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      天牛卵寄生蜂研究進(jìn)展及應(yīng)用前景

      2020-09-09 07:16:26張彥龍唐艷龍王小藝曹亮明楊忠岐
      林業(yè)科學(xué)研究 2020年4期
      關(guān)鍵詞:松褐寄生蜂小蜂

      張彥龍,唐艷龍,王小藝,曹亮明,楊忠岐*

      (1. 國(guó)家林業(yè)和草原局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家林業(yè)和草原局生物防治工程技術(shù)研究中心,中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所,北京 100091;2. 遵義師范學(xué)院生物與農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,貴州 遵義 563002)

      “天牛”是天??疲–erambycidae)昆蟲(chóng)的統(tǒng)稱,包含了我國(guó)危害最嚴(yán)重、最難治理的農(nóng)林害蟲(chóng)。它們通常鉆蛀危害,習(xí)性隱蔽,很難被常規(guī)的化學(xué)藥品接觸,因此這類害蟲(chóng)的防控一直是農(nóng)林上的難題。所有針對(duì)天牛類害蟲(chóng)的防治措施中,利用天敵昆蟲(chóng)防治是綠色且最有效的措施之一。無(wú)論哪種防治措施,入手點(diǎn)應(yīng)是選擇治理對(duì)象生長(zhǎng)發(fā)育的脆弱時(shí)期,例如防治天牛類害蟲(chóng)要選擇成蟲(chóng)期和卵期。天牛的成蟲(chóng)期是補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)、繁殖、擴(kuò)散的時(shí)期,此時(shí)蟲(chóng)體暴露,多數(shù)種類還需不斷取食植物補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng),此階段采取化學(xué)防治、信息素和物理防治最為有效。卵期是天牛生活史中最脆弱的時(shí)期:卵一般產(chǎn)于淺層樹(shù)皮下或樹(shù)皮裂縫中,不會(huì)自行移動(dòng),難以躲避天敵,容易被一些寄生蜂寄生,如果將這些卵期寄生蜂加以利用,就可將天牛的種群數(shù)量控制在造成危害之前。因此研究和利用天牛卵期寄生蜂,可為天牛有效的綠色防控提供支撐。

      國(guó)內(nèi)外對(duì)昆蟲(chóng)卵寄生蜂的研究很多,證實(shí)了卵寄生蜂對(duì)害蟲(chóng)有著非常好的控制作用,但是對(duì)天牛類的卵寄生蜂研究很少。赤眼蜂是國(guó)內(nèi)外研究最多且最早被用于防治實(shí)踐的卵寄生蜂,F(xiàn)landers 最早在1929年就開(kāi)始了對(duì)赤眼蜂的研究[1],國(guó)內(nèi)對(duì)赤眼蜂(Trichogrammaspp.)的研究也很多[2-3],例如利用赤眼蜂防治松毛蟲(chóng)[4]和玉米螟[5],取得了良好的防效。我國(guó)也是利用卵寄生蜂較早的國(guó)家,在1974年就利用平腹小蜂(Anastatussp.)防治荔枝蝽象(Tessaratoma papillosa)[6];在1980年,就已利用稻飛虱纓小蜂(Anagrus nilaparvatae)防治稻飛虱(Nilaparvata lugens)[7]。最近,我國(guó)學(xué)者也對(duì)舞毒蛾卵寄生蜂——大蛾卵跳小蜂(Ooencyrtus kuwanae)進(jìn)行了初步探討[8]。害蟲(chóng)卵寄生蜂的研究中鮮見(jiàn)對(duì)天牛類卵寄生蜂的報(bào)道,在美國(guó)加州,雙斑佛天牛跳小蜂(Avetianella longoi)成功控制了兩種桉樹(shù)天牛反曲佛天牛(Phoracantha recurva)和雙斑佛天牛(P. semipunctata)的危害,大大降低了桉樹(shù)死亡率[9]。Yang 等報(bào)道了松褐天牛(Monochamus alternatus)卵寄生蜂松褐天牛卵金小蜂(Callimomoides monochaphagae)在林間對(duì)松褐天牛的自然寄生率最高能達(dá)到12.6%,該卵寄生蜂對(duì)生物防治松褐天牛具有十分重要的意義[10]。足見(jiàn)天牛卵寄生蜂作為天牛類害蟲(chóng)重要的生防物有著巨大的潛力,為了更好的研究和利用天牛卵寄生蜂,筆者收集并分析了前人有關(guān)天牛卵寄生蜂的研究文獻(xiàn),以期學(xué)習(xí)和借鑒前人的研究成果和經(jīng)驗(yàn),也為國(guó)內(nèi)外天牛卵寄生蜂的研究提供參考。

      1 天牛卵寄生蜂種類調(diào)查和新種記述

      物種調(diào)查和分類是開(kāi)展其他研究的基礎(chǔ),所以天牛卵寄生蜂種類的調(diào)查和分類工作十分重要,根據(jù)現(xiàn)狀來(lái)看,在全世界范圍內(nèi)此方面的研究薄弱。美國(guó)對(duì)寄生在桉樹(shù)雙斑佛天牛的卵寄生蜂——雙斑佛天牛跳小蜂研究最多,且已經(jīng)應(yīng)用于生物防治上,Siscaro 首先發(fā)現(xiàn)并發(fā)表了此蜂[11]。Schmidt和Noyes記述了澳大利亞2個(gè)寄生核桃刺突鋸天牛(Agrianome spinicollis)卵的跳小蜂新種——側(cè)黃天牛跳小蜂(Baeoanusia xanthopleuron)和庫(kù)氏膜紋跳小蜂(Avetianella coombsi),并簡(jiǎn)要記述了它們的生物學(xué)特性[12]。Delvare 等發(fā)現(xiàn)了1種在法國(guó)寄生星天牛(Anoplophora chinensis)的卵寄生蜂新種——星天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂(Aprostocetus anoplophorae)[13]。Ebrahim 發(fā)現(xiàn)了1種伊朗的寄生巴旦木枝天牛(Osphranteria coerulescens)卵寄生蜂新種——巴旦木天牛卵跳小蜂(Ooencyrtus ferdowsii)。以上分類學(xué)家僅對(duì)發(fā)表的天牛卵寄生蜂的生物學(xué)特性作了簡(jiǎn)單記述[14],而沒(méi)有深入探討和研究。

      我國(guó)受天牛類害蟲(chóng)危害十分嚴(yán)重,對(duì)天牛天敵的研究相對(duì)較多。Miwa 和 Sonan記述了我國(guó)臺(tái)灣寄生星天牛卵的1種嚙小蜂新種——星天牛卵嚙小蜂(Aprostocetus fukutai)[15]。廖定熹等發(fā)表了1種寄生云斑天牛(Batocera horsfieldi)卵的跳小蜂新屬新種——云斑天牛卵跳小蜂(Oophagus batocerae)[16]。LaSalle 和 Huang記述發(fā)表了我國(guó)寄生桑天牛(Apriona germari)卵的1種嚙小蜂新種——桑天牛卵長(zhǎng)尾嚙小蜂(A.prolixus)[17]。汪永俊和趙自成在江蘇發(fā)現(xiàn)寄生桑天牛卵的寄生蜂——桑天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂(Aprostocetussp.),對(duì)其形態(tài)特征、生活史和習(xí)性、寄生率進(jìn)行了初步研究,此蜂很可能是A. prolixus[18]。徐志宏和何俊華發(fā)現(xiàn)了1種寄生云斑天牛卵的跳小蜂新種——短跗皂莫跳小蜂(Zaommoencyrtus brachytarsus)[19](本種的屬名應(yīng)為Cerchysella,見(jiàn)Yanget al.[20])。張彥周等發(fā)現(xiàn)了寄生在合歡雙條天牛(Xystrocera globosa)卵的一個(gè)跳小蜂新種——合歡天牛卵膜紋跳小蜂(Avetianella xystrocerae)[21]。嚴(yán)巍等在上海發(fā)現(xiàn)了危害懸鈴木的星天牛的2種卵寄生蜂,即長(zhǎng)尾嚙小蜂(Aprostocetussp.)和平腹小蜂(Anastatussp.)[22],這兩種蜂對(duì)懸鈴木上的星天牛種群控制起到一定作用。其中的長(zhǎng)尾嚙小蜂極有可能與Miwa 和 Sonan記述的種相同,為A. fukutai[15]。

      在國(guó)內(nèi)外對(duì)天牛卵寄生蜂種類的調(diào)查和新種記述很少,屬于零星發(fā)表,不系統(tǒng),自然界可能存在大量的種類尚未挖掘出來(lái)。天??剖抢ハx(chóng)綱中較大的類群,全世界天牛種類約有45 000種,至2005年止,我國(guó)天牛記錄已有3 100余種[23],以每種天牛上有1種卵寄生蜂來(lái)計(jì)算,我國(guó)的天牛卵寄生蜂還有很大的開(kāi)發(fā)潛力。這些卵寄生蜂是防治天牛類害蟲(chóng)的重要天敵資源。鑒于我國(guó)受天牛危害嚴(yán)重的現(xiàn)狀,系統(tǒng)調(diào)查重要的天牛卵寄生蜂,開(kāi)展分類學(xué)研究十分迫切。

      2 天牛卵寄生蜂生物學(xué)特性

      對(duì)有利用價(jià)值的天牛卵寄生蜂開(kāi)展生物學(xué)特性研究對(duì)于后期的應(yīng)用有重要意義。Hanks等對(duì)從澳大利亞引進(jìn)到美國(guó)加利福尼亞州的雙斑佛天牛跳小蜂開(kāi)展研究,包括寄主的選擇,生殖生物學(xué),生長(zhǎng)發(fā)育特性等內(nèi)容,認(rèn)為該蜂可作為一種生物防治雙斑佛天牛的優(yōu)秀天敵加以利用[24]。Luhring等研究了雙斑佛天牛跳小蜂對(duì)反曲佛天牛和雙斑佛天牛的適應(yīng)性。發(fā)現(xiàn)該卵跳小蜂對(duì)這兩種天牛的卵喜好性有差別,卵齡對(duì)寄生率影響不大[9]。Luhring利用反曲佛天牛和雙斑佛天牛卵繁殖雙斑佛跳小蜂數(shù)代后,測(cè)試了后代對(duì)這兩種天牛卵寄生的適應(yīng)性,發(fā)現(xiàn)兩種寄主卵繁育的后代對(duì)雙斑佛天牛卵的寄生偏好性和寄生后的存活率均高于反曲佛天牛卵;卵齡對(duì)產(chǎn)卵偏好性和存活率影響不大[25]。后來(lái)的研究證實(shí)了是由于反曲佛天牛卵對(duì)該卵寄生蜂產(chǎn)生的防御策略導(dǎo)致了雙斑佛天牛跳小蜂寄生存活率較低[26]。在前期生物學(xué)特性研究的基礎(chǔ)上,美國(guó)利用此蜂開(kāi)展了對(duì)桉樹(shù)雙斑佛天牛防治,防治效果明顯。釋放該天敵后,雙斑佛天牛的種群數(shù)量下降,天牛危害的寄主桉樹(shù)的死亡率也隨之下降。目前雙斑佛天牛跳小蜂已經(jīng)在美國(guó)加利福尼亞州定居,已使雙斑佛天牛的種群數(shù)量明顯下降,桉樹(shù)的死亡率也明顯降低,說(shuō)明這種卵寄生蜂的有效性,也為利用其他天牛卵寄生蜂防治天牛提供了成功的范例。

      相對(duì)于國(guó)外,國(guó)內(nèi)對(duì)天牛卵寄生蜂生物學(xué)方面的研究更多。黃大莊等在河北省清西陵調(diào)查了桑天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂的自然控制作用,發(fā)現(xiàn)其對(duì)桑天牛卵的寄生率為9.11%[27]。閻曄輝等也對(duì)這個(gè)卵寄生蜂的生物學(xué)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究,包括分布、寄生行為、形態(tài)及生活習(xí)性(學(xué)名用的是A. fukutai,我國(guó)寄生在桑天牛卵的嚙小蜂應(yīng)為A. prolixus)[28]。何學(xué)友等在福建沿海地區(qū)調(diào)查發(fā)現(xiàn)了星天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂(A. fukutai)寄生木麻黃上星天牛卵,寄生率達(dá)58.7%,它在自然控制這種對(duì)沿海防護(hù)林造成重大危害的天牛上發(fā)揮著巨大作用,并對(duì)其形態(tài)特征、生活史、生活習(xí)性作了描述[29]。劉輝芳等對(duì)桑天牛卵嚙小蜂(A. prolixus)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,包括形態(tài)特征、雌雄生殖系統(tǒng)、生活史、雌雄性比、寄生情況和有效積溫等[30]。王志剛等研究了桑天牛卵嚙小蜂的寄生生物學(xué),發(fā)現(xiàn)1頭雌蜂只寄生1粒桑天牛卵;成蜂羽化后1~3 d蜂齡的雌蜂寄生寄主的能力較高;而且最喜歡寄生在寄主產(chǎn)后1~3 d的桑天牛卵粒[31]。黃大莊等對(duì)桑天牛卵長(zhǎng)尾嚙小蜂進(jìn)行了繁殖生物學(xué)研究,初步掌握了此蜂的繁殖、儲(chǔ)存,為應(yīng)用于生物防治奠定了基礎(chǔ)。松褐天牛卵金小蜂是1種內(nèi)寄生松褐天牛卵(圖1)的寄生蜂(圖2),在我國(guó)安徽九華山發(fā)現(xiàn)[32],2014年作為新種發(fā)表[10]。研究發(fā)現(xiàn)林間的自然寄生率最高能達(dá)到12.6%,雌雄性比接近2∶1。該卵寄生蜂的發(fā)現(xiàn)和利用在防治松材線蟲(chóng)(Bursaphelenchus xylophilus)傳播媒介松褐天牛上也有重要價(jià)值。已有的研究表明,桑天牛卵嚙小蜂和天牛卵長(zhǎng)尾嚙小蜂在我國(guó)分布比較廣泛,在有的林分中的寄生率比較高[33],以河北農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究最深入,為此兩種卵寄生蜂在生物防治應(yīng)用上打下了良好的基礎(chǔ)。

      圖1 馬尾松樹(shù)皮表面松褐天牛產(chǎn)卵刻槽(左)與產(chǎn)于樹(shù)皮下的松褐天牛卵(右)Fig. 1 Egg(Right) and egg scars(Left) of Monochamus alternatus in the bark of Pinus massoniana

      我國(guó)研究者還利用分子生物學(xué)手段對(duì)卵寄生蜂進(jìn)行了深入研究。袁芳芳等提取了桑天牛卵嚙小蜂DNA,特別對(duì)RAPD-PCR反應(yīng)體系進(jìn)行了優(yōu)化,為天牛卵寄生蜂的分子生物學(xué)研究奠定基礎(chǔ)[34],并將我國(guó)的桑天牛卵嚙小蜂分為2個(gè)類群[35],她們還采用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳的方法測(cè)定了桑天牛卵嚙小蜂寄生后桑天牛卵內(nèi)蛋白質(zhì)的變化情況,根據(jù)蛋白條帶的變化判斷出前3天是寄生成功與否的關(guān)鍵時(shí)期[36]。王達(dá)等研究了桑天牛卵嚙小蜂孤雌生殖是否與體內(nèi)沃爾巴克體之間存在關(guān)系,但經(jīng)研究未發(fā)現(xiàn)該小蜂雌性個(gè)體體內(nèi)存在沃爾巴克氏體[37]。

      王樹(shù)香等對(duì)2種卵寄生蜂——桑天牛卵嚙小蜂和天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂觸角感器的超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較,共發(fā)現(xiàn)有6種觸角感器,并對(duì)感器的功能進(jìn)行了分析:兩種天牛卵寄生蜂觸角感器的種類、數(shù)量及分布模式在種間沒(méi)有明顯差異,但在同種內(nèi)雌雄個(gè)體之間感器類型和數(shù)量的差異顯著[38]。屈平等利用掃描電鏡對(duì)桑天牛卵嚙小蜂雌成蟲(chóng)形態(tài)特征進(jìn)行了觀察[39]。由于天牛卵寄生蜂個(gè)體很小,分類鑒定比較困難,通過(guò)微形態(tài)特征,可準(zhǔn)確鑒定種類,他的研究為卵寄生蜂準(zhǔn)確鑒定提供了精確的方法。蘇筱雨等對(duì)桑天牛卵嚙小蜂不同發(fā)育階段幼蟲(chóng)、蛹等蟲(chóng)態(tài)進(jìn)行了顯微觀察和描述,為區(qū)分幼蟲(chóng)齡期提供了依據(jù)[40]。

      天牛卵寄生蜂生物學(xué)的研究是利用的基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)外目前僅對(duì)3種天牛卵寄生蜂的生物學(xué)研究比較透徹,初步滿足了人工繁育的要求。其中雙斑佛天牛跳小蜂作為生物防治的天敵從澳大利亞引進(jìn)到美國(guó)加利福尼亞州,野外每個(gè)天牛卵可繁育5頭蜂[24],而中國(guó)的桑天牛卵長(zhǎng)尾嚙小蜂為單寄生,1頭天牛卵僅可繁育1頭小蜂,繁育和利用起來(lái)相對(duì)困難。因此,在選擇卵寄生蜂作為生防物時(shí),可將單卵寄生數(shù)量作為選擇標(biāo)準(zhǔn)。

      圖2 松褐天牛卵金小蜂的幼蟲(chóng)和成蟲(chóng):幼蟲(chóng)(左);雄成蟲(chóng)(中);雌成蟲(chóng)(右)Fig. 2 The larva and adult of Callimomoides monochaphagae: Larva(Left); male adult (Middle); female adult (Right)

      3 天牛卵寄生蜂行為學(xué)及行為學(xué)機(jī)制研究

      寄生蜂的行為學(xué)機(jī)制一直是寄生蜂研究的熱門和重點(diǎn)。寄生蜂的行為主要受化學(xué)信息物質(zhì)調(diào)控,它在寄主搜索、寄主定位、寄主選擇、寄主識(shí)別和與產(chǎn)卵行為等方面都離不開(kāi)化學(xué)信息物質(zhì)調(diào)控[41-42]。Vinson認(rèn)為卵寄生蜂是一種特殊的寄生蜂,寄生的對(duì)象是固著不動(dòng)的寄主蟲(chóng)態(tài),相比活動(dòng)的蟲(chóng)態(tài)更難以發(fā)現(xiàn),他認(rèn)為卵寄生蜂采用多種策略來(lái)應(yīng)對(duì)“短暫”的資源——寄主卵。比如,僅在新鮮的寄主卵內(nèi)產(chǎn)卵;延遲和停止寄主卵的發(fā)育;在產(chǎn)后時(shí)間較長(zhǎng)的“老卵”上寄生時(shí)自身會(huì)加速發(fā)育等[43]。所有以上的行為、策略均由信息化學(xué)物質(zhì)調(diào)控,不同類型的信息化學(xué)物質(zhì)在調(diào)控卵寄生蜂成功寄生的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。

      3.1 天牛卵寄生蜂遠(yuǎn)距離定位寄主棲境

      寄生蜂總會(huì)伴隨植食性昆蟲(chóng),植食性昆蟲(chóng)離不開(kāi)植物。植物揮發(fā)性物質(zhì)作為化學(xué)信息物質(zhì)在“植物-害蟲(chóng)-天敵”三層營(yíng)養(yǎng)系統(tǒng)中起著重要作用,它不僅為植食性害蟲(chóng)尋找寄主植物提供信息,也為寄生蜂寄主棲境定位提供線索[44]。仇蘭芬等對(duì)桑天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂的寄主搜索行為進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)受天牛危害的桑樹(shù)枝條氣味對(duì)其引誘作用明顯,桑天牛雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵時(shí)的產(chǎn)卵刻槽形狀也對(duì)該小蜂的寄主搜索行為有一定的指示作用,而寄主卵的引誘作用卻不明顯[45]。李繼泉等對(duì)桑天牛卵嚙小蜂的寄主選擇定位行為進(jìn)行了研究[46]。對(duì)正常桑樹(shù)枝條、機(jī)械損傷枝條、桑天牛咬食和產(chǎn)卵枝條、桑天牛蟲(chóng)糞及雌雄兩性桑天牛所釋放的揮發(fā)物分別進(jìn)行了測(cè)定,發(fā)現(xiàn)各個(gè)處理的桑樹(shù)枝條均對(duì)寄生蜂有顯著的引誘作用。其中以桑天牛已產(chǎn)卵的桑枝引誘活性最大;桑天牛蟲(chóng)糞對(duì)寄生蜂也具有引誘活性;而桑天牛蟲(chóng)糞中的化學(xué)信息物質(zhì)在該小蜂的微棲境確定過(guò)程中起著重要作用。小蜂對(duì)產(chǎn)卵桑枝段的選擇幾率明顯高于正常桑枝段和桑天牛雌蟲(chóng)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)取食的桑枝段;天牛的產(chǎn)卵刻槽表面存在著與該卵寄生蜂寄主識(shí)別相關(guān)的信息物質(zhì),據(jù)此,他們將該寄生蜂產(chǎn)卵寄生行為按時(shí)間順序分了四個(gè)步驟:棲境與微棲境的選擇定位-微棲境接受行為-寄主發(fā)現(xiàn)-寄主識(shí)別。楊元對(duì)引誘桑天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂尋找寄主的化學(xué)信息物質(zhì)進(jìn)行了提取,表明萜烯類化合物在桑枝受害后含量升高,1,6-庚二炔是桑天牛蟲(chóng)糞揮發(fā)物中含量最高的物質(zhì),β-蒎烯、E-2-己烯醛、乙酸-3-己烯酯在標(biāo)樣濃度為1%時(shí)小蜂的反應(yīng)最強(qiáng)烈[47-48]。

      綜合以上研究可以看出,健康植物以及受害寄主植物的揮發(fā)物均會(huì)對(duì)卵寄生蜂的行為產(chǎn)生一定的影響,但寄生蜂對(duì)其反應(yīng)程度不同??赡苁且?yàn)榧纳涑诵嵊X(jué)產(chǎn)生作用外,視覺(jué)也在起作用;受害植物與健康植物揮發(fā)物的差別可能是卵寄生蜂遠(yuǎn)距離搜索寄主的關(guān)鍵化學(xué)信息物質(zhì)。外源的其他一些化合物,比如給寄主植物上噴灑茉莉酸可以對(duì)天敵產(chǎn)生和害蟲(chóng)危害相似的作用,可產(chǎn)生被害枝對(duì)桑天牛卵嚙小蜂的吸引力增強(qiáng)的效果[49]。該結(jié)論為人工招引天牛卵寄生蜂提供了一種可能的方法和途徑。

      3.2 天牛卵寄生蜂對(duì)寄主產(chǎn)卵刻槽的識(shí)別

      與其他裸露產(chǎn)卵的昆蟲(chóng)有所區(qū)別,大部分天牛的卵產(chǎn)在皮下或皮縫中,卵寄生蜂要找到卵,必須要找到產(chǎn)卵刻槽或卵遮蓋物。王樹(shù)香認(rèn)為,桑天牛產(chǎn)卵刻槽上的多種化學(xué)信息物質(zhì)是調(diào)控桑天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂寄主定位與識(shí)別的外在因素,有的單獨(dú)起作用,有的與其他因素協(xié)同起作用,調(diào)控小蜂定位和識(shí)別寄主的信息素主要存在于完整的刻槽外部和天牛雌蟲(chóng)的糞便中[50]。天牛的卵寄生蜂為了避免發(fā)生重復(fù)寄生,會(huì)標(biāo)記已產(chǎn)過(guò)卵的刻槽,溫艷菊對(duì)桑天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂識(shí)別已產(chǎn)卵刻槽的化學(xué)機(jī)制進(jìn)行了研究[51]。認(rèn)為該嚙小蜂通過(guò)產(chǎn)卵后在產(chǎn)卵刻槽處用產(chǎn)卵器涂抹一種標(biāo)記物,對(duì)其他的該種雌蜂具有趨避作用;二氯甲烷可提取該小蜂的卵標(biāo)記信息素,信息素主要來(lái)源于杜氏腺,并認(rèn)為棕櫚酸和二十四烷是標(biāo)記信息素的主要組分。

      3.3 天牛卵寄生蜂對(duì)卵的定位和識(shí)別

      寄生蜂近距離搜索寄主時(shí)一般依靠寄主自身的氣味,比如寄主唾液、寄主的糞便、身體上的鱗片、產(chǎn)卵器分泌物等所攜帶的化學(xué)信息物質(zhì)[52-55]。例如Zhong 等發(fā)現(xiàn)了卵寄生蜂(Trissolcus japonicus)利用茶翅蝽(Halyomorpha halys)成蟲(chóng)揮發(fā)物中的正十三烷來(lái)定位寄主卵,這種化合物可以明顯地提高卵寄生蜂的搜索效率,縮短搜索時(shí)間[56]。接觸信息素和揮發(fā)性信息素同時(shí)在蝽象溝卵蜂(Trissolcus basalis)寄生稻綠蝽(Nezara viridula)搜索和定位寄主以產(chǎn)卵時(shí)具有重要作用[57]。這兩種信息素存在于寄主昆蟲(chóng)、植物以及植物昆蟲(chóng)復(fù)合體,像榆葉甲嚙小蜂(Oomyzus gallerucae)寄生榆黃葉甲(Xanthogaleruca luteola)卵,在寄主棲息地依靠寄主蟲(chóng)糞中的接觸信息素而發(fā)現(xiàn)寄主卵;寄主卵上的接觸信息素對(duì)于定位寄主有重要作用[58]。李繼泉等對(duì)桑天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂產(chǎn)卵及寄主識(shí)別行為進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)桑天牛的產(chǎn)卵分泌物在該小蜂的定位和識(shí)別中具有較大作用[59]。王樹(shù)香認(rèn)為定位和識(shí)別寄主的信息素主要存在于完整的刻槽外部和天牛雌蟲(chóng)的糞便中;另外還提供了定位識(shí)別寄主的化學(xué)信息物質(zhì)的有效期、提取方法、提取化合物[50]。溫艷菊等研究了桑天牛取食不同寄主的蟲(chóng)糞揮發(fā)物對(duì)桑天牛卵嚙小蜂的引誘活性,發(fā)現(xiàn)寄主植物對(duì)桑天牛蟲(chóng)糞中的揮發(fā)物組分有顯著影響,但是這些不同蟲(chóng)糞對(duì)該卵寄生蜂的引誘活性卻無(wú)顯著差別[51]。王樹(shù)香等還研究了桑天牛雌蟲(chóng)分泌物和蟲(chóng)糞中的化學(xué)信息物質(zhì)對(duì)該小蜂寄主識(shí)別的影響,發(fā)現(xiàn)桑天牛雌成蟲(chóng)口腔分泌物和產(chǎn)卵后的肛門分泌物以及裸卵表面的單一信息化合物對(duì)桑天牛卵嚙小蜂寄主識(shí)別影響很小,但正己烷作溶劑獲取的提取液對(duì)桑天牛卵嚙小蜂的引誘作用最強(qiáng)[60]。

      這些研究表明,當(dāng)天牛卵寄生蜂通過(guò)搜索寄主而進(jìn)入寄主天牛卵的生境時(shí),天牛的產(chǎn)卵分泌物是寄生蜂找到并識(shí)別定位寄主卵的最主要的化學(xué)信息物質(zhì);另外,由于天牛卵一般是產(chǎn)在寄主所危害的樹(shù)木皮下或是被一些分泌物所覆蓋,卵寄生蜂在識(shí)別寄主卵過(guò)程中視覺(jué)所起作用可能不是很大。

      4 天牛卵寄生蜂研究存在的問(wèn)題和展望

      目前國(guó)內(nèi)外對(duì)天牛卵寄生蜂的研究還存在不夠系統(tǒng),生物學(xué)研究不深入,應(yīng)用難等問(wèn)題。表現(xiàn)如下:第一,沒(méi)有系統(tǒng)調(diào)查我國(guó)重要天牛卵期寄生性天敵,對(duì)新種的挖掘不夠。國(guó)內(nèi)從2014年以來(lái),還未見(jiàn)到關(guān)于天牛卵寄生蜂新種發(fā)表的文獻(xiàn),可能是由于天牛卵隱蔽,寄生率不高,很難采到所致。第二,即使對(duì)于現(xiàn)有種,各個(gè)方面還有向更深一步研究的空間。不僅僅是種類描述,基本生物學(xué)揭示。第三,由于前兩方面的原因,天牛卵寄生蜂的應(yīng)用程度不高。國(guó)外僅查到1例,美國(guó)Hanks等[24]和Luhring 等[9]從澳大利亞引進(jìn)雙斑佛天牛跳小蜂防治雙斑佛天牛,這也是天牛卵寄生蜂應(yīng)用成功的重要實(shí)例。我國(guó)利用天牛卵寄生蜂開(kāi)展生物防治不多,樓普燦等[61]在桑園中少量釋放桑天牛卵長(zhǎng)尾嚙小蜂,釋放后第3年釋放區(qū)的小蜂寄生率比對(duì)照區(qū)高50%以上,表明該蜂對(duì)桑天牛的種群數(shù)量有一定的抑制作用,顯示了天牛卵寄生蜂具有良好的生物防治利用前景。另外,通過(guò)一些人工措施保護(hù)天牛卵寄生蜂對(duì)于保持其在林間的種群數(shù)量有重要意義,閆曄輝等在桑園冬剪時(shí)剪除桑天牛的產(chǎn)卵枝,集中存放,第2年春天套網(wǎng)掛在桑園內(nèi),可使桑天牛卵長(zhǎng)尾嚙小蜂正常羽化后飛出[62]。

      雖然存在以上的問(wèn)題,但是卵寄生蜂仍然是生物防治天牛的最佳選擇之一[63]。這是由于其自身的優(yōu)點(diǎn)決定。寄主專化性強(qiáng)是卵寄生蜂的最大優(yōu)點(diǎn),它僅對(duì)1種天?;蛲瑢俚奶炫S屑纳饔?,不會(huì)對(duì)其他中性昆蟲(chóng)造成威脅。第二點(diǎn)是卵寄生蜂可將天牛消滅在造成危害之前,體現(xiàn)了它的有效性。另外,目前我國(guó)森林受到了多種天牛的危害,為卵寄生蜂的研究和應(yīng)用提供了機(jī)遇。松褐天牛是松材線蟲(chóng)的重要傳播媒介,光肩星天牛在我國(guó)多地爆發(fā),銹色粒肩天牛對(duì)城市行道樹(shù)造成極大危害,桑天牛不僅危害林木而且危害果樹(shù),眾多天牛危害提供了卵寄生蜂發(fā)現(xiàn)、研究和利用的機(jī)會(huì)。例如松褐天牛卵金小蜂是目前國(guó)內(nèi)外唯一發(fā)現(xiàn)寄生松褐天牛的具有重要經(jīng)濟(jì)意義的卵寄生蜂,探討研究利用其防治松褐天牛,對(duì)防治松材線蟲(chóng)病具有重要價(jià)值。還有寄生桑天牛的桑天牛卵嚙小蜂和天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂對(duì)防治桑天牛有重要作用。利用卵寄生蜂生物防治天牛類害蟲(chóng)可作為天牛類害蟲(chóng)綜合治理措施的重要環(huán)節(jié)之一,與其他綜合防治技術(shù)措施互補(bǔ),共同發(fā)揮作用,可達(dá)到更好的防治效果。

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