象虫金小蜂的生物学特性及其对烟草甲的防控潜力评价

发布时间：2020-06-11 05:02

【摘要】：象虫金小蜂Anisopteromalus calandrae(Howard),属膜翅目Hymenoptera,金小蜂科Pteromalidae,异金小蜂属Anisopteromalus。具有发育历期短,繁殖力高,搜索能力强等优点,是一种具有很大开发潜力的寄生性天敌。在对烟草甲寄生蜂的调查中发现,该蜂为烟草甲的优势寄生蜂。本文研究了以烟草甲为寄主的象虫金小蜂的生物学特性,明确象虫金小蜂各个虫态的发育起点温度和有效积温,对比不同寄主对象虫金小蜂生长发育和繁殖的影响,评价象虫金小蜂对烟草甲的控害潜能,研究结果可为控制甲虫类仓储害虫提供有利的参考依据,同时更为深入探究象虫金小蜂寄生机制奠定基础。1、烟草甲寄生蜂的种类调查通过诱集法调查了烟草甲Lasioderma serricorne(Fabricius)的寄生蜂种类,并对其优势寄生蜂象虫金小蜂Anisopteromalus calandrae(Howard)的触角进行扫描电镜观察。调查发现,贵阳地区烟草甲的寄生蜂种类只有一种——象虫金小蜂A.calandrae(Howard)。象虫金小蜂触角呈丝状,着生于头部颜面的中部,由柄节、梗节和鞭节(环状节、索节、棒节)组成,被毛,13节。2、象虫金小蜂的生物学特性研究了烟草甲的寄生蜂象虫金小蜂的生物学特性,包括在解剖镜下观察象虫金小蜂各虫态发育情况,发育历期,羽化、交配及产卵等行为,并观察补充营养(10%蜂蜜水)对象虫金小蜂成虫寿命和繁殖的影响。研究表明,该蜂主要寄生烟草甲的高龄幼虫和蛹,以老熟幼虫或蛹在寄主茧内越冬。在温度25℃,湿度70%,光周期16L:8D的条件下,各虫态的发育历期分别为卵期1.5 d,幼虫期5.9 d,蛹期9.9 d,成虫产卵前期0.9 d,成虫寿命15.1 d,完成一代需18.2 d。单雌出蜂量29~82头,平均54.75头。在25℃条件下,以10%蜂蜜水饲喂,成虫寿命为29.6 d,单雌平均出蜂量76.1头。以上结果表明,象虫金小蜂具有发育历期短,繁殖力高等优点,是一种具有很大开发潜力的寄生性天敌。3、不同温度对象虫金小蜂发育和繁殖的影响为明确温度对象虫金小蜂发育和繁殖的影响。本部分研究了5个温度梯度下以烟草甲为寄主的象虫金小蜂的存活率、发育历期、成虫寿命和产卵量等生物学特性的变化,采用最小二乘法计算出各虫态的发育起点温度和有效积温。用线性回归、Logistic模型以及“王-兰-丁”模型对温度与象虫金小蜂发育速率的关系进行拟合。象虫金小蜂卵孵化率随温度升高呈先升高后降低的趋势,当温度为25℃时,象虫金小蜂的孵化率最高,达到88.67%;象虫金小蜂幼虫期存活率随温度升高而逐渐降低;温度与各虫态的发育历期之间呈明显的负相关,即随着环境温度升高,发育历期明显缩短。象虫金小蜂成虫寿命随温度升高呈现缩短趋势,22℃平均寿命长达17.88d,31℃平均寿命仅为9.89 d,成虫产卵量则随着温度的升高而升高。全世代发育起点温度为17.81℃,有效积温为138.48 d·℃;各参数表明直线模型和Logistic模型比“王-兰-丁”模型更能拟合象虫金小蜂发育速率与温度之间的关系。温度对象虫金小蜂种群发育和繁殖具有显著影响,25℃~31℃是象虫金小蜂生长发育和繁殖的最适温度范围。4、不同寄主对象虫金小蜂的生物学特性的影响为探究不同寄主对象虫金小蜂生物学特性的影响,本文选用4种仓储害虫供象虫金小蜂产卵寄生,观察象虫金小蜂对四种不同寄主的选择,发育历期,产卵量和不同寄主繁殖的象虫金小蜂的重量。实验结果表明,象虫金小蜂对烟草甲的选择率最高,为77.37%,其次是对绿豆象的选择率,为14.6%,对菜豆象和玉米象的选择率较低,分别为5.63%,2.4%。象虫金小蜂在烟草甲、绿豆象、菜豆象和玉米象上的发育历期分别为17.60 d、17.99 d、18.90 d、18.89 d。象虫金小蜂以烟草甲为寄主时,单雌出蜂量最高,为52.1头,在绿豆象上的单雌出蜂量为32.5头,菜豆象上为11.7头,在玉米象上仅有9.75头。烟草甲、绿豆象、菜豆象、玉米象繁殖的象虫金小蜂的重量分别为:6.27 mg/10头,6.01 mg/10头,5.50 mg/10头,5.27mg/10头。说明四种寄主(烟草甲、绿豆象、菜豆象、玉米象)均能满足象虫金小蜂幼虫期的生长发育,但是象虫金小蜂对烟草甲和菜豆象的选择率更高,发育历期较短,且在这两种寄主上的初羽化的成蜂的质量更大,说明烟草甲和绿豆象更适合象虫金小蜂繁殖。5、象虫金小蜂对烟草甲的控害潜能评价为评价象虫金小蜂对烟草甲的控害潜能,为象虫金小蜂的仓储释放应用提供参考依据。在实验室条件下(温度25±1℃,相对湿度70%±5%,光周期14L:10D),编制了烟草甲和寄生蜂的实验种群生命表,测定了象虫金小蜂对烟草甲幼虫和蛹的寄生功能反应,以及寄主空间异质性对象虫金小蜂寄生的影响。通过生命表参数比较和功能反应模型分析,可见象虫金小蜂对烟草甲幼虫的寄生能力强,繁殖速率高,对烟草甲种群有较强的控制能力;象虫金小蜂世代历期为29.88 d,烟草甲世代历期为70.78 d,比较世代平均历期T可知,在烟草甲繁殖1代的时间内,象虫金小蜂可以繁殖2-3个世代。象虫金小蜂对烟草甲幼虫和蛹的捕食功能反应均符合HollingⅡ模型,其方程分别为Na=0.7316 N_0/1+0.0517 N_0、Na=1.0452N_0/1+0.2015 N_0。象虫金小蜂对烟草甲的功能反应表明24 h内单头雌成蜂最多可寄生烟草甲幼虫、烟草甲蛹的数量分别为14.14、5.19头。象虫金小蜂雌蜂的发现域随着自身密度的增加而逐渐变小,雌蜂个体间的干扰效应降低了寄生效能,其干扰效应符合Hassell—Varley模型:a=0.0804 Pt-0.4055。而象虫金小蜂的空间异质性表明,象虫金小蜂对以玉米渣和以烟叶作为食物的烟草甲幼虫的寄生效果最好,对于裸露的烟草甲幼虫象虫金小蜂始终不会产卵寄生。因此在饲养和释放象虫金小蜂技术上应采取相应的对策,才能充分发挥天敌的控害潜能。通过本实验发现,自身密度对象虫金小蜂寄生产生一定的干扰效应,但是象虫金小蜂种群增长快于烟草甲,可在烟仓中采用接种释放的方式放蜂控害。在天敌昆虫应用中,寄生蜂是生物防治领域内研究历史最长、应用范围最广的类群之一。本文以室内饲养多代的烟草甲和象虫金小蜂为供试虫源,调查了贵阳地区烟草甲的寄生蜂种类,并观察烟草甲的优势寄生蜂象虫金小蜂的生物学特性,探讨不同温度下象虫金小蜂种群生长发育和繁殖的状况,根据有效积温法则,计算该虫各虫态的发育起点温度和有效积温。并选取了4种不同的仓储害虫为寄主探究象虫金小蜂对不同寄主的选择性和不同寄主对象虫金小蜂生长发育繁殖的影响,同时本文编制了烟草甲年龄特征生命表与象虫金小蜂寄生烟草甲的生殖力表,研究了象虫金小蜂寄生烟草甲幼虫的寄生功能反应,通过生命表参数的比较和功能反应分析,评价象虫金小蜂对烟草甲适龄幼虫的控害潜能。研究结果可为控制甲虫类仓储害虫提供有利的参考依据,同时更为深入探究象虫金小蜂寄生机制奠定基础。
【图文】：

贵州大学 2019 届硕士研究生学位论文9人2015年上传的象虫金小蜂和伍异金小蜂的ITS2基因片段进行对比，结果如图2.1，图2.2，由图可知，实验诱集到的寄生蜂的 ITS2 基因片段与 Bauer 等人 2015 年上传的象虫金小蜂的ITS2 基因片段存在 98%以上相似度。由此说明，贵阳地区烟草甲寄生蜂种类只有 1 种，即象虫金小蜂 Anisopteromalus Calandrae（Howard）（表 2.1，表 2.2）。象虫金小蜂属膜翅目Hymenoptera：小蜂总科 Chalcidoidea：金小蜂科 Pteromalidae：金小蜂亚科 Pteromalinae：异金小蜂属 Anisopteromalus。根据调查发现，五月上旬可观察到象虫金小蜂，七月下旬到八月下旬这一个月之间是其发生的高峰期

贵州大学 2019 届硕士研究生学位论文9人2015年上传的象虫金小蜂和伍异金小蜂的ITS2基因片段进行对比，结果如图2.1，图2.2，由图可知，实验诱集到的寄生蜂的 ITS2 基因片段与 Bauer 等人 2015 年上传的象虫金小蜂的ITS2 基因片段存在 98%以上相似度。由此说明，贵阳地区烟草甲寄生蜂种类只有 1 种，即象虫金小蜂 Anisopteromalus Calandrae（Howard）（表 2.1，表 2.2）。象虫金小蜂属膜翅目Hymenoptera：小蜂总科 Chalcidoidea：金小蜂科 Pteromalidae：金小蜂亚科 Pteromalinae：异金小蜂属 Anisopteromalus。根据调查发现，五月上旬可观察到象虫金小蜂，七月下旬到八月下旬这一个月之间是其发生的高峰期，，直至十月中旬进入越冬状态（图 2.3）。图 2.1 象虫金小蜂的 ITS2 基因片段Fig. 2.1 The A. Calandrae's ITS2 gene fragment comparison chart注：1-5 是 Bauer 等人 2015 年上传的象虫金小蜂的 ITS2 基因片段
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S476.3

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本文编号：2707412