Aphelinus varipes寄生大麻双害:稻根蚜与麻蚜的生物防治潜力解析
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时间:2025年10月11日
来源:The Canadian Entomologist 1.1
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本研究针对大麻作物两大害虫——稻根蚜(Rhopalosiphum rufiabdominale)和麻蚜(Phorodon cannabis)的防治难题,首次发现寄生蜂Aphelinus varipes可同时寄生这两种蚜虫。通过可控环境实验证实,A. varipes对稻根蚜的寄生率最高达21%,虽对麻蚜寄生率较低(3%),但揭示了其在生物防治中的应用潜力。该研究为开发大麻害虫绿色防控技术提供了新靶标。
随着工业大麻(Cannabis sativa)种植规模的扩大,害虫防治成为制约产业发展的关键问题。稻根蚜(Rhopalosiphum rufiabdominale)和麻蚜(Phorodon cannabis)作为大麻上的两大主要害虫,分别危害根系和叶片,常导致作物减产和品质下降。传统化学农药易引发残留问题,而现有生物防治手段如Aphidius属寄生蜂对稻根蚜的控制效果有限。在这一背景下,西蒙菲莎大学研究团队在偶然发现寄生蜂入侵蚜虫种群的现象后,展开了一项关于新型天敌昆虫控害能力的探索性研究。
研究采用温室种群培育与室内可控实验相结合的方式:1)在温室内用黑麦草(Secale cereale)和大麻植株分别建立两种蚜虫的稳定种群;2)通过形态学鉴定和专家复核(借助Takada 2002等分类学钥匙)确认入侵寄生蜂为Aphelinus varipes;3)设计不同蚜虫密度(1/2/5/10头)的寄生实验,观察雌性A. varipes在密闭空间(试管/玻璃罐)内21天的寄生动态;4)通过统计僵蚜(mummified aphids)数量和羽化成虫验证寄生成功率。
在稻根蚜实验组中,A. varipes对所有测试密度组均表现出寄生能力,且寄生率随宿主密度增加而上升:1头蚜虫组寄生率为0,10头组升至21%。值得注意的是,寄生过程中首次发现A. varipes可成功完成在麻蚜体内的发育,尽管寄生率仅3%。这一结果首次证实该寄生蜂能够寄生Phorodon属蚜虫。
实验发现麻蚜组的低寄生率可能与大麻植株的物理化学防御特性有关,如叶片腺毛(trichomes)和萜烯类物质可能干扰寄生蜂的定位能力。而稻根蚜组中,较高密度宿主引发的植物挥发物(herbivore-induced plant volatiles)可能增强了寄生蜂的搜索效率,这与Ismail等(2021)对豌豆蚜的研究结论相呼应。
作为广谱性内寄生蜂(generalist endoparasitoid),A. varipes此前已被证实可寄生桃蚜(Myzus persicae)、棉蚜(Aphis gossypii)等10余种农业害虫。本研究将其控害范围拓展至大麻害虫体系,为作物轮作区间的天敌资源协同利用提供了新思路。尽管当前寄生率未达商业化应用标准,但在开放田间环境中,结合植物诱集等技术或可提升控效。该研究发表于《The Canadian Entomologist》,为后续开发基于A. varipes的大麻害虫综合治理(IPM)策略奠定了理论基础,同时警示温室生产中需防范本地天敌昆虫的意外入侵风险。
本研究首次系统证实Aphelinus varipes具备同时寄生稻根蚜和麻蚜的能力,建立了该寄生蜂-蚜虫互作体系的基础生物学参数。结果提示A. varipes可作为大麻害虫生物防治的候选天敌,后续研究需重点优化其田间释放策略,并深入解析植物-蚜虫-寄生蜂三重营养级互作机制。
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