作者简介:谢宇凯(1992—),男,浙江临安人,硕士,研究方向为水稻害虫生物防治。E-mail:707728330@qq.com
中华淡翅盲蝽 Tytthus chinensis (Stål) 是稻飞虱最重要的捕食天敌之一,因此实现中华淡翅盲蝽人工饲养是有效控制褐飞虱的关键。采用四季豆、湿棉球、水稻茎作为生存基质人工饲养中华淡翅盲蝽,研究其对中华淡翅盲蝽若虫生长发育和成虫繁殖的影响。结果表明,中华淡翅盲蝽若虫在水稻茎上的存活率最高,其次是四季豆,最低的是湿棉球,在水稻上的若虫历期显著短于在其他2个基质上。虽然在四季豆上的产卵量要显著低于水稻上的产卵量,但雌虫寿命、卵孵化率和若虫存活率与在水稻上的差异不显著,且显著高于湿棉球上的;在湿棉球上的卵孵化时间显著长于在四季豆和水稻茎上的时间。中华淡翅盲蝽在水稻和四季豆上种群趋势为22.9和11.2,能建立持续的种群,说明四季豆可以作为中华淡翅盲蝽室内饲养的生存基质,进行中华淡翅盲蝽的人工繁殖。
Tytthus chinensis (Stål) is a key predator of rice planthopper, a major pest of rice in China. Biological control of rice planthopper could be much more effective and feasible by improving the techniques of artificial breeding of natural enemies. The purpose of this study was to test the effect of different survival substrates, including kidney bean, wet cotton ball and rice stem, on the growth, development and reproduction of T.chinensis. The results showed that different survival substrates had significant influence on the development, survival and reproduction of T. chinensis. The survival rate of T. chinensis was the highest in the rice stem treatment, followed by the kidney bean treatment. The survival rate in wet cotton ball treatment was the lowest. Nymph duration in rice stem treatment was significantly shorter than the other two treatments, which indicated that kidney bean and wet cotton ball significantly impact the growth of T.chinensis. Though the fecundity in kidney bean treatment was significantly lower than those in rice treatment, the longevity, egg hatching rate and nymphal survival rate in kidney bean treatment were similar with those in rice stem treatment, and were significantly higher than those in wet cotton ball treatment. The population trend index of T. chinensis on rice stem and kidney bean treatment was 22.9 and 11.2 respectively, which meant T. chinensis could build a continuous population efficiently. The results indicated that kidney bean could be used as a feasible survival substitute for T. chinensis.
水稻是我国60%以上人口的主食, 水稻生产的丰欠盈余直接关系到我国的粮食安全。稻飞虱已连续在我国为害40余年, 在此期间不仅发生面积和数量不断上升, 而且同时为害的稻飞虱种类也不断增多, 从原来每年仅有一种稻飞虱在局部地区为害成灾, 发展到3种稻飞虱(褐飞虱Nilaparvata lugens、白背飞虱 Sogota furcifera和灰飞虱 Laodelphgax striatellus)[1]同时在我国大范围严重为害[1]。本世纪以来, 稻飞虱发生范围和发生数量进一步上升, 尤以2005— 2007年年平均发生危害面积达历史最高的2 670余万hm2[2]。中华淡翅盲蝽Tytthus chinensis (Stå l)和黑肩绿盲蝽Cyrtorrhinus lividipennis(Reuter)是稻飞虱最重要的捕食性天敌之一[3], 主要以稻飞虱和叶蝉卵为食, 主要发生在水稻生长后期[4, 5], 对褐飞虱的控制起着重要作用。田间的中华淡翅盲蝽和黑肩绿盲蝽都有较高种群数量和捕食能力。当以稻飞虱为食时, 中华淡翅盲蝽生殖力明显高于黑肩绿盲蝽[6]。黑肩绿盲蝽在我国不能越冬, 而中华淡翅盲蝽在我国水稻种植区广泛分布, 且可以在当地越冬[7], 因此中华淡翅盲蝽是一种理想的稻飞虱土著天敌。研究如何保护和提高中华淡翅盲蝽种群具有非常重要的实际意义。
天敌的繁殖和释放是害虫综合防治的重要手段之一, 自然界中天敌的数量存在滞后性, 进行室内大量繁殖和释放天敌是实现土著天敌控害的有效手段。小花蝽等蝽类的人工饲养的研究在国内外比较完善[8]。黑肩绿盲蝽可以用米蛾卵代替稻飞虱进行饲养[9], 而关于中华淡翅盲蝽的人工饲养几乎没有报道。生存基质直接影响天敌产卵量和存活率, 同时也为天敌提供必需的水分。据报道, 四季豆是多种盲蝽的寄主植物, 可作为多种盲蝽的生活基质[10, 11]。水稻是中华淡翅盲蝽天然的生存基质, 然而稻株容易枯萎, 用于室内盲蝽的饲养时需要经常性更换水稻, 费工费本。因此, 迫切需要筛选适宜室内人工饲养生存基质, 以提高中华淡翅盲蝽人工大量繁殖效率。我们对不同生存基质(四季豆、湿棉球、水稻茎)对中华淡翅盲蝽的生长发育和繁殖的影响进行研究, 以期为简单、快速、大量人工繁殖中华淡翅盲蝽提供技术基础。
1.1.1 供试昆虫
米蛾Corcyra cephalonica(Stainton)卵用玉米粉、麦麸、酵母粉和蔗糖按一定比例混匀饲养在人工气候室, 相对湿度(75± 5)%, 温度(26± 1)℃, 米蛾在60目的铁砂网上产卵后用软毛刷收集获得, 将当天收集的新鲜米蛾卵粘附于有双面胶的纸片上(长、宽各1 cm), 在30 W紫外灯正下方30 cm处照射杀胚45 min, 供实验用。
中华淡翅盲蝽:成虫采集于浙江省农业科学院基地水稻田内, 室内用水稻和褐飞虱饲养一代后, 初孵若虫供试验用。
1.1.2 生存基质
水稻:水稻品种为TN1, 种子在室内催芽后, 分批在玻璃房水泥槽(长5 m, 宽1 m)中播种, 每两周一次, 40~60 d苗龄稻苗供试, 水稻选取基部茎秆部分作为生存基质, 切成3~4 cm长, 切口用蜡油(由日用白蜡烛融化(平阳县水头镇德进蜡烛厂))封住。
四季豆:四季豆品种为圆荚1号, 种植于浙江农业科学院实验田内, 豆荚成熟后采集, 将其切成3~4 cm长, 用蜡油封住切口, 作为生存基质。
湿棉球:医用脱脂棉(恒泰染织敷料有限公司), 直径1.5 cm的棉球用蒸馏水浸湿(不滴水的程度), 作为生存基质。
1.2.1 不同基质对中华淡翅盲蝽若虫生长发育和存活率的影响
将中华淡翅盲蝽初孵若虫(12 h内)移入放有米蛾卵卡(1 cm × 1 cm, 约200粒卵)的透明塑料杯中(高6 cm, 直径4 cm), 每杯1头, 用60目纱布封口, 同时在不同处理中分别放入3种生存基质。每隔2 d更换一次米蛾卵卡和对应的生存基质。每24 h观察记录其蜕皮和存活情况, 直至完成若虫期, 每个处理组重复120次。实验在温度(26± 1)℃, 光周期16 h∶ 8 h的人工气候培养箱中进行。
1.2.2 不同基质对中华淡翅盲蝽雌虫存活和繁殖的影响
1.2.1节中不同处理组的若虫羽化为成虫后, 雌雄配对放入培养皿(直径15 cm)中。每个处理选取15对成虫用于实验。每个培养皿中放入米蛾卵卡及对应的生存基质, 供其取食和产卵。每24 h观察记录存活情况, 同时更换对应的生存基质, 在体视镜下解剖换下的生存基质并记录产卵量, 直至雌虫死亡, 记录雌虫存活天数。
1.2.3 不同基质对中华淡翅盲蝽卵孵化的影响
实验处理同1.2.2节, 将每天换下的生存基质做好标记放置培养皿(直径15 cm)中, 待卵开始孵化, 每日计数孵化虫量, 连续3 d未见若虫孵化后, 在双筒镜下解剖计数未孵化的卵, 计算总卵量和孵化率, 并记录孵化所需要天数。每个处理组重复15次。
1.2.4 中华淡翅盲蝽种群趋势指数
参照乔慧等[13]的方法计算各供试生存基质上中华淡翅盲蝽的种群趋势指数(I):I=F× SE× SN× P♀, 式中, F为每雌平均产卵量, SE为卵孵化率, SN为若虫的羽化率(若虫期存活率), P♀为雌虫比例。
中华淡翅盲蝽的若虫存活率采用Kaplan-Meier程序并进行Long-rank分析, 其他生物学性状数据采用单因素方差分析, 并用Duncan法进行多重比较。所有统计分析都在SAS数据处理软件进行。
中华淡翅盲蝽在水稻茎上的若虫历期显著短于四季豆和湿棉球上若虫历期, 水稻茎上若虫历期为7.9 d, 而四季豆和湿棉球上分别为10.3和10.9 d。三种生存基质上中华淡翅盲蝽1龄若虫历期没有显著性差异; 四季豆上的2龄历期要显著高于其他2种基质; 而3龄和4龄的历期以湿棉球上最长, 四季豆次之, 水稻上最短, 且呈现显著差异(表1)。中华淡翅盲蝽若虫在三种生存基质上以水稻上的存活率最高, 其次为四季豆的, 都显著高于湿棉球上的存活率(表1)。
不同生存基质对中华淡翅盲蝽的雌成虫寿命、产卵量、卵孵化率和卵孵化时间都有显著影响。其中, 四季豆处理和水稻茎处理雌虫寿命和卵孵化率没有显著性差异, 但都显著高于湿棉球处理的雌虫寿命(F =15.67, P< 0.001)(图1-A)和卵孵化率(F =27.80, P< 0.001)(图1-C)。在水稻茎上, 雌虫产卵量最高(140.1粒), 其次是是四季豆(85.8粒), 湿棉球上最低(21.5粒), 三者之间均存在显著性差异(F=78.81, P< 0.001)(图1-B)。而在四季豆和水稻茎上的卵历期没有显著性差异, 但均显著短于湿棉球上(F=37.15, P< 0.001)(图1-D)。
结果如图2, 以湿棉球为生存基质, 中华淡翅盲蝽能勉强完成世代发育, 其种群趋势指数仅为1.0, 难以建立持续的种群。以水稻茎为生存基质时, 中华淡翅盲蝽的种群指数最高, 达22.9; 以四季豆为生存基质时, 有较强的种群繁衍能力, 其种群趋势指数为11.2, 相当于中华淡翅盲蝽在水稻茎上种群趋势指数的48.9%。
探索适宜天敌生长发育和繁殖的生存基质是天敌室内人工大量饲养的重要环节之一[10]。很多蝽类是杂食性昆虫, 捕食害虫的同时还取食寄主植物的汁液[11]。在饲养过程中, 生存基质为中华淡翅盲蝽提供产卵环境, 并且为中华淡翅盲蝽提供水分和营养物质, 因此生存基质对中华淡翅盲蝽的生长发育、存活、繁殖都产生直接的影响。
中华淡翅盲蝽在人工扩繁过程中一般采用水稻和褐飞虱进行饲养, 由于材料准备繁琐, 难以进行大规模的人工扩繁。使用米蛾卵对黑肩绿盲蝽进行人工饲养已经有了成功的报道[12]。使用米蛾卵做为替代食物可以大大提高人工扩繁的效率, 而选择合适的生存和产卵基质是大规模人工扩繁的另一关键因子。本文选择了3种不同生存和产卵基质以期为中华淡翅盲蝽的人工饲养技术的提高提供参考。结果显示, 中华淡翅盲蝽在其天然寄主水稻上的表现最为出色, 而在四季豆上饲养的中华淡翅盲蝽虽然在若虫发育历期和单雌产卵量上要显著弱于水稻, 但其他生物学参数包括若虫的存活率、雌虫寿命、卵孵化率和卵历期与水稻茎为基质时没有显著差异。且四季豆上种群趋势指数虽然仅相当于中华淡翅盲蝽在水稻茎上种群趋势指数的50%左右, 但是11.2的种群趋势指数表明中华淡翅盲蝽可以在四季豆上建立持续增长的种群。
本实验说明中华淡翅盲蝽在四季豆上可以完成发育历期并能保持较高的繁殖能力。四季豆相较于水稻具有操作方便, 来源不受季节限制的特点, 较适合人工大量扩繁的技术体系, 但通过该体系饲养的中华淡翅盲蝽的控害能力还应进行进一步评价。
The authors have declared that no competing interests exist.
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