天敵昆蟲益蝽的產(chǎn)卵行為及產(chǎn)卵介質(zhì)篩選研究

孫淦琳，郭樸原，楊 韻，李建勇，陳 斌，陳 聰

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護學(xué)院/云南生物資源保護與利用國家重點實驗室，云南 昆明 650201）

益 蝽（Picromerus lewisi）隸 屬 半 翅 目（Hemiptera）蝽 科（Pentatomidae）益 蝽 亞 科（Asopinae）益蝽屬（Picromerus）昆蟲，主要分布于我國云南、貴州、四川、廣西、海南、河南等多個省份[1-2]。益蝽是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)上重要的捕食性天敵昆蟲，其若蟲和成蟲對亞洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）、草地貪夜蛾（Spodoptera frugiperda）、黏蟲（Mythimna separate）、煙青蟲（Helicoverpa assulta）、斜紋夜蛾（Spodoptera litura）等多種作物重要害蟲的幼蟲均具有捕食作用[3-7]。

害蟲的化學(xué)防治常導(dǎo)致害蟲抗藥性提升、農(nóng)殘超標(biāo)和環(huán)境污染等問題發(fā)生，而生物防治措施可較好地規(guī)避上述問題。生物防治作為一種安全有效的害蟲防治策略，是害蟲長期防控體系的重要組成部分，其中利用天敵昆蟲防治害蟲是害蟲生物防治的重要措施之一[8]。近年來，天敵昆蟲產(chǎn)品由于良好的防治效果且具有對環(huán)境友好的特性，使得其在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，因此，需要成熟的規(guī)模化人工繁育技術(shù)來生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)的天敵昆蟲。天敵昆蟲的室內(nèi)人工繁育已有較多的研究報道，如花絨寄甲（Dastarcus helophoroides）、瓢蟲、寄生蜂等，這些天敵昆蟲以卵或成蟲的形式已被開發(fā)成商品進行運輸、釋放和田間應(yīng)用[9-13]。益蝽作為許多作物害蟲的重要捕食性天敵昆蟲，利用其較強的捕食能力防治害蟲具有重要價值[14]，當(dāng)前對益蝽的人工繁育卵塊收集研究已有一些報道，但益蝽室內(nèi)飼養(yǎng)過程中仍存在產(chǎn)卵分散、卵塊不集中、收集時極易散落、散落卵粒影響卵的孵化等問題。李喜旺等[15]在室內(nèi)人工繁育中，采用放置折疊呈“扇形”的普通紙張于交配產(chǎn)卵容器內(nèi)供益蝽成蟲產(chǎn)卵，蔡東海等[16]在飼養(yǎng)盒的四壁及底壁放置貼紙供益蝽雌成蟲產(chǎn)卵，雌成蟲產(chǎn)卵仍然存在分散的現(xiàn)象，卵分散的問題還是沒有得到有效解決，這不利于益蝽卵塊的有效收集和應(yīng)用，阻礙了益蝽在農(nóng)林業(yè)作物害蟲防治生產(chǎn)實踐上的應(yīng)用。目前，國內(nèi)外關(guān)于天敵昆蟲產(chǎn)卵介質(zhì)的篩選研究較少[17-18]，而對于具有良好應(yīng)用潛力的捕食性天敵益蝽的產(chǎn)卵行為和產(chǎn)卵介質(zhì)篩選至今尚未見報道。觀察益蝽的產(chǎn)卵行為及尋找有利于卵塊聚攏和運輸?shù)漠a(chǎn)卵介質(zhì)對于益蝽的大規(guī)模利用有一定參考價值。

產(chǎn)卵介質(zhì)是影響天敵昆蟲產(chǎn)卵的因素之一，適宜的產(chǎn)卵介質(zhì)會吸引天敵并刺激雌成蟲進行產(chǎn)卵[19-20]。昆蟲的產(chǎn)卵介質(zhì)包括植物組織材料和人工合成材料，植物組織材料可模擬生態(tài)環(huán)境，具有昆蟲適應(yīng)性強的特性，但由于植物組織材料在室溫條件下會快速失水皺縮萎蔫，較難維持活性，不利于天敵繁育及商品化，且植物組織材料的獲取和栽培條件也增加了生產(chǎn)成本[21-23]。然而，人工合成材料則具有易獲得、成本低、耐存放、產(chǎn)品包裝和運輸應(yīng)用性強等特性[24]。為此，選擇易獲得、可重復(fù)利用、成本低的牛皮紙、硫酸紙、A4 打印紙和紗布4 種材料作為產(chǎn)卵介質(zhì)，在室內(nèi)開展益蝽人工繁育研究，觀察益蝽成蟲的產(chǎn)卵行為，同時比較雌成蟲在折疊與未折疊處理的4 種介質(zhì)上的產(chǎn)卵選擇性，并分析介質(zhì)對益蝽卵孵化的影響，旨在為益蝽室內(nèi)人工繁育提供適宜的產(chǎn)卵介質(zhì)，解決益蝽雌成蟲產(chǎn)卵分散的問題，提高繁育效率，同時為益蝽卵塊商品化生產(chǎn)并更好地應(yīng)用于農(nóng)林作物害蟲的防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

包括塑料杯（上部直徑7.2 cm，底部直徑4.6 cm，高8.2 cm，側(cè)面扎有小孔），面積均為24 cm2的牛皮紙、硫酸紙、A4 打印紙和紗布4 種產(chǎn)卵介質(zhì)，小型無線攝像機（型號KL-MN02）。

1.2 供試蟲源及飼養(yǎng)方法

供試益蝽由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院昆蟲實驗室提供；黃粉蟲購于市場。采用孔徑為0.125 mm尼龍網(wǎng)養(yǎng)蟲籠（長×寬×高=50 cm×50 cm×50 cm），將盛有濕潤脫脂棉的培養(yǎng)皿（直徑120 mm）放入養(yǎng)蟲籠內(nèi)底部，再取黃粉蟲（Tenebrio molitor）蛹20 頭放入上述培養(yǎng)皿中，供益蝽取食。根據(jù)試驗需要，在養(yǎng)蟲籠內(nèi)投放益蝽后，將養(yǎng)蟲籠放置于（27±1）℃、相對濕度（70±5）%、光周期14 L∶10 D 的江南RXZ型人工氣候箱中進行試驗研究。飼養(yǎng)過程中，隔日取出剩余食物殘渣及益蝽的蛻皮并補充黃粉蟲蛹，保持養(yǎng)蟲籠內(nèi)的環(huán)境清潔。

1.3 試驗方法

1.3.1 益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵行為觀察 在室內(nèi)，觀察益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵行為。選取已交配且處于產(chǎn)卵盛期（羽化后15～20 d）的益蝽雌成蟲置于放有菜豆植株的養(yǎng)蟲籠內(nèi)飼養(yǎng)，飼養(yǎng)方法及條件同1.2。每天定時近距離肉眼觀察益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵動作，同時觀察記錄益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵位置、卵的排列和卵塊的卵數(shù)量，連續(xù)觀察統(tǒng)計10 d[25-26]。益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵全過程使用小型無線攝像機記錄觀察。

1.3.2 益蝽雌成蟲對不同介質(zhì)的產(chǎn)卵選擇偏好研究 選擇牛皮紙、硫酸紙、A4 打印紙、紗布4 種材料作為益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵介質(zhì)，將各種介質(zhì)剪成長方形（長×寬=6 cm×4 cm），分別將折疊處理和未折疊處理的4 種介質(zhì)懸掛于塑料杯中，每杯懸掛一種介質(zhì)。每種介質(zhì)為1 個處理，每個處理分別設(shè)置3 個重復(fù)，每個重復(fù)5 對成蟲。將各處理組的塑料杯放入養(yǎng)蟲籠內(nèi)，飼養(yǎng)方法及條件同1.2。每天定時統(tǒng)計雌成蟲在不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵量并記錄產(chǎn)卵持續(xù)時間，同時觀察在不同介質(zhì)上益蝽卵塊的分布狀態(tài)，直至雌成蟲死亡為止。

以益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上的卵塊集中度、產(chǎn)卵量、總產(chǎn)卵量以及產(chǎn)卵持續(xù)時間反映其對不同材料的產(chǎn)卵選擇偏好。卵塊集中度越高，產(chǎn)卵量及總產(chǎn)卵量越大，產(chǎn)卵持續(xù)時間越長表明益蝽雌成蟲對該種介質(zhì)材料的產(chǎn)卵選擇具有偏好性[17]。

1.3.3 不同介質(zhì)對益蝽卵孵化率的影響試驗 將各種介質(zhì)的益蝽卵塊剪下，分別放入墊有脫脂棉的培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿放置卵塊1 片。每種介質(zhì)分別各設(shè)置3 個重復(fù)，每個重復(fù)5 片。將裝有卵的所有培養(yǎng)皿置于溫度（27±1）℃、相對濕度（70±5）%、光周期14 L∶10 D 的江南RXZ 型人工氣候箱內(nèi)，每天定時觀察記錄卵的孵化情況，統(tǒng)計分析卵在不同介質(zhì)上的孵化率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2019和DPS 9.5進行處理，并采用GraphPad Prism 9 作圖，通過Tukey 法多重比較進行不同介質(zhì)上卵塊集中度、單雌產(chǎn)卵量、單雌總產(chǎn)卵量、產(chǎn)卵持續(xù)時間及不同介質(zhì)上卵孵化率的差異顯著性分析，結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。按照以下公式計算總產(chǎn)卵量、卵塊集中度、孵化率[17，21]。

2 結(jié)果與分析

2.1 益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵行為

益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵行為主要分為3個步驟：（1）尋找合適的產(chǎn)卵位置：雌成蟲偏好將卵產(chǎn)于濕潤且粗糙的菜豆葉片背面。（2）產(chǎn)卵：雌成蟲能多次產(chǎn)卵，在確定好產(chǎn)卵位置后，靜止不動，用足固定后開始產(chǎn)卵，產(chǎn)卵過程中后足岔開較平時稍大；此時雌成蟲將產(chǎn)卵器伸出體外一部分，卵的末端先出現(xiàn)，在確認卵末端黏附在葉片表面后，腹部末端向上收縮將卵剩余部分迅速排出，產(chǎn)下短柱狀卵粒，隨后身體會上下浮動數(shù)秒，產(chǎn)卵器緩慢收回；兩粒卵的產(chǎn)卵間隔時間平均為13.73 s，雌成蟲在葉片背部沿著從基部到端部的順序排列卵，卵塊的形狀和大小由產(chǎn)卵的位置決定，每排2～6 粒卵不等，其中以4 粒及5 粒卵居多，分別占24.00%和30.00%；最終所有卵排列呈長方形或菱形的卵塊，偶爾也存在近圓形卵塊，每個卵塊5～60 粒卵不等，其中以21～30 粒及31～40 粒 的 卵 塊 占 比 較 多，分 別 為34.46% 和36.25%。（3）停歇：在產(chǎn)卵結(jié)束后，雌成蟲不會迅速離開，而是在原地停留5～10 min 后才離開，在此期間觸角會偶爾上下活動，但未觀察到明顯的梳洗行為。完成上述一次完整的產(chǎn)卵過程后，益蝽雌成蟲會間隔2～7 d 繼續(xù)下一次產(chǎn)卵，很少有間隔1 d 繼續(xù)產(chǎn)卵的情況（圖1）。

圖1 益蝽雌成蟲產(chǎn)卵行為Fig.1 Oviposition behavior of femaleP.lewisi

2.2 益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上的卵塊分布

益蝽雌成蟲在A4 打印紙、牛皮紙、硫酸紙和紗布4種不同介質(zhì)上產(chǎn)的卵均以卵塊形式分布（圖2），表明益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上產(chǎn)的卵塊均較集中，但集中度不同。

圖2 益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上產(chǎn)的卵塊Fig.2 Egg mass produced byP.lewisifemale adults on different mediums

2.3 益蝽雌成蟲對不同介質(zhì)的產(chǎn)卵選擇性

2.3.1 益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵集中度

由圖3 可知，雌成蟲在4 種不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵集中度存在顯著差異（P＜0.05）。在不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵集中度由高到低依次為紗布32.54%＞A4 打印紙19.91%＞牛皮紙9.76%＞硫酸紙5.00%。紗布上的產(chǎn)卵集中度顯著高于其他3 種介質(zhì)，A4 打印紙上的產(chǎn)卵集中度顯著高于牛皮紙和硫酸紙，而牛皮紙上的產(chǎn)卵集中度與硫酸紙差異不顯著。

雌成蟲在上述4種折疊介質(zhì)上的產(chǎn)卵集中度之間也存在顯著差異。折疊紗布上的產(chǎn)卵集中度最高為38.86%，顯著高于其他3 種折疊介質(zhì)；折疊牛皮紙上的產(chǎn)卵集中度為30.41%，顯著高于折疊硫酸紙和折疊A4 打印紙；折疊A4 打印紙上的產(chǎn)卵集中度最低為22.98%，與折疊硫酸紙24.28%之間差異不顯著（圖3）。

雌成蟲在A4打印紙與折疊A4打印紙上的產(chǎn)卵集中度差異不顯著，但在紗布與折疊紗布、牛皮紙與折疊牛皮紙、硫酸紙與折疊硫酸紙介質(zhì)上的產(chǎn)卵集中度均存在顯著差異（圖3）。

圖3 益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵集中度Fig.3 Oviposition concentration ofP.lewisifemale adults on different mediums

2.3.2 益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵量 從表1可知，益蝽雌成蟲在A4 打印紙、牛皮紙、硫酸紙和紗布4種不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵量之間存在顯著差異。雌成蟲在紗布上的產(chǎn)卵量最高，顯著高于其他3 種介質(zhì)，在A4 打印紙上的產(chǎn)卵量顯著高于牛皮紙和硫酸紙，在硫酸紙上的產(chǎn)卵量最低，顯著低于其他3種介質(zhì)。同樣，雌成蟲在4種不同介質(zhì)上的總產(chǎn)卵量之間也存在顯著差異。其中A4 打印紙上的總產(chǎn)卵量最高，硫酸紙上最低；硫酸紙上的總產(chǎn)卵量顯著低于其他3 種介質(zhì)；A4 打印紙、紗布、牛皮紙兩兩之間的總產(chǎn)卵量差異不顯著。

益蝽雌成蟲在4種折疊介質(zhì)上的產(chǎn)卵量存在顯著差異。折疊紗布上的產(chǎn)卵量最高，顯著高于折疊A4打印紙和折疊硫酸紙，但與折疊牛皮紙之間差異不顯著。折疊A4 打印紙、折疊硫酸紙、折疊牛皮紙兩兩之間的產(chǎn)卵量差異不顯著。雌成蟲在4種折疊介質(zhì)上的總產(chǎn)卵量間差異不顯著，其中在折疊紗布上的總產(chǎn)卵量最高，在折疊硫酸紙上最低（表1）。

表1 益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵量和總產(chǎn)卵量Tab.1 Oviposition quantity and total oviposition quantity ofP.lewisifemale adults on different mediums

雌成蟲在牛皮紙與折疊牛皮紙、硫酸紙與折疊硫酸紙上的產(chǎn)卵量均存在顯著差異，但A4 打印紙與折疊A4 打印紙、紗布與折疊紗布差異不顯著。雌成蟲在A4 打印紙與折疊A4 打印紙、牛皮紙與折疊牛皮紙、紗布與折疊紗布上的總產(chǎn)卵量差異均不顯著（表1）。

2.3.3 益蝽雌成蟲在不同產(chǎn)卵介質(zhì)上的產(chǎn)卵持續(xù)時間 由圖 4可知，益蝽雌成蟲在未折疊處理的 4種產(chǎn)卵介質(zhì)上的產(chǎn)卵持續(xù)時間差異不顯著，由高到低依次為紗布（37.87 d）＞牛皮紙（36.27 d）＞A4 打印紙（36.07 d）＞硫酸紙（34.33 d）。在4種折疊介質(zhì)上的產(chǎn)卵持續(xù)時間差異也不顯著，在折疊紗布上的產(chǎn)卵持續(xù)時間最長（38.27 d），而折疊硫酸紙最短（35.13 d）。

圖4 益蝽雌成蟲在不同介質(zhì)上的產(chǎn)卵持續(xù)時間Fig.4 Oviposition duration ofP.lewisifemale adults on different mediums

2.4 不同介質(zhì)對益蝽卵孵化率的影響

由表2 可知，益蝽卵在折疊紗布、紗布、折疊A4打印紙、A4 打印紙、折疊牛皮紙、牛皮紙、折疊硫酸紙、硫酸紙上均能正常孵化，表明供試產(chǎn)卵介質(zhì)不會影響益蝽卵的存活。4 種產(chǎn)卵介質(zhì)的折疊與未折疊8種處理對益蝽卵孵化率的影響均不顯著。益蝽卵在 8種處理之間的孵化率由高到低依次為折疊A4 打印紙（90.84%）＞硫酸紙（90.72%）＞折疊牛皮紙（90.60%）＞折 疊 硫 酸 紙（90.48%）＞折 疊 紗 布（90.47%）＞紗布（90.40%）＞A4 打印紙（90.32%）＞牛皮紙（90.25%）。

表2 益蝽卵在不同介質(zhì)上的孵化率Tab.2 Hatching rate ofP.lewisieggs on different mediums

3 結(jié)論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)，益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵行為主要包括產(chǎn)卵位置搜尋、產(chǎn)卵、停歇3 個階段，結(jié)果與三葉蟲螢（Emeia pseudosauteri）[25]及 深 點 食 螨 瓢 蟲（Stethorus punctillum）[27]的產(chǎn)卵行為存在相似之處，開始產(chǎn)卵時均通過晃動觸角來搜尋產(chǎn)卵位置，且雌蟲均能多次產(chǎn)卵，但益蝽雌成蟲兩次產(chǎn)卵間會間隔一定的時間，這與天敵昆蟲東亞小花蝽（Orius sauteri）[21]和南方小花蝽（Orius similis）[22]具有連續(xù)產(chǎn)卵的習(xí)性不同，可能是因為益蝽屬于中等體型的天敵，其卵粒大需要積累的營養(yǎng)物質(zhì)較多，其卵發(fā)育成熟較小花蝽這類小型昆蟲慢。昆蟲雌成蟲喙和觸角在產(chǎn)卵場所搜尋中發(fā)揮著重要作用[28-29]，然而益蝽觸角在整個產(chǎn)卵過程中的具體作用有待深入研究。

益蝽雌成蟲產(chǎn)卵均以卵塊形式分布，但卵塊存在分散的普遍現(xiàn)象，可能是為了避免子代的食物資源競爭或自相殘食。然而產(chǎn)卵分散的問題不利于天敵昆蟲的人工規(guī)模繁育和利用，卵塊的集中收集對于天敵昆蟲的商品化應(yīng)用具有至關(guān)重要的作用，是天敵昆蟲卵塊有效利用的一個重要環(huán)節(jié)[8，19]。為解決這一問題，本試驗開展了雌成蟲對不同介質(zhì)的產(chǎn)卵選擇性研究，發(fā)現(xiàn)雌成蟲在不同介質(zhì)上產(chǎn)的卵均以卵塊形式分布，卵塊均較集中但集中度不同，其中在折疊紗布上的產(chǎn)卵集中度、產(chǎn)卵量和總產(chǎn)卵量均最高，且產(chǎn)卵持續(xù)時間最長，表明雌成蟲對4種產(chǎn)卵介質(zhì)中的折疊紗布具有最高的產(chǎn)卵偏好選擇性。光滑的產(chǎn)卵介質(zhì)會降低昆蟲的產(chǎn)卵量，如荔枝葉片光滑可減少荔枝蒂蛀蟲（Conopomorpha sinensis）的產(chǎn)卵[30]。雌成蟲選擇將卵產(chǎn)在粗糙的紗布表面上，而不是較光滑的硫酸紙上，可能由于粗糙的表面能提高卵的附著，使卵塊不易掉落，可解決益蝽雌成蟲產(chǎn)卵分散的問題，助力益蝽的室內(nèi)人工規(guī)模繁育和田間應(yīng)用。本研究結(jié)果還表明，將產(chǎn)卵介質(zhì)進行折疊處理后，相較于未折疊處理的介質(zhì)，益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵量存在增大的趨勢。這與前人研究結(jié)果相似，如MALINGA 等[18]研究發(fā)現(xiàn)，螽斯（Ruspolia differens）在折疊處理的塑料布上的產(chǎn)卵量更大，可以替代棉絮或天然材料的產(chǎn)卵介質(zhì)；侯崢嶸等[17]研究表明，異色瓢蟲（Harmonia axyridis）在條狀折疊紙片上的產(chǎn)卵量大、集中度高。出現(xiàn)這一現(xiàn)象可能是因為折疊處理模擬出昆蟲寄主植物葉片的褶皺部分，為昆蟲提供了產(chǎn)卵所需的遮蔽場所，更有利于昆蟲的產(chǎn)卵。產(chǎn)卵介質(zhì)的顏色及軟硬程度也會對昆蟲的產(chǎn)卵造成影響[31-32]。本研究中，硫酸紙不管是否經(jīng)過折疊處理，益蝽的產(chǎn)卵量均低于其他介質(zhì)，是否由于硫酸紙的顏色為半透明白色而干擾益蝽的視覺，還有待進一步研究。本研究中，折疊與未折疊的產(chǎn)卵介質(zhì)對益蝽卵孵化率的影響差異不顯著，所有處理組的益蝽卵孵化率均較高，超過90.00%，與不同介質(zhì)對異色瓢蟲卵孵化率的影響研究結(jié)果相似[17]，表明產(chǎn)卵介質(zhì)對益蝽卵的孵化率影響不大。

本研究結(jié)果表明，折疊紗布是室內(nèi)規(guī)模繁育益蝽的有效產(chǎn)卵介質(zhì)，以折疊紗布作為產(chǎn)卵介質(zhì)時，益蝽的產(chǎn)卵集中度高，可有效解決雌成蟲產(chǎn)卵分散的問題；同時，益蝽雌成蟲的產(chǎn)卵量大且卵的孵化率高。此外，供試產(chǎn)卵介質(zhì)材料成本低且易獲得，還可以循環(huán)多次使用，有利于益蝽卵產(chǎn)品的保存、包裝、運輸和應(yīng)用等。