小菜蛾利他素對擬澳洲赤眼蜂搜索行為及寄生率的影響

扮演著重要的全球害蟲，尤其是在東南亞和中國南方。據估計,全世界每年由于小菜蛾為害造成的經濟損失高達10億美元。廣譜性殺蟲劑的廣泛使用導致害蟲抗藥性、環(huán)境污染及殺傷天敵等問題日益凸顯。利用天敵昆蟲控制小菜蛾是小菜蛾綜合治理策略的重要組成部分,目前已報道的小菜蛾寄生蜂多達90余種。在卵期釋放赤眼蜂是小菜蛾綜合治理的重要途徑,但是在實際應用中,釋放到田間的赤眼蜂對目標寄主的搜尋效果不太理想,寄生率不高,削弱了其防治效能。赤眼蜂能在復雜的環(huán)境中成功地搜索到寄主,其寄主源信息揮發(fā)性化合物起著重要作用。這些信息化合物主要來自寄主卵、鱗片、排泄物及性外激素和性附腺。國內外關于大菜粉蝶PierisbrassicaL.、煙夜蛾HelicoverpaassultaGuenée、歐洲玉米螟OstrinianubilalisHübner、亞洲玉米螟OstriniafurnacalisGuenée和甘藍夜蛾Mamestrabrassicae(L.)等揮發(fā)性化合物對赤眼蜂行為的影響已有不少報道,但源于小菜蛾體表和腹部鱗片的揮發(fā)性信息化合物對擬澳洲赤眼蜂TrichogrammaconfusumViggiani的接觸反應尚末見報道。擬澳洲赤眼蜂對小菜蛾卵有很強的偏好性,是我國南方寄生小菜蛾的優(yōu)勢蜂種。作者通過研究得出小菜蛾卵表和成蟲腹部鱗片的組分主要為一些飽和烷烴類(另文發(fā)表)。Renou等通過研究得出某些烷烴能顯著增強赤眼蜂對目標寄主的搜尋能力,但嗅覺行為反應僅在一定距離內對寄生天敵的搜索能力起重要作用,寄生天敵找到寄主后,并不立即產卵,而是先通過觸角、視覺以及產卵器上的感受器對寄主進行嚴格檢驗,判斷可否寄生。接觸性的化學信號物質是刺激寄生昆蟲進行寄主檢驗的主要因素。此外,寄主昆蟲體表存在的長鏈飽和烷烴能顯著提高赤眼蜂對寄主的寄生率。為此,本試驗測定了擬澳洲赤眼蜂對以小菜蛾成蟲腹部鱗片和卵表中包含的13種烷烴處理過的米蛾卵的接觸反應,以期為利用利他素提高赤眼蜂的寄生率和防治效果提供依據。1材料和方法1.1小菜紅的飽和烷烴供試蜂種:擬澳洲赤眼蜂,由華南農業(yè)大學昆蟲生態(tài)室以米蛾卵繁殖20代以上,室內溫度為恒溫26℃。試驗用蜂為羽化后12～42h、充分交配并喂以30%蜜糖水的雌蜂。供試試劑:小菜蛾腹部鱗片和卵表各成分中的飽和烷烴:正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十九烷、2,6,10,14-四甲基十五烷、正二十一烷、正二十二烷、正二十五烷、正二十七烷、正二十八烷、正三十烷、正三十五烷和正三十六烷,購自AlfaAesar公司;正己烷分析純由天津市大茂化學試劑廠提供。1.2不同烷烴濃度對紅眼蜂產卵卡的接觸活性及產卵量的影響生物測定在玻璃培養(yǎng)皿(10cm×10cm)內進行,培養(yǎng)皿的正上方放置一40w的日光燈作為光源。將新鮮的米蛾卵用紫外燈照射1h后,用正己烷浸泡2次,每次30min,以去除卵表的鱗片或信息化合物。濾干后做成1cm2卵卡(約100粒卵)備用。各烷烴用正己烷分別配置成10、1、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5mg/mL的濃度,將卵卡分別涂上不同處理的試劑(約20μL),得到2×105、2×104、2×103、200、20、2和0.2ng/cm2等7個濃度處理,對照為未經任何濃度試劑處理的卵卡。將7個濃度處理的卵卡以及對照卵卡共8張呈最大圓周形等間隔排列在培養(yǎng)皿內,將10頭赤眼蜂同時放入培養(yǎng)皿中心,每5min觀察1次,記錄45min內赤眼蜂接觸處理卵卡的次數(shù),每處理重復6次。45min后將赤眼蜂小心地從卵卡或培養(yǎng)皿內趕走,分別將卵卡裝入小試管(直徑1cm),用棉塞封住,室溫放置4天后觀察寄生率,統(tǒng)計產卵量。用赤眼蜂活動指數(shù)(parasitoidactivityindex,PAI)衡量赤眼蜂對利他素各成分的接觸反應,PAI為45min內10頭赤眼蜂對不同烷烴各濃度處理卵卡的接觸次數(shù)。采用DPS軟件對數(shù)據進行方差分析和多重比較。對寄生率采用反正弦平方根轉換。2結果與分析2.1不同濃度正十五烷對擬澳大利亞赤眼蜂的吸引作用擬澳洲赤眼蜂對不同烷烴處理卵卡的總接觸次數(shù)與對照相比存在不同程度的差異。其中對正十六烷處理卵卡的總接觸次數(shù)為79.67次,顯著高于其它烷烴及對照;其次為正三十六烷,對處理卵卡的總接觸次數(shù)為67.50次,顯著高于其它烷烴及對照;對正二十二烷處理卵卡的總接觸次數(shù)最少,僅為3次,顯著低于其它烷烴及對照(圖1)。說明正十六烷對擬澳洲赤眼蜂的吸引作用最強,而正二十二烷對其吸引作用最弱。擬澳洲赤眼蜂在不同濃度烷烴處理卵卡上的接觸次數(shù)不同,其中在正十六烷濃度為200ng/cm2的處理卵卡上的PAI最大,為26次,顯著高于其它濃度烷烴處理卵卡及對照。而在正十六烷、正十九烷、2,6,10,14-四甲基十五烷、正二十一烷和正三十五烷濃度為2×105ng/cm2及正二十二烷濃度為2×105、2×104、20、2ng/cm2的處理卵卡上,PAI為0,說明這些濃度的烷烴處理卵卡對擬澳洲赤眼蜂無吸引作用(表1)。2.2擬澳大利亞赤眼蜂寄生蟲率結果顯示,擬澳洲赤眼蜂在正三十六烷處理卵卡上的寄生總數(shù)最多,為183.17粒,顯著高于其它烷烴及對照;其次為正十六烷,為153.00粒;而正二十二烷處理卵卡上的寄生總數(shù)最少,為0.67,顯著低于其它烷烴及對照。說明正三十六烷可顯著提高擬澳洲赤眼蜂的寄生率(圖2)。在不同濃度烷烴處理卵卡上,擬澳洲赤眼蜂的寄生率不同。其中,在正十六烷濃度為200ng/cm2時,擬澳洲赤眼蜂的寄生率最高,為44.87%,與其它濃度以及對照相比差異顯著。而正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十九烷、2,6,10,14-四甲基十五烷、正二十一烷和正三十五烷濃度為2×105ng/cm2及正二十二烷濃度為2×105、2×104、200、20、2ng/cm2時,擬澳洲赤眼蜂的寄生率最低,均為0。擬澳洲赤眼蜂最大寄生率在20%以上的有正十六烷、正十七烷、正二十五烷、正二十七烷、正二十八烷和正三十六烷的處理卵卡,最大寄生率在5%以下的為正二十二烷的處理卵卡(表2)。3不同濃度的烷烴對紅眼蜂群落出現(xiàn)的固結效果的影響本試驗結果表明,小菜蛾卵表及腹部鱗片13種飽和烷烴不同濃度對擬澳洲赤眼蜂有不同程度的吸引作用,對其寄生率也有不同程度的影響,擬澳洲赤眼蜂在正十六烷處理卵卡上的PAI最大,而在正三十六烷處理卵卡上的寄生總數(shù)最高,這與Padmavathi&Paul和Paul等的研究結果類似。Padmavathi&Paul測定了11種飽和烷烴不同濃度對螟黃赤眼蜂T.chilonisIshii的行為反應及寄生率的影響,正二十八烷處理時PAI最大,其次為正二十二烷和正二十三烷,而螟黃赤眼蜂在正二十三烷處理時的寄生率最高;Paul等選擇了11種濃度為62.5～500ng/cm2的飽和烷烴研究對巴西利亞赤眼蜂T.brasiliensisAshmead和擬暗褐赤眼蜂T.exiguumPinto,Platner&Oatman行為反應的影響,結果表明,正二十五烷和正二十六烷處理時,2種赤眼蜂的PAI及寄生率均達最高,是這2種赤眼蜂的適合利他素。本試驗結果表明,擬澳洲赤眼蜂在除正二十二烷外的其它烷烴0.2～2×103ng/cm2濃度范圍的選擇行為以及在這些濃度處理卵卡上的寄生率比較理想,而對濃度高于2×103ng/cm2的烷烴和對照的選擇行為及寄生率都比較差。Colazza等研究表明,稻綠蝽Nezaraviridula(L.)表皮正己烷提取液主要為正十九烷到正三十四烷的直鏈飽和烷烴,能夠引起溝卵蜂TrissolcusbasalisWollaston的搜索行為,雌性個體的正己烷提取液則能夠引起溝卵蜂強烈的搜索行為,而正十九烷是該蜂區(qū)分雌雄寄主的關鍵利他素。Jones等試驗證明,玉米夜蛾HeliothiszeaBoddie鱗片的正二十三烷是廣赤眼蜂T.evanescensWestwood很好的利他素。以上研究結果表明,因寄生蜂及寄主的不同,赤眼蜂所利用的最佳利他素存在差異,不同利他素的搜索行