日本食蚧蚜小蜂低溫貯藏條件研究

陳鶴升，牛黎明，符悅冠，陳俊諭，朱俊洪，張方平*

(1.海南大學(xué)植物保護學(xué)院，?？?570228；2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護研究所，?？?571101；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室，海口 571101；4.海南省熱帶作物病蟲害生物防治工程技術(shù)研究中心，?？?571101)

寄生蜂的低溫貯藏研究早在20世紀(jì)30年代就已經(jīng)展開(King，1934)，相關(guān)研究基本是在恒定溫度下進行。人們主要通過低溫環(huán)境對寄生蜂存活、發(fā)育和生殖等方面帶來的影響評價其對低溫環(huán)境的適應(yīng)能力(Venkatesanetal.，2005)。寄生蜂對低溫環(huán)境的耐受性通常受溫度、濕度、光周期、貯藏時間、貯藏齡期等多種因素調(diào)節(jié)(趙靜等，2014)。據(jù)報道，國內(nèi)外針對麗蚜小蜂Encarsiaformosa(劉建軍和田毓起，1987；陳倩等，2004；Luczynskietal.，2007；何笙等，2013)、蚜繭蜂(陳茂華等，2005；Colinet and Hance，2009；Ismailetal.，2010)的低溫貯藏條件研究較多，并對其研究出較為完善的低溫貯藏技術(shù)。

日本食蚧蚜小蜂CoccophagusjaponicusCompere屬膜翅目Hymenoptera小蜂總科Chalcidoidea蚜小蜂科Aphelinidae食蚧蚜小蜂屬CoccophagusWestwood(廖定熹等，1987)。該蜂能寄生佛州龜蠟蚧CeroplastesfloridensisComstock、紅蠟蚧CeroplastesrubensMaskeel、褐軟蚧CoccushesperidumLinnaeus、日本蠟蚧CeroplastesjaponicasGreen、橡副珠蠟蚧ParasaissetianigraNietner等蠟蚧科昆蟲(吳國艷，2001；沈順章等，2017)。其中，橡副珠蠟蚧是一種重要的橡膠害蟲，其多以成蟲、若蟲為害橡膠樹，刺吸橡膠植株葉片、枝條汁液，導(dǎo)致枝條干枯、產(chǎn)量減少，嚴重時甚至整株枯死(王琦，2012)，對海南、云南兩省的橡膠造成了嚴重的影響，已成為影響橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因子，因此，對其采取有效防控措施進行防治尤為重要。本團隊的前期研究表明，日本食蚧蚜小蜂是橡副珠蠟蚧的一種跨期寄生蜂(沈順章等，2017)，尤其對該蟲的3齡若蟲、初期成蟲、褐色期成蟲的控害能力較強(吳曉霜等，2018)，單次寄生的寄生率達到73.12%(李賢等，2019)。盡管該蜂對蠟蚧具有良好的控制能力，但由于蚜小蜂作為一種活體生防產(chǎn)品，缺乏相應(yīng)的貯藏技術(shù),導(dǎo)致其貨架期較短，難以在生產(chǎn)大量需求時供應(yīng)足夠的天敵產(chǎn)品，限制了該蜂在生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用。因此，本文觀察了日本食蚧蚜小蜂蛹在低溫條件貯藏后蛹的羽化率、成蟲壽命、成蟲產(chǎn)卵量及寄生率，并以這些指標(biāo)評價了該蜂低溫貯藏后的適應(yīng)能力，旨在為日本食蚧蚜小蜂蜂規(guī)?；瘧?yīng)用從貯藏方面提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

橡副珠蠟蚧：采于云南省熱帶作物研究所試驗場6隊橡膠樹上，在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護研究所內(nèi)的養(yǎng)蟲室(溫度25～27℃、濕度70%～90%)里，用南瓜繁殖備用。

日本食蚧蚜小蜂：最初采集于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)植所試驗基地內(nèi)橡膠苗上被寄生的橡副珠蠟蚧，待羽化后用橡膠上的橡副珠蠟蚧繁殖，形成數(shù)量較大的種群。然后，將小蜂轉(zhuǎn)接在用南瓜飼養(yǎng)的橡副珠蠟蚧上，形成以南瓜為植物寄主的種群以供試驗所需。

1.2 低溫貯藏蜂蛹對羽化情況的影響

挑選大小相近、形態(tài)飽滿的日本食蚧蚜小蜂1日齡、3日齡蜂蛹分別裝入指形管內(nèi)，每管10頭。將其分別放入RH 60%±5%、L ∶D=12 ∶12、溫度為10℃、12℃、14℃的人工氣候箱內(nèi)，設(shè)置貯藏時間分別為7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27 d。貯藏結(jié)束后取出，放入27±1℃、RH 60%±5%、L ∶D=12 ∶12的人工氣候箱內(nèi)，逐日統(tǒng)計小蜂羽化情況直至不再羽化為止。并以在27℃下貯藏至羽化的1日齡蛹為空白對照。每個處理5管蜂蛹，重復(fù)3次。

1.3 低溫貯藏對成蜂壽命的影響

將上述1.2中3日齡蛹在10℃、14℃條件貯藏15、17、19、21、23 d及12℃貯藏條件19、21、23、25、27 d(羽化率達80%以上)羽化出的成蜂裝進指形管中，放入27±1℃、RH 60%±5%、L ∶D=12 ∶12的人工氣候箱中，每日補充20%蔗糖水作為營養(yǎng)，以在27℃下發(fā)育至羽化的小蜂為對照。觀察并統(tǒng)計小蜂的存活情況。

1.4 低溫貯藏對成蜂產(chǎn)卵量及寄生率的影響

依據(jù)上述試驗1.2及1.3的結(jié)果，將3日齡蛹12℃貯藏19、21、23、25、27 d處理中初羽化的成蜂，按雄蜂 ∶雌蜂=1 ∶1的比例配對。交配24 h后，按小蜂 ∶蚧蟲=2 ∶60的比例接蜂，接蜂在27±1℃、RH 60%±5%、L ∶D=12 ∶12的人工氣候箱內(nèi)進行。24 h后取出并解剖其中蚧蟲，觀察蚧蟲體內(nèi)小蜂的產(chǎn)卵情況。以在27℃下發(fā)育至羽化的小蜂為對照，觀察并記錄產(chǎn)卵量及被寄生的蚧蟲數(shù)，重復(fù)3次。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用 SPSS 23.0 for windows軟件進行統(tǒng)計分析，相同溫度及日齡條件下不同貯藏時間處理的羽化率、相同日齡及貯藏時間條件下不同溫度處理的羽化率、成蟲壽命、產(chǎn)卵量及寄生率均采用單因素分析(ANOVA)，Duncan法比較差異顯著性；相同貯藏時間及溫度條件下不同日齡蛹的羽化率采用成對樣本t檢驗比較差異顯著性。圖表制作在Microsoft Office Excel 2010版完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 經(jīng)低溫貯藏日本食蚧蚜小蜂蜂蛹羽化率

日本食蚧蚜小蜂的羽化率隨貯藏溫度的升高呈上升趨勢；同一溫度貯藏相同時間后3日齡蛹羽化率均高于1日齡蛹。1日齡蛹10℃貯藏后羽化率均較低，貯藏7 d時最高也僅為78%，且羽化率隨貯藏時間的增加顯著降低，貯藏25 d時其羽化率僅為27.33%。3日齡10℃貯藏后，相同時間條件下，羽化率均顯著高于1日齡蛹；貯藏不同時間條件下，羽化率的呈顯著差異(P<0.01)，貯藏23 d時仍能達到82%，但在貯藏時間超過23 d后，羽化率出現(xiàn)大幅度下降，27℃最低，為44.67%，顯著低于其他處理。1日齡蛹在12℃貯藏7～27 d以內(nèi)，其羽化率的波動幅度較小，在86.67%～81.33%之間，各處理間無顯著差異，但都顯著低于對照。3日齡蛹在12℃貯藏7～27 d以內(nèi)，其羽化率的波動范圍在97.33%～88.00%。處理9 d以內(nèi)的羽化率均在95.33%以上，與對照無顯著差異，但顯著高于除處理11、25 d以外的其他處理，27 d的羽化率最低，為88.00%。另外，3日齡蛹在貯藏9、11、13、17、21、25 d時羽化率顯著高于同期的1日齡蛹(P<0.05)。1日齡蜂蛹在14℃貯藏除7 d外其他處理的羽化率均顯著低于對照，27 d后羽化率最低，僅為81.33%。3日蛹在14℃條件下貯藏25 d時人工氣候箱內(nèi)已見成蜂羽化，處理19 d以內(nèi)，羽化率均92.00%以上，與對照均無顯著差異；處理在 21～27 d范圍內(nèi)，羽化率均在82.00%～87.33%范圍內(nèi)，與貯藏時間短于19 d的處理差異顯著?？傮w來說，1日齡蛹10℃貯藏羽化率均顯著低于12℃、14℃，12℃、14℃間無顯著差異；而3日齡蛹貯藏7～21 d，3個溫度間羽化率均無顯著差異，10℃貯藏23～27 d則顯著低于12℃、14℃，除貯藏25 d，12℃羽化率顯著高于14℃外，其余時間兩溫度羽化率無顯著差異(見表1)。

2.2 經(jīng)低溫貯藏日本食蚧蚜小蜂壽命

由于10℃貯藏日本食蚧蚜小蜂蛹15、17、19、21、23 d，12℃貯藏19、21、23、25、27 d，羽化率達80%以上，14℃貯藏后23 d出現(xiàn)羽化，所以成蟲的壽命針對10、14℃貯藏15、17、19、21、23 d，12℃貯藏19、21、23、25、27 d進行觀察。

日本食蚧蚜小蜂蛹各溫度貯藏后成蜂壽命均顯著低于常溫下羽化的成蜂(見圖1)。10℃貯藏23 d后羽化成蜂壽命僅為10.11 d，顯著低于對照及相同溫度貯藏15、17、19、21 d等時間處理。12℃貯藏后各處理間羽化成蜂壽命差異不顯著，在11.89～13.14 d之間，但與對照差異顯著。14℃貯藏15 d羽化成蜂壽命顯著高于除17 d外的其他處理，在貯藏23 d時羽化成蜂壽命最低，為12.80 d。對比同一貯藏時間各溫度間羽化成蜂壽命可知，羽化成蜂壽命隨溫度升高而升高。14℃各處理均顯著高于10℃，而12℃與14℃間差異不顯著。

圖1 日本食蚧蚜小蜂蛹經(jīng)不同溫度貯藏后的羽化成蜂壽命Fig.1 Longevity of the of Coccophagus japonicus after storage its pupae at different temperatures說明：小寫字母表示同一貯藏溫度不同貯藏時間處理間存在顯著差異(P < 0.05)；大寫字母表示同一貯藏時間不同貯藏溫度處理間存在顯著差異(P<0.05)。Note:Lowercase letters indicate significant difference in the same storage temperature and different storage time (P<0.05);Capital letters indicate significant differences among different storage temperature treatments with the same storage time (P<0.05).

2.3 經(jīng)低溫貯藏日本食蚜蚧小蜂產(chǎn)卵量及寄生率

3日齡蛹12℃貯藏19、21、23、25、27 d后產(chǎn)卵量及寄生率均隨著貯藏時間的增加而降低。各處理小蜂產(chǎn)卵量均顯著低于對照，貯藏27 d后產(chǎn)卵量僅為34.33粒，顯著低于除貯藏時間為25 d的其他處理。貯藏時間為19 d及21 d時，小蜂寄生率較對照下降不明顯，分別為67.22%、64.44%，但顯著高于其他處理，貯藏27 d后寄生率最低，為51.67%，顯著低于其他處理(表2)。

3 結(jié)論與討論

由于貯藏期間蜂蛹仍在緩慢發(fā)育并消耗能量，若在此期間能量消耗過大，會導(dǎo)致其不能正常完成發(fā)育并羽化，因此，低溫貯藏后羽化率一般會隨貯藏時間的延長而降低(Colinet and Hance，2010；沈祖樂等，2017)。據(jù)報道，白蛾黑基嚙小蜂Tetrastichusnigricoxae的羽化率隨冷藏時間的延長呈下降趨勢(王虎誠等，2011)；在4℃貯藏21 d后的淺黃恩蚜小蜂Encarsiasophia不能羽化(Kidaneetal.，2015)；蚜小蜂Eretmoceruscorni的蛹置于4.5℃及11.5℃下貯藏7 d時，蛹存活率均未降低，但當(dāng)貯藏時間較長時，蛹存活率顯著降低(Silvia and Botto，2005)；班氏跳小蜂Aenasiusbambawalei貯藏后羽化率研究表明該蜂在10℃貯藏15 d內(nèi)均具有較好羽化率，而隨后羽化率大幅下降(馮東東等，2013)，與本研究中3日齡蛹10℃貯藏后羽化率情況相似。本研究中，日本食蚧蚜小蜂蜂蛹在12℃、14℃下羽化率雖會隨貯藏時間的增加而下降，但均較高(> 80%)，這也表明該蜂具備短期貯藏的潛力，能在合適溫度及齡期條件下貯藏1月左右。大量研究表明寄生蜂的羽化率會隨貯藏溫度的下降而下降(劉建軍和田毓起，1987；黃山春等，2008；周亞奎等，2011；何笙等，2013)，而過高的溫度則會導(dǎo)致貯藏期就有大量成蜂羽化。本研究中12℃、14℃貯藏后，蜂蛹羽化率明顯高于10℃，但3日齡蛹14℃下貯藏25 d時已見較多成蜂羽化，失去貯藏意義，因此，12℃是該蜂較為理想的貯藏溫度。

表2 日本食蚧蚜小蜂3日齡蛹經(jīng)12℃貯藏后產(chǎn)卵量及寄生率情況

說明：同一列不同小寫字母表示不同貯藏時間處理間存在顯著差異(P<0.05)。Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences in storage time (P<0.05).

對同一昆蟲來說，不同齡期低溫耐受性存在明顯不同。一般情況下，成蟲期及幼蟲期不適合低溫貯藏，蛹期則被認為是最適合短期貯藏的齡期(Van and Tommasini，1999)，但不同蛹期之間低溫耐受性往往也存在差異，例如，麗蚜小蜂、漿角蚜小蜂Eretmoceruseremicus等小蜂不同時期的蛹對低溫的耐受性存在明顯差異(陳倩等，2004；Luczynskietal.，2007)。而本研究中，對3日齡蜂蛹進行各種處理貯藏后，羽化率均顯著高于1日齡蛹，說明日本食蚧蚜小蜂蜂蛹各階段對低溫的耐受性同樣存在差異，3日齡蛹為更適宜貯藏的階段。

寄生蜂成蟲不能合成脂肪(Visseretal.，2010)，而貯藏期間脂肪的消耗將顯著影響其存活及生殖間的能量分配，從而導(dǎo)致羽化成蜂壽命顯著縮短。麗蚜小蜂蜂蛹貯藏后壽命隨貯藏時間的增加而降低(陳倩等，2004)。淺黃恩蚜小蜂隨貯藏時間的延長壽命明顯降低(Kidaneetal.，2015)。赤眼蜂Trichogrammaevanescens在10℃下隨著貯藏時間的增加壽命由6.3 d降至3.0 d(Nadeemetal.，2010)。本研究中貯藏后羽化成蜂的壽命較常溫下羽化成蜂壽命顯著降低，且貯藏壽命隨貯藏溫度的降低及貯藏時間的增加而降低。

在低溫環(huán)境下，寄生蜂的卵巢等生殖系統(tǒng)容易受到損害，因此，寄生蜂的生殖能力通常會隨著貯藏時間的延長而下降(Tememi and Ashfaq，2005)。麗蚜小蜂褐蛹低溫貯藏10、20、30 d后羽化成蜂產(chǎn)卵量隨貯藏時間的延長顯著降低(陳倩等，2004)；煙蚜繭蜂AphidiusgifuensisAshmea的產(chǎn)卵量、寄生率均隨冷藏時間的增加而顯著下降(陳珍珍，2014)；Foerste等人的研究表明，赤眼蜂Telmomuspodisi的產(chǎn)卵能力隨冷藏時間的延長而減弱(Foersteetal.，2004)。以上研究結(jié)果均與本研究中日本食蚧蚜小蜂3日齡蜂蛹12℃貯藏不同時間后的產(chǎn)卵量及寄生率變化情況相似。

綜上所述，本研究依據(jù)羽化率、成蟲壽命作為評價指標(biāo)，明確了3日齡蛹、溫度為12℃是日本食蚧蚜小蜂理想的貯藏蟲態(tài)及溫度，且該條件貯藏后羽化成蜂的產(chǎn)卵量及寄生率則隨貯藏時間的延長而降低。由于低溫環(huán)境可能會對寄生蜂的飛行能力造成影響進而影響寄生蜂的田間寄生效果，因此，低溫貯藏日本食蚧蚜小蜂是否會對其對蠟蚧的田間防效等造成影響尚需進一步研究。