我国新入侵害虫长林小蠹研究进展

长林小蠹Hylurgus ligniperda Fabricius是国际重大林业检疫性害虫,危害多种针叶树。近期,我国山东省泰安市、威海市和烟台市相继发现该小蠹,其主要危害树种为日本黑松Pinus thunbergia Parl。为深入了解和掌握长林小蠹生物学、流行规律,以及潜在风险,进而为制定相应检疫管理和防治措施提供基础资料与新信息,本文对其外部形态、生物学特征、携带真菌和线虫种类、我国种群来源及潜在分布、现有检疫和防治措施等基本情况进行了较为系统地阐述,并对长林小蠹未来需开展的相关调查与研究工作进行了讨论。

云杉花墨天牛生殖行为的研究

[目的]云杉花墨天牛是中温带地区传播松材线虫的媒介昆虫,目前对它的报道较少,国内缺乏对云杉花墨天牛生殖行为的研究。为了解云杉花墨天牛的生殖特性和规律,本研究在室内对其成虫生殖行为进行观察和分析,将有助于针对其生殖特性进一步研究防治技术,未来有望通过干扰或延迟该天牛的交配抑制其繁殖,从而降低下一代的种群密度。[方法 ]将补充营养后的3日龄云杉花墨天牛雌、雄成虫成对放入装有红松木段和新鲜松枝的透明玻璃缸中内,在室温,相对湿度55%±5%,光照8D:16L的条件下,连续观察雌雄成虫抱对、交配、刻槽、产卵的生殖行为及日节律,直至天牛自然死亡。[结果 ]观察发现云杉花墨天牛交配行为分为3个阶段:相遇抱对、插入交配和配后保护。每头成虫平均抱对2.38±0.89次·天^(-1),抱对平均时长27.86±18.37 min·次-1;平均交配1.74±0.51次·天^(-1),交配平均时长8.68±4.42 min·次-1;雌成虫平均刻槽1.76±0.74次·天^(-1),刻槽平均时长16.25±9.45 min·次-1;平均产卵1.87±0.61次·天^(-1),产卵平均时长16.00±10.04 min·次-1。一个玻璃缸内同时饲养3对天牛时比只饲养1对天牛时,每天平均的抱对、交配、刻槽次数增加,产卵次数减少,而每次交配行为所用平均时长缩短。云杉花墨天牛的生殖行为具有明显的日节律,交配和产卵都出现高峰期,其中交配高峰期为12:00—14:00,雌成虫产卵高峰期为14:00—16:00。研究还发现云杉花墨天牛生殖行为中的特殊现象:如雄成虫尝试与已死亡雌成虫交配,同性成虫试图交配,3只天牛抱在一起类似抱对的现象。[结论 ]本研究结果证实:在室内条件下,云杉花墨天牛成虫在补充营养后第3天开始有生殖行为,交配过程可分为相遇抱对、插入交配和配后保护3个阶段,且该天牛的交配和产卵行为具有日节律。

云杉花墨天牛成虫携带松材线虫数量的研究

【目的】媒介昆虫携带松材线虫的数量对松材线虫的传播危害有着重要影响,明确我国松材线虫媒介昆虫云杉花墨天牛携带松材线虫的数量,对松材线虫防治具有重要意义。【方法】本研究于2018-2020年在辽宁省抚顺市大伙房实验林场开展了调查。采集被云杉花墨天牛危害的红松疫木,锯成1 m长木段,两端蜡封保湿,置于养虫笼内饲养,每天收集初羽化的云杉花墨天牛。同时通过悬挂诱捕器和震落收集感病红松林内的云杉花墨天牛并带回实验室。将所有收集到的云杉花墨天牛活体解剖为头、胸、腹3部分,采用贝曼式漏斗法分离其体内携带的线虫,并记录松材线虫数量。【结果】结果表明:疫木包网中收集的160头云杉花墨天牛初羽化成虫体内携带线虫的天牛有58头,占总体的36.25%。平均每头天牛携带松材线虫336.74条,携带量最多为5560条,雌成虫平均携带量为458.52条,雄成虫平均携带量为191.54条,雌雄差异不显著;林间收集的274头云杉花墨天牛成虫体内携带线虫的天牛有38头,占总体的13.87%。平均每头天牛携带线虫214.92条,携带量最多为2486条,雌成虫平均携带量为161.81条,雄成虫平均携带量为280.53条,雌雄差异不显著;云杉花墨天牛胸部线虫数量最多,平均为35.88条,其次是头部,平均为0.88条,最少的是腹部,平均为0.34条,胸部线虫数量显著高于其他两个部分的线虫数量。【结论】本研究发现我国云杉花墨天牛成虫体内松材线虫携带量远低于日本云杉花墨天牛,更低于松褐天牛的携带量,雌雄天牛成虫间携带量差异不显著,且松材线虫主要分布于天牛胸部。

肿腿蜂对云杉花墨天牛防治效果的初步研究

目前,已有多个研究证明肿腿蜂可有效防治天牛类蛀干类害虫,但还未见利用肿腿蜂防治云杉花墨天牛试验。为了验证肿腿蜂对云杉花墨天牛防治效果,尽快筛选出控制云杉花墨天牛的有效肿腿蜂种类,本文在室内将云杉花墨天牛幼虫接入红松木段来模拟天牛生长的自然条件,设置了不同的益害比(4:1、2:1、1:1和1:2)来释放肿腿蜂,测定了3种肿腿蜂(管氏肿腿蜂、松褐天牛肿腿蜂和白蜡吉丁肿腿蜂)对云杉花墨天牛的寄生效果。同时利用以上3种肿腿蜂中全国应用最广泛的管氏肿腿蜂对该天牛开展了野外防治试验。结果表明:室内条件下相同益害比的三种肿腿蜂对云杉花墨天牛寄生率差异不显著;当三种肿腿蜂的益害比为4:1时,云杉花墨天牛的校正死亡率最高;其中管氏肿腿蜂对云杉花墨天牛的平均校正死亡率为95.65%,松褐天牛肿腿蜂对云杉花墨天牛的平均校正死亡率为71.43%,白蜡吉丁肿腿蜂对云杉花墨天牛的平均校正死亡率为61.90%;林间释放管氏肿腿蜂的益害比为2:1时,云杉花墨天牛的校正死亡率最高,平均为39.20%。根据结果可知管氏肿腿蜂是三种肿腿蜂中防治效果较好的蜂种,可尝试用于野外防治实践;建议在野外释放以益害比为2:1为佳,可达到较好的防治效果。

基于MaxEnt模型的白蜡吉丁啮小蜂的潜在适生区预测

白蜡窄吉丁是一种对木犀科白蜡属树木造成毁灭性危害的蛀干害虫,目前已入侵到北美和欧洲部分地区,且发生范围仍在不断增大。白蜡吉丁啮小蜂是白蜡窄吉丁的群聚专性寄生蜂,本研究拟通过预测该寄生蜂的适生区,筛选出影响其生存和定殖的关键因素,从而明确该蜂在白蜡窄吉丁危害区进行释放应用的可行性。采用MaxEnt模型,通过收集白蜡吉丁啮小蜂在全世界的分布数据,对该蜂全球范围内的潜在适生区进行模拟,检测模拟结果的准确度,并结合野外试验对模型进行验证。模型模拟结果的测试遗漏率与理论遗漏率基本吻合。AUC值为0.986,表明模型筛选的参数结果可靠且准确度高。结合野外试验验证后,明确了当前白蜡吉丁啮小蜂的适生区主要分布在北美洲中部、欧洲大部分地区以及中国的华中、华北、东北、新疆等地区,适生区面积占全球陆地面积的17.42%。白蜡吉丁啮小蜂的适生区基本覆盖了白蜡窄吉丁的现有发生区和潜在发生区,可用于白蜡窄吉丁各危害区的大规模林间防治。

松褐天牛肿腿蜂不同产卵批次下寄生能力和子代发育情况

松褐天牛肿腿蜂属卵育型寄生蜂,雌蜂补充营养后卵巢开始发育,且雌蜂可多次产卵并寄生多头寄主。为明确松褐天牛肿腿蜂雌蜂不同产卵批次下的寄生能力和子代发育情况差异,本研究测定了松褐天牛肿腿蜂雌蜂在不同产卵寄生批次下的寄生率、寄生成功率、子代发育历期、子代数量和雄性比例等生活史参数的变化。结果表明:以麻天牛幼虫为寄主,松褐天牛肿腿蜂雌蜂最多可完成4次寄生行为,85%的雌蜂能完成2次寄生,但仅有31%的雌蜂能完成3次寄生,可能完成4次寄生的雌蜂仅有4%。随着产卵批次的增加,母蜂寄生能力逐渐减弱。松褐天牛肿腿蜂雌蜂不同产卵批次间其子代幼虫历期、蛹历期均差异显著,以第1批次最长,第4批次最短。不同的产卵批次间子代雌蜂数量、子代雄蜂数量均差异显著。第1和第2产卵批次中雌蜂平均数量为40.2头和35.1头,较后续产卵批次更多;这两个产卵批次育出雄蜂数量均少于10头。第3个产卵批次中子代雌蜂数量锐减,且雄蜂比例超过60%;第4批次时,子代全为雄性。松褐天牛肿腿蜂的平均最大产雌数为80.6头。以上研究为松褐天牛肿腿蜂的人工繁育和利用提供参考。

高温对川硬皮肿腿蜂发育及Wolbachia携带的影响

温度是影响昆虫生长发育最重要的因子,也是影响昆虫共生微生物活性的重要因素。为了明确高温对川硬皮肿腿蜂Sclerodermus sichuanensis的生殖和发育特征及对其体内Wolbachia携带率的影响,本研究在27℃、30℃和33℃温度条件下连续繁育川硬皮肿腿蜂4代,测定不同温度下肿腿蜂的寄生能力、产卵前期、子代历期、子代数量和雄性比的差异;同时以Wolbachia特异的外膜蛋白基因(wsp)进行PCR扩增,检测是否携带该菌。结果显示,3个温度对川硬皮肿腿蜂的寄生率和子代羽化率均无显著影响,但对其产卵前期和子代发育有显著影响。随温度升高,雌蜂产卵前期延长,但子代的卵历期、幼虫历期和蛹历期显著缩短。在27℃、30℃和33℃下,子代卵历期分别为4.33 d、3.27 d和3.36 d;幼虫历期分别为6.77 d、5.85 d和5.07 d;蛹历期分别为13.85 d、12.35 d和10.96 d。在33℃下,幼期发育耗时较27℃时缩短了约5 d。川硬皮肿腿蜂单雌子代数随温度的变化无显著差异,但产雄数和子代雄性比例随温度升高显著增加,33℃下的单雌产雄数和雄性比例较27℃时提升了近3倍。连续繁育4代后川硬皮肿腿蜂Wolbachia携带率存在显著差异,27℃下肿腿蜂Wolbachia携带率为100%,但在33℃下其携带率下降至6.67%,温度与携带率存在显著的负相关关系。以上结果表明,在27~33℃,温度升高可显著缩短川硬皮肿腿蜂的繁育周期,增加子代雄性比例,证实了高温具有显著抑制该虫体内的Wolbachia活性从而增加子代雄性比的功能。繁育温度过高对川硬皮肿腿蜂生殖适合度是不利的,规模化繁育温度不宜超过30℃。

花绒寄甲松褐天牛生物型对云杉花墨天牛的寄生效果

云杉花墨天牛是我国中温带地区携带松材线虫的主要传播媒介,研究其生物防治技术对于我国中温带地区松材线虫病的治理有重要意义。目前花绒寄甲是防治我国南方地区松材线虫传播媒介松褐天牛的有效天敌,但还未见用于防治云杉花墨天牛,为探讨该天敌防治云杉花墨天牛的可能性,本研究分别在室内和林间测定了花绒寄甲对云杉花墨天牛的控制效果。在室内利用直接接种的方式将花绒寄甲幼虫接到不同虫态的云杉花墨天牛上,并模拟自然情况,以不同的益害比将该天敌的卵释放在含有云杉花墨天牛的木段上,观察该天敌的最佳寄生时期并明确最佳益害比。在林间全自然条件下设置了不同益害比,将花绒寄甲卵释放到有云杉花墨天牛为害的木段上,观察其自然控制情况。结果发现:室内直接接种试验,花绒寄甲幼虫在云杉花墨天牛蛹上平均寄生数量为3.10头/天牛蛹,平均寄生率为86.00%,平均存活率为57.79%。在幼虫上平均寄生数量为0.54头/天牛幼虫,平均寄生率为30.00%,平均存活率为13.92%。在室内将花绒寄甲卵释放到被云杉花墨天牛侵入的木段上,益害比为10:1时,平均寄生率最高为42.59%,校正死亡率最高为40.71%。在林间将花绒寄甲卵卡释放到木段上时,益害比为4:1时平均寄生率最高为47.68%,与益害比为2:1时(45.51%)差异不显著;当益害比为10:1时天牛平均校正死亡率最高为74.15%,高于益害比为2:1时(43.79%),但差异不显著,且寄甲平均寄生率为33.38%,低于益害比为2:1时。结果证实,花绒寄甲松褐天牛生物型幼虫对云杉花墨天牛蛹的寄生效果优于对天牛幼虫的寄生效果,因此蛹期是最佳防治时期;室内和野外防治试验均显示花绒寄甲可用于云杉花墨天牛防治;在野外利用花绒寄甲卵防治时,选择益害比为2:1时效果和经济性最佳。

低温储存时长对松褐天牛肿腿蜂繁育效果的影响

为了明确低温下松褐天牛肿腿蜂雌蜂的最佳储存时长,本试验在10℃条件下储存松褐天牛肿腿蜂雌蜂,研究不同贮存时长后成蜂的子代发育历期和数量。结果表明:松褐天牛肿腿蜂雌蜂死亡率随储存时长增加逐渐增加,60 d时死亡率较低,其累积死亡率为6.90%,至120 d时,累积死亡率达42.46%,雄蜂寿命明显比雌蜂短。不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂的子代发育历期影响显著,短期储存雌蜂可以缩短松褐天牛肿腿蜂的产卵前期。松褐天牛肿腿蜂子代发育历期随着成蜂储存时长的增长呈上升趋势,其中卵历期差异较小,平均为3~4 d,幼虫历期、蛹历期和卵至成虫的发育历期差异显著。随着成蜂储存时间的增加,松褐天牛肿腿蜂子代总数和子代雌蜂数呈下降趋势,不储存的子代总数和子代雌蜂数最多,平均59.96头和57.92头;至150 d时,子代总数和子代雌蜂数均显著下降,仅30.52头和26.04头。松褐天牛肿腿蜂子代雄蜂数和雄性比在储存150 d时显著增加,其他处理差异不显著。以上研究表明:10℃下,储存60 d为最佳储存时长,最长不宜超过120 d。本试验为松褐天牛肿腿蜂的储存及应用提供依据。

利用双条杉天牛幼虫繁育松褐天牛肿腿蜂研究

以双条杉天牛的老熟幼虫为替代宿主,人工繁育松褐天牛肿腿蜂。分别按照蜂虫比1∶1和3∶1接入雌蜂,当蜂虫比为1∶1时,子代卵期和蛹期分别为5.63 d和17.10 d;当蜂虫比为3∶1时,子代卵期和蛹期分别为5.50 d和16.90d。两比例下的子代卵期、蛹期均无显著差异。蜂虫比为1∶1时,母蜂产卵前期为7.03 d,子代幼虫期为6.73 d;蜂虫比为3∶1时,母蜂产卵前期为6.27 d,子代幼虫期为5.57 d。后者的母蜂产卵前期和子代幼虫期较前者均明显缩短,且蜂虫比为3∶1时的子代雌蜂数量、子代雄蜂数量、子代雌蜂有翅率、子代雄性比、总子代数等指标明显高于蜂虫比为1∶1时。研究证实,利用双条杉天牛老熟幼虫可以有效繁育松褐天牛肿腿蜂,蜂虫比为3∶1的繁殖效果优于蜂虫比1∶1,结果可为人工繁育松褐天牛肿腿蜂提供参考。

不同光温条件下东方平腹小蜂成虫活动行为的日节律

东方平腹小蜂Anastatus orientalis是斑衣蜡蝉Lycorma delicatula的一种卵期寄生蜂,明确不同光温条件下成虫活动行为的日节律,可为改进寄生蜂的人工饲养技术提供科学依据。本研究在低温短日照、标准条件和高温长日照3种光温条件下,采用群集饲养的方法,分别对东方平腹小蜂成虫的取食、寄主搜索、静息、寄主检测和产卵5种活动行为的日节律进行了连续5 d的定时观察和分析。结果显示:不同饲养条件下东方平腹小蜂成虫的5种活动行为时间分配存在显著差异,其中以静息行为所占比例最高,寄主检测行为占比最低。随着温度的升高和光期时间的延长,取食和寄主搜索活动出现的频率逐渐增加,而静息、寄主检测和产卵行为则逐渐减少。光期下成虫的取食、寄主搜索、寄主检测和产卵行为的频率均高于暗期,而静息行为显著低于暗期。此外,成蜂各种行为发生频率也受日龄影响,即随着日龄的增加,寄主搜索的频率逐渐下降,静息行为逐渐上升;取食、寄主检测和产卵行为的频率均在2~3日龄较高。这些研究结果表明,不同的饲养条件对东方平腹小蜂成虫活动行为的日节律存在显著影响,不同日龄成虫的日行为节律也具有一定差异。

3-溴丙酮酸对美国白蛾核型多角体病毒的增效作用

[目的]利用3-溴丙酮酸(3-BrPA)作为美国白蛾核型多角体病毒(HycuNPV)的生物增效剂,探讨3-BrPA对HycuNPV的毒力和对美国白蛾生长发育的影响,为进一步推进HycuNPV杀虫剂的应用提供新的增效剂。[方法]通过室内在HycuNPV中添加不同剂量3-BrPA,分析其对HycuNPV的增效作用以及对美国白蛾生长发育的影响。[结果]室内生物活性结果表明,3-BrPA对HycuNPV具有增效作用,不仅可以提高HycuNPV的感染能力,还能提高杀虫速度。当3-BrPA的添加剂量为5.0、10.0和15.0 mg·g^(−1)时,HycuNPV作用于美国白蛾3龄幼虫的LC_(50)都有不同程度地降低;并且对HycuNPV的增效倍数(S_(R))分别为825.14、164.72和0.47,共毒系数(CTC)分别为82613.63、16579.25和147.27。不同浓度的HycuNPV在不同剂量的3-BrPA作用下,其杀虫效果各不相同。添加不同剂量的3-BrPA,LT_(50)缩短了3.280~9.724 d。根据SR、CTC、LT_(50)及ST等指标评判,在浓度为9.0×10^(5)OBs·mL^(−1)的HycuNPV中添加5.0 mg·g^(−1)的3-BrPA时,增效作用最优。此外,3-BrPA和HycuNPV联合作用还显著抑制了幼虫的生长发育,且存活幼虫的化蛹率和羽化率均低于单独使用病毒杀虫剂。[结论]3-BrPA对HycuNPV具有增效作用,有望作为理想的病毒杀虫剂的增效剂。