1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
赤眼蜂(Trichogrammaspp.)隶属膜翅目Hymenoptera,细腰亚目Apocrita,小蜂总科Chalcidoidea,赤眼蜂科Trichogrammatidae, 是世界范围内农林害虫生物防治中研究最多、应用最广的一类卵寄生蜂(HuffakerandMessenger,1976;Pak,1990;林乃铨,2010;林乃铨,1994)。赤眼蜂为多食性卵寄生蜂,其寄主范围十分广泛。赤眼蜂科蜂类能以11个目,90多科,1270余种昆虫的卵为寄主,赤眼蜂属蜂类能寄生鳞翅目、同翅目,鞘翅目等,以鳞翅目昆虫寄主最多,范围广达28个科,其中又以螟蛾科和夜蛾科为最多,分别有164种和147种(Huber,1986;Triapitsyn,1995;Triapitsyn,1998;Zuparko et al.,1998)。因此,赤眼蜂是现代农林害虫生物防治中应用最成功的一类卵寄生性天敌昆虫。
赤眼蜂作为生物防治的机制,其中有多种赤眼蜂已经开始进行工厂化生产,并被大量的投放到田间(刘树生等,1996)。近来每年在全世界利用赤眼蜂来防治农业和森林害虫的面积超过三千二百万公顷,其中规模较大的有松毛虫赤眼蜂(Trichogrammadendrolimi)、广赤眼蜂(T.evanescens)、稻螟赤眼蜂(T.japonicum)、螟黄赤眼蜂(T.chilonis)以及玉米螟赤眼蜂(T.ostriniae)(胡红英等,2011)。松毛虫赤眼蜂主要寄生果树与森林害虫卵,稻螟赤眼蜂在我国主要寄生南方水稻害虫,螟黄赤眼蜂主要寄生南方的甘蔗螟虫、北方水稻害虫、棉铃虫、大豆食心虫和蔬菜害虫卵,玉米螟赤眼蜂主要用于寄生玉米螟,广赤眼蜂主要寄生北方甘蓝夜蛾、菜粉蝶卵(耿金虎,2005;Sheng et al.,2002)。目前世界上许多国家都把赤眼蜂研究工作的重点放在工厂化生产的质量控制上,用于大规模繁殖赤眼蜂的替代寄主卵主要有麦蛾(Sitotroga cerealella)卵、柞蚕(Antherea pernyi)卵、地中海粉螟(Ephestia kuehniella)卵和米蛾(Corcyra cephalonica)卵。一些欧洲国家, 比如瑞士等,发展了一套以麦蛾卵为寄主繁蜂的质量控制程序。我国目前赤眼蜂的规模化生产中使用最成功、推广最为普遍的中间繁殖寄主是柞蚕卵。而与其他寄主卵的生产相比,饲养米蛾不受季节地理条件限制,饲料主要是米糠和麦穗,原料来源广泛,价格低廉,在我国及东南亚一些国家有较大规模的应用(朱涤芳等,1983)。
赤眼蜂室内科学大量的繁殖是其田间有效利用的前提,赤眼蜂以小卵为寄主时,研究结果认为仅能供1头或2头赤眼蜂正常发育,如稻螟赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂寄生米蛾卵(李丽英,1984;刘树生等,1991)、玉米螟赤眼蜂寄生麦蛾卵(王振营等,1996)以及碧岭赤眼蜂(T. bilingensis)寄生甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)卵(何余容等,2002)等,容易定义和观察是否发生了过寄生。过寄生时由于营养问题,完成发育的后代会出现适合度降低的情况,如羽化率、大小、寿命、生殖力及雌性比均会下降( van DijkenandWaage,1987;van Baaren et al.,1999;李元喜等,2001),而这些又是衡量赤眼蜂质量的重要指标,过寄生严重时还会导致寄生蜂的死亡。过寄生在寄生蜂中是很普遍的现象(Darrouzet andBoivin,2008),当赤眼蜂和寄主卵比例不合适、接蜂时间不恰当时,很容易发生过寄生情况,从而影响赤眼蜂的质量和防治害虫的效果。过寄生导致大量无效卵,造成赤眼蜂和寄主资源的浪费。因此质量控制是保证赤眼蜂大量饲养和释放成功的必要措施,合适的蜂卵比和接蜂时间是防止过寄生发生的重要条件,研究结果显示,同一种寄主对不同种赤眼蜂的适合性也存在差异(李元喜等,2008)。
2. 研究的基本内容和问题
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研究目标
关于接蜂比例及时间对赤眼蜂品质的影响,主要针对不同的蜂种或不同中间寄主卵,以及单卵寄生次数和出蜂质量的比较。研究结果显示不管是哪种赤眼蜂,如果接蜂比例不在合适的范围内,即无论比例过大或过小均使赤眼蜂质量下降(刘慧等,2017)。同时,按不同接蜂时间进行接蜂,不同时间赤眼蜂质量不同。赤眼蜂的应用主要是通过室内饲养和田间释放来实现,在繁殖和释放时都会因为寄主密度的关系而面临着过寄生的压力。
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研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
(一)研究方法及实验方案
试验条件:温度26±1℃;湿度70%±10%;光照:16:8(L:D)
试验材料:螟黄赤眼蜂。寄主卵为24h内的新鲜米蛾卵。
试验方法:蜂种(螟黄赤眼蜂),三头雌蜂为一组,按照每组赤眼蜂接40、60、80、100、120粒米蛾卵,共5个比例,接蜂时间为3,6,9共3个时间。接蜂结束后测量雌蜂体内卵量及个体大小。接蜂时间结束后将蜂和卵卡分开,测量雌蜂体内卵量及个体大小。此后统计寄生情况(供试卵被寄生率)、赤眼蜂的羽化率(以变黑卵为基数)、发育时间、羽化出蜂大小/数量/抱卵量、米蛾卵内残余蜂数。以上为一个重复,共30个重复。
(二)技术路线
(三)可行性分析
本研究建立在实验室研究基础之上,实验室多年来一直进行赤眼蜂的多方面研究,对多种赤眼蜂有深入的了解。实验室有充足的虫源和设备以及相关研究做基础,为该实验提供了支持。
导师李元喜教授一直从事寄生蜂的研究工作,在昆虫生态学、生物防治方面有丰富的理论知识及研究基础,能够为我们的实验提供很好的理论和技术指导。
4. 研究创新点
特色或创新之处
利用赤眼蜂来防治害虫可以减少化学农药的使用量,减少害虫的抗药性,不仅优化了生态环境,而且对生产者和消费者安全无害。但利用赤眼蜂防治害虫,其防效受很多客观因素的影响。目前,赤眼蜂广阔的应用前景必将为我国的农产品安全生产做出巨大贡献。
5. 研究计划与进展
(一)研究计划
2018年6月至2016年7月,实验材料的准备,查资料,阅读文献;
2018年9月至2018年12月,进行螟黄赤眼蜂在米蛾卵上的不同接蜂时间不同蜂卵比对稻螟赤眼蜂质量的影响并分析数据;
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