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潜叶蝇(agromyzid leafminers)是危害蔬菜、花卉等经济作物的一类世界性重要小型害虫,尤其外来斑潜蝇迅速入侵我国加剧了危害态势,造成严重的经济损失,合理利用寄生蜂进行“绿色”防控潜叶蝇是当今社会的时代需求。芙新姬小蜂Neochrysocharis formosa(Westwood)(Hymenoptera:Eulophidae)是蔬菜潜叶蝇的一种优势和重要的寄生性天敌。该寄生蜂不仅具有产卵/寄生致死寄主幼虫的繁殖型寄主致死(host feeding)行为,而且具有很强的非繁殖型寄主致死行为寄主取食(host feeding)致死和寄主叮蛰(host stinging)致死的非繁殖方式杀死寄主(non-reproductive host killing)行为,从而显著增加了其控害潜力。我们于2015年5-6月,在采自北京的潜叶蝇羽化的芙新姬小蜂中发现存在孤雌产雌现象,随后在海南等省发现孤雌产雌品系与两性品系共存,且均为优势寄生蜂。由于寄生蜂的孤雌特性具有很高的生防价值,故对其基本特性的研究很有必要。我们在室内建立稳定的种群,首先对其进行分子鉴定,进而在室温条件下通过与两性品系的比较从生活史及生命表两方面综合评价控害潜力。因其对自然界的主要环境因子—温度的适应范围还不明确,故我们分别从未成熟和成熟期的生活史特征两个层次研究对其温度的适应性,并与两性品系比较。主要研究结果如下:1.中国新发现芙新姬小蜂孤雌产雌品系的分子鉴定及其内共生菌Rickettsia的检测2015年6月,首次在北京发现该寄生蜂存在孤雌产雌品系(thelytokous strain),由于孤雌产雌品系和两性品系难于形态区分,因此,从分子水平对其进行鉴定,以期为后续田间应用孤雌产雌品系或与两性品系联合作为生防天敌提供参考。以连代饲养的芙新姬小蜂两种品系的室内稳定饲养种群为对象,采用Rickettsia特异性引物NforRick1/NforRick2扩增其16S rDNA,检测是否含有Rickettsia;分别在核基因和本研究为国家自然科学基金项目(31372005)、国家重点研发计划项目(2016YFC1201200)和北京市自然科学基金(6142016)的部分内容。所有实验在中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室和农业部外来入侵生物预防与控制研究中心完成。COⅠ基因水平进行序列多重比对和系统发育分析,计算两种品系间的遗传距离。测序结果表明,Rickettsia基因序列与日本报道的芙新姬小蜂孤雌产雌品系内生菌Rickettsia sp.(GeneBank登录号:AB185963)相似度达100%;引物LCO1490/HCO2198和COⅠ1/COⅠ2扩增的两段COⅠ基因序列为分子标记建立的系统发育树,芙新姬小蜂两种品系分别聚为2个分支,品系间的遗传距离分别为0.039和0.023;以ITS-1为分子标记时,两种品系间有21个差异位点,遗传距离为0.008;以28S rDNA为分子标记时,两种品系间无差异位点。28S rDNA片段不可用来鉴定芙新姬小蜂两种品系,而ITS-1和COⅠ基因联合可区分芙新姬小蜂两种品系。2.生活史和生命表评价两种品系的控害潜力为了明确两种品系的控害潜力是否发生分化?我们系统地比较了两种品系的生活史,以期理解两种品系的田间竞争性共存现象和为2种品系的联合释放应用提供理论指导。以美洲斑潜蝇的2龄末-3龄初为寄主,在26℃条件下饲养芙新姬小蜂两种品系,组建室内实验种群生命表。结果显示:芙新姬小蜂两种品系的卵+幼虫历期、蛹历期和未成熟期历期均无显著性差异。两种品系品系的寿命和繁殖力无显著差异,但孤雌产雌品系的取食寄主数、直接致死寄主数和总致死寄主数却显著高于两性品系;芙两种品系均为强卵育型寄生蜂,卵子发生指数为0.011和0.014;寄主取食有利于卵子发生和成熟,芙新姬小蜂孤雌产雌品系和两性品系每取食1头寄主对产卵贡献分别为0.2和0.3粒,对寿命贡献均为0.1 d,二者均无显著差异。孤雌产雌品系的年龄-阶段特征寿命期望值、年龄-阶段特征生殖能力)和年龄-阶段特征繁殖值均相对高于两性品系,而年龄-龄期存活曲线显示两种品系未成熟期的存活率无显著性差异。两种品系寄生致死寄主幼虫的种群动态参数比较结果显示,除世代平均周期无显著差异外,孤雌产雌品系的内禀增长率和周限增长率和净增值率均显著高于两性品系。综合结果显示,孤雌品系比两性品系具有更大的控害潜力。3.温度对两种品系未成熟期生活史参数的影响两种品系在野外被发现常常同域共存,那么两种品系未成熟期对重要环境因子—温度的响应是否有差异?我们设立5个不同的温度(18℃、22℃、26℃、30℃和34℃)处理,比较研究两种品系未成熟期的生活史参数及其差异。结果表明,两种品系未成熟期各历期均随温度升高而缩短;成虫个体大小(体长)均呈现随温度升高体长先增加后降低的趋势,孤雌产雌品系和两性品系雄蜂于26℃达到最高峰,而两性品系雌蜂于30℃达到最高峰;成熟卵子数整体呈现随温度升高先增加后降低的趋势,两种品系的Ⅲ级卵子数均于26℃达到最大。相同温度条件下:18℃、22℃、26℃和30℃主要表现为两性品系雌蜂的各发育历期均显著长于孤雌产雌品系和两性品系雄蜂,但34℃处理,孤雌产雌品系的各发育历期均显著长于两性品系雌蜂和雄蜂;寄生蜂体长均表现为两性品系雌蜂体长显著长于孤雌产雌雌蜂和两性品系雄蜂,18℃、26℃和30℃条件下孤雌产雌品系雌蜂与两性品系的雄蜂无显著差异,22℃和34℃时,孤雌产雌品系雌蜂体长显著长于两性品系雄蜂;两种品系成熟卵子数无显著差异。综合分析表明,2种品系在未成熟期的生活史特征参数方面发生了一定程度的分化。4.温度对孤雌产雌品系成虫生活史及控害潜力的影响为了解芙新姬小蜂孤雌产雌品系成虫对温度的适应范围,我们比较研究了4个温度处理(22℃、26℃、30℃和34℃)下成虫的生活史。结果显示,随温度升高,寄主处理组和清水处理组的孤雌产雌品系的寿命缩短,且均为22℃和26℃处理寿命显著长于30℃和34℃。随温度升高,三种行为致死寄主数均呈现先增加后降低的趋势,均于30℃条件下致死寄主数达到最高,30℃条件下总致死和日均总致死寄主数均显著高于其他温度处理,22℃条件下日均取食寄主数显著低于其他温度处理;寿命、寄生致死数和直接致死数与寄生蜂寄主取食数均呈显著正相关;寄生致死数和直接致死数均与寿命呈显著正相关。研究结果也进一步说明了孤雌产雌品系成虫耐高温。综上,芙新姬小蜂孤雌产雌品系是潜叶蝇生防方面的优势寄生蜂,就其孤雌产雌特性相对于两性品系而言,生防效应加倍;该寄生蜂是寄主取食型寄生蜂,非繁殖致死寄主比例大(26℃时高达86%),温度适应范围广(30℃时控害效应最强)。因此,芙新姬小蜂孤雌产雌品系可以作为潜叶蝇控害的优选天敌加以利用,本文的系统研究结果也为其应用实践(如规模化繁育、田间释放、联合控制、生态调控等)提了供理论指导。