學習經歷對淡足側溝繭蜂識別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響

楊俊華，蔣杰賢*，萬年峰，張 浩，季香云

（1上海市農業科學院生態環境保護研究所，上海 201403；2上海海洋大學水產與生命學院，上海 201306）

學習經歷對淡足側溝繭蜂識別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響

楊俊華1，2，蔣杰賢1，2*，萬年峰1，張 浩1，季香云1

（1上海市農業科學院生態環境保護研究所，上海 201403；2上海海洋大學水產與生命學院，上海 201306）

研究了淡足側溝繭蜂2種學習經歷對其識別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響。結果表明：寄生蜂幼蟲期學習經歷中，繁育寄主為未感毒幼蟲的寄生蜂對健康和感毒幼蟲的搜索時間、觸角敲打時間、刺探次數、首選攻擊率和寄生率均在感毒后84 h出現顯著差異；而繁育寄主為感毒幼蟲的寄生蜂，上述5個指標分別在感毒后84 h、72 h、72 h、72 h、84 h出現顯著差異。寄生蜂成蟲期學習經歷中，在未感毒甜菜夜蛾幼蟲體內產過卵的寄生蜂對健康和感毒幼蟲的搜索時間、觸角敲打時間、刺探次數、首選攻擊率和寄生率分別在感毒后48 h、24 h、24 h、24 h、72 h出現顯著差異；而對感毒幼蟲有學習經歷的寄生蜂，上述5個指標分別在感毒后84 h、84 h、72 h、84 h、84 h出現顯著差異。研究結果可為側溝繭蜂與核型多角體病毒的聯合應用提供依據。

學習經歷；淡足側溝繭蜂；核型多角體病毒；甜菜夜蛾

淡足側溝繭蜂（Microplitis pallidipes Szepligeti）是甜菜夜蛾［Spodoptera exigua（Hübner）］1—4齡幼蟲的主要寄生蜂［1-2］，在甜菜夜蛾綜合治理中起著重要作用。核型多角體病毒（Nucleopolyhedrovirus，NPV）是甜菜夜蛾種群數量的重要調節因子，可在田間產生病毒流行?。?-4］。目前，關于淡足側溝繭蜂的生物學特性［5-6］、寄生甜菜夜蛾幼蟲后的生理生化變化［7］以及寄生識別斜紋夜蛾等方面的研究［8-10］已有所報道，但有關該蜂學習經歷對識別甜菜夜蛾感毒幼蟲的影響未見報道。為此，本試驗研究淡足側溝繭蜂幼蟲和成蜂學習經歷對其識別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響，以期為淡足側溝繭蜂與核型多角體病毒這兩類生防因子的聯合應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

淡足側溝繭蜂、甜菜夜蛾均采自上海市奉賢區莊行鎮上海市農業科學院莊行綜合試驗站的甘藍葉片上，經室內繼代飼養多代后供試驗用。甜菜夜蛾用人工飼料（主要成份為麥胚、黃豆粉、抗壞血酸、酵母、干酪素等）喂養［1］。淡足側溝繭蜂用甜菜夜蛾2齡幼蟲寄生飼養，成蜂用10%蜂蜜水喂養。供試昆蟲均在人工氣候培養箱中飼養，設定條件為：（27±1）℃、相對濕度80%±5%、光周期L∶D＝14∶10。甜菜夜蛾核型多角體病毒系從上述地區甘藍上采集感病的甜菜夜蛾幼蟲，在室內經宿主幼蟲增殖2次后所得。試驗時，將蟲尸勻漿，進行粗提，粗提液經差速離心后，稀釋至所需濃度（5.33×107OB/mL）。

1.2 試驗設計與方法

分別選用不同學習經歷的淡足側溝繭蜂（寄生蜂，無產卵經歷且已交配12 h的1—2日齡雌蜂）識別甜菜夜蛾幼蟲。甜菜夜蛾2齡幼蟲飼喂5.33×107OB/mL的核型多角體病毒，于飼毒后24 h、48 h、72 h、84 h、96 h在暗室條件下分別觀察該蜂對健康和感毒幼蟲的識別行為。參照Jiang等［9］的培養皿觀察法，培養皿下方15 cm處放置一光源，在培養皿中放入健康和感毒幼蟲各1只，引入1只寄生蜂雌蜂，觀察該蜂對幼蟲的搜索、敲打、攻擊、刺探、產卵等一系列行為。從寄生蜂放入培養皿開始計時，觀察5 min，記錄搜索時間（從寄生蜂引入培養皿到寄生蜂接觸幼蟲所用的時間）、觸角敲打時間（從寄生蜂用觸角敲打幼蟲到產卵針刺入幼蟲體內的時間）、刺探次數（寄生蜂產卵器叮刺幼蟲的次數）和首選攻擊率（寄生蜂首先叮刺的感毒或未感毒寄主占所有被叮刺寄主的百分率），解剖被叮刺過的幼蟲，立體顯微鏡下觀察其是否被寄生，并記錄寄生率（寄生蜂在寄主體內產卵的寄主數占被提供寄主幼蟲總數的百分比）。每種學習經歷下觀察30只寄生蜂。幼蟲被寄生蜂寄生后的第72小時，飼喂病毒液，收集存活幼蟲體內發育的寄生蜂作為繁育寄主為感毒幼蟲的寄生蜂，另設健康（未感毒）幼蟲體內發育的寄生蜂作為繁育寄主為健康幼蟲的寄生蜂。將從健康幼蟲體內繁育出的寄生蜂接觸感毒幼蟲（感毒后第84小時的幼蟲）或未感毒幼蟲1 h作為對感毒或健康幼蟲有學習經歷的成蜂。

1.3 數據處理

試驗數據采用Excel 2003和DPS V7.65數據處理軟件進行統計分析，方差分析采用Compared t-test。

2 結果與分析

2.1 幼期經歷對淡足側溝繭蜂識別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響

2.1.1 繁育寄主為健康甜菜夜蛾幼蟲的淡足側溝繭蜂對寄主識別的影響

由表1可知，寄生蜂選擇健康寄主和感毒寄主的搜索時間、觸角敲打時間、刺探次數、首選攻擊率和寄生率在感毒后84 h出現顯著差異，具體表現在：寄生蜂選擇感毒幼蟲的搜索時間和觸角敲打時間更長，刺探次數更少，首選攻擊率和寄生率更低。從感毒后72 h開始，寄生蜂對健康寄主的寄主率高于感毒寄主。

2.1.2 繁育寄主為感毒甜菜夜蛾幼蟲的淡足側溝繭蜂對寄主識別的影響

由表2可知，寄生蜂選擇健康寄主和感毒寄主的搜索時間和寄生率在感毒后84 h出現顯著差異，觸角敲打時間、刺探次數、首選攻擊率在感毒后72 h出現顯著差異。寄生蜂選擇感毒幼蟲的搜索時間和觸角敲打時間更長，刺探次數更少，首選攻擊率和寄生率更低。且隨著感毒時間的增加，寄生蜂的寄生率逐漸變小。

表1 繁育寄主為健康甜菜夜蛾幼蟲的淡足側溝繭蜂對健康和感毒幼蟲的選擇Table 1 Choice of M.pallidipes bred with healthy S.exigua larvae between healthy and NPV-infected larvae

表2 繁育寄主為感毒甜菜夜蛾幼蟲的淡足側溝繭蜂對健康和感毒幼蟲的選擇Table 2 Choice of M.pallidipes bred w ith NPV-infected S.exigua larvae between healthy and NPV-infected larvae

2.2 成蜂學習經歷對淡足側溝繭蜂識別健康和感毒甜菜夜蛾幼蟲的影響

2.2.1 成蜂在健康甜菜夜蛾幼蟲上的學習經歷對淡足側溝繭蜂識別寄主的影響

由表3可知，在健康寄主上有學習經歷的寄生蜂搜索和觸角敲打健康寄主的時間明顯小于感毒寄主，并且分別在感毒后48 h、24 h出現顯著差異。感毒后24 h，寄生蜂對健康寄主的刺探次數顯著多于感毒寄主，首選攻擊率顯著高于感毒寄主。在5個不同的感毒后時間內，寄生蜂對健康寄主的寄生率均高于感毒寄主，并在感毒后72 h出現顯著差異。且隨著感毒時間的增加，寄生蜂的寄生率逐漸變小。

表3 成蜂在健康甜菜夜蛾幼蟲上的學習經歷對淡足側溝繭蜂識別健康和感毒幼蟲的影響Table 3 Effects of M.pallidipes's learning experience on healthy larvae on the discrim ination between healthy and NPV-infected larvae

2.2.2 成蜂在感毒甜菜夜蛾幼蟲上的學習經歷對淡足側溝繭蜂寄主識別的影響

由表4可知，寄生蜂選擇健康寄主和感毒寄主的搜索時間、觸角敲打時間、首選攻擊率和寄生率在感毒后84 h出現顯著差異，刺探次數在感毒后72 h出現顯著差異，具體表現在：感毒后84 h，寄生蜂選擇感毒幼蟲的搜索時間和觸角敲打時間更長，刺探次數更少，首選攻擊率和寄生率更低。且隨著感毒時間的增加，寄生蜂的寄生率逐漸降低。

表4 成蜂在感毒甜菜夜蛾幼蟲上的學習經歷對淡足側溝繭蜂識別健康和感毒幼蟲的影響Table 4 Effects of M.pallidipes's learning experience on NPV-infected larvae on the discrim ination between healthy and NPV-infected larvae

3 討論

有學習經歷的寄生蜂通過聯系性學習能夠提高其對寄主害蟲的搜索效率和寄生率，例如有產卵經歷的廣赤眼蜂（Trichogramma evanescens）雌蜂搜尋寄主所用的時間比沒有產卵經歷的雌蜂明顯縮短［11］，有搜尋經歷的白蠟吉丁腫腿蜂（Sclerodermus pupariae Yang et Yao）搜尋寄主所用的時間比首次搜尋寄主所用的時間大大降低［12］。王曉紅等［13］研究表明，管氏腫腿蜂（Scleroderma guani Xiao etWu）與銹色粒肩天牛有過接觸經歷后，雌蜂會對銹色粒肩天牛產生明顯的選擇趨向性。

本研究表明，繁育寄主為健康寄主的寄生蜂，在感毒后24—72 h，對健康和感毒寄主的識別無顯著差異，這可能是因為寄主體內病毒量不足，寄生蜂不能從寄主體表識別病毒的存在；而在感毒后84—96 h，寄主體內的病毒量逐漸增多，寄生蜂能夠識別寄主。繁育寄主為感毒寄主的寄生蜂，在感毒后24—48 h，對健康和感毒寄主的識別沒有顯著差異，但與前者相比，出現顯著的時間提前，這可能是因為從寄生蜂幼期傳遞下來的化學信息物質影響了寄生蜂的寄主選擇行為［14］。在感毒寄主上有學習經歷的寄生蜂，在感毒后24—72 h，對健康和感毒寄主的選擇無顯著差異，這可能是因為感毒寄主不適合寄生蜂的生長發育，寄生蜂逃避在感毒寄主上學習［15］。在健康寄主上有學習經歷的寄生蜂，在感毒后24—96 h，會顯著地偏向于選擇健康寄主，可能是因為寄生蜂把學習中所經歷的化學信息物質轉化為記憶信號，并在隨后的寄主識別行為中加以利用。無論是有學習經歷的寄生蜂，還是無學習經驗的寄生蜂，均偏向于在健康甜菜夜蛾幼蟲體內寄生產卵，可能是因為寄主感毒后寄生蜂拒絕在感毒寄主體內產卵以免造成“卵浪費”［16-17］，也可能是寄主感毒后干擾了寄生蜂正常識別寄主的化學源或物理源信號。

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Effects of learning experience of Microplitis pallidipes on the discrim ination between healthy and NPV-infected Spodoptera exigua larvae

YANG Jun-hua1，2，JIANG Jie-xian1，2*，WAN Nian-feng1，ZHANG Hao1，JIXiang-yun1

（1Eco-Environmental Protection Institute，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai201403，China；2College of Life Science and Fishery，Shanghai Ocean University，Shanghai201306，China）

The effects of M.pallidipes two learning experiences on the discrimination between healthy and NPV-infected Spodoptera exigua larvae were investigated.The results indicated that in the learning experience of the parasitoids whose breeding hosts were healthy larvae，there were differences in the searching time，beating time of antenna，probing times，preferred attacking rate and parasitism rate at 84 h after treatment when the parasitoids discriminated between healthy and NPV-infected larvae，and there were differences in the five indices at84 h，72 h，72 h，72 h and 84 h after treatment for the discrimination of the parasitoids whose breeding hosts were NPV-infected larvae；as to the learning experience of adult parasitoids on healthy larvae，there were differences in the five indices at48 h，24 h，24 h，24 h and 72 h after treatment，while the learning experience of adult parasitoids on NPV-infected larvae led to the differences at 84 h，84 h，72 h，84 h and 84 h after treatment.Our results revealed that the learning experience of M.pallidipes affected host discrimination ability，and these findingsmight provide basis for the combined application of M.pallidipes and NPV.

Learning experience；Microplitis pallidipes Szeligeti；Nucleopolyhedrovirus（NPV）；Spodoptera exigua（Hübner）

2016-03-21

國家自然科學基金（31601641）；上海市農委重點基礎研究［滬農科攻字（2014）第7-3-2號］

楊俊華（1987—），女，在讀碩士，研究方向為害蟲生物防治。E-mail：yjhua1989＠163.com

*通信作者，E-mail：jiangjiexian＠163.com

S476.3

A

1000-3924（2017）06-038-05

閆其濤）