郭俊杰,季清娥,王 波,陳家驊
(福建農(nóng)林大學(xué)益蟲研究所,福建福州 350002)
隨著果蔬貿(mào)易、交通運(yùn)輸?shù)娜找骖l繁,桔小實(shí)蠅Bactrocera dorsalis (Hende1)在我國的危害從南到北不斷擴(kuò)大,造成多省受害損失逐年加重(李達(dá)林等,2011;李云明等,2012)。阿里山潛蠅繭蜂Fopius arisanus (Sonan)隸屬于膜翅目Hymenoptera,繭蜂科Braconidae,潛蠅繭蜂亞科Opiinae,是多種實(shí)蠅害蟲的高效寄生蜂,對(duì)桔小實(shí)蠅的田間寄生率最高能到達(dá)76.5% (Rousse et al.,2006)。自2005年以來,福建農(nóng)林大學(xué)益蟲研究所長(zhǎng)期在田間大量釋放人工飼養(yǎng)的阿里山潛蠅繭蜂,用于控制福建桔小實(shí)蠅的危害,效果顯著(鄭思寧等,2013)。但隨寄主桔小實(shí)蠅在我國不斷向北擴(kuò)張 (汪恩國等,2013,屈海學(xué)等,2013),阿里山潛蠅繭蜂能否隨寄主遷移而在全國更大范圍內(nèi)定殖控制桔小實(shí)蠅有待研究。為此本文對(duì)阿里山潛蠅繭蜂過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)定,可為該蜂在低溫地區(qū)定殖提供理論依據(jù)。
阿里山潛蠅繭蜂來源于室內(nèi)以桔小實(shí)蠅卵為寄主人工飼養(yǎng)的種群,約第60 代。飼養(yǎng)條件:幼蟲在光周期為L(zhǎng)∶D=12∶12,相對(duì)濕度為75%±5%,溫度為25℃±1℃下進(jìn)行飼養(yǎng),成蜂在光周期為L(zhǎng)∶D=12∶12,相對(duì)濕度為60%±5%,溫度為24℃±1℃的環(huán)境中進(jìn)行飼養(yǎng)。
手持式熱敏電阻溫度計(jì)(型號(hào):HH509,美國OMEGA 公司;誤差范圍0.1℃),低溫冰箱(型號(hào):BCD-196DTA,青島海爾有限公司),智能人工氣候箱(型號(hào):PRX-250B,寧波海曙賽福實(shí)驗(yàn)儀器廠)。
1.3.1 阿里山潛蠅繭蜂不同發(fā)育階段過冷卻點(diǎn)(SCP)和結(jié)冰點(diǎn)(FP)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)前先將溫度計(jì)的熱敏探頭固定在一塊厚薄均勻、平整的泡沫板上,然后將待測(cè)阿里山潛蠅繭蜂蟲體對(duì)準(zhǔn)熱敏探頭,用透明膠帶將其固定在泡沫板上,在蟲體上方蓋一層脫脂棉,調(diào)整棉花厚度,使溫度計(jì)的降溫速率控制在1℃/min (李毅平等,1998)。將處理好的蟲體連同泡沫板一起放進(jìn)溫度為-30℃的低溫冰箱中。熱敏電阻溫度計(jì)顯示屏上的溫度開始下降,當(dāng)降至蟲體結(jié)冰溫度時(shí),蟲體會(huì)迅速釋放大量潛熱,使蟲體溫度驟然上升,此時(shí)溫度開始上升的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為蟲體的過冷卻點(diǎn),溫度上升到一定程度后又突然開始下降,溫度上升的最高點(diǎn)即為蟲體結(jié)冰點(diǎn)。
分別對(duì)阿里山潛蠅繭蜂老熟幼蟲;1 d 齡、5 d齡、9 d 齡的蛹進(jìn)行過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的測(cè)定。每個(gè)處理各25 頭。
1.3.2 阿里山潛蠅繭蜂不同日齡雌雄成蜂過冷卻點(diǎn)(SCP)和結(jié)冰點(diǎn)(FP)的測(cè)定
分別對(duì)1 d 齡、7 d 齡、14 d 齡和21 d 齡的阿里山潛蠅繭蜂雌雄成蜂,按照1.3.1 的方法測(cè)定其過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)。每個(gè)處理雌雄成蜂各25 頭。
采用SPSS 17.0 和Excel 2007 軟件處理。方法采用單因素方差分析和Duncan's 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較阿里山潛蠅繭蜂過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)、成蜂寄生率及子代羽化率的差異。
表1 顯示阿里山潛蠅繭蜂老熟幼蟲、不同日齡蛹的SCP 和EP 值變化趨勢(shì)一致,由低到高分別為:5 d 齡蛹﹤9 d 齡蛹﹤1 d 齡蛹﹤老熟幼蟲,老熟幼蟲與蛹差異顯著,1 d 齡蛹與9 d 齡蛹無顯著差異,但二者均與5 d 齡蛹差異顯著;各SCP 及FP 值分布范圍均有一定寬度,1 d 齡蛹和5 d 齡蛹的SCP 分布范圍相當(dāng),均大于9 d 齡蛹和老熟幼蟲,而老熟幼蟲變化幅度最窄,見圖1;1 d 齡蛹的FP 值變化幅度最大,其次是5 d 齡蛹和9 d 齡蛹,老熟幼蟲的FP 值變化幅度最窄。
表2、3 顯示雌、雄成蜂的SCP 和FP 值隨日齡的變化相似,均是7 d 齡最低,21 d 齡最高;且相同日齡,雌蟲SCP 和FP 值明顯低于雄蟲。
表2 顯示雌雄成蜂的SCP 值均是7 d 齡和14 d齡的二者間無顯著性差異。
表1 阿里山潛蠅繭蜂老熟幼蟲、不同日齡蛹的過冷卻點(diǎn)(SCP)和結(jié)冰點(diǎn)(FP)Tab 1 The supercooling points and freezing points of mature larvae,pupae at different day-old of F.arisanus
圖1 阿里山潛蠅繭蜂老熟幼蟲、不同日齡蛹的過冷卻點(diǎn)(SCP)頻次分布Fig.1 The range of supercooling points of mature larvae,pupae at different day-old of F.arisanus
對(duì)于雌蜂,7 d 齡和14 d 齡均較1 d 齡和21 d齡雌蟲的SCP 值低,且與1 d 齡和21 d 齡間差異顯著;而1 d 齡和21 d 齡間也存在顯著差異。對(duì)于雄蜂,1 d 齡和14 d 齡間的SCP 值無顯著性差異;但1 d 齡與7 d 齡以及與21 d 齡間差異顯著;21 d 齡與其他組間均存在顯著性差異。
雌雄蜂的SCP 值變化幅度均相當(dāng),且幅度變化不顯著,見圖2。
表3 顯示雌雄蜂的FP 值1 d、7 d、14 d 齡的FP 值間無顯著性差異,但均與21 d 齡間差異顯著;各日齡雌雄蜂的FP 值分布范圍相當(dāng),幅度變化不大。
表2 阿里山潛蠅繭蜂不同日齡雌、雄成蜂過冷卻點(diǎn)(SCP)Table 2 The supercooling points of female and male adults at different day-old of F.arisanus
圖2 阿里山潛蠅繭蜂不同日齡雌雄成蜂過冷卻點(diǎn)SCP 值頻次分布Fig.2 The range of supercooling points of female and male adults at different day-old of F.arisanus
表3 阿里山潛蠅繭蜂不同日齡雌、雄成蜂結(jié)冰點(diǎn)(FP)Table 3 The freezing points of female and male adults at different day-old of F.arisanus
昆蟲作為變溫動(dòng)物對(duì)溫度的調(diào)節(jié)和適應(yīng)能力均較差,溫度突然變化對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖均帶來較大影響(Denlinger et al.,1988)。對(duì)于生物防治中的引進(jìn)天敵昆蟲而言,其耐寒性及越冬策略是影響該種昆蟲在新環(huán)境中能否建立種群和長(zhǎng)效控制當(dāng)?shù)睾οx的重要因素之一。而昆蟲過冷卻點(diǎn)是衡量昆蟲致死低溫的一個(gè)有效指標(biāo),與昆蟲的低溫忍耐能力密切相關(guān) (MacDonald et al.,2000)。
過冷卻點(diǎn)是昆蟲耐寒能力強(qiáng)弱的重要指標(biāo),較強(qiáng)過冷卻能力會(huì)使昆蟲在低溫脅迫下保持過冷卻狀態(tài),但其體液不會(huì)結(jié)冰,昆蟲的耐寒能力由此得以提高。阿里山潛蠅繭蜂老熟幼蟲過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)均最高,且變化幅度窄,而5 d 齡蛹的過冷卻點(diǎn)較其他蟲態(tài)都低,雌雄成蜂的過冷卻點(diǎn)差異不顯著,且相同日齡,雌蜂過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)要低于雄蜂,可能原因是阿里山潛蠅繭蜂是卵—蛹的跨期寄生蜂,卵、幼蟲和蛹均在寄主內(nèi)發(fā)育,老熟幼蟲即將化蛹對(duì)低溫敏感,5 d 齡蛹處于蛹發(fā)育的中期,這一階段各器官分化基本完成,因而較耐低溫,而雌雄成蜂的個(gè)體大小、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等有差異,目前已有很多實(shí)例(景曉紅等,2002、2003;Leather et al.,1993;Kostal et al.,2000;Worland et al.,2006)證明這一觀點(diǎn)。阿里山潛蠅繭蜂不同發(fā)育階段的過冷卻點(diǎn)、結(jié)冰點(diǎn)與其能否隨寄主桔小實(shí)蠅的北擴(kuò)而定殖的相關(guān)性需要進(jìn)一步結(jié)合氣象等資料進(jìn)行深入的研究。
Reference)
Li DL,Wang EG.Model study of oriental fruit fly (Bactrocera dorsalis Hendel)occurrence and dynamic in citrus orchard [J].Journal of Agriculture,2011,1 (6):23-28.[李達(dá)林,汪恩國.柑橘園柑橘小實(shí)蠅入侵?jǐn)U散規(guī)律與危害動(dòng)態(tài)模型研究[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2011,1 (6):23-28]
Li YM,Gu YQ,Xiang SY,et al.Effect of Bactrocera dorsalis to the production of citrus [J].Northern Horticulture,2012,(9):133-134.[李云明,顧云琴,項(xiàng)順堯,等.柑橘小實(shí)蠅對(duì)柑橘產(chǎn)量的影響[J].北方園藝,2012,(9):133-134]
Wang EG,Wang YC,Yu SH,et al.Population dynamics of the oriental fruit fly (Bactrocera dorsalis)in citrus orchard at Linhai,Zhejiang Province,China [J].Journal of Biosafety,2013,22 (2):91-96.[汪恩國,王永才,余山紅,等.臨海柑橘園橘小實(shí)蠅種群數(shù)量消長(zhǎng)規(guī)律[J].生物安全學(xué)報(bào),2013,22 (2):91-96]
Qu HX,Sun JS.Observation of the living habit of Bactrocera dorsalis[J].Chinese Horticulture Abstract,2013,2:51,62.[屈海學(xué),孫靜雙.北京地區(qū)橘小實(shí)蠅的生活習(xí)性觀[J].中國園藝文摘,2013,2:51,62]
Rousse P,Gourdon F,Quiliei S.Host specificity of the egg pupal parasitoid Fopius arisanus (Hymenoptera:Braconidae) in La Réunion [J].Biological Control,2006,37:284-290.
Zheng SN,Huang JC,Ye GZ,et al.The field control of Bactrocera dorsalis (Hendel)with parasitoid and sterile male [J].Acta Ecologica Sinica,2013,33 (6):1784-1790.[鄭思寧,黃居昌,葉光褶,等.應(yīng)用寄生蜂和不育雄蟲防控田間橘小實(shí)蠅[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33 (6):1784-1790]
Li YP,Gong H.Insect cryobiology:II.Ice nucleator agents (ice nucleator proteins) and insect antifreeze [J].Entomological Knowledge,2000,37 (4):250-254.[李毅平,龔和.昆蟲低溫生物學(xué):Ⅱ.冰核物質(zhì) (冰核蛋白)和昆蟲的耐凍性[J].昆蟲知識(shí),2000,37 (4):250-254]
Denlinger DL,Lee REJr.Physiology of cold sensitivity.In:Hallman GJ,Denlinger DL,eds.Temperature Sensitivity in Insects and Application in Integrated Entomology [M].25:159-1661.Pest Management.Westview Press,Boulder,Co.,1988,55-95.
MacDonald JR,Head J,Bale JS,et al.Cold tolerance,overwintering and establishment potential of Thrips palmi [J].Physiological Entomology,2000,25:159-166.
Jing XH,Kang L.Seasonal changes in the supercooling point of overwintering eggs of Locusta migratoria [J].Entomological Knowledge,2003,40 (4):326-328.[景曉紅,康樂.飛蝗越冬卵過冷卻點(diǎn)的季節(jié)性變化及生態(tài)學(xué)意義[J].昆蟲知識(shí),2003,40 (4):326-328]
Jing XH,Kang L.Research progress in insect cold hardiness [J].Acta Ecologiac Sinica,2002,22 (12):2202-2207.[景曉紅,康樂.昆蟲耐寒性研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2002,22 (12):2202-2207]
Kostal V,Slachta M,Simek P.Cryoprotective role of polyolsindependent of the increase in supercooling capacity in diapausing adults of Pyrrhocoris apterus (Heteroptera:Insecta) [J].Biochemistry and Physiology (B),2001,130:3365-3741.
Worland MR,Leinaas HP,Ghown SL.Supercooling point frequency distributions in Collembola are affected by moulting [J].Functional Ecology,2006,20 (2):323-329.
Leather SR,Walters KFA,Bale JS.The Ecology of Insect Overwintering[M].Cambridge:Cambridge University Press,1993.