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揭示共生控制抗菌物质与日本平腹小蜂的兼容性:助力茶翅蝽综合治理新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月23日 来源:Journal of Pest Science 4.1
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本研究针对茶翅蝽(Halyomorpha halys)综合治理中抗菌物质与天敌兼容性问题,通过评估铜 hydroxide、硫、甜橙精油、黄酮类及栗单宁提取物等对日本平腹小蜂(Trissolcus japonicus)寄生效果的影响,发现这些物质均不影响其羽化及产卵偏好,证实了共生控制与生物防治的协同潜力,为可持续农业害虫管理提供重要依据。
茶翅蝽(Halyomorpha halys)是一种极具破坏性的农业害虫,以其高度的多食性(可危害超过300种植物)、强大的繁殖能力和迁移性著称,对果树等经济作物造成严重威胁。自2012年在意大利暴发以来,茶翅蝽已导致果园重大经济损失,传统依赖化学杀虫剂的防治方式虽有效却带来环境和健康风险。因此,开发环境友好型综合治理策略迫在眉睫。
在茶翅蝽的可持续治理中,生物防治利用天敌自然控制害虫,其中日本平腹小蜂(Trissolcus japonicus)是最具潜力的卵寄生蜂,它可将卵产在茶翅蝽卵内,孵化后的幼虫取食寄主卵,约10–15天后羽化为成虫。自2020年起,意大利环境部已批准其田间释放。然而,农业措施尤其是农药使用可能影响日本平腹小蜂的效能。另一方面,针对茶翅蝽体内初级共生菌Candidatus Pantoea carbekii的共生控制策略也显示出巨大潜力,该共生菌对茶翅蝽若虫的生长发育至关重要,抗菌物质可通过抑制共生菌间接控制害虫。
为设计可持续的治理方案,必须评估抗菌物质与日本平腹小蜂的兼容性,确保多种策略协同而非冲突。本研究旨在探究五种低环境影响化合物——包括杀菌剂(氢氧化铜、硫、甜橙精油)和植物生物刺激素(黄酮类、栗单宁提取物),以及一种工业和民用消毒剂(次氯酸钠/氢氧化钠/十水四硼酸钠)——对日本平腹小蜂寄生效果和选择行为的影响,以推动综合治理策略的优化。
本研究由意大利维罗纳大学、帕多瓦大学及Agrea研究中心合作完成,论文发表在《Journal of Pest Science》。研究人员通过实验室生物测定评估了这些化合物对日本平腹小蜂的影响,主要技术方法包括:茶翅蝽卵采集与饲养(来自意大利东北部田间种群)、日本平腹小蜂繁殖(采用形态学鉴定)、化合物处理(浸渍法模拟田间施用)、寄生蜂羽化测试(分1天和7天处理后观察)以及双选择实验(评估产卵偏好)。统计分析采用广义线性模型和配对t检验,以比较处理组与对照组差异。
研究结果显示,所有测试化合物均未对日本平腹小蜂的羽化产生负面影响。

具体而言,羽化率与对照组(96.96±0.95%)无显著差异,表明这些化合物不影响寄生蜂的胚胎发育。
在双选择实验中,除次氯酸钠消毒剂外,其他化合物均未引起日本平腹小蜂的排斥反应。

寄生蜂对处理卵块和未处理卵块的选择无偏好,且羽化率也无差异,证实了这些化合物的非排斥性。

次氯酸钠则表现出显著排斥效应,影响寄生蜂的产卵选择和存活。
讨论部分强调,本研究首次提供了抗菌物质与日本平腹小蜂兼容性的实验证据。氢氧化铜、甜橙精油、硫、黄酮类和栗单宁提取物均不影响寄生蜂的羽化或选择行为,表明它们可在综合治理中安全使用。特别是硫、甜橙精油和栗单宁提取物,不仅对共生菌Candidatus Pantoea carbekii和茶翅蝽若虫有抑制效果,还能与生物防治协同,增强长期害虫管理效能。然而,次氯酸钠作为参考消毒剂,确认了其高抗菌活性和对寄生蜂的负面影响,提示需谨慎使用。
这些发现对于推动茶翅蝽的可持续治理具有重要意义。通过整合生物防治和共生控制,农民可以在减少化学农药依赖的同时,有效抑制害虫种群,保护生物多样性。未来研究需进一步评估这些化合物在田间条件下的效果,以确认其实际应用潜力,并为全球农业害虫管理提供新范式。
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