xiàn)后,置于培養(yǎng)皿中備用。

1.1.2 寄主害蟲(chóng)及黑沙蒿根段

2013年6月初,于寧夏靈武羊場(chǎng)灣地區(qū)采集沙蒿尖翅吉丁、沙蒿大粒象和沙蒿蛀莖蛾幼蟲(chóng)和蛹;同時(shí)采集被沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁、沙蒿木蠹蛾和沙蒿蛀莖蛾為害過(guò)的黑沙蒿根段。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 麥蒲螨對(duì)不同寄主的選擇行為

將麥蒲螨置于培養(yǎng)皿內(nèi),于(26±1)℃,RH 40%的培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng),選取已布滿(mǎn)大量成螨的培養(yǎng)皿待用。選擇健康有活力的沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀莖蛾幼蟲(chóng)分別放入自制的四臂嗅覺(jué)儀(臂長(zhǎng)60 mm,內(nèi)徑20 mm)的3個(gè)臂的末端,最后一個(gè)臂為空白對(duì)照。隨后,用聚乙氟乙烯管將嗅覺(jué)儀末端與QCIS型大氣采樣儀的出氣口連接,將采樣儀的出氣流量設(shè)置為0.1 L/min并開(kāi)啟。用軟毛筆從準(zhǔn)備好的培養(yǎng)皿內(nèi)刷取大量成螨并將其置于四臂嗅覺(jué)儀的中部平臺(tái)。將整套儀器置于避光安靜的條件下,4 d后平臺(tái)上的麥蒲螨均已作出選擇,且3個(gè)臂中的寄主害蟲(chóng)幼蟲(chóng)體表上的麥蒲螨均開(kāi)始正常發(fā)育。統(tǒng)計(jì)蟲(chóng)體上的膨腹體數(shù)量和管壁上死亡的雌性成螨數(shù)量。試驗(yàn)重復(fù)5次。

1.2.2 麥蒲螨對(duì)同一寄主不同發(fā)育階段的選擇行為

已有研究結(jié)果表明：對(duì)寄主進(jìn)行冷凍處理對(duì)麥蒲螨寄生效果的影響不大[10],因此,為避免同一寄主不同發(fā)育階段的活動(dòng)能力差異對(duì)麥蒲螨選擇行為的影響,同時(shí),滿(mǎn)足麥蒲螨對(duì)寄主營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求以及保證其后代的快速發(fā)育,分別將沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁的初孵幼蟲(chóng)、老熟幼蟲(chóng)和蛹,沙蒿蛀莖蛾的初孵幼蟲(chóng)和老熟幼蟲(chóng)置于-80℃下冷凍處理30 min致其死亡。每種害蟲(chóng)的每個(gè)蟲(chóng)態(tài)各選取3頭,在(26±1)℃,RH 40%條件下,將同種寄主放入內(nèi)有適量雌螨活動(dòng)的培養(yǎng)皿,接種24 h后將它們各自移到單獨(dú)培養(yǎng)皿內(nèi),6 d后觀察寄主體表麥蒲螨膨腹體的數(shù)量,并在每個(gè)寄主上選取最大的5個(gè)膨腹體,測(cè)定其直徑,每種寄主處理3次重復(fù)。

1.2.3 麥蒲螨對(duì)受害黑沙蒿根部和害蟲(chóng)蟲(chóng)糞的選擇行為

麥蒲螨飼養(yǎng)于(26±1)℃,RH 40%條件下的培養(yǎng)箱內(nèi),從中選取已有大量成螨活動(dòng)的培養(yǎng)皿待用。在四臂嗅覺(jué)儀的4個(gè)臂末端的管壁內(nèi)側(cè)涂上凡士林防止雌螨逃逸,隨后將其分別依次與放樣瓶的出氣口、干燥塔和大氣采樣儀的出氣口連接。4個(gè)放樣瓶?jī)?nèi)分別放入大小長(zhǎng)度一致的健康黑沙蒿根段、沙蒿大粒象幼蟲(chóng)蟲(chóng)糞、帶有沙蒿大粒象幼蟲(chóng)的受害黑沙蒿根段、和無(wú)沙蒿大粒象幼蟲(chóng)的受害黑沙蒿根段,開(kāi)啟兩邊的大氣采樣儀將出氣流量設(shè)定為0.1 L/min,用軟毛筆從準(zhǔn)備好的培養(yǎng)皿內(nèi)刷取大量成螨并將其置于四臂嗅覺(jué)儀的中部平臺(tái),將整套儀器置于避光安靜的條件下。2 d后檢查記錄四臂中麥蒲螨成螨的數(shù)量。將沙蒿大粒象換成沙蒿尖翅吉丁、沙蒿蛀莖蛾和沙蒿木蠹蛾,重復(fù)以上步驟。每個(gè)試驗(yàn)設(shè)置3次重復(fù)。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 18.0軟件進(jìn)行方差分析,Duncan’s新復(fù)極差法在0.05水平上進(jìn)行差異顯著性比較。麥蒲螨對(duì)不同寄主的趨向率(%)=(不同寄主上出現(xiàn)的膨腹體數(shù)量/釋放的膨腹體總數(shù)量)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 麥蒲螨對(duì)寄主的選擇性

2.1.1 麥蒲螨對(duì)不同寄主的選擇性

對(duì)四臂嗅覺(jué)儀中3個(gè)臂上寄主幼蟲(chóng)蟲(chóng)體上的膨腹體數(shù)量和相應(yīng)管壁上以及對(duì)照管壁上死去雌性成螨的數(shù)量進(jìn)行記錄并分析,結(jié)果如圖1所示。麥蒲螨對(duì)沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀莖蛾的趨向率差異顯著(P＜0.05)。麥蒲螨對(duì)3種鉆蛀性害蟲(chóng)的趨向率表現(xiàn)為：沙蒿尖翅吉?。旧齿镏o蛾＞沙蒿大粒象。

圖1 麥蒲螨對(duì)三種鉆蛀性害蟲(chóng)的選擇Fig.1 Selection of Pyemotes tritici to three species of Artemisia ordosica woodborers

2.1.2 麥蒲螨對(duì)同一寄主不同發(fā)育階段的選擇性

麥蒲螨對(duì)沙蒿尖翅吉丁、沙蒿大粒象和沙蒿蛀莖蛾不同蟲(chóng)齡幼蟲(chóng)及蛹的選擇作用如圖2所示。結(jié)果表明,麥蒲螨對(duì)沙蒿大粒象老熟幼蟲(chóng)及蛹的趨向率差異不顯著(P＞0.05),而對(duì)初孵幼蟲(chóng)的趨向率與老熟幼蟲(chóng)和蛹相比差異顯著(P＜0.05);其對(duì)沙蒿尖翅吉丁的趨向率與沙蒿大粒象一致;而對(duì)沙蒿蛀莖蛾初孵幼蟲(chóng)和老熟幼蟲(chóng)的趨向性差異顯著(P＜0.05),對(duì)蛹則無(wú)趨向性。

圖2 麥蒲螨對(duì)不同發(fā)育階段黑沙蒿鉆蛀性害蟲(chóng)的選擇Fig.2 Selection of Pyemotes tritici to different developmental periods of three Artemisia ordosica woodborers

2.2 受害黑沙蒿和害蟲(chóng)蟲(chóng)糞對(duì)麥蒲螨寄主選擇行為的影響

寄主植物黑沙蒿以及鉆蛀性害蟲(chóng)釋放的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)麥蒲螨定位寄主的影響如圖3所示。

圖3 麥蒲螨對(duì)健康與受蟲(chóng)害黑沙蒿及蟲(chóng)糞的選擇Fig.3 Selection of Pyemotes tritici to healthy, damaged Artemisia ordosica and frass

由圖可見(jiàn),沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀莖蛾3個(gè)處理中,麥蒲螨對(duì)害蟲(chóng)蟲(chóng)糞和無(wú)蟲(chóng)受害黑沙蒿的趨向率差異不顯著(P＞0.05),對(duì)有蟲(chóng)受害黑沙蒿和健康黑沙蒿的趨向率與前兩者差異顯著(P＜0.05)。

在沙蒿木蠹蛾的處理中,麥蒲螨對(duì)健康黑沙蒿的趨向率與對(duì)有蟲(chóng)受害黑沙蒿、害蟲(chóng)蟲(chóng)糞、無(wú)蟲(chóng)受害黑沙蒿的趨向率差異顯著(P＜0.05),而對(duì)后三者的趨向率之間差異不顯著(P＞0.05)。

攜帶有沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀莖蛾幼蟲(chóng)的受害黑沙蒿根段對(duì)麥蒲螨的吸引力遠(yuǎn)高于健康黑沙蒿根段、寄主蟲(chóng)糞和無(wú)蟲(chóng)受害黑沙蒿根段;而攜帶沙蒿木蠹蛾的黑沙蒿根段、蟲(chóng)糞和無(wú)蟲(chóng)受害黑沙蒿根段對(duì)麥蒲螨的吸引力相似,均高于健康黑沙蒿根段。這說(shuō)明沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀莖蛾的幼蟲(chóng)在麥蒲螨對(duì)鉆蛀性害蟲(chóng)的定位過(guò)程中有較為重要的作用,而沙蒿木蠹蛾幼蟲(chóng)則對(duì)其定位無(wú)明顯影響。

不同害蟲(chóng)幼蟲(chóng)的蟲(chóng)糞也對(duì)麥蒲螨的定位產(chǎn)生一定的影響。試驗(yàn)證明,除了帶有害蟲(chóng)幼蟲(chóng)的受害黑沙蒿根段,相對(duì)于健康黑沙蒿,麥蒲螨更偏好于帶有害蟲(chóng)幼蟲(chóng)蟲(chóng)糞的無(wú)蟲(chóng)受害黑沙蒿根段,而純的蟲(chóng)糞則相對(duì)更能吸引麥蒲螨對(duì)其進(jìn)行選擇。

此外,除了沙蒿木蠹蛾的處理之外,麥蒲螨幾乎不對(duì)健康黑沙蒿具有趨向性,而沙蒿木蠹蛾的處理中,其對(duì)健康黑沙蒿的趨向性也略低于帶蟲(chóng)受害黑沙蒿、害蟲(chóng)蟲(chóng)糞和無(wú)蟲(chóng)受害黑沙蒿。

3 結(jié)論與討論

目前,麥蒲螨對(duì)沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿木蠹蛾的選擇差異性已有相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)麥蒲螨基本不對(duì)沙蒿木蠹蛾進(jìn)行選擇[10],但是其對(duì)沙蒿蛀莖蛾與其他鉆蛀性害蟲(chóng)的選擇差異性尚未了解。

野外觀察表明,沙蒿尖翅吉丁幼蟲(chóng)的活動(dòng)能力是3種鉆蛀性害蟲(chóng)中最弱的,沙蒿蛀莖蛾次之,而沙蒿大粒象的活動(dòng)能力稍強(qiáng)。本研究表明,麥蒲螨對(duì)這3種鉆蛀性害蟲(chóng)的選擇趨向?yàn)椋荷齿锛獬峒。旧齿镏o蛾＞沙蒿大粒象,表明麥蒲螨更偏向于寄生活動(dòng)能力較弱的寄主害蟲(chóng)。

相對(duì)于初孵幼蟲(chóng),麥蒲螨對(duì)老熟幼蟲(chóng)和蛹的趨向性更為強(qiáng)烈,這可能是由于老熟幼蟲(chóng)和蛹的體內(nèi)含有更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而初孵幼蟲(chóng)雖然表皮較薄,但體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量卻不夠豐富。今后的試驗(yàn)可以通過(guò)驗(yàn)證不同齡寄主幼蟲(chóng)體內(nèi)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量來(lái)驗(yàn)證該結(jié)論。

除沙蒿木蠹蛾以外的沙蒿鉆蛀性害蟲(chóng)幼蟲(chóng)在麥蒲螨的寄主定位選擇過(guò)程中起著重要作用,而受害黑沙蒿在麥蒲螨選擇過(guò)程中的作用亦不能忽視。麥蒲螨對(duì)鉆蛀性害蟲(chóng)幼蟲(chóng)正在為害的黑沙蒿有更為強(qiáng)烈的偏好,這說(shuō)明害蟲(chóng)幼蟲(chóng)通過(guò)與受害黑沙蒿相互作用而產(chǎn)生某種信號(hào),麥蒲螨會(huì)對(duì)這種信號(hào)作出相應(yīng)的反應(yīng)。

野外條件下經(jīng)常會(huì)發(fā)生幾種鉆蛀性害蟲(chóng)共同為害同一株黑沙蒿的情況,在這種情況下麥蒲螨的寄主定位選擇由何種因素決定還需要進(jìn)一步深入研究。

[1] 駱有慶,宗世祥.三北地區(qū)灌木林重大害蟲(chóng)與治理對(duì)策[J].昆蟲(chóng)知識(shí),2008,45(4)：509-512.

[2] 王建偉,周嬌,劉鑫海,等.沙蒿木蠹蛾性信息素野外誘捕效果測(cè)定[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,33(2)：134-138.

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[7] 閻偉,宗世祥,王榮,等.油蒿不同演替階段鉆蛀性害蟲(chóng)幼蟲(chóng)與天敵在空間格局上的關(guān)系[J].林業(yè)科學(xué),2011,47(12)：179-183.

[8] 王建偉.油蒿灌木林鉆蛀性害蟲(chóng)生物生態(tài)學(xué)與生態(tài)調(diào)控體系構(gòu)建[D].北京：北京林業(yè)大學(xué),2011.

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[10]張翔.麥蒲螨人工繁育及寄主選擇行為研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué),2013.

(責(zé)任編輯：楊明麗)

Studies on host selection behavior of Pyemotes tritici of Artemisia ordosica

Liu Jie1, Luo Youqing1, Yu Linfeng1, Wang Jinlin2, Song Dongbing3, Zong Shixiang1

(1.Beijing Key Laboratory for Forest Pest Control,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China; 2.Bureau of Ningxia Habahu National Nature Reserve,Yanchi 751500,China;3.Forest Pest Control and Quarantine Station of Ningxia,Yinchuan 750004,China)

Pyemotes tritici(Newport)is one of the important parasitoids of the woodborers such as Adosopius sp. and Sphenoptera sp.associated with Artemisia ordosica Krasch.The host selection behavior of P.tritici to 4 species of Artemisia ordosica woodborers,different larval stages,the roots of damaged A.ordosica and frass of Artemisia ordosica woodborers was studied.The results showed that there was an obvious selection behavior of P.tritici to different types and ages of pest larvae.P.tritici preferred to parasitize Sphenoptera sp.,and it had a stronger tendency to parasitize mature larvae and pupae than newly hatched larvae.The types of pest larvae played an important role in the host location behavior of P.tritici,and frass of different species of woodborers also had a role on the host selection of P.tritici.Compared with the victims of A.ordosica,P.tritici obviously avoided the healthy A.ordosica.The results can provide a theoretical support for studying host selection behavior of 4 species of Artemisia woodborers and biocontrol applications of P.tritici.

Pyemotes tritici; Artemisia ordosica woodborers; different instars; host selection

S 763.38

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.06.019

2014-09-10

2014-09-28

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD9B07)

近幾年,我國(guó)三北地區(qū)黑沙蒿(油蒿,Artemisia ordosica)灌木林受到沙蒿大粒象(Adosomus sp.)、沙蒿尖翅吉丁(Sphenoptera sp.)、沙蒿木蠹蛾(Holcocerus artemisiae)和沙蒿蛀莖蛾(卷蛾科,學(xué)名待定)等4種鉆蛀性害蟲(chóng)的嚴(yán)重為害,造成大面積黑沙蒿灌木林枯死,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展[15]。

麥蒲螨(Pyemotes tritici)是沙蒿大粒象和沙蒿尖翅吉丁的重要寄生性天敵,具有寄生率高、寄生蟲(chóng)態(tài)廣、易于人工繁育等特點(diǎn),在黑沙蒿害蟲(chóng)控制中具有廣闊的應(yīng)用前景[6-9]。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)：麥蒲螨對(duì)沙蒿大粒象、沙蒿尖翅吉丁和沙蒿蛀莖蛾的幼蟲(chóng)及蛹均有寄生現(xiàn)象,而沙蒿木蠹蛾則從未發(fā)現(xiàn)寄生有麥蒲螨;同時(shí),也發(fā)

*通信作者 E-mail：zongsx@126.com現(xiàn)以上4種害蟲(chóng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)于同一株受害黑沙蒿根部,但麥蒲螨卻經(jīng)常聚集寄生于同一種寄主上。