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温度调控下烟粉虱寄生蜂Encarsia formosa功能反应与龄期偏好的生态调控机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月22日 来源:Journal of Asia-Pacific Entomology 1.1
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本研究针对烟粉虱(Bemisia tabaci)生物防治瓶颈问题,系统解析了不同温度(19-31℃)下丽蚜小蜂(Encarsia formosa)对烟粉虱若虫的功能响应(II型模型)与龄期选择偏好。发现28℃时寄生效率最高,1:50的蜂虫比为最优释放比例,为田间协同防控提供了温度适配策略。
在全球农业面临烟粉虱(Bemisia tabaci)肆虐的严峻形势下,这种体型微小却破坏力惊人的害虫通过直接取食、传播病毒(如番茄黄化曲叶病毒)和诱发煤污病,每年造成数百亿元经济损失。尽管化学防治仍是主流手段,但抗药性问题日益突出,这使得生物防治策略备受关注。其中,源自云南昆明的专性寄生蜂丽蚜小蜂(Encarsia formosa)展现出卓越的应用潜力——它不仅能通过产卵寄生杀死烟粉虱若虫,还能通过宿主取食行为直接致死害虫。然而,温度波动如何影响这种"微型杀手"的作战效能,始终是田间应用的未解难题。
云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所的研究团队在《Journal of Asia-Pacific Entomology》发表的最新研究,首次系统揭示了温度-寄生效率的黄金平衡点。通过构建19-31℃梯度实验体系,结合功能响应模型和Hassell-Varley干扰分析,研究人员发现:当温度升至28℃时,丽蚜小蜂对烟粉虱Ⅲ-Ⅳ龄若虫的寄生效率达到峰值,此时瞬时攻击率最高而处理时间最短。更有趣的是,这种温度依赖性存在明显的"龄期歧视"——相比Ⅰ-Ⅱ龄若虫,寄生蜂对发育成熟的Ⅲ-Ⅳ龄个体表现出2.3倍的偏好性,这与后者更大的体型和更丰富的营养储备密切相关。
关键技术方法包括:1) 从昆明田间(102°40'E,25°11'N)采集E. formosa建立实验种群;2) 采用COI基因条形码鉴定烟粉虱MED隐种;3) 设置5个温度梯度(19/22/25/28/31℃)的no-choice实验;4) 运用Holling II型模型拟合功能响应曲线;5) Hassell-Varley模型评估种内干扰效应。
【No-choice test】揭示温度与龄期的双重调控:
• 28℃时单蜂日均寄生量达15.2头,较19℃提升47%
• 温度超过31℃时寄生效率骤降,显示热胁迫效应
• Ⅲ-Ⅳ龄若虫黑化率(69.2%)显著高于Ⅰ-Ⅱ龄(29.8%)
【功能响应分析】证实密度制约效应:
• 所有温度下均符合II型功能响应模型
• 搜索效率(a)随宿主密度增加而降低,28℃时a值最大(0.78h-1)
• 处理时间(Th)在28℃最短(0.042h)
【种内干扰】揭示群体动力学规律:
• 发现域(Q)随寄生蜂密度增加呈指数衰减
• 最佳蜂虫比为1:50,兼顾成本与防效
这项研究不仅阐明了温度通过调节瞬时攻击率(a)和处理时间(Th)来影响寄生效率的生理生态机制,更创新性地提出"温度-龄期-密度"三位一体的释放策略。田间应用时,选择25-28℃环境释放1:50的蜂虫比,可最大限度发挥E. formosa对烟粉虱晚期若虫的靶向杀伤力。该成果为突破生物防治"看天吃饭"的瓶颈提供了量化依据,对发展气候智慧型IPM策略具有重要指导价值。
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