枸杞蚜茧蜂(Aphelinus maculatus)1–5日龄僵蚧与初羽化成虫低温冷藏技术及其在桃蚜生物防治中的应用研究

《Biology》:Cold Storage of 1- to 5-Day-Old Mummies and Newly Emerged Adults of Aphelinus maculatus for Biological Control of Myzus persicae

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月17日 来源:Biology 3.5

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  专业术语翻译摘要 枸杞是我国重要的低农药生产作物,因其果实被广泛用作食品和药用产品。桃蚜(Myzus persicae)可严重危害枸杞植株,而蚜茧蜂(Aphelinus maculatus)为其提供了一种潜在的生物防治选择。可靠的储存技术对于协调寄生蜂的生产、

  
专业术语翻译摘要 枸杞是我国重要的低农药生产作物,因其果实被广泛用作食品和药用产品。桃蚜(Myzus persicae)可严重危害枸杞植株,而蚜茧蜂(Aphelinus maculatus)为其提供了一种潜在的生物防治选择。可靠的储存技术对于协调寄生蜂的生产、运输和田间释放至关重要。研究人员评估了1至5日龄僵蚧(mummy)日龄组群和初羽化成虫的低温冷藏效果。总体而言,8 °C条件下的僵蚧羽化率和成虫存活率高于4 °C条件。在测试的僵蚧日龄组群中,3日龄僵蚧在所测条件下表现出最高的羽化率。直接储存的雌蜂存活率也高于雄蜂,在90天储存终点时仍有20.3%的雌蜂保持活力。然而,储存后的取食寄主(host-feeding)、寄生(parasitism)和子代生产能力仅在30天内进行了评估。这些研究结果为枸杞生产中Aphelinus maculatus的大规模饲养、运输和定时释放提供了储存方案。

论文解读文章

一、研究背景与科学问题

枸杞(Lycium spp.)是中国西北地区重要的经济林作物,广泛栽培作为传统药材、功能性食品和保健品。枸杞产业的商业价值和可持续性不仅取决于产量,还取决于果实品质和产品安全性。桃蚜(Myzus persicae)是危害枸杞的主要蚜虫害虫之一,通过韧皮部取食危害嫩梢、幼叶、花蕾和果枝,同时也是植物病毒的高效传播媒介,最终降低光合能力、植株活力和果实品质。由于枸杞产品被直接食用且与健康相关市场密切相关,反复施用化学杀虫剂会带来农药残留、抗性发展和环境风险等问题,因此利用天敌进行生物防治是枸杞生产系统中可持续害虫管理的重要组成部分。
蚜茧蜂(Aphelinus maculatus)是桃蚜的重要寄生蜂,雌蜂不仅通过寄生作用抑制蚜虫种群,还通过取食寄主和产卵器刺探(ovipositor stabbing)增加蚜虫死亡率并降低寄主发育和繁殖力。然而,成功的大规模应用需要适时供应高质量个体。实践中,田间释放常受限于连续大规模饲养与波动的田间需求之间的不匹配,以及不适宜的低温储存技术、不确定的储存时长和储存后质量变异等因素,可能导致防治效果不稳定。
尽管已有研究报道了Aphelinus maculatus的 thermal development(温度发育)及其成虫生物学特性,但关于该寄生蜂低温储存的信息仍然有限。特别是,尚无研究在相同储存条件下系统比较不同僵蚧日龄组群和初羽化成虫的低温储存响应,储存后对寿命、取食寄主、寄生能力、子代羽化和子代性比的影响也缺乏充分评估。这一知识空白使得确定适合大规模生产、运输和定时释放的储存条件变得困难,从而限制了该寄生蜂在枸杞系统中大规模生物防治桃蚜的实际应用。

二、研究内容与主要结论

为填补上述空白,研究人员评估了Aphelinus maculatus的1至5日龄僵蚧和初羽化成虫(≤12小时)在4 °C和8 °C条件下的低温储存效果。研究结果表明,8 °C储存总体上比4 °C产生更高的僵蚧羽化率和成虫存活率。在测试的僵蚧日龄组群中,3日龄僵蚧在两种温度下均表现出最高的羽化率。在8 °C条件下,该组群在储存7、14、21、30和60天后羽化率分别为90.0%、78.3%、64.7%、54.7%和21.3%。直接储存的雌蜂比雄蜂存活率更高,雌蜂在30天后存活率为72.0%,在90天储存终点为20.3%。储存时长增加会降低储存后的寿命、取食寄主能力、寄生能力和子代产量。在30天储存后评估期内,子代雌雄比保持相对稳定。
该研究的意义在于:在测试条件下,8 °C储存3日龄僵蚧为延迟羽化提供了方案,而8 °C直接成虫储存可能适用于短期保藏。这有助于弥合实验室连续生产与田间波动需求之间的不匹配,提高基于Aphelinus maculatus的生物防治项目的操作灵活性。

三、主要关键技术方法

研究人员首先在内蒙古农业大学科技园枸杞种植园采集被寄生的桃蚜僵蚧建立基础种群,并在26 ± 1 °C、60–70%相对湿度(RH)、16:8小时光暗光周期条件下维持寄生蜂和蚜虫寄主。通过每日检查僵蚧形成情况,收集1至5日龄僵蚧组群,每个处理设三个独立生物学重复,每重复100个僵蚧。初羽化成虫(≤12小时)按雌雄1:1比例混合分组,储存期间持续提供10% w/v蔗糖溶液。低温储存后采用逐步复温以减少热冲击。储存后生物学性能评估采用叶饲养室(leaf-rearing chamber),每重复由同一储存处理的一只存活雌蜂和一只存活雄蜂配对,每日提供50头2至3龄桃蚜。统计分析采用二项广义线性模型(GLM)、线性混合效应模型(LMM)和负二项GLM等方法。

四、研究结果

4.1 储存僵蚧日龄组群的成虫羽化

成虫羽化显著受储存温度、储存时长、僵蚧日龄及其交互作用影响(GLM,p < 0.001)。8 °C储存后的羽化率高于4 °C。未储存对照的羽化率为93.0%。4 °C条件下,羽化率随储存时长增加而下降,30天储存后各日龄组群羽化率仅为1.3%至5.7%,60天后无成虫羽化。8 °C条件下,3日龄僵蚧在7、14、21、30和60天储存后羽化率分别为90.0%、78.3%、64.7%、54.7%和21.3%。

4.2 直接储存成虫的存活率

储存温度、储存时长和性别显著影响直接储存成虫的存活率。未储存对照中雌雄存活率均为100%。4 °C条件下,雄蜂在30天储存后存活率为0%,雌蜂在60天后为0%。8 °C条件下,雌蜂在7、30和90天储存后存活率分别为97.0%、72.0%和20.3%,雄蜂存活率随储存时长下降,90天后为0%。

4.3 8 °C储存后生物学性能

储存策略、储存时长、性别及其交互作用显著影响储存后成虫寿命。3日龄僵蚧来源的成虫中,雌蜂寿命从对照的39.8天降至30天储存后的20.1天。直接储存成虫中,雌蜂寿命在0至30天储存范围内为35.4至39.8天,各储存时长间无显著差异(p = 0.865)。
储存策略和储存时长显著影响终生取食寄主能力和寄生能力。3日龄僵蚧来源成虫的取食寄主能力从对照的每雌96.5头蚜虫降至30天储存后的40.8头;寄生能力从463.8个僵蚧降至131.5个。直接储存成虫的取食寄主能力从96.5降至78.8头,寄生能力从463.8降至271.7个。
子代产量在两种储存策略下均随储存时长增加而下降。僵蚧来源组群中,每雌羽化子代数从对照的458.5头降至7、14、21和30天储存后的236.9、202.6、136.5和124.6头。直接储存成虫组群中,子代产量从458.5降至444.0、300.9、267.1和260.5头。
子代性比以雌雄比表示。直接储存成虫组群中,对照为1.03,7、14、21和30天储存后分别为1.03、1.03、1.04和1.03。僵蚧来源组群中,对照为1.03,30天储存后降至0.98。

五、讨论总结与研究结论

讨论部分指出,储存结果受储存温度、储存时长、僵蚧日龄和直接储存成虫性别的影响。僵蚧日龄在本研究中定义为可见僵蚧形成后天数,内部发育状态未经验证,因此结果不应被解释为3日龄僵蚧代表具有普遍优越耐寒性的特定内部发育阶段。直接储存成虫中雌蜂存活率高于雄蜂,这可能与体型、能量储备、胁迫耐受性和繁殖分配差异有关。储存后取食寄主和寄生能力随储存时长下降,表明直接成虫储存可能适用于需要立即释放的情形,而僵蚧储存更适合需要延迟羽化、运输便利或生产灵活性的情形。30天储存代表一个关键操作阈值:僵蚧储存超过30天会因雌性比例下降而损害种群质量,而直接成虫储存30天是雄蜂死亡和潜在交配限制变得显著之前的安全实用窗口。
研究结论部分翻译如下:8 °C储存比4 °C更适合所测试的Aphelinus maculatus储存形式。在测试的僵蚧日龄组群中,3日龄僵蚧在4 °C和8 °C两种温度下均表现出最高羽化率。在8 °C条件下,该组群在30天储存后仍保持54.7%的羽化率,因此在需要延迟羽化、运输便利或定时释放时代表一种可操作方案。新羽化成虫在8 °C直接储存显示出明显的存活优势,尤其是雌蜂。雌蜂在30天后存活率为72.0%,90天储存终点为20.3%,而雄蜂在90天后降至0%。因此,8 °C直接成虫储存可能比僵蚧储存提供更大的基于存活率的储存灵活性。然而,储存后取食寄主能力、寄生能力、子代产量和子代性比仅在30天内进行了评估,因此90天存活不应被解释为超过30天持续繁殖适应性或田间效力的证据。在测试条件下,8 °C直接成虫储存适用于短期保藏和立即释放,而8 °C储存3日龄僵蚧为延迟羽化和定时释放提供了方案。
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