丽草蛉幼虫对草地贪夜蛾卵及低龄幼虫的捕食能力评价

来源 :植物保护 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huaihuaitaizi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要 为明确优良天敌丽草蛉对重大入侵害虫草地贪夜蛾的控害潜能,本研究测定了丽草蛉幼虫对草地贪夜蛾卵和低龄幼虫的捕食能力及其功能反应,观察并总结了其捕食行为特点。结果表明,丽草蛉2龄、3龄幼虫对草地贪夜蛾卵及1~2龄幼虫均具有较强的捕食能力,其2龄幼虫日均捕食猎物卵(30.2±6.8)粒、1龄幼虫(22.2±5.6)头,3龄幼虫对猎物1龄幼虫的捕食量最高,为(66.8±13.3)头,其次是对卵和2龄幼虫,捕食量分别为(46.2±8.9)粒和(10.95±1.2)头。丽草蛉幼虫对不同虫态草地贪夜蛾的捕食量随猎物密度增加逐渐升高后趋于稳定,符合Holling Ⅱ功能反应模型。3龄幼虫对草地贪夜蛾的搜寻处理能力、捕食速率及最大捕食量均显著优于2龄幼虫,控害效能更强。本研究结果为利用丽草蛉持续控制草地贪夜蛾提供了重要参考依据。
  关键词 丽草蛉; 草地贪夜蛾; 捕食能力; 功能反应; 生物防治
  中图分类号: S 476.2
   文献标识码: A
   DOI: 10.16688/j.zwbh.
  2020305
  Predatory capacity of Chrysopa formosa on the eggs and young larvae of Spodoptera frugiperda
  LI Yuyan, WANG Mengqing, ZHANG Yingying, MA Meng, LI Ping,MAO Jianjun, CHEN Hongyin, ZHANG Lisheng*
  (Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)
  Abstract
  The aim of this study was to evaluate the potential of the predator Chrysopa formosa in controlling the invasive pest Spodoptera frugiperda. The predatory capacity and functional responses of C.formosa larvae to different stages of S.frugiperda were determined, and the predatory behavior was also observed in this study. Our results indicated that the 2nd-and 3rd-instar larvae of C.formosa both had great predatory capacity against Sfrugiperda eggs and young larvae. C.formosa 2nd-instar larvae could consume (30.2±6.8) eggs and (22.2±56) 1st-instar larvae of S.frugiperda. The 3rd-instar larvae of C.formosa had the highest consumption on Sfrugiperda 1st-instar larvae (66.8±13.3), followed by on S.frugiperda eggs (46.2±8.9) and the 2nd-instar larvae (10.95±1.2). The predation amounts of C.formosa 2nd- and 3rd-instar larvae to all stages of S.frugiperda first increased with the rise of prey density and then reached a plateau; the predator’s functional response was fitted with Holling Ⅱ model. According to all parameters of the functional response, the 3rd-instar larvae had much greater searching and handling ability, higher predation rate and consumption amount than the 2nd-instar larvae of C.formosa, suggesting that C.formosa 3rd-instar larvae were more effective in suppressing the Sfrugiperda population. The results presented here provide an important reference for the long-term sustainable control of S.frugiperda.
  Key words
  Chrysopa formosa; Spodoptera frugiperda; predatory capacity; functional response; biological control
  草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda是联合国粮农组织(FAO)全球预警的迁飞性暴发性重大农业害虫[1],原发于美洲热带和亚热带地区,可为害玉米、水稻、高粱、大豆、甘蔗、棉花、烟草等350余种植物[2]。该害虫具有发生范围广、繁殖能力强、扩散速度快、为害程度重、防控难度大等特点,可为害玉米的根、茎、叶、穗等多个部位,一般造成玉米减产10%~70%,重者毁种绝收,严重威胁玉米的产量和质量[3-6]。据FAO报道,2018年草地贪夜蛾为害导致非洲12个国家的玉米产量损失达1 770万t,相当于数千万人一年的口粮[7]。   草地贪夜蛾自2019年1月首次入侵我国云南后,快速向北方玉米主产区蔓延扩散,截至2019年9月份,已扩散至25个省(区、市)、1 500多个县(市、区),累计发生面积100多万hm2[8]。在我国,该害虫除主要为害玉米外,还可对甘蔗、高粱、谷子、小麦、花生、香蕉、生姜等15种以上作物造成危害,对我国粮食尤其是玉米的安全生产构成严重威胁[9]。当前,我国主要以化学防治作为草地贪夜蛾应急防控措施,已经有效减缓了草地贪夜蛾的扩散蔓延。但从长远来看,为实现其可持续治理,需采取以生物防治为重点,生态和农业防治为基础,化学防治为底线的综合治理防控策略。利用天敌昆虫防控草地贪夜蛾,是生物防治的重要措施,在国外已有许多成功案例,取得了显著的防控效果[10-12]。
  草地贪夜蛾的天敌资源非常丰富,据统计,目前世界范围内其寄生性天敌有208种,主要为膜翅目和双翅目种类;捕食性天敌有40余种,包括半翅目的捕食蝽、鞘翅目的瓢甲以及脉翅目的草蛉等[13]。我国已研究发现能捕食或寄生草地贪夜蛾的本土天敌昆虫有20多种,包括蠋蝽Arma chinensis、益蝽Picromerus lewisi、七星瓢虫Coccinella septempunctata、大草蛉Chrysopa pallens等10余种捕食性天敌,以及夜蛾黑卵蜂Telenomus remus、赤眼蜂Trichogramma sp.、管侧沟茧蜂Microplitis tuberculifer、半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum、寄生蠅等寄生性天敌[14-24]。草地贪夜蛾在中国属于首次入侵,发掘其本土天敌资源种类,并评估天敌昆虫的控害潜能,研发有效的天敌产品及其防控技术,对草地贪夜蛾的长期可持续治理具有重要的现实意义。
  丽草蛉Chrysopa formosa是一种优良的多食性捕食天敌,属脉翅目,草蛉科,草蛉属,主要分布于欧洲和亚洲地区,在我国广泛分布[25-26]。该草蛉的幼虫和成虫均能捕食,对多种蚜虫、粉虱、蚧壳虫、害螨及鳞翅目卵和低龄幼虫具有显著控制作用[27-31]。为明确丽草蛉对草地贪夜蛾的控害潜能,本试验在室内条件下测定了丽草蛉幼虫对草地贪夜蛾卵、1龄和2龄幼虫的捕食能力及其功能反应,观察总结了其捕食行为特点,为利用丽草蛉防控草地贪夜蛾提供参考依据。
  1 材料与方法
  1.1 供试虫源
  草地贪夜蛾采自云南省安宁市玉米田,在实验室内用玉米叶连续饲养多代形成稳定种群。取草地贪夜蛾新产卵块、初孵1龄幼虫及蜕皮24 h内的2龄幼虫供试。丽草蛉为中国农业科学院植物保护研究所天敌昆虫组实验室内长期饲养种群。取蜕皮后2日龄的2龄、3龄幼虫供试。
  1.2 试验条件及方法
  在温度(25±1)℃、光周期L∥D=16 h∥8 h、湿度(70±10)%条件下,取单头丽草蛉幼虫分别置于直径15 cm的培养皿内饥饿处理24 h,然后在培养皿内接入不同密度的草地贪夜蛾供其捕食,同时提供少量新鲜玉米叶供草地贪夜蛾取食及避免其自残。24 h后检查记录草地贪夜蛾的存活数量。期间持续观察丽草蛉对草地贪夜蛾的捕食行为并分别记录丽草蛉2龄、3龄幼虫对不同龄期草地贪夜蛾的处理时间。
  丽草蛉2龄幼虫对草地贪夜蛾卵和低龄幼虫的捕食功能反应密度设置如下:卵密度为15、30、45、60、80粒/皿,1龄幼虫的密度为10、20、40、60、80头/皿,2龄幼虫的密度为2、4、6、8、12头/皿。丽草蛉3龄幼虫对草地贪夜蛾卵和低龄幼虫的捕食功能反应密度设置如下:卵密度为20、40、60、80、100粒/皿,1龄幼虫的密度为30、60、90、120、150头/皿,2龄幼虫的密度为4、8、12、16、20头/皿。以上每个处理重复20次。各密度分别设置空白对照,获得相同密度下草地贪夜蛾的自然死亡率,以校正丽草蛉的捕食量。由于空白对照草地贪夜蛾的自然死亡率较低,均低于2%,因此无需对捕食功能反应试验中的猎物死亡率进行校正。
  1.3 数据分析
  丽草蛉幼虫对不同龄期草地贪夜蛾的捕食量及捕食时间的差异显著性分析采用t测验或单因素方差分析,多重比较采用Bonferroni法。将丽草蛉的捕食量和猎物密度进行Logistic回归分析,根据回归分析的参数判断捕食功能反应类型。分析结果表明丽草蛉2龄幼虫和3龄幼虫对不同龄期草地贪夜蛾的捕食功能反应类型均符合Holling Ⅱ型,利用圆盘方程Na=aNT/(1 aThN)拟合曲线,求出各参数的值,式中Na为被捕食的草地贪夜蛾数量,a为捕食者对猎物的瞬时攻击率,N是草地贪夜蛾的密度,T是捕食者的总搜寻时间,即试验的总时间,为1 d;Th为捕食者捕食1头猎物所需时间,即处理时间。所有数据处理和统计分析利用GraphPad Prism 6完成。
  2 结果与分析
  2.1 丽草蛉对不同虫态草地贪夜蛾的捕食行为特点
  经观察,丽草蛉幼虫捕食草地贪夜蛾卵和低龄幼虫主要包括静止、搜索、刺探、取食、清理和爬行6种行为,取食过程中这几种行为交替轮换进行。
  丽草蛉幼虫捕食草地贪夜蛾卵时,首先静止片刻,之后开始搜索。当搜寻到猎物卵粒时先用一对颚管进行触碰,若卵粒无绒毛覆盖,丽草蛉幼虫迅速钳住猎物并将一侧颚管刺入卵内吸食;若卵块表面覆盖绒毛,在触碰到绒毛后丽草蛉幼虫会先试探2~3 s再开始取食;取食时另一侧颚管协助固定卵粒,同时将卵粒举起,时而转换方向直至卵粒被取食殆尽剩下卵壳,然后将猎物空壳甩掉,随即取食下一粒卵或搜寻下一个猎物。取食期间伴随静止休息。整个取食过程,即从刺入猎物体内到取食完成,丽草蛉2龄幼虫约需3~5 min,3龄幼虫需2~3 min。取食完成后,丽草蛉无规律爬行,期间伴随短暂静止、清理,然后再次进行搜寻、刺探、取食、爬行和静止的交替变换。
  丽草蛉幼虫对草地贪夜蛾1~2龄幼虫的捕食过程与其捕食卵的过程相似。当搜寻到草地贪夜蛾幼虫时,大多从其体侧(近头部)或腹部末端展开攻击。先利用一对颚管尝试触碰然后迅速钳制并刺入幼虫体内进行取食,在取食过程中若受到干扰,丽草蛉幼虫会保持取食姿势将猎物向后方移动,静止片刻确认无异常后继续取食,直至幼虫组织被完全吸食,然后借助前足将颚管从残留的猎物表皮中抽出,随即转移搜寻其他目标猎物。   草地贪夜蛾1龄幼虫体型较小,被丽草蛉2龄或3龄幼虫攻击时反抗不明显甚至毫无反应,因此,丽草蛉2龄、3龄幼虫取食单头草地贪夜蛾1龄幼虫耗费时间较短,分别约需6~10 min和2~4 min;但草地贪夜蛾2龄幼虫的大小是1龄幼虫的2~3倍,被攻击时反抗激烈,因此丽草蛉3龄幼虫取食单头草地贪夜蛾2龄幼虫所需的时间明显长于捕食1龄幼虫和卵的时间,用时约为11~15 min。
  2.2 不同龄期丽草蛉对草地贪夜蛾卵和低齡幼虫的捕食能力
  不同猎物密度下,丽草蛉对草地贪夜蛾卵和低龄幼虫的日均捕食量如图1和图2所示。结果表明,丽草蛉2龄和3龄幼虫均能捕食草地贪夜蛾卵、1龄和2龄幼虫,且日均捕食量均随猎物密度的增加显著增大,但当猎物密度达到一定值后,丽草蛉的日均捕食量趋于稳定。
  丽草蛉2龄幼虫每日最多可捕食草地贪夜蛾卵39粒、1龄幼虫32头。在试验设置的最大猎物密度条件下,丽草蛉2龄幼虫日均捕食草地贪夜蛾卵量为(30.2±6.8)粒,1龄幼虫数为(22.2±5.6)头。丽草蛉2龄幼虫虽可取食草地贪夜蛾2龄幼虫,但其在24 h内的捕食量仅为0~5头,且各密度下的平均取食量基本相同,均不足2头。因此,本试验未分析丽草蛉2龄幼虫对草地贪夜蛾2龄幼虫的捕食功能反应。
  丽草蛉3龄幼虫对草地贪夜蛾1龄幼虫的捕食能力最强,最大猎物密度下的日均捕食量为(66.8±13.3)头,其次为草地贪夜蛾卵(46.2粒±8.9粒)和2龄幼虫(10.95头±1.2头)(F2, 57=186.1,P
其他文献
摘要 烟粉虱是一种世界性农业害虫,其防治手段以化学防治为主,新烟碱类杀虫剂吡虫啉常年用于防治烟粉虱,田间烟粉虱已经形成严重的抗药性。本研究通过分析烟粉虱吡虫啉抗性和敏感种群,发现细胞色素CYP6EM1基因在吡虫啉抗性品系中上调了4.7倍,进而克隆了其全长基因,进行了荧光定量PCR分析,发现该基因在吡虫啉抗性烟粉虱3龄若虫期和雄虫成虫期过量表达,并且在抗性成虫胸部和腹部过量表达。最后通过RNA干扰的
“A级妖兽猎人需要什么要求?”  “實力到达一定程度,或者猎杀足够强大的妖兽,等积分到了,自然会在公会内升级。A级的妖兽猎人很少,有时候一个国家也就只有几十位,分布到每个省份,可能一个省也才出一个A级的妖兽猎人。每个A级妖兽猎人的实力,都至少有曾经的夜叉那么强。”  曾经的夜叉。  提到这个词,易火抬起了头想到了曾经的那场恶战。  现在的他虽然比那时候强了不少,但是真算起来的话,还是不如夜叉的。 
下一個50年,互联网必将与人类社会产生更加紧密、更加不一样的联系。而未来前景的好坏,既取决于互联网技术的发展速度,也取决于人类的应对方案。  1969年,对全世界而言都是个神奇的年份:人类首次登上月球、披头士乐队举行最后一次公开演出、互联网在这一年诞生……其中,对更多人来说,互联网的诞生显然更具影响力。从此以后,人类世界有了现实与虚拟之分,无数行业开启了变革的前奏。然而,伴随变革而来的还有数不尽的
摘要 土壤消毒主要用于土壤病虫草害防控。过去几十年,土壤主要采用化学药品熏蒸消毒,不合理使用容易造成环境污染。土壤蒸汽消毒、火焰消毒和热水浇灌等需要专门的仪器设备,且存在能耗较高、灭生性强、容易破坏土壤结构等缺点。目前,土壤日晒技术受到意大利、美国、以色列等70多个国家农业科学家的广泛关注,但在中国依然处于初级阶段。本文总结了国内外学者关于土壤日晒对农业病虫草害、土壤肥力、农作物产量等方面的影响与
摘要 本研究对葫芦砧木萎蔫病病原菌进行了分离鉴定及室内杀菌剂筛选,为葫芦萎蔫病的防控提供参考依据。从嫁接西瓜主产区和葫芦砧木育种大棚采集具有典型萎蔫症状的病样,进行病原菌的分离和鉴定,共得到6株分离物。形态学观察发现分离物具有茄病镰刀菌Fusarium solani的特征。基于病原菌的rDNA-ITS和TEF-1α序列分析,6株分离物的序列与茄病镰刀菌的序列相似性为100%,与形态学鉴定结果一致。
摘要 为明确安徽省玉米穗腐病主要致病镰孢菌的种类,采用单孢分离、形态学鉴定和分子生物学鉴定的方法,对2017年采集自安徽省6个玉米主产区——合肥市、蚌埠市、淮北市、阜阳市、亳州市和宿州市的玉米穗腐病病样进行了分离鉴定。在获得的455株镰孢菌中,擬轮枝镰孢菌、禾谷镰孢复合种、层出镰孢菌、尖孢镰孢菌和黄色镰孢菌的分离频率分别为59.13%、21.28%、13.68%、5.12%和0.79%。其中拟轮枝
摘要 近20年来,保护地在中国有了较大的发展,而保护地的发展和作物的连年栽培,导致土传病害和根结线虫发生越来越重,连续栽培3~5年后,作物产量和品质受到严重的影响,已成为生产中的突出问题。本文简述了我国重要作物如玉米、小麦、棉花、大豆、油菜的土传病害种类,以及高附加值作物黄瓜、番茄、茄子、辣椒、瓜类等作物的土传病害种类和20年来的变化。介绍了土传病害的防治方法,如农业防治包括轮作、抗性品种、嫁接、
一部《平安经》因其离谱而火遍全国,不光让作者丢了乌纱帽,更让人们对逢迎拍马做派不齿。  党的十八大以来,中央多次强调不准搞拉拉扯扯、吹吹拍拍、阿谀奉承,各地政治生态有了明显变化,但“拍马屁,混官场”的现象仍然存在。  “拍马屁的行为和观念变得更加隐晦、更有谋划,不再是浮在面上。”一名体制内人士告诉记者,拿虞海燕、万庆良、武长顺等“大老虎”来说,他们及其身边人,都存在靠着“吹吹捧捧”助长而升官发财的
摘要:研究不同木霉菌转化体对番茄灰霉病防治效果及机理,为木霉菌生物防治的合理利用奠定基础。利用限制性内切酶介导基因整合技术(restriction enzyme mediated integration,REMI),通过插入线性化质粒DNA获得了生物防治番茄灰霉病(Botrytis cinerea)效果优于出发菌T21菌株(出发菌)的3个木霉菌转化体Ttrm31、Ttrm34和Ttrm55,对侵染
摘要 种植抗病品种是防治小麦条锈最经济有效且有利于环境保护的措施。2016年-2018年,在甘肃陇南两个不同生态区甘谷和汪川试验点对8个中梁系列冬小麦品种‘中梁25号’~‘中梁32号’进行了成株期抗条锈性分析,并在温室进行了苗期抗条锈病性评价。成株期抗条锈性鉴定结果表明:‘中梁25号’~‘中梁28号’对接种及自然诱发的条锈菌单孢菌系及混合菌均表现感病;‘中梁29号’对条锈菌CYR32、CYR33、