專利名稱：一種天敵昆蟲滯育解除方法
技術領域：
本發明屬于生物技術領域，涉及一種七星瓢蟲的滯育解除方法，特別涉及一種七星瓢蟲的滯育誘導及滯育解除的方法。
背景技術：
我國每年因農業病蟲害導致的作物產量損失占總損失的1(Γ15%，實現農業病蟲害科學治理，對于保障國家糧食安全戰略實施、促進農業豐產具有重要的經濟、社會效益。蚜蟲是農業生產第一大害蟲，全球每年因蚜蟲造成的損失將近50億美元，當前主要是依賴于化學殺蟲劑防治蚜類危害。利用天敵昆蟲防治蚜蟲，通過自然界中的生物控制作用，能持續控制蚜蟲危害，將 蚜蟲密度維持在經濟危害水平之下，結合應急性的化學緊急處理措施，可以從根本上遏制蟲牙類害蟲的危害。瓢蟲是捕食蚜蟲的重要天敵昆蟲，對蚜蟲的自然控制效果極為顯著，其在農林業生產中發揮著不可替代的重要作用。利用瓢蟲防治蚜蟲有利于減少化學農藥的使用，保護環境，維持生態平衡和保護生物多樣性，對農業可持續發展戰略的實施具有重要意義。瓢蟲的食性復雜，可分為植食性、捕食性和菌食性等，其中捕食性瓢蟲所占比例較大。七星瓢蟲是非常優良的捕食性瓢蟲，七星瓢蟲廣泛分布于我國東北、華北、華中、西北、華東和西南等一些省區，在北京、遼寧、吉林、黑龍江、河北、山東、山西、河南、陜西、江蘇、浙江、上海、湖北、湖南、江西、福建、廣東、四川、云南、青海、新疆、西藏、內蒙古等地均有，常見于農田、森林、園林、果園等處。另記載于蒙古、朝鮮、日本、原蘇聯、印度及歐洲地區。產卵于有蚜蟲的植物寄主上。成蟲和幼蟲均以多種蚜蟲、木虱等為食。20世紀70年代在黃河下游已開始用助遷法防治棉花和小麥蚜蟲，90年代開始人工繁殖，并用于生產。該蟲一年可發生多代，每年發生世代數因地區不同而異，例如，在河南安陽地區每年發生6-8代；北方寒冷地區，每年發生世代數則較少。七星瓢蟲成蟲壽命長，平均77天，以成蟲和幼蟲捕食蚜蟲、葉螨、白粉虱、玉米螟、棉鈴蟲等幼蟲和卵。七星瓢蟲I只雌蟲可產卵567 4475粒，平均每天產卵78. 4粒，最多可達197粒。據統計，七星瓢蟲對煙蚜的平均日取食量為I齡10. 7頭，2齡33. 7頭，3齡60. 5頭，4齡124. 5頭，成蟲130. 8頭，七星瓢蟲近80天的生命期可取食上萬頭蚜蟲。此外，七星瓢蟲對人、畜和天敵動物無毒無害，無殘留，不污染環境。正是由于七星瓢蟲生殖力強，自然寄生率高，世代周期短，適應性強，易于人工繁殖，并能通過滯育調控技術進行長期的商品儲存，這些優良性狀使其成為利用價值很高的天敵昆蟲之一。包括七星瓢蟲在內的天敵昆蟲的生產，均需要發育調控技術，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。
七星瓢蟲近年來在許多國家被相繼開發應用，并取得了顯著的生態效益和經濟效益，在蚜蟲的生物防治中發揮了不可替代的防控作用。但在實際生產應用中，常存在擴繁周期短，產品不能長期貯存及不能適時應用、成蟲滯育而影響擴繁效率等問題，成為制約七星瓢蟲規模化生產應用的技術瓶頸，而解決以上問題要基于闡明影響其滯育的環境因子(主要是溫度和光周期)的調控作用，以掌握調控其滯育誘導、持續與解除的相關技術。因此，開展七星瓢蟲的滯育調控技術研究，不僅能在生產實踐中促進七星瓢蟲的大規模擴繁，延長其產品貨架期及在田間的防控作用時間，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，還有助于加深對天敵昆蟲發育機制的認識，探索昆蟲對環境的適應機制及進化途徑。

發明內容
本發明的目的是提供一種七星瓢蟲的滯育誘導及滯育解除方法，。本發明所提供的七星瓢蟲滯育誘導及滯育解除方法，具體可包括如下步驟 (I)滯育誘導將七星瓢蟲的成蟲置于溫度18°C、光周期L10:D14的條件下進行誘導，使所述七星瓢蟲進入滯育態；所述成蟲對于雌蟲來說具體均可為產卵前期成蟲(自羽化至產卵之間的時期，屬于成蟲期中的一段);所述產卵前期成蟲以羽化一天內的成蟲滯育效果較佳，以羽化12小時內的成蟲滯育效果最佳。所述成蟲對于雄蟲來說具體均可為羽化一天內的成蟲，其中以羽化12小時內的成蟲滯育效果最佳。由于瓢蟲滯育研究中，國內外均采用雌蟲發育生態學指標(產卵前期)來反映群體滯育進程，而不檢測雄蟲，主要原因是雌雄蟲個體滯育發生是一致的。因而，本發明中以雌蟲的滯育反應群體的滯育。在本發明的一個實施例，步驟(I)中所述誘導的時間具體可為240h。(2)滯育解除將步驟(I)滯育后的所述七星瓢蟲轉入溫度24°C、光周期L16:D8的條件下，恢復發育。實際應用中，在上述方法中的“滯育誘導”和“滯育解除”之間常常配合如下“滯育維持”的方法使用將進入滯育態的七星瓢蟲轉入18°C、光周期L10:D14 (或黑暗)的條件下貯存；所述貯存的時間均可在114天以內(或183天以內)，如114-183天。在本發明的一個實施例中，所述貯存的時間具體為114天(光周期L10:D14時)或183天(黑暗時);所述條件中的空氣相對濕度具體為70%-80%。本發明的再一個目的是提供一種七星瓢蟲滯育解除方法。該方法具體可包括如下步驟將滯育的七星瓢蟲轉入溫度24°C、光周期L16:D8的條件下，恢復發育。在上述方法中，所述滯育的七星瓢蟲具體可通過上述步驟(I)中所述的方法獲得。在上述方法中，所述恢復發育的時間可為7. 52-8. 62天。在上述方法中，步驟(2)中，所述條件中的光照強度可為5000LX。在本發明的一個實施例，上述方法步驟(2 )中，所述條件中的空氣相對濕度均可為70% ±10%。在本發明中，光周期Lx Dy表示每天光照時長x小時，黑暗時長y小時，x+y=24。本發明所提供的七星瓢蟲滯育誘導及滯育解除方法，滯育誘導率接近100%，滯育解除在7. 52-8. 62天即可完成。本發明不僅有助于生產實踐中促進七星瓢蟲的大規模擴繁，延長其產品貨架期及在田間的防控作用時間，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，還有助于加深對天敵昆蟲發育機制的認識，探索昆蟲對環境的適應機制及進化途徑。


圖I為光周期16L 8D下雌蟲產卵前期的分布情況。圖2為滯育雌蟲卵巢和卵巢小管。其中，A為卵巢；B為卵巢小管。圖3為溫度24°C，不同光周期條件下七星瓢蟲的產卵前期時長統計結果。其中，不同的小寫字母表示差異顯著(P〈0. 05)。圖4為溫度18°C條件下不同光周期對滯育持續時間的影響。其中，不同的小寫字母表示差異顯著(p〈0. 05)。 圖5為光周期L12:D12條件下不同溫度對滯育持續時間的影響。其中，不同的小
寫字母表示差異顯著(P〈0. 05)。
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。下述實施例中所用到的七星瓢蟲(程英，李忠英，李鳳良.七星瓢蟲的研究進展.貴州農業科學2006，34(5) :117-119.)，公眾可從中國農業科學院植物保護研究所獲得)采自中國農業科學院麥田，經室內飼養形成穩定世代后為供試蟲源。飼養方法為卵、蛹和成蟲飼養條件為溫度24°C ±1°〇、空氣相對濕度70%±10%、光周期1^6:08 ;幼蟲于養蟲籠內飼喂，條件為溫度20°C _26°C、空氣相對濕度為50%-75%、光周期為L16:D8。食料為大豆蟲牙(Aphis gylcnies Matsumura)。下述實施例中，光周期Lx :Dy表示每天光照時長X小時,黑暗時長y小時，x+y=24。下述實施例中，滯育判斷標準如下18°C條件下，雌蟲羽化40天(正常發育個體產卵前期2倍左右)后依然未產卵的個體，可視為滯育個體。瓢蟲滯育研究中，國內外均采用雌蟲發育生態學指標(產卵前期)來反映群體滯育進程，而不檢測雄蟲，主要原因是雌雄蟲個體滯育發生是一致的。已有資料顯示，雌蟲的產卵前期、生殖系統的發育狀況、脂肪體的大小是判斷瓢蟲滯育的常用標準，其中采用產卵前期這一標準，有益于研究成蟲的滯育發育時間、滯育結束后的生殖力、再次滯育等生物學特征，是一種較優的判斷手段(王偉，張禮生，陳紅印，等.瓢蟲滯育的研究進展[J].植物保護，2011，37 (5))。當前國內外通用的方法是將正常產卵個體產卵前期2倍左右的時間內未產卵的雌蟲判定為滯育個體，并對相應處理條件下的部分雌蟲進行解剖，觀察其生殖系統的發育狀況。具體的解剖和判斷方法參考
閻浚杰等(閻浚杰，尚玉昌，蔡曉明·姆蟲天敵--1星瓢蟲Coccinella Septempunctata
L.的研究II.七星瓢蟲卵巢發育的分級標準及其研究卵巢發育的生態學意義[J].昆蟲天敵，1980 (2) : 5-8. )、Sakurai H 等(Sakurai H, Goto K, Takeda S. Emergence of theLadybird Beetle Coccinella septempunctata bruckii Mulsant in the Field[J]. Res.Bull.Fac. Agr. Gifu Univ.，1983(48) :37-45.)。滯育誘導的光周期反應實驗于于人工氣候箱(寧波江南產)內進行，設定4個光周期:L:D=10:14、L:D=12:12、L:D=14:10、L:D=16:8，溫度為 18°C ± 1°C，空氣相對濕度均為70%±10%。12小時內羽化的成蟲雌雄配對后飼養于放有折疊小紙片的透明塑料杯(上底面直徑7cm，下底面直徑5cm，高IOcm)中。每個處理重復3次，共處理成蟲90對左右。每天觀察并跟換飼料和紙片，記錄成蟲產卵前期和產卵個體數。結果取3次重復的平均值。數據統計與分析處理間不同參數經方差分析統計差異顯著后，用Duncans多重比較進行顯著性測定。滯育率數據在統計分析前進行反正弦平方根轉化，統計軟件為SAS(V8. O)。結果與分析(成蟲的產卵前期及分布)光周期對成蟲產卵前期及產卵行為的發生具有明顯的調控作用(表I)。光照時長為16h時，絕大多數雌蟲正常產卵；產卵前期主要集中于羽化后的15d-21d(48. 78%),90%以上的個體產卵前期不超過25天(圖I)。而短光照下，特別是光照時長為IOh和12h時，大部分雌蟲均不產卵。雖然光照時長14h下雌蟲產卵 前期略長于光照時長為16h時的個體，但二者差異不顯著(P=O. 44)。由此可見，雌蟲產卵前期可作為判斷成蟲滯育的標準，18°C條件下，雌蟲羽化40天(正常發育個體產卵前期2倍左右)后依然未產卵的個體，可視為滯育個體。部分未產卵雌蟲卵巢解剖的結果進一步證明了此標準的可靠性。各光周期條件下，雌蟲羽化40天后依然未產卵的個體，卵巢無卵黃沉積現象(圖2中A)卵巢小管呈透明狀(圖2中B)。表I不同光周期下七星瓢蟲成蟲產卵前期
光周期(L:D)觀察蟲數(%)產_個體數(失)產_前期(d)
10:14HO518.8±1.78a12:121036Π.25 士 2.55a 14:101144220.71±1,26a 16:8484117.96 士 0.63a注表中產卵前期為平均值土標準誤；差異比較為Duncan氏多重比較。實施例I、七星瓢蟲的滯育誘導試驗一、滯育調控操控時機篩選試驗以卵、幼蟲、蛹和成蟲這四個蟲態(即發育階段)不同階段的七星瓢蟲(雌蟲)為試驗材料，在18°C條件下，參照表2所示方式(蟲態時期-光周期)進行滯育誘導，初羽化成蟲的誘導時間均為240h。誘導結束后觀察各處理組七星瓢蟲的滯育情況并統計滯育率。實驗重復3次，結果取平均值。。結果如表2所示，七星瓢蟲的初羽化成蟲(羽化12小時內的成蟲，屬于產卵前期)是其滯育的關鍵敏感蟲期，只有初羽化成蟲處在短光照(S，光周期為LlO :D14)條件下，多數才能進入滯育(組6和組7);四齡幼蟲和蛹期的短光照經歷對初羽化成蟲的滯育發生亦有一定的促進作用。在18°C下，將七星瓢蟲的不同發育階段按不同組合分別給予長光照(16hr/d)和短光照(lOhr/d)處理后，在成蟲之前的不同發育階段，S卩卵期、幼蟲期和蛹期，無論進行怎樣的短光照處理，只要在產卵前期不進行短光照(lOhr/d)，絕大多數羽化成蟲均能產卵，不發生滯育(組I至組5);而初羽化成蟲階段置于短光照條件下時，絕大多數雌蟲則不能產卵，進入滯育(組6和組7)，四齡幼蟲期、預蛹期和蛹期七星瓢蟲也同時經歷短光照誘導時，成蟲的滯育相對較高(組6,95. 01%)。表2七星瓢蟲不同發育階段感受長光照(L，光周期為L16 :D8)和短光照(S，光周期為LlO D14)的滯育率(18°C)
權利要求
1.一種七星瓢蟲滯育誘導及滯育解除方法，包括如下步驟 (1)將七星瓢蟲的成蟲置于溫度18°C、光周期L10:D14的條件下進行誘導，使所述七星瓢蟲進入滯育態； (2)將步驟(I)滯育后的所述七星瓢蟲轉入溫度24°C、光周期L16:D8的條件下，恢復發育。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述成蟲為羽化一天內的成蟲。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述成蟲為羽化12小時內的成蟲。
4.根據權利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于步驟(I)中所述誘導的時間為240h。
5.一種七星瓢蟲滯育解除方法，包括如下步驟將滯育后的七星瓢蟲轉入溫度24°C、光周期L16:D8的條件下，恢復發育。
6.根據權利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于所述恢復發育的時間為7.52-8. 6 天。
全文摘要
本發明公開了一種七星瓢蟲的滯育誘導及解除方法。該方法包括如下步驟將七星瓢蟲的成蟲置于溫度18℃、光周期L10:D14的條件下進行誘導，使所述七星瓢蟲進入滯育態；(2)將步驟(1)滯育后的所述七星瓢蟲轉入溫度24℃、光周期L16:D8的條件下，恢復發育。本發明所提供的七星瓢蟲滯育誘導及解除方法，滯育誘導率接近100%，滯育解除在7.52-8.62天即可完成。本發明對七星瓢蟲的大規模擴繁，延長其產品貨架期及在田間的防控作用時間，掌握天敵昆蟲的發育特點與發生動態，提高害蟲防治效率，加深對天敵昆蟲發育機制的認識，探索昆蟲對環境的適應機制及進化途徑等均具有重要意義。
文檔編號A01K67/033GK102771445SQ20121027960
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月7日 優先權日2012年8月7日
發明者劉愛萍, 張禮生, 王偉, 陳紅印 申請人:中國農業科學院植物保護研究所