环境变量对螟黄赤眼蜂(Telenomus remus)(膜翅目:缘腹细蜂科)寄生草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)(鳞翅目:夜蛾科)生物学特性(Bionomics)的影响

《Phytoparasitica》:Effect of environmental variables on the bionomics of Telenomus remus (Hymenoptera: Scelionidae) against Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

【字体: 时间:2026年04月01日 来源:Phytoparasitica 1.5

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  赤眼蜂属 Telenomus remus(膜翅目:缘腹细蜂科 Scelionidae)已成为防治草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda(鳞翅目:夜蛾科 Noctuidae)的一种可持续替代手段,因其可克服常规防治方法的某些局限性。然而,有必要优

  
赤眼蜂属 Telenomus remus(膜翅目:缘腹细蜂科 Scelionidae)已成为防治草地贪夜蛾 Spodoptera frugiperda(鳞翅目:夜蛾科 Noctuidae)的一种可持续替代手段,因其可克服常规防治方法的某些局限性。然而,有必要优化其饲养及田间释放方案,并明确特定环境变量如何影响 T. remus 寄生 S. frugiperda 时的生物学性状。本研究评估了不同寄主密度(40、80 和 120 粒卵)、温度(16、20、24、30 和 32°C ± 1°C)、相对湿度水平(45%、65%、85% ± 5% RH)、光周期(16:8 和 8:16 光:暗 Light: Dark)及补充食物源对 T. remus 生物学表现的影响。结果显示,最高寄生率为 92.9% ± 0.526%,记录于 28°C ± 1°C,最低寄生率为 19.0% ± 2.56%,记录于 16°C。尽管热性能曲线表明繁殖力的最适温度(Topt)为 28.14°C,但 T. remus 在 24°C 下仍能产 188 ± 2.56 粒卵/雌,说明降温至 24°C 未削弱其生殖能力。就湿度而言,65% RH 条件下分别获得最高寄生率 93.5% ± 0.45% 及最高繁殖力 247 ± 1.53 粒卵/雌;相反,相对湿度升至 85% 时繁殖力降至 172 ± 1.23。光周期结果表明,光周期对寄生率、成虫羽化率及雌性后代比例无显著影响,但当光照时长由 16 h 缩短至 8 h 时,雌成虫寿命由 4.9 ± 0.05 d 降至 3.47 ± 0.09 d。还比较了不同补充食物源对寄生率及成虫寿命的影响,其中果糖处理组寄生率达 87.1%,雄、雌成虫分别存活 4.87 ± 0.133 d 和 5.7 ± 0.128 d。综上,研究人员指出 T. remus 寄生 S. frugiperda 的最适饲养条件为 28°C ± 1°C、65% RH、16 h 光照,并以果糖作为补充食物源。
论文解读:《Effect of environmental variables on the bionomics of Telenomus remus (Hymenoptera: Scelionidae) against Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)》发表于《Phytoparasitica》
草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda,Lepidoptera: Noctuidae)是一种高度多食性入侵害虫,可为害玉米等300余种作物,化学防治易导致抗药性与环境污染。传统卵寄生蜂赤眼蜂属(Trichogramma spp.)难以寄生带有鳞片或多层叠放的 S. frugiperda 卵块。暗黑缘腹细蜂/螟黄赤眼蜂(Telenomus remus,Hymenoptera: Scelionidae)作为 S. frugiperda 专化性卵寄生蜂(Egg parasitoid),能穿透鳞片寄生深层卵粒且具高繁殖力,是极具潜力的生物防治因子。然而 T. remus 的寄生率、发育及繁殖受寄主密度、温湿度、光周期及补充营养等生物与非生物因子影响显著,此前缺乏针对这些因子(尤其寄主密度与补充食物)的系统量化研究,不利于其规模化扩繁与田间释放效率提升。因此研究人员系统测定上述因子对 T. remus 寄生 S. frugiperda 时寄生率(Parasitism rate)、羽化率(Adult emergence)、子代性比(Female offspring ratio/sex ratio)、发育历期(Developmental time/egg–adult duration)、繁殖力(Fecundity,eggs laid/female)及雌雄成虫寿命(Longevity)的影响,以确定最适人工扩繁与田间应用条件。
主要关键技术方法:
研究人员自巴基斯坦伊斯兰堡玉米田采集 S. frugiperda 被寄生卵,于 28±1°C、65±5% RH、16:8 L:D 下继代饲养6代建立种群。设置5类处理:①寄主密度—将羽化<24 h 的单头 T. remus 雌蜂分别暴露于40、80、120粒<24 h 龄 S. frugiperda 卵(每处理10重复);②温度—设16、20、24、28、32±1°C(恒湿65±5% RH、16:8 L:D),单雌接100粒卵至死亡,F1代配对测定繁殖力,另设群体测定雌雄寿命,用线性模型计算发育起点温度(Lower thermal threshold, Tt)与积温(Thermal constant, K),用Brière模型拟合热性能曲线求 Tmin、Topt、Tmax;③相对湿度—设45%、65%、85%±5% RH(恒温28±1°C、16:8 L:D),同温度实验流程;④光周期—设16:8与8:16 L:D(28±1°C、65±5% RH);⑤补充食物—设10%蜂蜜液、葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖(均为1 M/10% w/v)、清水及绝食对照,滤纸吸附供取食,单雌接150粒卵至死亡。数据以R软件进行GLM(Poisson或Quasi-binomial分布)及Tukey HSD检验(p<0.05)。
研究结果
寄主密度(Effect of host density)的影响
研究人员将单头 T. remus 雌蜂分别暴露于40、80、120粒 S. frugiperda 卵,发现被寄生卵数随密度升高显著增加(120粒组最高均值为92.1±0.795粒),成虫羽化率不受寄主密度影响,而雌蜂子代雌性比例在120粒卵密度下显著高于40和80粒组(分别高约40%和29.23%)。据此后续实验选用100粒卵作为标准接卵量(补充食物实验用150粒)。
温度(Effect of temperature)的影响
在16、20、24、28、32±1°C五个梯度下,寄生率差异极显著(p<0.001),28°C时最高(92.9%±0.526%),16°C最低(19.0%±2.56%);随温降低发育历期延长(28°C为10 d,16°C延至31.4 d),32°C缩短至7.7 d。羽化率在24°C与28°C近达100%(98.7%、99.7%),16°C仅19%。F1代繁殖力28°C最高(244±1.15粒/雌),Brière模型得出繁殖力 Topt=28.14°C,Tmin=15.34°C,Tmax=32.57°C;24°C下单雌仍产188±2.56粒卵,说明适度降温不抑制生殖。雌雄寿命均随温度降低(28→16°C)延长,但32°C高温缩短寿命;寿命热曲线最适约25.64°C。线性发育速率模型得发育起点温度 Tt=11.53°C,有效积温 K=160.55日度(Degree days, DD)。
相对湿度(Effect of humidity)的影响
在45%、65%、85%±5% RH下,65% RH 获最高寄生率(93.5%±0.45%)与最高繁殖力(247±1.53粒/雌),85% RH 时繁殖力显著降至172±1.23粒/雌;45%与65% RH 羽化率近99%,85% RH 略降(约降2.7%);发育历期各湿度下均为10 d且无差异;雌雄寿命均在65% RH 最长,85% RH 最短;雌性子代比例亦以65% RH 最高。
光周期(Effect of photoperiod)的影响
比较16:8与8:16 L:D(28±1°C、65±5% RH),寄生率、羽化率、发育历期、子代性比均无显著差异;但光照缩至8 h 使雌蜂寿命由4.9±0.05 d 降至3.47±0.09 d,雄蜂寿命也缩短,且产卵量较16:8处理低约21%。
补充食物(Effect of supplementary food)的影响
测试10%蜂蜜液、葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖、水及绝食,所有糖类显著提高寄生率,果糖组最高(87.1%±0.507%),较绝食组提高约88%;果糖组雄、雌蜂寿命分别达4.87±0.133 d 与5.7±0.128 d(较绝食分别高约175%和158%),蜂蜜液、葡萄糖、果糖、麦芽糖羽化率近99%。无食物或仅供水时寄生率与寿命最低。
讨论与结论总结
讨论部分指出:提高寄主密度可增加 T. remus 寄生量与雌性子代比例,符合局部配偶竞争(Local mate competition, LMC)理论——寄主不足时偏产雄蜂。温度24–28°C 为适宜范围,偏离此范围显著降低寄生效率与寿命,与既往南美种群研究趋势一致但积温和发育起点因种群地理来源(巴基斯坦 vs 南美)略有差异。65% RH 最利扩繁,过高湿度抑制寿命与繁殖力,过低湿度亦有不利影响。长光照(16:8)维持更长成虫寿命从而利于累计产卵,与部分其他寄生蜂报道趋势相似。果糖等糖类通过提供能量延长寿命并提升寄生与搜索活动,与植物花蜜组分相符。综上,T. remus 对 S. frugiperda 的最适发育与寄生条件为 28°C、65% RH、16:8(L:D)光周期并以果糖为补充食物,该结果为 T. remus 实验室规模化饲养及田间增效释放提供了理论与操作依据,有助于推进 S. frugiperda 低成本可持续生物防治策略的发展。
结论(Conclusion)原文翻译浓缩:
本研究系统评估了关键生物与非生物因子对 T. remus 寄生 S. frugiperda 生物学特性(Bionomics)的影响。研究结果表明,最适发育与寄生条件为 28°C、65% 相对湿度、16:8 光周期(L:D),并补充果糖作为食物源。这些结果为改进 T. remus 室内扩繁及提升田间释放防效提供了坚实的理论与实践基础,通过明确能使繁殖力、寄生率及成虫寿命最大化的环境参数,推动了管理 S. frugiperda 之经济高效可持续生物防治策略的发展。
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