欧洲地区本土和引进的超寄生蜂的存在,引发了对利用这些天敌来控制Metcalfa pruinosa(一种飞虱)的生物防治效果的担忧

《Biological Psychology》:Presence of native and introduced hyperparasitoids raises concerns for the biocontrol of the planthopper Metcalfa pruinosa in Europe

【字体: 时间:2025年11月06日 来源:Biological Psychology 2.9

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  Metalfa pruinosa入侵欧洲后,通过引入北美寄生蜂Neodryinus typhlocybae进行生物防治,但该寄生蜂茧的高死亡率(>70%)主要由超寄生和捕食导致。研究发现欧洲首次记录的近缘种Cheiloneurus swezeyi成为主要超寄生者,与本土Pachyneuron muscarum形成生态位分化,分子分析揭示其COI基因分化为5个单倍型,影响防治效果评估。

  在欧洲,特别是意大利东北部地区,Metcalfa pruinosa(一种原产于北美的植食性昆虫)的快速扩散已成为农业和园林景观中的重要问题。这种昆虫因其对植物的大量取食、分泌蜡质和产生大量蜜露,导致植物外观受损以及附着在其上的煤污病的发生,对农作物和观赏树木造成了显著的经济损失。为应对这一入侵性害虫,科学家们引入了北美的寄生蜂Neodryinus typhlocybae,作为一种经典的生物防治手段,以期控制M. pruinosa的种群数量。然而,近期的研究表明,这种寄生蜂的卵囊在野外存在极高的死亡率,主要归因于捕食和超寄生现象。这些发现对生物防治的有效性提出了挑战,并揭示了多营养级互动的复杂性。

研究团队在意大利东北部的14个地点,进行了为期两年的调查,收集了超过4800个N. typhlocybae的卵囊,并对其进行了详细的分析。结果表明,卵囊的总体死亡率超过了70%,其中捕食和超寄生是主要因素。特别是在这些地点中,有九种超寄生昆虫被识别出来,其中原生的Pachyneuron muscarum和北美的Cheiloneurus swezeyi占据了主导地位。值得注意的是,C. swezeyi在欧洲的首次发现,这表明它可能已经成功地适应了新的环境,并对N. typhlocybae构成了显著威胁。C. swezeyi在北美是N. typhlocybae的主要天敌,其高适应性和特定性可能会影响生物防治的效果。

通过形态学和分子生物学分析,研究人员确认了这些超寄生昆虫的身份,并揭示了它们在遗传上的多样性。研究中使用了线粒体DNA的COI基因片段和核DNA的ITS2及28S rRNA基因片段进行分析,结果表明C. swezeyi在这些地区存在五个不同的单倍型,而P. muscarum则表现出较广泛的遗传相似性。此外,超寄生昆虫的出现时间与N. typhlocybae的生命周期高度同步,这可能意味着C. swezeyi能够有效地控制寄生蜂种群,从而影响生物防治的整体效果。

研究还指出,不同超寄生昆虫表现出不同的生命周期策略。例如,P. muscarum主要在夏季和秋季出现,而C. swezeyi则在春季和夏季都有显著的出现高峰。这种差异可能反映了它们在生态位上的分化,有助于减少种间竞争,但同时也可能增加对N. typhlocybae的总体压力。值得注意的是,尽管C. swezeyi在某些区域变得非常普遍,但其在意大利的分布情况仍需进一步研究。

研究团队强调,超寄生昆虫的持续监测对于评估它们对M. pruinosa生物防治效果的影响至关重要。同时,由于C. swezeyi在北美是N. typhlocybae的主要天敌,其在欧洲的出现可能意味着该地区生物防治策略的有效性受到威胁。因此,有必要对超寄生昆虫的生态和分布进行更深入的研究,以更好地理解它们对生物防治系统的潜在影响。

此外,研究还发现,尽管C. swezeyi在意大利东北部变得非常普遍,但其在欧洲的分布情况仍需进一步研究。这提示我们,对于生物防治项目而言,引入的寄生蜂可能会遭遇本地或外来超寄生昆虫的威胁,因此在引入前进行严格的检疫和筛选是至关重要的。这不仅有助于防止超寄生昆虫的引入,还能确保寄生蜂能够有效控制目标害虫,而不会受到其他生物因素的干扰。

总体而言,这项研究揭示了生物防治系统中多营养级互动的复杂性。通过详细的调查和分析,研究人员不仅确认了N. typhlocybae卵囊的高死亡率,还识别了多种超寄生昆虫,特别是C. swezeyi。这些发现对生物防治策略的实施具有重要意义,提示我们需要注意超寄生昆虫的潜在威胁,并采取相应的措施来确保寄生蜂能够有效地控制目标害虫。未来的研究应进一步探讨这些超寄生昆虫的生态位分化和它们对N. typhlocybae种群的影响,以优化生物防治方案,提高其长期效果。
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