專利名稱：一種調控煙蚜繭蜂滯育的方法
技術領域：
本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種調控煙蚜繭蜂滯育的方法。
背景技術：
當前我國農業害蟲頻繁爆發，嚴重影響了農產品的產量和質量。在防治農業害蟲過程中，如果一味依賴于化學農藥，將會帶來一系列生態、環境、食品安全等方面的負面問題。由于化學農藥的長期使用，一些害蟲已產生很強的抗藥性，多種害蟲的天敵大量被殺滅，致使一些害蟲猖獗危害。此外，化學農藥會污染水體、大氣和土壤，并通過食物鏈富集到 人體，危害人群健康。利用生物技術來防控病蟲害，就能有效地避免上述缺點，因而具有廣闊的發展前途。其中利用天敵昆蟲就是有效的生物防治手段之一。當前國內外天敵昆蟲產業化的一個瓶頸問題是天敵昆蟲擴繁周期較長，存活期較短，產品出廠時間很難與害蟲發生期一致，往往導致天敵在害蟲發生前就已死亡，或害蟲發生時沒有天敵產品可用。故此，調控天敵昆蟲產品的發育進度具有重要的現實意義。實現對天敵昆蟲產品發育進度的調控，恰好可以利用昆蟲本身固有的遺傳性能——滯育。當前國內外大量應用的天敵昆蟲產品，已基本掌握了誘導天敵昆蟲進入滯育及解除滯育的技術，能及時將生產出的天敵昆蟲以滯育狀態進行儲存，在釋放前再打破滯育使其進入活躍狀態來防治害蟲，滯育調控技術已成為天敵昆蟲生產和高效應用的核心技術之一。此外，開展天敵昆蟲滯育的研究，也有助于掌握天敵昆蟲的發育特點與發生動態，提高害蟲防治效率，有助于加深對天敵昆蟲發育機制的認識，探尋昆蟲對環境適應機制及進化途徑。煙姆苗蜂Aphidius gifuensis Ashmaed以其生殖力強，自然寄生率高，世代周期短，適應性強并易于人工繁殖等優良性狀成為蚜繭蜂科中利用價值很高的天敵昆蟲之一。該蜂主要分布在中國大陸、臺灣，韓國，日本等亞洲東部地區，對寄主蚜蟲的自然控制力較強，其寄主范圍廣泛，可寄生煙姆M. persicae、蘿卜蟲牙Lipaphis erysimi、小麥長管蟲牙 Macrosiphum avenae、大豆姆 Aphis glycines、棉姆 Aphis gossypii、及爺無網蟲牙Aulacorthum solani等,對煙姆的防治效果尤其顯著。在煙田，煙姆苗蜂對煙姆的寄生率通常為20%-60%，高者可達89. 16%。近年來，煙蚜繭蜂受到了國內外的高度關注，其擴繁與應用得到了廣泛的開展，并在實際應用中取得了極好的防控效果。以往包括煙蚜繭蜂在內的天敵昆蟲生產，如果沒有發育調控技術，即控制什么時候讓天敵停止發育(類似于熊的冬眠)、什么時候讓天敵昆蟲發育(類似于熊從冬眠狀態復蘇)，這對于周年擴繁天敵昆蟲意義極其重要。沒有滯育調控技術，往往造成天敵昆蟲在害蟲發生前就已死亡，或害蟲發生時天敵昆蟲產品還沒生產出來，這恰恰是目前生物防治領域中嚴重制約天敵昆蟲產業化生產和大面積應用的瓶頸因素。因此研究調控煙蚜繭蜂滯育為熱點。

發明內容
本發明的目的是提供一種調控煙蚜繭蜂滯育的方法。
本發明提供的方法，為如下I)或2):I)包括如下步驟A、將煙蚜繭蜂幼蟲在變溫和光周期為L8:D16的條件下處理，得到處于滯育狀態的煙蚜繭蜂；所述變溫是在0°c -5°c處理14-18h，且15°C -25°c處理6h_10h ；B、將所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂解除滯育，得到羽化的煙蚜繭蜂；2)包括如下步驟C、將煙蚜繭蜂幼蟲在低溫、光周期為L8:D16的條件下滯育處理，得到處于滯育狀態的煙蚜繭蜂；所述低溫為不高于12°C ；
D)、將所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂解除滯育，得到羽化的煙蚜繭蜂。上述變溫也就是溫周期為(C18-C14) : (T6-T10)、溫度變幅為低溫(0-5) V :高溫(15-25) °C，即為在(TC -5°C處理 14-18h，15°C -25°C處理 6h_10h。上述方法中，步驟A中，所述變溫為在5°C處理18h，在15°C處理6小時；步驟C中，所述低溫為8-10°C，所述低溫具體為8°C或10°C。上述方法中，步驟A或步驟C中，所述處理的相對濕度均為80%、所述處理光照強度均為 500Lx-8800Lx ；步驟A或步驟C中，所述處理的時間均為5-8天。上述方法中，所述解除滯育按照包括如下步驟的方法進行先將所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂置于14°C、光周期10L:14D、光強度大于3000LX的條件下處理2天，再置于18°C、光周期14L:10D、光強度大于5000LX的條件下處理2天，羽化形成煙蚜繭蜂。上述方法中，所述光強度大于3000LX為光照強度為3000Lx-5000Lx ；所述光強度大于5000Lx為光照強度為5000Lx_10000Lx。上述方法中，在步驟I)和步驟2)之間還包括貯存所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂的步驟。上述方法中，所述貯存為避光，所述貯存的溫度為12°C，所述貯存的相對濕度為70%-80%。本發明的實驗證明，本發明針對煙蚜繭蜂，開展了利用光周期、溫周期等因子調控該蜂發育進度的發明研究，針對滯育誘導、滯育維持進行了系統研究，實現了對煙蚜繭蜂發育進度的精準調控。以滯育狀態進行貯存的煙蚜繭蜂，其產品貨架期從未滯育的20天延長到了 140天，滯育解除后的寄生蜂生命活力如產卵力、產卵量、產卵持續時間、壽命等均有不同程度的提高。利用這一技術，可實現周年生產煙蚜繭蜂，將其產品通過滯育技術進行儲存，為蚜類害蟲的生物防治提供了天敵產品，豐富了生物防治手段，提高了農業害蟲的科學治理水平。利用煙蚜繭蜂能有效控制多種蚜蟲危害，由于不適用化學農藥，農產品質量得到提升，經濟效益、生態效益均較為顯著。


圖I為田間條件下煙蚜繭蜂的越冬滯育蟲態圖2為煙蚜繭蜂感受滯育誘導刺激的敏感蟲期圖3為10°C不同光周期下煙蚜繭蜂的滯育率和羽化率圖4為L8:D16不同溫度下煙蚜繭蜂的滯育率和羽化率
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的 材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。下述實施例所用的供試蟲源及試驗儀器及材料I)供試蟲源煙蚜(不同饑餓程度的龜紋瓢蟲成蟲對煙蚜的捕食作用，巫厚長、鄒運鼎，《應用生態學報》2000年第5期，公眾可從中國農業科學院植物保護研究所獲得)作為供試寄主時，在實驗室內的人工氣候箱(25°〇、1^4:010、1^80%、光強88001^)內用油菜(金城特矮青油菜)連續飼養10代，油菜用作寄主植物時選取發育至5-6片葉的盆栽植株，每株油菜上接種發育齡期一致的足量母蚜，任其繁殖24h后除去母蚜，待所產若蚜發育至2-3日齡時供試。煙蚜繭蜂(食物對煙蚜繭蜂成蜂壽命的影響，聞玉芳陳文龍，《貴州農業科學》2012年第I期，公眾可從中國農業科學院植物保護研究所獲得)在人工氣候箱(25°C、L14:D10、RH80%、光強8800Lx)內以煙蚜為寄主連代飼養，選取2_3日齡煙蚜作為寄主，按蜂蚜比
I 100的比例接種煙蚜繭蜂成蜂，任其充分產卵寄生，逐日觀察，待被寄生的煙蚜形成僵蚜后，每日收集僵蚜，單管分裝后置于原條件下待其羽化，取羽化24h內的煙蚜繭蜂成蜂待試。2、試驗儀器及材料溫度和光周期對煙姆苗蜂滯育誘導的影響試驗均在人工氣候箱(RXL-500C型，寧波江南儀器廠)內進行，人工氣候箱溫度設置誤差為±0. rc，相對濕度設置誤差為±5%。煙蚜及煙蚜繭蜂的飼養均在自制養蟲籠中進行，連代種群在大養蟲籠(45cmX 45cmX 30cm)中飼養，試驗中所用小養蟲籠規格為25cmX30cmX30cm (長X寬X高)。另需平底試管(6cmX I. 5cm)，解剖針，脫脂棉，橡皮圈，無色透明托盤、水銀溫度計等若干。下述實施例均采用國際通用的小型寄生蜂滯育判斷標準，基本原理是基于有效積溫法則，當某小型寄生蜂的某蟲態在應完成發育歷期的兩倍時間內仍未完成發育，即認定是進入滯育。下述實施例數據分析時，首先將滯育率用反正弦平方根(sin-；l#)進行數據轉化，然后利用SAS V8統計軟件中的ANOVA進行方差分析，差異顯著性檢驗采用Duncan’s新
復極差法。滯育率=-肖數-X100%死亡率=——死1-數——X100%
肺數+羽化數被寄巾煙蚜數實施例I、煙蚜繭蜂滯育調控本發明的技術環節包括(I)確定煙蚜繭蜂滯育調控敏感時機(敏感蟲態)；(2)通過溫度、光周期等環境因子的組合，篩選最佳的滯育誘導條件，使得煙蚜繭蜂進入滯育狀態，以便長期貯存；(3)篩選適宜的滯育維系參數，保障滯育態的煙蚜繭蜂長期存活；(4)篩選有效的滯育解除手段，實現煙蚜繭蜂有滯育態轉變為正常的發育狀態，滿足農業害蟲生防需求。一、煙蚜繭蜂滯育調控敏感時機的確定煙蚜繭蜂是完全變態類寄生蜂，發育過程中共有卵、幼蟲、蛹和成蟲這四個蟲態(即發育階段)，每個蟲態的發育特點大相徑庭，如卵、蛹不食不動；幼蟲只能在蚜蟲寄主體內取食，活動能力很差；成蟲則具翅膀，可以靈活飛翔。究竟對哪個蟲態的煙蚜繭蜂進行滯育調控更有效、更簡便，需要開展一系列的深入研究。田間自然條件下，對煙蚜繭蜂的滯育蟲態調查；結果如圖I所示(縱坐標為滯育率％)，由圖可知，在田間煙蚜繭蜂主要以老熟幼蟲滯育越冬，其次為蛹，少數以預蛹進行滯育。老熟幼蟲所占比例最高達100%，最少為45. 45%，平均可達75%以上，蛹滯育約為20%，以預蛹滯育的個體比例不足5%。由此可知，在北京地區(39° 54' 15.17" , 116° 24' 26. 69")煙蚜繭蜂主要以老熟幼蟲滯育越冬，其田間自然滯育率相對較高，最高可達81. 82%，滯育持續期約為4-5個月。采用0°C、5°C、8°C、10°C分別對煙蚜繭蜂卵、2-3齡煙蚜繭蜂(由于2齡和3齡形態不好區分，因此一起統計)、4齡煙蚜繭蜂進行1、3、5、10、12、25天的處理。結果如圖2，僅處于2-3齡的煙蚜繭蜂有一定比例的個體進入滯育，0°C、5°C分別處理3d滯育率可達16. 67%和14. 29% (不能區分2_3齡，原因是蟲體太小且寄生在蚜蟲體內，不能解剖，否則將導致寄生蜂的幼蟲死亡)；8°C下處理10d、12d能誘導43. 48%,34. 38%的個體滯育；10°C下處理IOd有13. 04%的滯育率。其他蟲態在各處理溫度下處理不同天數后均無滯育個體出現。據此推知，煙蚜繭蜂感受滯育信號的敏感蟲期為2-3齡幼蟲，其中3齡幼蟲可能對誘導條件更為敏感(根據昆蟲生理學規律，幼蟲在低齡階段體內感受器尚未發育成熟，隨著齡期增長，將更能敏銳地感受外周環境的變化，煙蚜繭蜂幼蟲的2齡以前，個體較少，進入3齡后發育更完善，故此推斷應為3齡階段。)；其他蟲態對滯育誘導信號均不敏感。試驗還顯示，在相同處理溫度下，隨著處理天數的增加滯育率升高。0°C下對2-3齡幼蟲分別處理ld、10d后轉移到25°C下繼續發育10天，統計滯育率，其滯育率分別為
2.33%、16. 67%，后者是前者的8. 58倍。若將2_3齡幼蟲置于8°C下一直處理至形成僵蚜(處理10(1、12(1)，然后轉移至251下觀察10d，統計滯育率，其滯育率分別可達43. 48%和34. 38%。由此推斷，煙蚜繭蜂在感受滯育信號后，若維持于滯育條件下繼續發育，則維持時間越長其滯育率越高；若在感受滯育信號后便將其轉移至適宜條件下，則滯育率偏低，可能一部分接受滯育信號的個體在環境條件改變時其滯育發育被逆轉，而不進入滯育。經田間調查并結合室內篩選實驗，發現煙蚜繭蜂感受滯育信號的敏感蟲期為2-3齡幼蟲，3齡幼蟲對誘導條件更為敏感；確定了以3齡幼蟲階段作為滯育誘導的敏感蟲態，開展發育調控。二、滯育誘導調控的手段及參數篩選A、定溫I、光周期對煙蚜繭蜂滯育誘導的影響
(I)高溫下不同光周期對煙蚜繭蜂滯育誘導的影響試驗溫度25°C，RH80%,光強 8800Lx 條件下，分別設光周期 L14:D10，L12 :D12，L8 :D16 共3個處理。每處理放置2盆帶煙蚜油菜苗(蚜齡在2-3日齡)，每盆蚜量控制在100頭左右，將上述帶蚜油菜苗置于自制養蟲籠(25cmX 30cmX 30cm)中，并接入羽化24h以內的煙蚜繭蜂10對(雌雄I : 1)，任其自由交配，充分寄生24h后除去煙蚜繭蜂成蜂。以后每日觀察，自有僵蚜形成日起，每日定時收集，單管分裝入平底試管(6cmX I. 5cm)內，置于同樣實驗條件下，并記錄僵蚜形成及羽化日期、數目。自最后一頭僵蚜羽化之日起，5天內若無僵蚜羽化出蜂，則將仍未羽化的僵蚜轉移至25°C，L14:D10, RH80%，光強8800Lx下，每日觀察記錄羽化日期、數目，IOd后將其取出解剖，在連續變倍體視顯微鏡下查明存活狀況及蟲態，計算滯育率。(2)低溫下不同光周期對煙蚜繭蜂滯育誘導的影響試驗溫度10°C，RH80%,光強 8800Lx 條件下，分別設光周期 L14:D10，L8:D16，L6:D18 共
3個處理，實驗方法及步驟同(I) 高溫下不同光周期對煙蚜繭蜂滯育誘導的影響試驗。羽化率=成蟲數/蛹數*100% ;滯育率=滯育數/ (滯育數+羽化數)*100%高溫條件下光周期對煙蚜繭蜂發育歷期、羽化率及滯育率的影響結果如表I所示，由表I可以看出，25 °C條件下，光周期對煙蚜繭蜂滯育的誘導作用不明顯長光照(L14:D10)、中等光照(L12:D12)、短光照(L8:D16)下未誘導出現滯育個體，滯育率均為O。各處理下的煙蚜繭蜂在IOd內全部形成僵蚜，僵蚜在5d內大部分羽化出蜂，羽化率在80%以上。轉移至非滯育條件下(251，114:010，冊80%，光強88001^)經IOd仍未出蜂的僵蚜，將其解剖觀察，均未發現存活個體，其死亡狀態為老熟幼蟲或成蜂。表I 25°C配合不同光周期下煙蚜繭蜂的發育歷期、羽化率及滯育率
^ m4
眢_發麵⑷_ 樣率滯神
(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_注表中數據是平均值土標準誤，數據后小寫字母表示差異顯著(p〈0. 05)(Duncan’ s新復極差法)。低溫10°C配合不同光周期對煙蚜繭蜂滯育誘導的影響結果如表2和圖3所示。表2的結果表明，10°C條件下，短光照對煙蚜繭蜂的滯育誘導有顯著影響作用，光周期L14:D10條件下，滯育率僅為I. 79%，而當光照時數縮短為8h時，滯育個體的比例可達到50. 70%，光照時間繼續縮短至6時，滯育誘導率顯著下降，為18. 06%，光周期L8:D16下的滯育率分別顯著高于L6:D18和L14:D10條件下的滯育率。這說明溫度為10°C時，煙蚜繭蜂滯育誘導的光周期反應存在一個臨界光周期值，當光周期逐漸接近臨界值時，滯育率升高；反之，當日照時數長于或短于臨界日長時，滯育率均下降。此外，10°C不同光周期下，煙蚜繭蜂的羽化率也存在顯著差異，隨光照時間變短，成蜂羽化率先下降后又上升，光照14h的羽化率最高，8h時的最低。滯育率與羽化率隨光周期變化顯示出的變動規律趨勢相反(圖3)。試驗結果還表明，煙蚜繭蜂在10°C下，其發育歷期也受到光周期的影響，隨光照變短從卵發育至僵蚜、僵蚜至成蜂羽化及整個世代的發育歷期延長，光周期為L14:D10時，完成一代需要38. 50天，而當光周期變為L8:D16時，一個世代的發育歷期延長為47. 00天，光照時數每縮短2h，其整個世代的發育歷期可相應延長1-3天。可見，低溫和短光照顯著延緩了煙蚜繭蜂的生長發育。表2 10°C配合不同光周期下煙蚜繭蜂的發育歷期、羽化率及滯育率
權利要求
1.一種調控煙姆苗蜂滯育的方法,為如下I)或2): 1)包括如下步驟 A、將煙蚜繭蜂幼蟲在變溫和光周期為L8:D16的條件下處理，得到處于滯育狀態的煙蚜繭蜂；所述變溫是在0°C -5°C處理14-18h，且15°C -25°C處理6h_10h ； B、將所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂解除滯育，得到羽化的煙蚜繭蜂； 2)包括如下步驟 C、將煙蚜繭蜂幼蟲在低溫、光周期為L8:D16的條件下滯育處理，得到處于滯育狀態的煙蚜繭蜂；所述低溫為不高于12°C ； D)、將所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂解除滯育，得到羽化的煙蚜繭蜂。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于 步驟A中，所述變溫為在5°C處理18h，在15°C處理6小時； 步驟C中，所述低溫為8-10°C，所述低溫具體為8°C或10°C。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特征在于 步驟A或步驟C中，所述處理的相對濕度均為80%、所述處理光照強度均為500Lx-8800Lx； 步驟A或步驟C中，所述處理的時間均為5-8天。
4.根據權利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于 所述解除滯育按照包括如下步驟的方法進行先將所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂置于14°C、光周期10L:14D、光強度大于3000LX的條件下處理2天，再置于18°C、光周期14L: 10D、光強度大于5000LX的條件下處理2天，羽化形成煙蚜繭蜂。
5.根據權利要求1-4中任一所述的方法,其特征在于 所述光強度大于3000Lx為光照強度為3000Lx-5000Lx ； 所述光強度大于5000Lx為光照強度為5000Lx-10000Lx。
6.根據權利要求1-5中任一所述的方法,其特征在于 在步驟I)和步驟2)之間還包括貯存所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂的步驟。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于 所述貯存為避光，所述貯存的溫度為12°C，所述貯存的相對濕度為70%-80%。
全文摘要
本發明公開了一種調控煙蚜繭蜂滯育的方法。本發明提供的方法，為如下1)或2)1)包括如下步驟A、將煙蚜繭蜂幼蟲在溫周期為C18:T6下5℃-15℃、光周期為L8:D16的條件下處理，得到處于滯育狀態的煙蚜繭蜂；B、將所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂解除滯育，得到羽化的煙蚜繭蜂；2)包括如下步驟C、將煙蚜繭蜂幼蟲在低溫、光周期為L8:D16的條件下滯育處理，得到處于滯育狀態的煙蚜繭蜂；所述低溫為不高于12℃；D)、將所述處于滯育狀態的煙蚜繭蜂解除滯育，得到羽化的煙蚜繭蜂。本發明的實驗證明，本發明針實現了對煙蚜繭蜂發育進度的精準調控。
文檔編號A01K67/033GK102640733SQ20121014560
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月3日 優先權日2012年5月3日
發明者張潔, 張禮生, 李玉艷, 陳紅印 申請人:中國農業科學院植物保護研究所