劉青嫻, 王曉麗, 李可琢, 張國(guó)亮, 段立清,*

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院, 呼和浩特 010019; 2.清水河縣林業(yè)和草原局, 呼和浩特010600)

褐帶蚜小蜂Aphelinusmaculatus隸屬膜翅目(Hymenoptera)蚜小蜂科(Aphelinidae)蚜小蜂屬Aphelinus。Chen和Li(2016)報(bào)道為中國(guó)新紀(jì)錄，國(guó)內(nèi)分布于黑龍江、吉林、遼寧、山東和西藏，國(guó)外分布于俄羅斯、日本和印度。

蚜小蜂是蚜蟲的重要內(nèi)寄生蜂，不少種類用于蚜蟲的防治。短翅蚜小蜂Aphelinusasychis可用于溫室內(nèi)常見蚜蟲的生物防治(Takada, 2002; Wangetal., 2016)，蘋果綿蚜蚜小蜂A.mali是控制蘋果棉蚜Eriosomalanigerum的重要天敵(龍承德等, 1960; Asante and Danthanarayana, 1992; 周仙紅等, 2016)。A.hordei是麥蚜Diuraphisnoxia的寄生蜂(Prinsloo, 1998)，對(duì)于調(diào)節(jié)蒙大拿州(Montana)的俄羅斯麥蚜種群起到重要作用(Lajeunesse and Johnson, 1992)。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于褐帶蚜小蜂的研究較少，尚有褐帶蚜小蜂寄生行為、對(duì)寄主日齡期的喜好性和未成熟期形態(tài)特征的報(bào)道(李可琢等, 2021; Lietal., 2021)。為了更好地了解褐帶蚜小蜂對(duì)蚜蟲的控制作用，全面評(píng)價(jià)其控制蚜蟲的作用，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室條件下選擇桃蚜M.persicae為寄主，觀察研究褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)寄生蚜蟲的影響。

寄生蜂對(duì)其寄主昆蟲的作用不僅僅是寄生，目前認(rèn)為寄生蜂對(duì)寄主的作用包括:(1)寄生蜂后代發(fā)育致死寄主死亡，即繁衍性影響(reproductive effects);(2)取食寄主(host feeding);(3)非繁衍性影響(nonreproductive effects)(Abrametal., 2019; Jiaetal., 2020)。非繁衍性影響指的是寄主害蟲被寄生蜂產(chǎn)卵器刺入后沒有成功寄生，幸存寄主在生長(zhǎng)發(fā)育及繁殖等方面受到的影響(Abrametal., 2019)。非繁衍性影響作用尚未得到廣泛關(guān)注，然而，被刺的寄主往往由于傷口感染而死亡或在生長(zhǎng)發(fā)育及繁殖等受到負(fù)面影響，其實(shí)際控害作用大于寄生率所反映的作用(馮素芳等, 2014)。因此，研究褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)未成功寄生的桃蚜生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為全面評(píng)價(jià)褐帶蚜小蜂對(duì)桃蚜控制作用提供科學(xué)依據(jù)。

桃蚜M.persicae屬半翅目(Hemiptera)蚜科(Aphididae)，是世界上分布最為廣泛的蚜蟲種類之一，是一種可危害多種植物的廣食性害蟲(Andorno and López, 2014)。主要通過刺吸植物葉片以及幼嫩組織獲得營(yíng)養(yǎng)，危害嚴(yán)重時(shí)造成植物死亡(Ebert and Cartwright, 1997)。褐帶蚜小蜂A.maculatus是桃蚜的寄生蜂之一，研究它對(duì)桃蚜控制作用對(duì)生物防治桃蚜具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 植物與蟲源

褐帶蚜小蜂采于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園區(qū)枸杞林中的被寄生的桃蚜(僵蚜)，室內(nèi)用桃蚜繁殖多代。

蚜蟲的飼養(yǎng)：采用土培油菜Brassicacampestrisvar.Shanghaiqing苗飼養(yǎng)。將泥沼質(zhì)土、珍珠巖和蛭石以60∶20∶20(m/m)混勻裝入高10 cm的育苗杯內(nèi)，放在光照培養(yǎng)箱(E-36L2, Percival Scientific Inc.)(溫度25±1℃, 光周期14L∶10D)中，20～30 d后，苗高約10 cm，有6～8片真葉時(shí)移入小養(yǎng)蟲籠(長(zhǎng)×寬×高=35 cm×35 cm×45 cm)內(nèi)待用。每小籠放4盆苗。每盆接桃蚜20頭，繁殖1周左右，接入褐帶蚜小蜂，繁育寄生蜂待用。待蚜蟲變?yōu)楹谏┭習(xí)r，收集僵蚜備用。

1.2 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)其寄主蚜蟲的生存影響

1.2.1寄生蜂的收集：將同一天變黑的僵蚜單頭裝入指形管內(nèi)(直徑1 cm，高度6.0 cm)，放入培養(yǎng)箱中，羽化后辨別雌雄備用。

1.2.2褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入寄主蚜蟲的觀察：剪油菜葉片(略小于培養(yǎng)皿)，葉背面向上放入培養(yǎng)皿內(nèi)(直徑6.0 cm、高1.5 cm)。用毛筆接入一頭蚜蟲，靜置待蚜蟲穩(wěn)定，接入一頭已交配的雌蜂，保鮮膜封口。在解剖鏡下觀察寄生蜂刺入蚜蟲的情況。記錄寄生蜂從產(chǎn)卵器刺入到拔出的時(shí)間。將被刺蚜蟲取出，單頭飼養(yǎng)。

1.2.3被刺蚜蟲的飼養(yǎng)觀察：取小油菜葉(帶柄，生長(zhǎng)20 d左右)，葉背面向上放入培養(yǎng)皿內(nèi)(直徑6.0 cm、高1.5 cm)，葉柄露在皿外，保鮮膜封口，刺孔通風(fēng)。將露在皿外的葉柄浸入裝有水的塑料杯中(直徑5.8 cm，高6.0 cm)，適時(shí)加水，保鮮葉片。每天觀察記錄死亡、被寄生及幸存數(shù)。

蚜蟲分1, 2, 3和4日齡若蚜及成蚜5個(gè)發(fā)育階段，每個(gè)發(fā)育階段最少觀察40頭。一共觀察蚜蟲200多頭。1頭寄生蜂連續(xù)觀察5次后換另一頭。同一發(fā)育階段未被刺的蚜蟲作對(duì)照，記錄同上。

1.3 被刺后對(duì)幸存蚜蟲生長(zhǎng)發(fā)育期的影響

寄生蜂的收集、產(chǎn)卵器刺入寄主蚜蟲、被刺蚜蟲的飼養(yǎng)方法同1.2節(jié)，觀察被刺后幸存者若蟲存活期(從寄生性蜂產(chǎn)卵器刺入的日齡到最后一次脫皮變?yōu)槌裳恋陌l(fā)育時(shí)間)、成蚜產(chǎn)仔前期(最后一次脫皮變?yōu)槌裳恋降谝惶扉_始產(chǎn)仔的歷期)、產(chǎn)仔期(從第一天產(chǎn)仔到最后一天產(chǎn)仔的歷期)、產(chǎn)仔后期(最后一天產(chǎn)仔到死亡的歷期)，直到蚜蟲死亡。

1.4 被刺后對(duì)幸存蚜蟲繁殖力的影響

寄生蜂的收集、產(chǎn)卵器刺入寄主蚜蟲、被刺蚜蟲的飼養(yǎng)方法同1.2節(jié)，每天將新產(chǎn)蚜蟲移除，以免重復(fù)記錄。蚜蟲分1, 2, 3和4日齡若蚜和成蚜5個(gè)發(fā)育階段，每個(gè)發(fā)育階段幸存者最少觀察15頭，每個(gè)發(fā)育階段對(duì)照15頭，共觀察記錄蚜蟲156頭。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan氏新復(fù)極差檢驗(yàn)，顯著性水平為P=0.05下檢驗(yàn)幸存蚜蟲生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)仔量等的差異顯著性。在分析數(shù)據(jù)前用KS檢驗(yàn)(Kolmogorov-Smirnov test)檢驗(yàn)其是否符合正態(tài)分布，其中存活率、死亡率及寄生率進(jìn)行了Arcsin轉(zhuǎn)換，直至符合正態(tài)分布。

2 結(jié)果

2.1 被刺后寄主蚜蟲的存活狀況

褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入1次后對(duì)桃蚜的影響分為致死(被刺24 h內(nèi)死亡)、幸存及被寄生(表1)。被刺后1日齡若蚜死亡率為45.0%, 顯著高于其他發(fā)育階段的。2日齡若蚜死亡率為37.5%，4日齡若蚜和成蚜死亡率均為27.5%。被刺蚜蟲各發(fā)育階段的存活率在37.5%～42.5%之間，發(fā)育階段間無顯著差異(df1=4,df2=10,F=7.844,P=0.225)。褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入1日齡若蚜的成功寄生率為17.5%，顯著低于對(duì)2日齡若蚜(25.0%)及其他發(fā)育階段桃蚜的寄生率，對(duì)2日齡若蚜的寄生率顯著低于對(duì)3和4日齡若蚜及成蚜的，對(duì)它們的成功寄生率在30.0%～32.5%，產(chǎn)卵器刺入后的成功寄生率隨桃蚜發(fā)育階段的增加呈增加趨勢(shì)(表1)。

表1 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)寄主桃蚜的影響

2.2 產(chǎn)卵器刺入時(shí)間和被刺桃蚜存活狀況的關(guān)系

褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入桃蚜的時(shí)間長(zhǎng)短與被刺桃蚜存活狀況有一定關(guān)系，導(dǎo)致寄主死亡的刺入時(shí)間最長(zhǎng)，刺入時(shí)間在7 min以上，存活和寄生狀態(tài)下產(chǎn)卵器刺入時(shí)間較短(表2)。被刺致死的刺入時(shí)間在不同被刺日齡間無顯著差異(df1=4,df2=63,F=1.188,P=0.325)。成功寄生時(shí)產(chǎn)卵器刺入時(shí)間與其寄主蚜蟲日齡無顯著相關(guān)性(df1=4,df2=48,F=0.925,P=0.457)，各日齡的被刺時(shí)間在2.2～2.7 min之間。幸存者被刺時(shí)間較短，各日齡被刺時(shí)間在(1.7±0.2)～(2.3±0.4)min之間，但不同日齡間無顯著差異(df1=4,df2=73,F=0.844,P=0.502)。同一日齡下致死、寄生及存活時(shí)被刺時(shí)間間差異顯著，致死者被刺時(shí)間長(zhǎng)，幸存者被刺時(shí)間較短。

表2 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入時(shí)間對(duì)寄主桃蚜存活狀況的影響

2.3 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)桃蚜幸存者生存期的影響

被刺幸存者的生存期分為若蟲存活期、產(chǎn)仔前期、產(chǎn)仔期、產(chǎn)仔后期。幸存者若蟲存活期延長(zhǎng)、產(chǎn)仔前期延長(zhǎng)、產(chǎn)仔期縮短、產(chǎn)仔后期縮短(表3)。被刺若蟲存活期較未被刺的延長(zhǎng)，但沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)分析的差異顯著性(df1=1,df2=154,F=4.405,P=0.37)。被刺幸存者產(chǎn)仔前期較未被刺者顯著延長(zhǎng)(df1= 1,df2=154,F=43.035,P=0.00)，其中1日齡被刺若蚜產(chǎn)仔前期延長(zhǎng)1.1±0.4 d，2日齡延長(zhǎng)1.0±0.4 d，3日齡延長(zhǎng)1.9±0.7 d。被刺幸存者產(chǎn)仔期較未被刺者顯著縮短(df1=1,df2=154,F=234.806,P=0.00)，其中3日齡被刺若蚜產(chǎn)仔期縮短最明顯，縮短了13.7±1.7 d，1日齡被刺若蚜的產(chǎn)仔期縮短最少，縮短了5.9±1.1 d。被刺幸存者產(chǎn)仔后期較未被刺者顯著縮短(1.7±0.4 d)～(4.5±0.7 d)。

表3 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)幸存寄主桃蚜生存期的影響

2.4 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)幸存桃蚜成蟲壽命的影響

被刺蚜幸存者成蟲壽命顯著縮短(df1=1,df2=154,F=203.662,P=0.00)，其中2和3日齡若蚜被刺后成蟲壽命縮短最明顯，而且和其他日齡被刺時(shí)成蟲壽命的縮短程度差異顯著(表4)，2日齡若蚜被刺時(shí)成蟲壽命較對(duì)照縮短了12.5 d，3日齡若蚜被刺時(shí)成蟲壽命較對(duì)照縮短了11.2 d。

表4 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)幸存寄主桃蚜成蟲壽命的影響

2.5 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)幸存桃蚜繁殖力的影響

被刺蚜蟲幸存者產(chǎn)仔量較其對(duì)照顯著降低(df1=1,df2=154,F=225.339,P=0.00)，而且被刺日齡越小產(chǎn)仔量降低越多，1, 3和4日齡若蚜被刺幸存者的產(chǎn)仔量較其對(duì)照分別減少39.1±4.9, 35.4±5.3和34.1±4.3頭(表5)。2日齡若蚜被刺幸存者較其對(duì)照產(chǎn)仔量減少27.9±2.9頭，成蚜被刺幸存者較其對(duì)照產(chǎn)仔量減少25.2±2.7頭。

表5 褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入對(duì)幸存寄主桃蚜繁殖力的影響

3 結(jié)論與討論

褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入導(dǎo)致寄主桃蚜被寄生、死亡及幸存3種結(jié)果，而且使幸存者的發(fā)育歷期、壽命和繁殖力改變，其中產(chǎn)卵期較未被產(chǎn)卵器刺入的縮短、繁殖力顯著下降。

寄生蜂產(chǎn)卵器刺入寄主后可以在不成功寄生的情況下導(dǎo)致其寄主死亡或產(chǎn)下的卵不發(fā)育最終使寄主死亡。因此，只考慮到寄生引起寄主的死亡是不夠的(Abrametal., 2016)。寄生蜂可利用產(chǎn)卵器上的各類感器檢驗(yàn)寄主的適宜性，因而常出現(xiàn)產(chǎn)卵器刺入寄主而不產(chǎn)卵的現(xiàn)象(Battagliaetal., 2000; Obonyoetal., 2010)。被刺所引起的物理損傷及可能的化學(xué)變化導(dǎo)致被刺蚜蟲的存活數(shù)減少(Abrametal., 2019)。寄生蜂產(chǎn)卵器刺入但不成功寄生可導(dǎo)致被刺寄主暫時(shí)性或永久性癱瘓，抑制免疫反應(yīng)，改變寄主發(fā)育，降低成蟲壽命和繁殖力，甚至死亡等結(jié)果(Ingerslew and Finke, 2017)。寄生蜂的產(chǎn)卵行為也可被寄主的防御行為中斷，如寄主身體晃動(dòng)、肢體突然運(yùn)動(dòng)或逃逸(Schmidt, 1974; Gross, 1993; Villagraetal., 2002)。但沒有被打斷的寄生行為其結(jié)果也不一定是成功寄生，褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入后并主動(dòng)拔出桃蚜蟲體后，其結(jié)果導(dǎo)致桃蚜死亡、被寄生及幸存，該結(jié)果與短翅蚜小蜂對(duì)豌豆蚜的產(chǎn)卵器刺入情況類似(Jiaetal., 2020)。

如果寄生蜂的寄生最終沒有導(dǎo)致寄主死亡，則可顯著縮短寄主成蟲的壽命(Tang and Yokomi, 1996)。繡線菊蚜小蜂Aphelinusspiraecolae產(chǎn)卵器刺入繡線菊蚜Aphisspiraecola使其壽命縮短(Tang and Yokomi, 1996)；阿爾蚜繭蜂Aphidiuservi的產(chǎn)卵器刺入豌豆蚜Acyrthosiphonpisum后，豌豆蚜的壽命縮短了一半(Ingerslew and Finke, 2017)。短翅蚜小蜂Aphelinusasychis寄生豌豆蚜A.pisum后其1, 2和4日齡若蚜未成功寄生的寄主較其對(duì)照寄主壽命顯著縮短，其中未被成功寄生的1和4日齡若蚜幸存者壽命較對(duì)照縮短8 d，未被成功寄生的2日齡若蚜幸存者壽命較對(duì)照縮短5 d(Jiaetal., 2020)。褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入使未被成功寄生的1日齡若蚜的幸存者壽命縮短最少，為8.2 d(表4)，該結(jié)果和其他研究者的類似。然而，前人對(duì)幸存者的壽命沒有詳細(xì)劃分產(chǎn)仔前期、產(chǎn)仔期及產(chǎn)仔后期，無法比較各期情況。

褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入沒有完全抑制幸存桃蚜的繁殖，只降低了桃蚜的繁殖力。被刺桃蚜產(chǎn)仔量明顯低于未被刺入者，而且被刺桃蚜日齡越小所受影響越大(表5)，結(jié)果與短翅蚜小蜂A.asychis寄生豌豆蚜的相似，未被刺入的豌豆蚜產(chǎn)仔量是被刺者的2倍(Abrametal., 2019)。寄生蜂產(chǎn)卵器刺入但不產(chǎn)卵可能是一種競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，刺入后可能會(huì)留下某種信息，導(dǎo)致同種其他個(gè)體或異種個(gè)體不再選擇寄生，從而為自己留下寄主后代而受益，這對(duì)寄生蜂的繁殖意義重大(Bai and Mackauer, 1991)。寄生蜂產(chǎn)卵器刺入但不產(chǎn)卵所產(chǎn)生的信息需進(jìn)一步深入研究。

另外，在研究中發(fā)現(xiàn)，被褐帶蚜小蜂產(chǎn)卵器刺入后幸存者產(chǎn)仔量與被刺時(shí)日齡有關(guān)，被刺時(shí)日齡較大者，其產(chǎn)仔量較低。同樣，未被刺的桃蚜產(chǎn)仔量也隨單頭飼養(yǎng)時(shí)日齡的增加而減少。其原因可能與實(shí)驗(yàn)前的生存環(huán)境有關(guān)，實(shí)驗(yàn)前的桃蚜處于群體飼養(yǎng)，密度大，擁擠度大，日齡越大，受到擁擠時(shí)間越長(zhǎng)，導(dǎo)致其產(chǎn)仔量下降。有研究表明蚜蟲的繁殖力與其擁擠度有關(guān)(付雪等, 2019)，桃蚜產(chǎn)仔量與擁擠度的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。