基于分子肠道内容物分析鉴定玉米田中西方豆夜蛾(S. albicosta)潜在捕食者的研究

本研究通过分子肠道内容物分析(PCR)技术，首次系统鉴定了玉米田中西方豆夜蛾(Striacosta albicosta)的21种天敌类群，揭示瓢虫(H. convergens/C. maculata)、花蝽(O. insidiosus)和草蛉(Chrysopidae)等关键捕食者的控害作用，为基于VIP3A蛋白的Bt玉米抗性治理和害虫综合管理(IPM)提供新策略。

　　

Abstract

西方豆夜蛾(Striacosta albicosta)是北美玉米和大豆的主要害虫，其幼虫取食玉米果穗可造成250-945 kg/ha的产量损失，并为真菌感染提供通道。当前依赖VIP3A蛋白的Bt玉米和化学防治面临抗性风险。研究通过PCR技术开发了特异性引物(WBC-F1-221/R2-491)，在玉米田鉴定出21类捕食者，其中瓢虫(Hippodamia convergens/Coleomegilla maculata)、花蝽(Orius insidiosus)和草蛉幼虫的捕食频率最高。实验室喂食试验显示，C. maculata对卵和幼虫的取食量显著高于H. convergens，且玉米花粉的存在不影响其捕食效率。

INTRODUCTION

S. albicosta的扩张分布和Cry1F抗性使其成为玉米生产的重大威胁。该虫卵和低龄幼虫暴露在玉米叶片上部，易被广食性天敌攻击。此前研究多关注化学防治，而生物控害潜力尚未量化。本研究通过田间调查结合分子检测，首次系统评估了捕食者群落对S. albicosta的控害贡献。

MATERIALS AND METHODS

在内布拉斯加州玉米田采用视觉搜索法采集捕食者，通过新设计的COI基因引物进行PCR检测。开展两类实验：(1) 瓢虫取食后DNA半衰期测定：C. maculata和H. convergens分别显示4.9±2.4 h和1.2±2.4 h的检测窗口；(2) 取食偏好试验：比较两种瓢虫对卵(25粒/组)和幼虫(10头/组)的消耗量，并通过GLMM分析花粉对捕食的影响。

RESULTS

1. 田间群落：共采集596头捕食者，H. convergens(217头)、O. insidiosus(87头)和C. maculata(78头)为优势种。10.6%个体检出S. albicosta DNA，其中Nabidae(36.4%)和草蛉成虫(23.8%)的类群特异性捕食率最高。

2. 分子检测：2015年阳性率13.9%显著高于2016年(6.7%)，8月为捕食高峰。

3. 实验室数据：C. maculata对卵(81.8%取食率，17.05±5.47粒)和幼虫(87.88%，6.62±1.75头)的取食量均显著高于H. convergens。花粉存在不影响卵消耗量(GLMM: P=0.149)。

DISCUSSION

研究揭示了玉米田生态位分化现象：花蝽(O. insidiosus)主要捕食幼虫，而Nabidae偏好卵阶段。尽管C. maculata检测窗口较长(6 h)，但其高捕食效率与H. convergens的种群优势形成互补。值得注意的是，跳蛛(Salticidae)和蟹蛛(Thomisidae)等非传统天敌显示出意外的高捕食率，暗示地面捕食者可能被低估。玉米花粉作为非猎物食物虽吸引瓢虫，但未产生"营养稀释效应"，这与Hazzard 1991年对马铃薯甲虫的研究结论一致。

该研究为S. albicosta的IPM提供了关键科学依据：建议将天敌计数纳入经济阈值模型，并通过植被多样化增强Nabidae等边缘天敌的控害功能。未来可结合qPCR技术延长DNA检测窗口，并探索不同耕作制度对捕食者群落的影响。