王春艷，白素芬，晁云飛，李 欣

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河南鄭州450002)

菜蛾嚙小蜂［Oomyzus sokolowskii(Kurdjumov)(Hymenoptera:Eulophidae)］是蔬菜害蟲小菜蛾［Plutella xylostella L.(Lepidoptera:Plutellidae)］的重要內(nèi)寄生蜂.菜蛾嚙小蜂喜產(chǎn)卵寄生小菜蛾的各齡幼蟲，也可產(chǎn)卵于預(yù)蛹，進(jìn)行幼蟲期至蛹期的跨期寄生，較少產(chǎn)卵于蛹，是典型的聚寄生蜂，每頭寄主蛹平均出蜂 7.8 頭，其中雌蜂占 85% 以上［1，2］.菜蛾嚙小蜂分布范圍廣，適應(yīng)高溫能力強，在世界許多國家和地區(qū)控制小菜蛾效果明顯，并被廣泛引種，在日本北部寄生率可高達(dá)80%［3］.目前，有關(guān)菜蛾嚙小蜂的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性已基本明確，特別是寄生不同蟲齡小菜蛾對菜蛾嚙小蜂生物學(xué)特性影響的研究為菜蛾嚙小蜂的室內(nèi)繁殖和大田實施奠定了良好的基礎(chǔ)［1～7］.然而，為進(jìn)一步評價放蜂后的寄生效果，就必須正確識別菜蛾嚙小蜂在羽化成蜂前各蟲態(tài)的發(fā)育形態(tài).因此，本研究從菜蛾嚙小蜂產(chǎn)卵寄生的初產(chǎn)卵開始定期解剖發(fā)育的菜蛾嚙小蜂直至成蜂羽化，詳細(xì)觀察了菜蛾嚙小蜂從胚胎發(fā)育、幼蟲、預(yù)蛹和蛹，直至羽化成蜂的發(fā)育特征，并輔以光學(xué)顯微圖片，詳細(xì)描述了各蟲態(tài)的發(fā)育形態(tài)和發(fā)育歷期.

1 材料和方法

1.1 供試?yán)ハx

在鄭州郊區(qū)蔬菜田采集小菜蛾幼蟲，以及可能被菜蛾嚙小蜂寄生的小菜蛾蛹(被寄生后的蛹體呈黑褐色，復(fù)眼不明顯).將采集的小菜蛾幼蟲接入盆栽的5～8片葉的京豐一號甘藍(lán)Brassica oleracea L.植株上飼養(yǎng)，保種續(xù)代.將采集的被寄生小菜蛾蛹放入保蜂盒內(nèi)，羽化成蜂后飼喂體積分?jǐn)?shù)10%的蜂蜜水，依據(jù)何俊華等［8］描述的形態(tài)特征進(jìn)行簽定，確認(rèn)為菜蛾嚙小蜂.

1.2 試驗方法

1.2.1 菜蛾嚙小蜂的寄生 向放有條狀甘藍(lán)葉片的指形管中引入1頭小菜蛾3齡幼蟲，并引入10頭交配后欲產(chǎn)卵的菜蛾嚙小蜂雌蜂，以脫脂棉封口.觀察到雌蜂產(chǎn)卵行為后，記錄寄生時間，并將小菜蛾幼蟲迅速從指形管中移出，移入下一頭同齡小菜蛾幼蟲，寄生20頭后更換新的從未接觸過小菜蛾的雌蜂，重復(fù)以上步驟，直至獲得觀察嚙小蜂個體發(fā)育試驗的所需頭數(shù).將寄生后的小菜蛾幼蟲移入插有嫩甘藍(lán)葉片的小養(yǎng)蟲籠內(nèi)，在溫度(25±1)℃，相對濕度70% ～80%，光周期 L∶D=14∶10，光照度1 000～1 500 lx的智能人工氣候箱內(nèi)飼養(yǎng)，每隔1 d更換1次新鮮葉片.

1.2.2 菜蛾嚙小蜂個體發(fā)育的觀察 菜蛾嚙小蜂個體發(fā)育的觀察從初產(chǎn)卵開始直至成蜂羽化為止.首先，在鱗翅目昆蟲生理鹽水中解剖剛寄生的小菜蛾，只撕破寄主體壁，不傷及寄主腸道，從寄主血淋巴中獲得初產(chǎn)卵塊，并根據(jù)每頭小菜蛾被寄生時的起始時間，每隔2 h依次解剖獲得不同發(fā)育時間的胚胎發(fā)育形態(tài).胚后發(fā)育的觀察則在蜂幼蟲孵化后，每隔0.5或1 d解剖觀察，在LEICA倒置相差顯微鏡下拍照，用校正測微儀進(jìn)行測量.由于存在個體差異，所以在每個發(fā)育時間至少解剖5～8頭被寄生小菜蛾，根據(jù)每頭寄主體內(nèi)菜蛾嚙小蜂的平均發(fā)育水平，作為反映該時期嚙小蜂的發(fā)育狀態(tài).在解剖時，應(yīng)特別注意觀察蜂幼蟲的蛻皮.羽化成蜂后，挑選健康雌成蜂20頭，將經(jīng)體積分?jǐn)?shù)為10%乙醇麻醉后的嚙小蜂平放在載波片上，用解剖針從腹部將內(nèi)部生殖器官拉出，觀察雌蜂生殖系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu).

2 結(jié)果與分析

2.1 菜蛾嚙小蜂的胚胎發(fā)育

菜蛾嚙小蜂雌蜂產(chǎn)卵塊于寄主小菜蛾幼蟲體內(nèi)，通常1次寄生只產(chǎn)1個卵塊，其中的卵粒數(shù)以7～9粒居多，少則3粒.當(dāng)嚙小蜂所產(chǎn)卵塊不只1個時，合計卵?？啥噙_(dá)14～24粒，表明菜蛾嚙小蜂也發(fā)生過寄生現(xiàn)象.同一卵塊中的卵粒呈單層或多層，排列比較緊湊(圖1-A).初產(chǎn)卵乳白色，呈長卵型，略有彎曲.長約(240±11)μm，一頭大一頭小，頭部明顯偏大，前端的卵孔清晰可見(圖1-B，C)，頭部最寬處可達(dá)(60±7)μm，尾部略窄處寬約(40±4)μm.卵為少黃卵，卵內(nèi)物質(zhì)較均勻，被一層薄而透明的卵殼包裹(圖1-A～C).產(chǎn)卵3 h后，卵裂明顯，屬表面卵裂，可以觀察到卵內(nèi)大量的團(tuán)狀物(圖1-D).經(jīng)過多次卵裂和若干次有絲分裂，周質(zhì)內(nèi)的活質(zhì)體間出現(xiàn)質(zhì)膜并形成圍繞卵黃的單細(xì)胞層，產(chǎn)卵后12 h胚盤形成(圖1-E，F(xiàn)).

圖1 菜蛾嚙小蜂的胚胎發(fā)育過程Fig.1 Embryonic development of Oomyzus sokolowskii

囊胚期發(fā)育后不久，位于卵腹面的胚盤細(xì)胞分裂增厚形成胚帶，開始胚層的分化.在胚層形成的同時，胚胎開始分節(jié).在胚胎的早期，胚帶前端的較寬部分稱原頭，由此產(chǎn)生口器和觸角等，其余部分稱原軀(圖1-G～I(xiàn)).當(dāng)胚胎分節(jié)后，胚層就分化出相應(yīng)的內(nèi)部器官和系統(tǒng)，其中最明顯的是出現(xiàn)消化道(圖1-J～L)，幾乎與胚胎分節(jié)的同時.前后兩端的外胚層分別內(nèi)陷成管狀構(gòu)造，前端稱口道，后端稱肛道，口道發(fā)育成為消化道的前腸，肛道發(fā)育成為后腸，中腸最后形成.隨著胚胎發(fā)育的進(jìn)程，胚帶兩側(cè)圍繞著卵黃不斷向背面擴(kuò)展，最后在背中線愈合，形成一個完整的胚胎(圖1-L).發(fā)育44～48 h后，胚胎完全形成.經(jīng)觀察，在菜蛾嚙小蜂的整個胚胎發(fā)育期間，從初產(chǎn)卵到胚胎的最終形成，其發(fā)育體積沒有明顯的增大.

2.2 菜蛾嚙小蜂的胚后發(fā)育

2.2.1 幼蟲的發(fā)育 胚胎發(fā)育完成后，菜蛾嚙小蜂多從卵的頭部破殼而出，孵化為幼蟲.同一卵塊中的蜂卵，發(fā)育進(jìn)度并不完全一致，通常，卵塊外圍的卵優(yōu)先孵化.幼蟲屬膜翅型，根據(jù)外部形態(tài)和蛻皮，分為3個蟲齡.1齡幼蟲兩頭略細(xì)，頭部有骨化程度不強的頭殼，明顯寬于尾部，身體胸部最寬，分節(jié)明顯，各節(jié)有肉質(zhì)突起，除頭節(jié)外，有13個體節(jié)，其中胸部3節(jié)，腹部10節(jié).蟲體可自由伸縮彎曲，取食自如.因生活在小菜蛾的血淋巴中，取食綠色血淋巴的緣故，其幼蟲腸道內(nèi)容物從最初剛孵化時的黃色變?yōu)榫G色，消化道占據(jù)蟲體的大部.發(fā)育至1齡幼蟲末期，蟲體寬度明顯增大，體寬約是初孵幼蟲的1.9倍(圖2-A ～E).寄生后5～6 d，嚙小蜂的1齡幼蟲蛻皮進(jìn)入2齡，1齡頭殼已蛻去，頭部變得柔軟，體長顯著增加，蟲體略呈橢圓形，身體表面突起不明顯(圖2-F～H).蛻皮進(jìn)入3齡后，蟲體變得修長，兩端細(xì)而鈍圓，體壁光滑透明，沒有分節(jié)，活動減弱，幼蟲腸道內(nèi)容物由綠色變?yōu)辄S綠色，表明該蜂取食的營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生了變化.此時，因被寄生寄主小菜蛾已發(fā)育到蛹期，血淋巴中含有大量的脂肪體，嚙小蜂幼蟲從最初取食血淋巴為主轉(zhuǎn)而取食寄主血淋巴中的脂肪體(圖2-I).

2.2.2 預(yù)蛹和蛹的發(fā)育 幼蟲發(fā)育6～8 d后，進(jìn)入3齡幼蟲末期，取食停止，此時寄主小菜蛾的內(nèi)容物已被取食殆盡.整個蜂幼蟲的蟲體收縮，變小，進(jìn)入預(yù)蛹期.預(yù)蛹呈長卵形，乳白色，前端鈍圓，后端較尖，被末齡幼蟲表皮形成的透明包膜所包裹，包膜上開始出現(xiàn)一些白色的小斑點，稱為“梅花點”，梅花點的出現(xiàn)是預(yù)蛹期的顯著特征，這些豐富的梅花點是集聚的脂肪體(圖3-A).進(jìn)入蛹期，可見成蟲器官芽在逐漸發(fā)育.蛹初期，長橢圓形，前端鈍圓，后端較尖，初見頭、胸、腹輪廓(圖3-B).蛹中期，可見3個單眼和位于頭部兩側(cè)大而圓的復(fù)眼，翅芽和胸足，以及分節(jié)的腹部(圖3-C).蛹后期，翅芽延長，觸角、口器、胸足和翅形成，體色變黑(圖3-D).復(fù)眼初時無色，以后漸變?yōu)闇\紅、鮮紅、暗紅至黑色，表明蛹已發(fā)育至后期.蛹為離蛹.蛹腹部近末端呈現(xiàn)外生殖器的分化，具一指狀突起的為雄蛹，具較寬的兩葉狀對稱結(jié)構(gòu)的為雌蛹(圖3-E).蛹的發(fā)育歷期8～9 d.完成蛹的發(fā)育，嚙小蜂完成了從幼蟲到成蟲形態(tài)的完全轉(zhuǎn)化，蛻去蛹?xì)?，羽化為成蟲(圖3-F).這時在蛹的末端?？煽吹桨咨z狀物，這可能是其羽化前體內(nèi)的排泄物.

圖3 菜蛾嚙小蜂預(yù)蛹和蛹的發(fā)育Fig.3 Prepupal and pupal development of Oomyzus sokolowskii

2.2.3 成蟲的發(fā)育 菜蛾嚙小蜂從產(chǎn)卵到羽化為成蟲歷經(jīng)16～19 d.主要通過外生殖器區(qū)別雌、雄蜂，雌蜂產(chǎn)卵器位于腹中線中部之前，不突出于腹部末端.且雌蜂腹部呈卵圓形，明顯寬于雄蜂.通常，雄蜂先于雌蜂羽化，從同一寄主小菜蛾蛹中羽化出的雄蜂明顯小于雌蜂，雌蜂體長(1 085.1±36.4)μm，雄蜂體長(932.8±34.45)μm.每頭小菜蛾蛹平均出蜂9.9頭，最少3頭，最多24頭，以1頭雄蜂居多，有時全部為雌蜂，雌蜂占86.7%.成蟲在不飼喂任何食物的情況下，發(fā)育4.5 d左右死亡.

圖4 菜蛾嚙小蜂雌蜂生殖器官Fig.4 Reproductive organs of Oomyzus sokolowskii

菜蛾嚙小蜂雌蜂生殖系統(tǒng)由1對卵巢、1對側(cè)輸卵管、中輸卵管、受精囊、生殖腔和毒囊、毒腺組成.卵巢由5～6根側(cè)輸卵管組成，左右并不完全對稱(圖4-A).卵巢中卵在雌蜂羽化時并未全部發(fā)育成熟(圖4-B).因雌蜂產(chǎn)卵時將毒腺分泌的毒液連同蜂卵也一同注入寄主體內(nèi)，因此與產(chǎn)卵器相連的毒囊非常明顯(圖4-C)，它具有貯存毒液的功能.

3 討論

3.1 菜蛾嚙小蜂的過寄生現(xiàn)象

絕大多數(shù)情況下，1頭菜蛾嚙小蜂雌蜂只產(chǎn)1個卵塊于寄主體內(nèi)，但有時也產(chǎn)2個，甚至3個卵塊，同許多其它寄生蜂一樣也發(fā)生過寄生現(xiàn)象.過寄生使得每頭寄主的出蜂總數(shù)增加，一頭小菜蛾蛹育出菜蛾嚙小蜂數(shù)最高可達(dá)24頭.正如SILVATORRES等［9］的研究顯示，過寄生后伴隨出蜂數(shù)增加，蜂體變小，但其壽命得到延長.因此，發(fā)生在菜蛾嚙小蜂的過寄生是有利的.

但在該蜂個體發(fā)育的過程中，通過大量解剖發(fā)現(xiàn)過寄生導(dǎo)致了嚙小蜂間種內(nèi)競爭的發(fā)生，幼蟲通過口器咬食其他競爭者.因此，當(dāng)1頭寄主營養(yǎng)不能滿足所有嚙小蜂個體完成發(fā)育時，通過競爭排除對手也是一種生存策略.只是發(fā)生在菜蛾嚙小蜂這種聚寄生蜂的種內(nèi)競爭并不如發(fā)生在單寄生蜂的競爭劇烈，因為對于像小菜蛾的另一種單寄生蜂菜蛾盤絨繭蜂(Cotesia vestalis)而言，無論產(chǎn)在小菜蛾幼蟲體內(nèi)的蜂卵有多少，最終只有1頭蜂發(fā)育成功，或伴隨寄主的死亡而無蜂育出［10］.

3.2 菜蛾嚙小蜂胚胎發(fā)育

產(chǎn)在小菜蛾體內(nèi)的菜蛾嚙小蜂卵很小，卵長僅240μm，在整個胚胎發(fā)育過程中體積略有增長.本研究主要運用光學(xué)顯微鏡，觀察了該蜂在胚胎發(fā)育中胚盤的形成、原頭和原軀的分化、胚胎分節(jié)、消化道的形成等主要過程，對于胚胎發(fā)育起始階段如卵裂方式雖初步判斷為表面卵裂，如另一種嚙小蜂白蛾黑基嚙小蜂(Tetrastichus nigricoxae)也屬表面卵裂［11］，但還需進(jìn)一步借助電子顯微鏡技術(shù)加以明確.運用常規(guī)組織學(xué)，透射電鏡和掃描電鏡技術(shù)發(fā)現(xiàn)松毛蟲赤眼蜂(Trichogramma dendrolimi)的卵裂屬表面卵裂，第一次卵裂時，分裂的2個子核出現(xiàn)在卵中央，子核繼續(xù)分裂，逐漸分散，向卵周質(zhì)移動，子核形成多核體的胚盤，隨細(xì)胞膜的出現(xiàn)，形成單層細(xì)胞的表面胚;留在卵中央的幾個分裂核發(fā)育成消黃細(xì)胞［12］.因此，只有通過超微結(jié)構(gòu)的深入研究才能確切地探明發(fā)生在卵內(nèi)的發(fā)育細(xì)節(jié)，例如漿膜的發(fā)生與消失.除此之外，還可借此探明該蜂卵表面的結(jié)構(gòu)，是否如菜蛾盤絨繭蜂(C.vestalis)一樣有纖維層或其它附著物［13］，這樣可進(jìn)一步闡明該蜂防御寄主血細(xì)胞免疫的物質(zhì)基礎(chǔ).

3.3 菜蛾嚙小蜂胚后發(fā)育

完成胚胎發(fā)育，孵化后的菜蛾嚙小蜂幼蟲生長迅速，經(jīng)歷兩次明顯的蛻皮，共有3個蟲齡.在幼蟲發(fā)育過程中，各齡幼蟲體表的形態(tài)變化，比如氣門的分布和各種突起，還需進(jìn)行詳細(xì)的觀察，這將更有利于各齡幼蟲的識別.有研究報道，許多小蜂末齡幼蟲，由肛門分泌的液體可產(chǎn)生類似繭一樣的結(jié)構(gòu)［14］.本研究也觀察到經(jīng)由菜蛾嚙小蜂蛹肛門分泌的液體，凝固后形成的白色絲狀物，這與MACDONALD等［15］報道的另一種同屬姬小蜂科的Elachertus cacoeciae有類似的現(xiàn)象.它的產(chǎn)生可能有利于蛹體的附著或固定，便于成蟲的羽化，但對其成分和作用還有待進(jìn)一步研究.通常，很多聚寄生蜂都是雄蜂先于雌蜂羽化，這可能有利于雄蜂立即發(fā)現(xiàn)雌蜂并保證交配.而雌、雄蜂在個體上的差異，也使得體型小的雄蜂能在相對較短的時間內(nèi)發(fā)育成熟.

通過對菜蛾嚙小蜂個體發(fā)育的研究，明確了該蜂胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育的全過程，特別是對各發(fā)育蟲態(tài)顯微形態(tài)的詳細(xì)描述將有利于對該蜂的識別，從而為正確評估其田間自然寄生率和放蜂后的寄生效果提供了簽定依據(jù).

［1］ 劉樹生，汪信庚.菜蛾嚙小蜂對寄主齡期的選擇性和適合性［J］.中國生物防治，1999，15(1):1-4.

［2］ 劉樹生，汪信庚，施祖華，等.菜蛾嚙小蜂的生物學(xué)及溫度對其種群增長的影響［J］.昆蟲學(xué)報，2000，43(2):159-167.

［3］ NODA T，MIYAI S，YAMADA S，et al.Larval and pupal parasitoids of diamondback moth，Plutella xylostella L.in cabbage fields in Morioka，Japan［J］.Japanese Journal of Applied Entomology and Zoology，1996，40:164-167.

［4］ NAKAMURA A，NODA T.Host-age effects on oviposition behaviour and development of Oomyzus sokolowskii(Hymenoptera:Eulophidae)，a larval-pupal parasitoid of Plutella xylostella(Lepidoptera:Yponopeutidae)［J］.Applied Entomology and Zoology，2001，36(3):367-372.

［5］ NAKAMURA A，NODA T.Effects of host age and size on a clutch size and sex ratio of Oomyzus sokolowskii(Hymenoptera:Eulophidae)，a larval-pupal parasitoid of Plutella xylostella(Lepidoptera:Yponopeutidae)［J］.Applied Entomology and Zoology，2002，37(2):319-322.

［6］ 晁云飛，白素芬，李 欣，等.寄生不同蟲齡小菜蛾對菜蛾嚙小蜂生物學(xué)特性的影響［J］.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，43(6):647-651.

［7］ 余海芳，白素芬，李 欣，等.小菜蛾內(nèi)寄生蜂——半閉彎尾姬蜂的種內(nèi)競爭［J］.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，44(4):432-436.

［8］ 何俊華，陳學(xué)新，樊晉江，等.浙江蜂類志［M］.北京:科學(xué)出版社，2004:286-288.

［9］ SILVA-TORRESCSA，RAMOSFILHO I T，TORRES J B，et al.Superparasitism and host size effects in Oomyzus sokolowskii，a parasitoid of diamondback moth［J］.Entomologia Experimentalis et Applicata，2009，133(1):65-73.

［10］李元喜，劉銀泉，劉樹生.過寄生對菜蛾絨繭蜂生物學(xué)特性的影響［J］.中國生物防治，2001，17(4):151-154.

［11］顏學(xué)武，郭同斌，蔣繼宏，等，白蛾黑基嚙小蜂的生物學(xué)特性［J］.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2008，32(6):29-33.

［12］劉 衛(wèi)，羅建仁，熊平英.松毛蟲赤眼蜂個體發(fā)育研究［J］.武漢大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，1989(1):109-114.

［13］白素芬，李 欣，唐柳青，等.菜蛾盤絨繭蜂卵攜帶的免疫抑制因子［J］.昆蟲學(xué)報，2009，52(5):587-494.

［14］ QUICKE D L J.Parasitic wasps［M］.London:Chapman ＆ Hall，1997:1-470.

［15］ MACDONALDK E，CAVENEY S.External morphology and development of immature stages of Elachertus scutellatus(Hymenoptera:Eulophidae)in Florida:the first north American record ［J］. Florida Entomologist，2004，87(4):559-565.