楊果潤(rùn),劉 麗,趙冬梅,梁建鋒,關(guān)月姍,王興民,4*
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院昆蟲學(xué)系,廣東省生物農(nóng)藥創(chuàng)制與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 &廣東省農(nóng)業(yè)害蟲生物防治工程研究中心,廣州 510640;2.寧波檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)研究院,浙江寧波 315012;3.浙江大學(xué)山東(臨沂)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院,山東臨沂 276034;4.嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室茂名分中心,廣東茂名 525099)
煙粉虱BemisiatabaciGennadius隸屬半翅目Hemiptera粉虱科Aleyrodidae,原產(chǎn)于熱帶和亞熱帶地區(qū),隨著貿(mào)易運(yùn)輸?shù)臄U(kuò)散,已成為世界性害蟲(Brownetal.,1995;Kirketal.,2000;程伯瑛,2007)。煙粉虱寄主廣泛,在世界范圍內(nèi)已超600種(趙興能等,2020)。煙粉虱通過直接吸取植物汁液、分泌蜜露引發(fā)煤污病影響寄主光合作用,以及傳播植物病毒等方式對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失(鄭鵬華等,2019;楊益芬等,2020)。
目前對(duì)煙粉虱的防治主要是使用化學(xué)農(nóng)藥,但煙粉虱表皮被蠟質(zhì),藥物難以進(jìn)入體內(nèi)發(fā)揮作用,且由于用藥頻繁,煙粉虱抗藥性迅速發(fā)展,已對(duì)多數(shù)常用的化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生抗性(王然等,2016;賈尊尊等,2017),同時(shí)大量使用化學(xué)殺蟲劑對(duì)環(huán)境和天敵等非靶標(biāo)生物也產(chǎn)生負(fù)面影響(張曉明等,2014;Shahetal.,2020;張友昌等,2020;陳向榮等,2021;Ghongade and Sangha,2021),因此探求非化學(xué)控制措施特別是生物防治已成為研究的重點(diǎn)之一。
我國(guó)天敵昆蟲資源豐富,運(yùn)用天敵昆蟲進(jìn)行捕食的生物防治手段對(duì)環(huán)境較為友好,能夠可持續(xù)地防控害蟲(陳學(xué)新,2010;Crowderetal.,2010;呂佳樂和徐學(xué)農(nóng),2020)。沙巴擬刀角瓢蟲SerangiellasababensisSasaji屬瓢蟲科Coccinellidae刀角瓢蟲屬Serangini,原產(chǎn)于云南西雙版納,是熱帶、亞熱帶地區(qū)粉虱的本地優(yōu)勢(shì)天敵,目前關(guān)于其捕食行為已有研究(苗靜等,2010),但對(duì)于其生物學(xué)特性尚缺少報(bào)道。本文描述了沙巴擬刀角瓢蟲的形態(tài)特征及生活習(xí)性,初步研究了其發(fā)育歷期、繁殖力等生物學(xué)特性,并組建了瓢蟲的實(shí)驗(yàn)種群生命表,對(duì)于今后沙巴擬刀角瓢蟲的規(guī)?;敝臣吧锓乐蔚膶?shí)施具有一定的指導(dǎo)意義。
煙粉虱種群以變?nèi)~木Codiaeumvariegatum為寄主繼代保存于生物防治教育部工程研究中心實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。
沙巴擬刀角瓢蟲2018年7月采自昆明市官渡區(qū)的扶桑Hibiscusrosa-sinensis綠化帶,以變?nèi)~木上煙粉虱若蟲為獵物繼代繁殖10代以上。
實(shí)驗(yàn)在溫度26±1℃,光周期L ∶D=14 ∶10,相對(duì)濕度75%±10%的養(yǎng)蟲室內(nèi)進(jìn)行。在含有較多煙粉虱若蟲的變?nèi)~木養(yǎng)蟲籠內(nèi)接入10對(duì)沙巴擬刀角瓢蟲,觀察沙巴擬刀角瓢蟲各蟲態(tài)的形態(tài)特征以及其產(chǎn)卵、化蛹、羽化等生活習(xí)性。
沙巴擬刀角瓢蟲的發(fā)育歷期和存活率試驗(yàn)均以煙粉虱卵或高齡若蟲(3齡、4齡和偽蛹)作為獵物。將5對(duì)沙巴擬刀角瓢蟲分別接入含有煙粉虱卵和高齡若蟲變?nèi)~木葉片的培養(yǎng)皿(φ=6 cm,h=1 cm)中,24 h后移去成蟲,每皿保留瓢蟲卵30粒,每天觀察兩次卵的孵化情況。卵孵化后,將1齡瓢蟲幼蟲移入試管(φ=1 cm,h=5.5 cm)中,用脫脂棉封口,一管一頭,每天更換含有煙粉虱卵或高齡若蟲的新鮮變?nèi)~木葉片作為食料,每天隔12 h觀察一次,記錄以煙粉虱卵和高齡若蟲為食的瓢蟲的發(fā)育及存活情況,每組處理3次重復(fù)。
試驗(yàn)分別在帶有煙粉虱卵和高齡若蟲的變?nèi)~木上進(jìn)行。當(dāng)瓢蟲蛹羽化后,提供與幼蟲階段相同的食物繼續(xù)飼養(yǎng)沙巴擬刀角瓢蟲成蟲并雌雄配對(duì),于試管(φ=1 cm,h=5.5 cm)中成對(duì)飼養(yǎng),用脫脂棉封口,加幾滴水保濕,每天更換新鮮食物并檢查成蟲的產(chǎn)卵情況,每個(gè)處理重復(fù)20對(duì),記錄沙巴擬刀角瓢蟲的產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵量及成蟲壽命。
使用SPSS 21.0軟件對(duì)取食煙粉虱卵和若蟲的沙巴擬刀角瓢蟲的發(fā)育歷期、存活率、產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵量和壽命進(jìn)行t檢驗(yàn)。存活率的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過反正弦轉(zhuǎn)換后進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
2.1.1卵
光滑短橢圓形,長(zhǎng)約0.4 mm,寬約0.2 mm。卵單產(chǎn),偶見2~3粒聚產(chǎn)。前期半透明無(wú)色,后期白色。
2.1.2幼蟲
紡錘形,背面無(wú)枝刺,無(wú)疣突。腹節(jié)9節(jié),腹末有一足突。體背具有黑色剛毛。1齡幼蟲乳白色,體背上毛瘤不明顯。隨著幼蟲齡期增大,毛瘤越來越明顯,剛毛也加粗加長(zhǎng)。具觸角1對(duì),單眼3個(gè)。
2.1.3蛹
為裸蛹。白色,橢圓形,具白色短細(xì)刺毛。羽化前顏色逐漸加深,由白色變?yōu)槌壬?,棕色,最后變?yōu)楹谏?,然后脫皮羽化?/p>
2.1.4成蟲
體長(zhǎng)1.0~1.2 mm,寬0.7~0.9 mm。卵圓形,黑色,具金屬光澤。腹部黃色,足黃色。復(fù)眼黑色,觸角刀角狀。
2.2.1取食
幼蟲取食時(shí),先咬住獵物,后緩慢抽吸獵物體內(nèi)的汁液。吸食過程中,幼蟲不停地進(jìn)行抽吸回吐,身體不斷扭動(dòng),數(shù)次后才吸取。煙粉虱卵前期被捕食后僅剩下卵柄,后期被捕食后則干癟;煙粉虱若蟲被捕食后僅剩下扁平的白色外殼;偽蛹被捕食后,可見一明顯的洞孔或缺刻。
2.2.2產(chǎn)卵
沙巴擬刀角瓢蟲營(yíng)兩性生殖,交配后產(chǎn)卵。卵多產(chǎn)于葉片背面,也可產(chǎn)于葉片正面,有時(shí)也產(chǎn)在煙粉虱蛹?xì)?nèi)。卵單產(chǎn)、平臥。獵物充足時(shí),成蟲產(chǎn)卵量明顯增加。不同的食料條件對(duì)其產(chǎn)卵量和壽命有一定影響。
2.2.3化蛹
沙巴擬刀角瓢蟲幼蟲一般選擇干燥隱蔽場(chǎng)所化蛹?;记?,多從植株上部葉片遷移到植株中下部葉片背部,靜止不食不動(dòng),開始化蛹?;紩r(shí),老熟幼蟲蟲體逐漸收縮,脫皮后蛹體呈現(xiàn)出成蟲形態(tài),整個(gè)蛹體呈白色,隨著蛹的繼續(xù)發(fā)育,顏色加深,最后變成黑色。
2.2.4發(fā)育
沙巴擬刀角瓢蟲屬完全變態(tài),生活史歷經(jīng)卵、幼蟲、蛹和成蟲4個(gè)階段。沙巴擬刀角瓢蟲幼蟲共有4齡。孵化時(shí)幼蟲先咬破卵殼,隨后慢慢伸展四肢,最后爬離卵殼,并開始取食。
2.2.5行為
成蟲剛羽化時(shí)畏光,常躲藏于陰暗遮蔽處。成蟲爬行迅速,飛翔遷移擴(kuò)散能力強(qiáng),有假死性,遇驚收縮落地。1齡、2齡幼蟲遷移能力差,活動(dòng)范圍小,3齡、4齡幼蟲可爬行較長(zhǎng)距離。食料缺乏時(shí),沙巴擬刀角瓢蟲會(huì)取食自身所產(chǎn)的卵,幼蟲也會(huì)自相殘殺,高齡幼蟲捕食低齡幼蟲,或幼蟲捕食蛹。
圖1 沙巴擬刀角瓢蟲各蟲態(tài)照片F(xiàn)ig.1 Photographs of the different stages of Serangiella sababensis注:A,卵;B,1齡幼蟲;C,2齡幼蟲;D,3齡幼蟲;E,4齡幼蟲;F,蛹;G,成蟲。Note:A,Egg;B,First instar larvae;C,Second instar larvae;D,Third instar larvae;E,Fourth instar larvae;F,Pupa;G,Adult
取食煙粉虱卵的沙巴擬刀角瓢蟲的卵、1齡、2齡、3齡、4齡、蛹和成蟲前期的發(fā)育歷期分別為4.58、2.08、1.88、1.82、4.16、4.20和18.82 d;而取食煙粉虱高齡若蟲的瓢蟲各階段發(fā)育歷期分別為4.73、2.07、1.62、1.52、3.94、3.85和17.75 d(圖2)。取食煙粉虱卵的沙巴擬刀角瓢蟲的卵、1齡、2齡、3齡、4齡、蛹和成蟲前期的存活率分別為84.00%、94.44%、100.00%、96.88%、85.36%、100.00%和65.53%;而取食煙粉虱高齡若蟲的瓢蟲各階段存活率分別為93.00%、90.28%、95.47%、98.44%、95.59%、100.00%和75.00%。結(jié)果表明,取食煙粉虱不同蟲態(tài)對(duì)沙巴擬刀角瓢蟲的生長(zhǎng)發(fā)育和存活無(wú)顯著影響。
圖2 沙巴擬刀角瓢蟲取食煙粉虱卵和高齡若蟲的發(fā)育歷期(A)和存活率(B)Fig.2 Developmental duration (A) and survival rate (B) of Serangiella sababensis feeding on eggs and nymphs of Bemisia tabaci注:圖中數(shù)據(jù)為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤,同一字母表示在0.05水平上差異不顯著(t檢驗(yàn))。下圖同。Note:Data in the figure were mean ± SE,and the same letter indicated that the difference was not significant at the 0.05 level (t-test).The same below.
取食煙粉虱卵的沙巴擬刀角瓢蟲產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵量和成蟲壽命分別為8.10 d、286.20粒和106.65 d;取食煙粉虱高齡若蟲的沙巴擬刀角瓢蟲的產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵量和成蟲壽命分別為7.67 d、366.67粒和105.58 d(圖3)。結(jié)果表明,取食煙粉虱不同蟲態(tài)對(duì)沙巴擬刀角瓢蟲的繁殖力和壽命無(wú)顯著影響。
圖3 沙巴擬刀角瓢蟲取食煙粉虱卵和高齡若蟲的產(chǎn)卵前期(A)、產(chǎn)卵量(B)和成蟲壽命(C)Fig.3 Preoviposition period (A),fecundity (B) and adult longevity (C) of Serangiella sababensis feeding on eggs and elder nymphs of Bemisia tabaci
取食煙粉虱高齡若蟲的沙巴擬刀角瓢蟲凈增殖率R0、內(nèi)稟增長(zhǎng)率rm和周限增長(zhǎng)率λ均高于取食煙粉虱卵的瓢蟲,同時(shí)種群平均世代歷期T少16 d(表1)。從生命表參數(shù)來看,飼喂煙粉虱高齡若蟲比卵對(duì)沙巴擬刀角瓢蟲種群增殖效果更好。
表1 沙巴擬刀角瓢蟲取食煙粉虱卵和高齡若蟲的生命表參數(shù)Table 1 Life table parameters of Serangiella sababensis feeding on the eggs and elder nymphs of Bemisia tabaci
沙巴擬刀角瓢蟲原產(chǎn)于亞洲熱帶地區(qū),主要分布在東南亞國(guó)家和我國(guó)的云南地區(qū),和南美的小黑瓢蟲DelphastuscatalinaeHorn、廣東本地的刀角瓢蟲SerangiumjaponicaChapin都是近緣種。與刀角瓢蟲相比,沙巴擬刀角瓢蟲存活率高、個(gè)體小、食量略小(姚松林等,2004),能夠長(zhǎng)期在田間保持種群數(shù)量,更適合產(chǎn)業(yè)化,生防前景更大。天敵昆蟲是消費(fèi)者,其完成生命活動(dòng)所需的營(yíng)養(yǎng)和能量都依賴于所攝取的食物,故食物來源對(duì)天敵的生長(zhǎng)發(fā)育、存活、繁殖力和種群密度有著較為重大的意義(羅宏偉等,2010)。煙粉虱的不同蟲態(tài)對(duì)沙巴擬刀角瓢蟲的生長(zhǎng)發(fā)育和存活率無(wú)顯著影響。沙巴擬刀角瓢蟲取食煙粉虱若蟲的世代發(fā)育歷期短于取食卵的世代發(fā)育歷期,這可能與食料中的營(yíng)養(yǎng)成分有關(guān)。
沙巴擬刀角瓢蟲取食煙粉虱若蟲的世代存活率(75.00%)比取食煙粉虱卵的世代存活率(65.53%)高,且高于煙粉虱天敵刀角瓢蟲(68.00%)、越南斧瓢蟲AxinoscymnusapioidesKuznetsov &Ren(73.04%)和小黑瓢蟲Delphastuscatalinae(72.41%)的存活率(荊英等,2003;王興民等,2006;羅宏偉等,2010)。捕食煙粉虱的某一蟲態(tài)時(shí)瓢蟲各齡之間的存活率有差異,以瓢蟲的高齡幼蟲和蛹的存活率較高,而低齡幼蟲的存活率較低,1齡幼蟲最低。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)瓢蟲低齡幼蟲在取食時(shí)有被煙粉虱溢出的體液、蜜露或葉片蒸發(fā)出的水分粘死的現(xiàn)象,可能瓢蟲各齡幼蟲之間活動(dòng)能力的不同造成了存活率的差異。
通過建立沙巴擬刀角瓢蟲取食煙粉虱卵和煙粉虱的高齡若蟲的實(shí)驗(yàn)種群生命表,捕食煙粉虱高齡若蟲的瓢蟲的內(nèi)稟增長(zhǎng)率rm、凈增殖力R0和周限增長(zhǎng)率λ均高于捕食煙粉虱卵的瓢蟲,同時(shí)平均世代歷期T更短。由此,煙粉虱高齡若蟲較煙粉虱卵更適宜作為沙巴擬刀角瓢蟲規(guī)?;a(chǎn)的食料。
本文主要研究了沙巴擬刀角瓢蟲的基本生物學(xué)特性以及取食煙粉虱不同蟲態(tài)對(duì)沙巴擬刀角瓢蟲的影響,對(duì)沙巴擬刀角瓢蟲的人工飼養(yǎng)和繁殖具有實(shí)際意義,而不同蟲態(tài)食物來源的營(yíng)養(yǎng)成分、溫度、濕度、光周期和獵物的不同寄主等影響則有待進(jìn)一步探討。