专利名称：一种调控烟蚜茧蜂滞育的方法
技术领域：
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种调控烟蚜茧蜂滞育的方法。
背景技术：
当前我国农业害虫频繁爆发，严重影响了农产品的产量和质量。在防治农业害虫过程中，如果一味依赖于化学农药，将会带来一系列生态、环境、食品安全等方面的负面问题。由于化学农药的长期使用，一些害虫已产生很强的抗药性，多种害虫的天敌大量被杀灭，致使一些害虫猖獗危害。此外，化学农药会污染水体、大气和土壤，并通过食物链富集到 人体，危害人群健康。利用生物技术来防控病虫害，就能有效地避免上述缺点，因而具有广阔的发展前途。其中利用天敌昆虫就是有效的生物防治手段之一。当前国内外天敌昆虫产业化的一个瓶颈问题是天敌昆虫扩繁周期较长，存活期较短，产品出厂时间很难与害虫发生期一致，往往导致天敌在害虫发生前就已死亡，或害虫发生时没有天敌产品可用。故此，调控天敌昆虫产品的发育进度具有重要的现实意义。实现对天敌昆虫产品发育进度的调控，恰好可以利用昆虫本身固有的遗传性能——滞育。当前国内外大量应用的天敌昆虫产品，已基本掌握了诱导天敌昆虫进入滞育及解除滞育的技术，能及时将生产出的天敌昆虫以滞育状态进行储存，在释放前再打破滞育使其进入活跃状态来防治害虫，滞育调控技术已成为天敌昆虫生产和高效应用的核心技术之一。此外，开展天敌昆虫滞育的研究，也有助于掌握天敌昆虫的发育特点与发生动态，提高害虫防治效率，有助于加深对天敌昆虫发育机制的认识，探寻昆虫对环境适应机制及进化途径。烟姆苗蜂Aphidius gifuensis Ashmaed以其生殖力强，自然寄生率高，世代周期短，适应性强并易于人工繁殖等优良性状成为蚜茧蜂科中利用价值很高的天敌昆虫之一。该蜂主要分布在中国大陆、台湾，韩国，日本等亚洲东部地区，对寄主蚜虫的自然控制力较强，其寄主范围广泛，可寄生烟姆M. persicae、萝卜虫牙Lipaphis erysimi、小麦长管虫牙 Macrosiphum avenae、大豆姆 Aphis glycines、棉姆 Aphis gossypii、及爺无网虫牙Aulacorthum solani等,对烟姆的防治效果尤其显著。在烟田，烟姆苗蜂对烟姆的寄生率通常为20%-60%，高者可达89. 16%。近年来，烟蚜茧蜂受到了国内外的高度关注，其扩繁与应用得到了广泛的开展，并在实际应用中取得了极好的防控效果。以往包括烟蚜茧蜂在内的天敌昆虫生产，如果没有发育调控技术，即控制什么时候让天敌停止发育(类似于熊的冬眠)、什么时候让天敌昆虫发育(类似于熊从冬眠状态复苏)，这对于周年扩繁天敌昆虫意义极其重要。没有滞育调控技术，往往造成天敌昆虫在害虫发生前就已死亡，或害虫发生时天敌昆虫产品还没生产出来，这恰恰是目前生物防治领域中严重制约天敌昆虫产业化生产和大面积应用的瓶颈因素。因此研究调控烟蚜茧蜂滞育为热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种调控烟蚜茧蜂滞育的方法。
本发明提供的方法，为如下I)或2):I)包括如下步骤A、将烟蚜茧蜂幼虫在变温和光周期为L8:D16的条件下处理，得到处于滞育状态的烟蚜茧蜂；所述变温是在0°c -5°c处理14-18h，且15°C -25°c处理6h_10h ；B、将所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂解除滞育，得到羽化的烟蚜茧蜂；2)包括如下步骤C、将烟蚜茧蜂幼虫在低温、光周期为L8:D16的条件下滞育处理，得到处于滞育状态的烟蚜茧蜂；所述低温为不高于12°C ；
D)、将所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂解除滞育，得到羽化的烟蚜茧蜂。上述变温也就是温周期为(C18-C14) : (T6-T10)、温度变幅为低温(0-5) V :高温(15-25) °C，即为在(TC -5°C处理 14-18h，15°C -25°C处理 6h_10h。上述方法中，步骤A中，所述变温为在5°C处理18h，在15°C处理6小时；步骤C中，所述低温为8-10°C，所述低温具体为8°C或10°C。上述方法中，步骤A或步骤C中，所述处理的相对湿度均为80%、所述处理光照强度均为 500Lx-8800Lx ；步骤A或步骤C中，所述处理的时间均为5-8天。上述方法中，所述解除滞育按照包括如下步骤的方法进行先将所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂置于14°C、光周期10L:14D、光强度大于3000LX的条件下处理2天，再置于18°C、光周期14L:10D、光强度大于5000LX的条件下处理2天，羽化形成烟蚜茧蜂。上述方法中，所述光强度大于3000LX为光照强度为3000Lx-5000Lx ；所述光强度大于5000Lx为光照强度为5000Lx_10000Lx。上述方法中，在步骤I)和步骤2)之间还包括贮存所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂的步骤。上述方法中，所述贮存为避光，所述贮存的温度为12°C，所述贮存的相对湿度为70%-80%。本发明的实验证明，本发明针对烟蚜茧蜂，开展了利用光周期、温周期等因子调控该蜂发育进度的发明研究，针对滞育诱导、滞育维持进行了系统研究，实现了对烟蚜茧蜂发育进度的精准调控。以滞育状态进行贮存的烟蚜茧蜂，其产品货架期从未滞育的20天延长到了 140天，滞育解除后的寄生蜂生命活力如产卵力、产卵量、产卵持续时间、寿命等均有不同程度的提高。利用这一技术，可实现周年生产烟蚜茧蜂，将其产品通过滞育技术进行储存，为蚜类害虫的生物防治提供了天敌产品，丰富了生物防治手段，提高了农业害虫的科学治理水平。利用烟蚜茧蜂能有效控制多种蚜虫危害，由于不适用化学农药，农产品质量得到提升，经济效益、生态效益均较为显著。
图I为田间条件下烟蚜茧蜂的越冬滞育虫态图2为烟蚜茧蜂感受滞育诱导刺激的敏感虫期图3为10°C不同光周期下烟蚜茧蜂的滞育率和羽化率图4为L8:D16不同温度下烟蚜茧蜂的滞育率和羽化率
具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的 材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例所用的供试虫源及试验仪器及材料I)供试虫源烟蚜(不同饥饿程度的龟纹瓢虫成虫对烟蚜的捕食作用，巫厚长、邹运鼎，《应用生态学报》2000年第5期，公众可从中国农业科学院植物保护研究所获得)作为供试寄主时，在实验室内的人工气候箱(25°〇、1^4:010、1^80%、光强88001^)内用油菜(金城特矮青油菜)连续饲养10代，油菜用作寄主植物时选取发育至5-6片叶的盆栽植株，每株油菜上接种发育龄期一致的足量母蚜，任其繁殖24h后除去母蚜，待所产若蚜发育至2-3日龄时供试。烟蚜茧蜂(食物对烟蚜茧蜂成蜂寿命的影响，闻玉芳陈文龙，《贵州农业科学》2012年第I期，公众可从中国农业科学院植物保护研究所获得)在人工气候箱(25°C、L14:D10、RH80%、光强8800Lx)内以烟蚜为寄主连代饲养，选取2_3日龄烟蚜作为寄主，按蜂蚜比
I 100的比例接种烟蚜茧蜂成蜂，任其充分产卵寄生，逐日观察，待被寄生的烟蚜形成僵蚜后，每日收集僵蚜，单管分装后置于原条件下待其羽化，取羽化24h内的烟蚜茧蜂成蜂待试。2、试验仪器及材料温度和光周期对烟姆苗蜂滞育诱导的影响试验均在人工气候箱(RXL-500C型，宁波江南仪器厂)内进行，人工气候箱温度设置误差为±0. rc，相对湿度设置误差为±5%。烟蚜及烟蚜茧蜂的饲养均在自制养虫笼中进行，连代种群在大养虫笼(45cmX 45cmX 30cm)中饲养，试验中所用小养虫笼规格为25cmX30cmX30cm (长X宽X高)。另需平底试管(6cmX I. 5cm)，解剖针，脱脂棉，橡皮圈，无色透明托盘、水银温度计等若干。下述实施例均采用国际通用的小型寄生蜂滞育判断标准，基本原理是基于有效积温法则，当某小型寄生蜂的某虫态在应完成发育历期的两倍时间内仍未完成发育，即认定是进入滞育。下述实施例数据分析时，首先将滞育率用反正弦平方根(sin-；l#)进行数据转化，然后利用SAS V8统计软件中的ANOVA进行方差分析，差异显著性检验采用Duncan’s新
复极差法。滞育率=-肖数-X100%死亡率=——死1-数——X100%
肺数+羽化数被寄巾烟蚜数实施例I、烟蚜茧蜂滞育调控本发明的技术环节包括(I)确定烟蚜茧蜂滞育调控敏感时机(敏感虫态)；(2)通过温度、光周期等环境因子的组合，筛选最佳的滞育诱导条件，使得烟蚜茧蜂进入滞育状态，以便长期贮存；(3)筛选适宜的滞育维系参数，保障滞育态的烟蚜茧蜂长期存活；(4)筛选有效的滞育解除手段，实现烟蚜茧蜂有滞育态转变为正常的发育状态，满足农业害虫生防需求。一、烟蚜茧蜂滞育调控敏感时机的确定烟蚜茧蜂是完全变态类寄生蜂，发育过程中共有卵、幼虫、蛹和成虫这四个虫态(即发育阶段)，每个虫态的发育特点大相径庭，如卵、蛹不食不动；幼虫只能在蚜虫寄主体内取食，活动能力很差；成虫则具翅膀，可以灵活飞翔。究竟对哪个虫态的烟蚜茧蜂进行滞育调控更有效、更简便，需要开展一系列的深入研究。田间自然条件下，对烟蚜茧蜂的滞育虫态调查；结果如图I所示(纵坐标为滞育率％)，由图可知，在田间烟蚜茧蜂主要以老熟幼虫滞育越冬，其次为蛹，少数以预蛹进行滞育。老熟幼虫所占比例最高达100%，最少为45. 45%，平均可达75%以上，蛹滞育约为20%，以预蛹滞育的个体比例不足5%。由此可知，在北京地区(39° 54' 15.17" , 116° 24' 26. 69")烟蚜茧蜂主要以老熟幼虫滞育越冬，其田间自然滞育率相对较高，最高可达81. 82%，滞育持续期约为4-5个月。采用0°C、5°C、8°C、10°C分别对烟蚜茧蜂卵、2-3龄烟蚜茧蜂(由于2龄和3龄形态不好区分，因此一起统计)、4龄烟蚜茧蜂进行1、3、5、10、12、25天的处理。结果如图2，仅处于2-3龄的烟蚜茧蜂有一定比例的个体进入滞育，0°C、5°C分别处理3d滞育率可达16. 67%和14. 29% (不能区分2_3龄，原因是虫体太小且寄生在蚜虫体内，不能解剖，否则将导致寄生蜂的幼虫死亡)；8°C下处理10d、12d能诱导43. 48%,34. 38%的个体滞育；10°C下处理IOd有13. 04%的滞育率。其他虫态在各处理温度下处理不同天数后均无滞育个体出现。据此推知，烟蚜茧蜂感受滞育信号的敏感虫期为2-3龄幼虫，其中3龄幼虫可能对诱导条件更为敏感(根据昆虫生理学规律，幼虫在低龄阶段体内感受器尚未发育成熟，随着龄期增长，将更能敏锐地感受外周环境的变化，烟蚜茧蜂幼虫的2龄以前，个体较少，进入3龄后发育更完善，故此推断应为3龄阶段。)；其他虫态对滞育诱导信号均不敏感。试验还显示，在相同处理温度下，随着处理天数的增加滞育率升高。0°C下对2-3龄幼虫分别处理ld、10d后转移到25°C下继续发育10天，统计滞育率，其滞育率分别为
2.33%、16. 67%，后者是前者的8. 58倍。若将2_3龄幼虫置于8°C下一直处理至形成僵蚜(处理10(1、12(1)，然后转移至251下观察10d，统计滞育率，其滞育率分别可达43. 48%和34. 38%。由此推断，烟蚜茧蜂在感受滞育信号后，若维持于滞育条件下继续发育，则维持时间越长其滞育率越高；若在感受滞育信号后便将其转移至适宜条件下，则滞育率偏低，可能一部分接受滞育信号的个体在环境条件改变时其滞育发育被逆转，而不进入滞育。经田间调查并结合室内筛选实验，发现烟蚜茧蜂感受滞育信号的敏感虫期为2-3龄幼虫，3龄幼虫对诱导条件更为敏感；确定了以3龄幼虫阶段作为滞育诱导的敏感虫态，开展发育调控。二、滞育诱导调控的手段及参数筛选A、定温I、光周期对烟蚜茧蜂滞育诱导的影响
(I)高温下不同光周期对烟蚜茧蜂滞育诱导的影响试验温度25°C，RH80%,光强 8800Lx 条件下，分别设光周期 L14:D10，L12 :D12，L8 :D16 共3个处理。每处理放置2盆带烟蚜油菜苗(蚜龄在2-3日龄)，每盆蚜量控制在100头左右，将上述带蚜油菜苗置于自制养虫笼(25cmX 30cmX 30cm)中，并接入羽化24h以内的烟蚜茧蜂10对(雌雄I : 1)，任其自由交配，充分寄生24h后除去烟蚜茧蜂成蜂。以后每日观察，自有僵蚜形成日起，每日定时收集，单管分装入平底试管(6cmX I. 5cm)内，置于同样实验条件下，并记录僵蚜形成及羽化日期、数目。自最后一头僵蚜羽化之日起，5天内若无僵蚜羽化出蜂，则将仍未羽化的僵蚜转移至25°C，L14:D10, RH80%，光强8800Lx下，每日观察记录羽化日期、数目，IOd后将其取出解剖，在连续变倍体视显微镜下查明存活状况及虫态，计算滞育率。(2)低温下不同光周期对烟蚜茧蜂滞育诱导的影响试验温度10°C，RH80%,光强 8800Lx 条件下，分别设光周期 L14:D10，L8:D16，L6:D18 共
3个处理，实验方法及步骤同(I) 高温下不同光周期对烟蚜茧蜂滞育诱导的影响试验。羽化率=成虫数/蛹数*100% ;滞育率=滞育数/ (滞育数+羽化数)*100%高温条件下光周期对烟蚜茧蜂发育历期、羽化率及滞育率的影响结果如表I所示，由表I可以看出，25 °C条件下，光周期对烟蚜茧蜂滞育的诱导作用不明显长光照(L14:D10)、中等光照(L12:D12)、短光照(L8:D16)下未诱导出现滞育个体，滞育率均为O。各处理下的烟蚜茧蜂在IOd内全部形成僵蚜，僵蚜在5d内大部分羽化出蜂，羽化率在80%以上。转移至非滞育条件下(251，114:010，冊80%，光强88001^)经IOd仍未出蜂的僵蚜，将其解剖观察，均未发现存活个体，其死亡状态为老熟幼虫或成蜂。表I 25°C配合不同光周期下烟蚜茧蜂的发育历期、羽化率及滞育率
^ m4
眢_发麵⑷_ 樣率滞神
(L:N0卵-僵蚜僵蚜-羽化卵-羽化(%)
D )___
14:10 702 7.90±0.08 c 3.H'；±().()3 b 11.74=().1() c+0a
a
12:121799.78士0.12 a 4.15士0.09 a 13.71 土0.19 a 68,72±3.48Q a
b
8:16 37 8.16士0.24b 4.00±0.11 b 12.07±0.30 b 81.08±6.53 Qa_a_注表中数据是平均值土标准误，数据后小写字母表示差异显著(p〈0. 05)(Duncan’ s新复极差法)。低温10°C配合不同光周期对烟蚜茧蜂滞育诱导的影响结果如表2和图3所示。表2的结果表明，10°C条件下，短光照对烟蚜茧蜂的滞育诱导有显著影响作用，光周期L14:D10条件下，滞育率仅为I. 79%，而当光照时数缩短为8h时，滞育个体的比例可达到50. 70%，光照时间继续缩短至6时，滞育诱导率显著下降，为18. 06%，光周期L8:D16下的滞育率分别显著高于L6:D18和L14:D10条件下的滞育率。这说明温度为10°C时，烟蚜茧蜂滞育诱导的光周期反应存在一个临界光周期值，当光周期逐渐接近临界值时，滞育率升高；反之，当日照时数长于或短于临界日长时，滞育率均下降。此外，10°C不同光周期下，烟蚜茧蜂的羽化率也存在显著差异，随光照时间变短，成蜂羽化率先下降后又上升，光照14h的羽化率最高，8h时的最低。滞育率与羽化率随光周期变化显示出的变动规律趋势相反(图3)。试验结果还表明，烟蚜茧蜂在10°C下，其发育历期也受到光周期的影响，随光照变短从卵发育至僵蚜、僵蚜至成蜂羽化及整个世代的发育历期延长，光周期为L14:D10时，完成一代需要38. 50天，而当光周期变为L8:D16时，一个世代的发育历期延长为47. 00天，光照时数每缩短2h，其整个世代的发育历期可相应延长1-3天。可见，低温和短光照显著延缓了烟蚜茧蜂的生长发育。表2 10°C配合不同光周期下烟蚜茧蜂的发育历期、羽化率及滞育率
权利要求
1.一种调控烟姆苗蜂滞育的方法,为如下I)或2): 1)包括如下步骤 A、将烟蚜茧蜂幼虫在变温和光周期为L8:D16的条件下处理，得到处于滞育状态的烟蚜茧蜂；所述变温是在0°C -5°C处理14-18h，且15°C -25°C处理6h_10h ； B、将所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂解除滞育，得到羽化的烟蚜茧蜂； 2)包括如下步骤 C、将烟蚜茧蜂幼虫在低温、光周期为L8:D16的条件下滞育处理，得到处于滞育状态的烟蚜茧蜂；所述低温为不高于12°C ； D)、将所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂解除滞育，得到羽化的烟蚜茧蜂。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于 步骤A中，所述变温为在5°C处理18h，在15°C处理6小时； 步骤C中，所述低温为8-10°C，所述低温具体为8°C或10°C。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于 步骤A或步骤C中，所述处理的相对湿度均为80%、所述处理光照强度均为500Lx-8800Lx； 步骤A或步骤C中，所述处理的时间均为5-8天。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于 所述解除滞育按照包括如下步骤的方法进行先将所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂置于14°C、光周期10L:14D、光强度大于3000LX的条件下处理2天，再置于18°C、光周期14L: 10D、光强度大于5000LX的条件下处理2天，羽化形成烟蚜茧蜂。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法,其特征在于 所述光强度大于3000Lx为光照强度为3000Lx-5000Lx ； 所述光强度大于5000Lx为光照强度为5000Lx-10000Lx。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法,其特征在于 在步骤I)和步骤2)之间还包括贮存所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于 所述贮存为避光，所述贮存的温度为12°C，所述贮存的相对湿度为70%-80%。
全文摘要
本发明公开了一种调控烟蚜茧蜂滞育的方法。本发明提供的方法，为如下1)或2)1)包括如下步骤A、将烟蚜茧蜂幼虫在温周期为C18:T6下5℃-15℃、光周期为L8:D16的条件下处理，得到处于滞育状态的烟蚜茧蜂；B、将所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂解除滞育，得到羽化的烟蚜茧蜂；2)包括如下步骤C、将烟蚜茧蜂幼虫在低温、光周期为L8:D16的条件下滞育处理，得到处于滞育状态的烟蚜茧蜂；所述低温为不高于12℃；D)、将所述处于滞育状态的烟蚜茧蜂解除滞育，得到羽化的烟蚜茧蜂。本发明的实验证明，本发明针实现了对烟蚜茧蜂发育进度的精准调控。
文档编号A01K67/033GK102640733SQ20121014560
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者张洁, 张礼生, 李玉艳, 陈红印 申请人:中国农业科学院植物保护研究所