瓜实蝇2种蛹寄生蜂生防潜能比较

李 磊， 韩冬银， 张方平， 陈俊谕， 王建赟， 符悦冠

中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室， 海南 海口571101

瓜实蝇Zeugodacuscucurbitae(Coquillett)是我国果蔬的重要入侵害虫，起源于印度，目前已扩散至我国10余个省份和地区，且有进一步蔓延的趋势 (李磊等,2016; 马锞等,2010; 欧剑峰等,2008; Dhillonetal.,2005)。瓜实蝇寄主广泛，可对120多种蔬菜水果造成毁灭性危害；其繁殖能力强，1只雌性瓜实蝇一生产卵多达上千粒，且一年可发生3～9代，给我国农业生产造成严重的经济损失 (李磊等,2019; 马锞等,2010; Dhillonetal.,2005)。目前，我国对瓜实蝇的防治主要依靠化学农药，但由于其成虫善飞、幼虫隐藏于果实内部取食以及蛹在土壤中化蛹等特点 (Dhillonetal.,2005)，农药很难直接作用在虫体上，导致防治效果差，迫使种植户多次、大量用药，易存在环境安全、食品安全等隐患。

寄生蜂的高效利用是瓜实蝇生物防治的重要技术手段之一。目前报道的瓜实蝇寄生蜂有10余种，其中阿里山潜蝇茧蜂Fopiusarisanus(Sonan)、弗氏短背茧蜂Psyttaliafletcheri(Silvestri) 是目前国际上扩繁以及应用较为成功的2种寄生蜂，其利用技术已被多个国家纳入瓜实蝇综合治理中 (曾宪儒等,2019; Dhillonetal.,2005; Vargasetal.,2012)。有研究表明，2种寄生蜂联合应用后对瓜实蝇的控害效能高于任一寄生蜂单独应用的效能 (Bautistaetal.,2004; Harrisetal.,2010)。阿里山潜蝇茧蜂主要寄生瓜实蝇卵，而弗氏短背茧蜂主要寄生瓜实蝇幼虫，这说明不同类型寄生蜂的组合应用可以提升瓜实蝇生物防治的效能。但室内和田间的研究结果也发现，2种寄生蜂联合应用也不能使防效达到100%，说明经历卵和幼虫寄生蜂寄生后仍有部分瓜实蝇化蛹。因此，蛹寄生蜂的引入显得尤为必要。蝇蛹俑小蜂SpalangiaendiusWalker和蝇蛹金小蜂PachycrepoideusvindemmiaeRondani是蝇类害虫蛹期的重要寄生蜂，可寄生包括瓜实蝇在内的数十种蝇类 (黄文枫,2018; 刘欢等,2016b; Brandaoetal.,2011; Machtinger & Geden,2015)。目前国内外有许多关于2种寄生蜂对瓜实蝇寄生效能以及适应性的研究 (黄文枫等,2018; 刘欢,2015; 刘欢等,2016b; 赵海燕,2013; Lietal.,2020)，但鲜见2种寄生蜂对瓜实蝇蛹生防潜能比较的报道。基于此，本研究通过比较蝇蛹俑小蜂和蝇蛹金小蜂的生物防治潜能，筛选出适合防治瓜实蝇蛹的寄生蜂，为联合应用寄生蜂对瓜实蝇的控制提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

瓜实蝇、蝇蛹俑小蜂以及蝇蛹金小蜂的初始种群来源于海南三亚苦瓜园(18°19′N, 108°50′E)，供试的瓜实蝇为室内人工饲料饲养20代以上的稳定种群(Lietal.,2020)，2种寄生蜂为瓜实蝇蝇蛹饲养15代以上的稳定种群，饲养条件：温度(26±1)℃，相对湿度(65±5)%，光周期L∶D=14∶10。

1.2 2种寄生蜂对瓜实蝇的寄生效能评价

收集新羽化蝇蛹俑小蜂与蝇蛹金小蜂若干，分别置于独立的养虫笼(20 cm×20 cm×20 cm)饲养48 h备用，期间提供10%的蜂蜜水供其取食。取10个圆柱形透明塑料盒(直径7.5 cm，高10 cm)洗净备用，分批挑取300头健康完整且大小均匀的3日龄瓜实蝇蛹置于每一个盒中，用双面胶在盒壁上粘上一个含有10%蜂蜜水的棉团，然后取10对(雌∶雄)健康活泼的寄生蜂放入盒中，蝇蛹俑小蜂和蝇蛹金小蜂各5组，最后用200目纱网封口放入人工气候箱中，设置气候箱条件与1.1一致。24 h后将塑料盒中的寄生蜂和蛹同时倒入14目分样筛并筛除寄生蜂，保留瓜实蝇蛹培养至寄生蜂完全羽化，同时在显微镜下解剖既未出蜂又未出蝇的蛹，统计被寄生蜂寄生且能出蜂以及被寄生蜂寄生但未出蜂的蛹的数量(刘欢等,2016a)。

1.3 2种寄生蜂繁殖能力比较

收集新羽化的蝇蛹俑小蜂、蝇蛹金小蜂各10对分别置于不同的圆柱形塑料盒(直径7.5 cm，高10 cm)中，每个盒中事先放入300粒3日龄瓜实蝇蛹以及10%蜂蜜水棉球，塑料盒用200目纱网封口。每隔24 h替换一次相同数量的瓜实蝇蝇蛹直至所有寄生蜂死亡，收集替换出的蛹置于人工气候箱中培养，待寄生蜂开始羽化，每日统计其数量，实验重复5次。环境条件设置与1.2一致。

1.4 覆土厚度对2种寄生蜂寄生瓜实蝇蛹效能的影响

从中国热带农业科学院环境与植物保护研究所苦瓜园中收集土壤(接近壤土)并筛出杂草，定量称取土壤置于105 ℃烘箱中烘干至恒重，然后添加无菌水将土壤含水量调至采集时的含水量(约15%～20%)。55个1 L烧杯洗净备用，设置1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 cm共10种深度处理，用游标卡尺从烧杯底部测量烧杯深度并用记号笔做好深度标记，每个烧杯标记一种深度。挑取完整且大小一致的3日龄瓜实蝇蛹300头分别置于每个烧杯底部，依次将土壤均匀撒在蛹上直至与每个烧杯标记好的刻度线平齐。随后引入10对2日龄寄生蜂(每个烧杯仅引入一种寄生蜂)，并提供一个10%的蜂蜜水棉球，用200目纱网封口后放入人工气候箱，48 h后移除寄生蜂，收集烧杯中的瓜实蝇蛹继续培养至寄生蜂羽化，同时在显微镜下解剖既未出蜂又未出蝇的蛹，统计被寄生的瓜实蝇蛹数量(刘欢等,2016a)。以将3日龄瓜实蝇蛹置于5 cm厚度土壤表面不覆盖土壤作为对照(即0 cm)，对照和处理均设置5次重复，环境条件设置与1.2一致。

1.5 数据统计与分析

寄生蜂对瓜实蝇蛹的寄生率由被寄生的蛹数量占供试蛹数量的百分比获得。实验中所有数据均由SPSS 20进行统计分析，其中同等条件下2种寄生蜂对瓜实蝇的寄生效能比较采用t检验，2种寄生蜂繁殖能力的比较采用双因素方差分析结合Tukey HSD法进行检验，当P<0.05时表示数据间的比较有显著性差异；采用Origin 2019制图。

2 结果与分析

2.1 2种寄生蜂对瓜实蝇的寄生效能评价

由图1可知：在相同条件下通过非选择性寄生实验发现蝇蛹俑小蜂和蝇蛹金小蜂对瓜实蝇蛹的寄生率分别约为58%和56%，但2种寄生蜂寄生率之间并无显著性差异。

图1 2种寄生蜂对瓜实蝇蛹的寄生率Fig.1 The parasitism rate of the two parasitoids to Z. cucurbitae pupae寄生率数据在分析前通过公式代换； “ns” 表示经t检验在0.05水平上无显著差异。 The data of parasitism rate were transformed by the formula of before analyzing; the "ns" means indicates there is no significant difference according to t test (α=0.05).

2.2 2种寄生蜂繁殖能力研究

由图2可知：蝇蛹俑小蜂平均寿命为10.2 d，其最长可产卵至第7天；而蝇蛹金小蜂平均寿命为11.4 d，其最长可产卵至第8天。通过对2种寄生蜂逐日产卵量比较发现，蝇蛹俑小蜂在2～4日龄时单雌产后代数相对较多，单雌一生平均累计产后代数可达23头；而蝇蛹金小蜂在2～5日龄单雌产后代数相对较多，单雌一生平均累计产后代数可达30头，显著高于蝇蛹俑小蜂单雌累计产后代数。

2.3 覆土厚度对2种寄生蜂寄生瓜实蝇蛹效能的影响

由图3可知：覆土的厚度显著影响2种寄生蜂的寄生效能。随着土壤厚度的增加，2种寄生蜂对瓜实蝇蛹的寄生率显著下降。研究发现，2种寄生蜂对裸露在土壤表面的瓜实蝇蛹寄生率最高，均超过92%；当覆盖1 cm厚度的土壤后，蝇蛹俑小蜂的寄生率下降至58.84%，而蝇蛹金小蜂的寄生率下降至20.61%。此外，研究发现蝇蛹俑小蜂最深可寄生8 cm土壤下的瓜实蝇蛹，而蝇蛹金小蜂在土壤厚度达到3 cm时就不能完成寄生(即寄生率为0)。

3 讨论

研究发现，蝇蛹俑小蜂和蝇蛹金小蜂以家蝇蛹为寄主时平均产卵历期、平均单雌产后代数分别为8.93 d、45头以及9.58 d、34头 (陈中正等,2011; 詹月平等,2013)，而本研究发现，蝇蛹俑小蜂和蝇蛹金小蜂以瓜实蝇蛹为寄主时至多可产卵至第7和第8天，平均单雌产后代数分别约为23和30头。从这2组数据来看，以家蝇蛹为寄主时蝇蛹俑小蜂的繁殖力比蝇蛹金小蜂的稍高，而以瓜实蝇蛹为寄主时蝇蛹金小蜂的繁殖力稍高，这说明寄主类型以及寄生蜂自身对寄主的适应性可能是影响2种寄生蜂繁殖能力的重要因素。

虽然蝇蛹金小蜂在繁殖力上占有一定的优势，但这一优势需要瓜实蝇蛹未被覆盖的前提才能体现。本研究发现，当瓜实蝇蛹被土壤覆盖后，相同厚度土壤条件下蝇蛹金小蜂的寄生率显著比蝇蛹俑小蜂的低，且前者寄生率下降的速度尤为迅速，如当土壤厚度仅为1 cm时，蝇蛹金小蜂的寄生率从未被土壤覆盖寄生率的94.03%下降至20.61%，当土壤厚度到达3 cm时，其寄生率为0。而蝇蛹俑小蜂在土壤厚度为8 cm时还有少数的瓜实蝇蛹被寄生，说明蝇蛹俑小蜂的钻土能力比蝇蛹金小蜂强。刘欢 (2015)研究了砂土、壤土以及黏土对瓜实蝇老熟幼虫化蛹习性的影响，结果发现，98%以上的瓜实蝇均嗜好在土壤里化蛹，极少在土壤表面化蛹；研究还发现瓜实蝇偏好在2～3 cm厚度壤土、3～4 cm厚度的黏土、3～5 cm厚度的砂土中处化蛹。这些结果也间接说明，要想通过释放蛹寄生蜂控制瓜实蝇蛹，寄生蜂至少需要能钻入2～5 cm的土壤中，而从本研究结果可知蝇蛹金小蜂很难满足这一要求。对比之下，蝇蛹俑小蜂更适合应用于瓜实蝇蛹的生物防治。

Bautistaetal. (2004)室内研究发现阿里山潜蝇茧蜂与弗氏短背茧蜂的联合应用可寄生93.3%的瓜实蝇，而本研究发现蝇蛹俑小蜂对瓜实蝇蛹的寄生率达58%，由于3种寄生蜂寄生的虫态不同，理论上来说，蝇蛹俑小蜂的介入更会提高其联合控害效能，但具体3种寄生蜂联合应用的寄生效能还需进一步评估。

图2 不同产卵历期时2种寄生蜂单雌产后代数Fig.2 Number of offspring per female for the two parasitoids at different oviposition durations实线和虚线分别代表累计产后代数和寄生蜂寿命终止线；矩形的大小代表单雌产后代的数量；相同小写字母表示经Tukey HSD法 在0.05水平上无显著差异；“*”表示2种寄生蜂累计产后代数经t检验在0.05水平上有显著性差异。The solid line and dotted line represent the cumulative total quantity of offspring and end-of-life line, respectively; the area of rectangle indicates the number of offspring per female parasitoid; means within the same lowercase letter are not significant different (Tukey′s HSD test, α=0.05); "*" shows there is no significant difference between the cumulative total quantity of offspring of the two parasitoids according to t test (α=0.05).

图3 不同土壤厚度下2种寄生蜂对瓜实蝇蛹的寄生率Fig.3 The parasitism rate of the two parasitoids to Z. cucurbitae pupae at different soil depth寄生率数据在分析前通过公式代换； “*”表示2种寄生蜂在相同覆土厚度下的寄生率 经t检验在0.05水平上有显著性差异。The data of parasitism rate were transformed by the formula of analyzing; "*" represent the two parasitoids have significant different parasitism rate at the same soil depth (t test, P=0.05).