昆虫作为变温动物类群,极易遭受高温胁迫的影响,寄生蜂也不例外.寄生蜂是害虫生物防治领域中最常用的天敌昆虫,我国已将赤眼蜂广泛用于农林业鳞翅目害虫的防治.研究高温胁迫对寄生蜂的影响,可为全球气候变暖背景下农林害虫生物防治提供新的见解和对策.本文系统综述了高温胁迫对寄生蜂生命活动的影响以及寄生蜂响应高温胁迫的机制,并就温度升高对寄生蜂规模化繁育和应用可能出现的问题和挑战进行了展望,以期为更好地发挥寄生蜂在害虫生物防治中作用提供理论参考.

[目的]以新型、高效、持效期长的杀虫剂三氟苯嘧啶和四唑虫酰胺为例,探究带药移栽对水稻害虫的防控效果及农药减量增效的实践意义.[方法]通过室内模拟秧苗带药移栽分别测定了1.95,5.85 和 9.75 mg a.i./m2 三氟苯嘧啶处理对褐飞 虱 Nilaparvata lugens 和白背飞虱 Sogatella furcifera成虫或若虫的毒力和持效期,并在浙江杭州和湖南衡阳两地评估了早、中、晚稻秧苗高剂量带药移栽处理对二化螟Chilo suppressalis和稻飞虱的田间防效以及不同施药模式对稻田寄生蜂种群动态的影响.[结果]室内经5.85和9.75 mg a.i./m2三氟苯嘧啶处理的秧苗在移栽后35 d时使褐飞虱雌成虫和3龄若虫均能保持75％以上的校正死亡率,且5.85 mg a.i./m2剂量处理在移栽后28 d时使白背飞虱雌成虫的校正死亡率大于80％;使用12.75和25.50 mg a.i./m2四唑虫酰胺处理秧苗在移栽后35 d时对早稻二化螟为害的校正防效均在85％以上.综合浙江杭州和湖南衡阳两地中、晚稻田间试验结果表明,应用5.85 mg a.i./m2三氟苯嘧啶和25.50 mg a.i./m2四唑虫酰胺进行秧苗"送嫁药"处理可减少1～2次大田用药和98％以上的农药有效成分用量,同时还保持着与常规喷施相当的防效,并使寄生蜂总种类和总数量分别提高了 29.0％～49.7％和61.2％～69.3％.[结论]秧苗移栽前施用防效优良且持效期长的杀虫剂能减少水稻前期的施药次数和用量,产生较好的经济和生态效益.本研究为利用带药移栽技术推行水稻病虫害的绿色防控提供了重要参考.

几丁质酶是降解几丁质的糖苷水解酶,参与昆虫蜕皮、器官发育、免疫等重要生理过程.目前,寄生蜂等膜翅目昆虫中几丁质酶的鉴定以及功能研究仍较少.本研究基于生物信息学分析,在丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis基因组中鉴定到14个几丁质酶基因,氨基酸个数介于312～2 682之间.系统进化分析表明丽蝇蛹集金小蜂几丁质酶分为9个亚家族,其中Group Ⅳ、Ⅶ亚家族可能通过基因串联复制而发生基因家族扩增.qRT-PCR分析结果表明几丁质酶基因的表达具有多样性,其中NvCht1、NvCht5、NvCht6、NvCht7 4个基因在1.5 d幼虫表达量最高,NvCht3在5 d幼虫表达量最高,NvCht8在幼虫期高表达.此外,幼虫组织中的表达分析结果表明NvCht4、NvCht5、NvCht10、NvCht12 在表皮中高表达,NvCht7、NvCht8、NvCht13 在肠道中高表达,NvCht9 在脂肪体和表皮中高表达,NvCht11在唾液腺中高表达.本研究为寄生蜂几丁质酶的进化分析以及功能研究提供理论基础.

[目的]探究不同品系椰扁甲啮小蜂(水椰八角铁甲繁育的Tb-On品系,椰心叶甲繁育的Tb-Bl品系)寄生对水椰八角铁甲和椰心叶甲蛹脂滴形态的影响,为解析该蜂调控靶标寄主脂肪体代谢过程提供科学依据.[方法]利用油红O染色观察椰扁甲啮小蜂幼体内脂滴以及被寄生的水椰八角铁甲和椰心叶甲蛹脂肪体组织结构的动态变化.[结果]在相同发育时段(在寄主体内分别发育至48、72和96 h)内,Tb-On品系与Tb-Bl品系幼体脂滴的形态及分布无明显区别,在发育早期仅头部及表皮可见少量脂滴,随着发育时间的延长,脂滴逐渐充满整个幼体体腔.不同品系椰扁甲啮小蜂分别寄生同一种类寄主时,不同处理寄主间的脂肪体组织结构变化无明显差异;但同一品系椰扁甲啮小蜂寄生不同寄主时,不同处理寄主间的脂肪体组织结构变化存在明显差异,水椰八角铁甲蛹被寄生后24 h脂滴逐步裂解,脂滴的染色面积上升而光密度值下降,而椰心叶甲蛹在被寄生后48 h其体内的脂滴才逐步裂解.随着寄生蜂幼体的不断发育,2种寄主蛹内脂滴染色面积和光密度值均呈持续下降趋势,脂滴着色逐渐变浅甚至消失.[结论]不同品系椰扁甲啮小蜂幼体脂滴的形态及分布在相同发育时段内无明显区别;被同一品系椰扁甲啮小蜂寄生后,水椰八角铁甲蛹脂肪体组织的裂解早于椰心叶甲,裂解出的脂滴可为椰扁甲啮小蜂幼体的生长发育提供脂类营养物质来源.

[目的]烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis作为烟蚜 Myzus persicae的一种优势寄生蜂,被广泛用于生产,但在烟蚜茧蜂大规模扩繁的过程中,饲养多代后常常会出现寄生能力下降、体型变小等问题.本研究旨在通过测定分析补充不同浓度营养成分和微量元素对退化烟蚜茧蜂成蜂寄生烟蚜时的寄生率、子代成蜂体型和子代成蜂中生长发育相关酶(酚氧化酶和羧酸酯酶)含量与活性的影响,筛选出复壮效果最好的复壮方式.[方法]室内挑选饲养至10代后出现明显种群退化的烟蚜茧蜂成蜂饲喂不同浓度(5％,10％和20％)营养成分(蜂蜜、葡萄糖和蔗糖)及不同浓度(0.25,0.5,1,2和4 mg/L)的微量元素(Cu,Fe,Zn,Mn和Co)溶液,测定寄生率、子代成蜂体型及子代成蜂羧酸酯酶和酚氧化酶的含量和活性.[结果]在补充营养试验中,10％蜂蜜溶液对烟蚜茧蜂的复壮效果最好,使寄生率比对照组(纯净水)提高了 28.00％,但对烟蚜茧蜂子代成蜂体型的影响不显著;饲喂10％葡萄糖组烟蚜茧蜂子代成蜂羧酸酯酶含量最高,比对照组提高了 38.00％;饲喂10％蔗糖组烟蚜茧蜂子代成蜂羧酸酯酶活性最高,是对照组的3倍;饲喂10％蔗糖组烟蚜茧蜂子代成蜂酚氧化酶含量最高,比对照组提高了 56.00％;饲喂10％葡萄糖组烟蚜茧蜂子代成蜂酚氧化酶活性最高,是对照组的1.3倍.补充微量元素试验中,补充1 mg/LFe对烟蚜茧蜂的复壮效果最好,使寄生率比对照组提高了 25.33％,但对其子代成蜂体型的影响不显著;烟蚜茧蜂子代成蜂羧酸酯酶含量也最高,比对照组提高了 50.00％.各微量元素饲喂组烟蚜茧蜂子代成蜂羧酸酯酶的活性均低于对照组;饲喂1 mg/L Zn组烟蚜茧蜂子代成蜂酚氧化酶含量最高,和对照组相比提高了 29.31％;饲喂1 mg/L Mn组子代成蜂酚氧化酶活性最高,是对照组的1.51倍.[结论]生产上可对退化的烟蚜茧蜂种群补充饲喂10％蜂蜜水或补充1 mg/L Fe来提高烟蚜茧蜂对烟蚜的寄生能力,达到复壮烟蚜茧蜂种群的目的.

为了探究管氏肿腿蜂Scleroderma guani寄生和注射其毒液对寄主黄粉虫Tenebrio molitor蛹中过氧化氢酶表达的影响,采用RT-PCR克隆黄粉虫过氧化氢酶基因,利用生物信息学软件分析基因序列结构特性,采用实时荧光定量PCR技术分析该基因的表达特征,使用试剂盒测定过氧化氢酶活性.克隆获得的黄粉虫过氧化氢酶基因编码阅读框序列长1 620 bp,编码539个氨基酸.该基因编码的氨基酸序列中含有催化氨基酸位点(His-71、Asn-183和Tyr-393)以及过氧化氢酶家族的3个保守基序:近端活性位点序列(FDRERIPERVVHAKGXG)、NADPH结合位点(XXHQXXXXFXD)和血红素配体结合位点(RXFXYXDXH).被管氏肿腿蜂寄生和注射其毒液后,黄粉虫蛹中的过氧化氢酶基因的表达量显著上调,其血淋巴和脂肪体中的过氧化氢酶活性显著升高.研究结果表明,管氏肿腿蜂毒液能调控黄粉虫过氧化氢酶基因的表达.

[目的]基于自然微栖境中两种寄生性天敌球孢白僵菌Beauveria bassiana-管氏肿腿蜂Sclerodermus guani之间存在竞争和寄生的复杂关系,探究球孢白僵菌胁迫下寄生蜂的适应性生殖策略,并综合评价寄生蜂亲代携带球孢白僵菌(简称"携菌")后对自身及其子代的致死和寄生效应.[方法]采用浸虫法用不同浓度(1 ×104,1 ×105和1 ×106孢子/mL)球孢白僵菌孢悬液(简称"菌液")处理亲代(F48代)管氏肿腿蜂雌成蜂后接入装有寄主松墨天牛Monochamus alternatus幼虫的试管中,测定亲代(F48代)雌成蜂及其子代(F49代)雌成蜂的死亡率、累计死亡率和校正死亡率、产卵前期、产卵期、总产卵量及单雌产卵量;子代(F49代)和子二代(F50代)的平均发育历期、存活率、单雌体重及性比(雄性占比),结合时间-剂量-死亡率模型(time-dose-mortality model,TDM)测定球孢白僵菌对F48和F49代雌成蜂致死过程中的剂量效应和时间效应.[结果]亲代(F48代)雌成蜂携菌量随菌液浓度升高而增加,1× 104,1 × 105和1 × 106孢子/mL浓度下平均初始携菌量为0.91 ×104,1.73 ×104和1.95 ×104孢子/雌,且能将病原菌传递给下一代(F49代),1 ×104,1 × 105和1 ×106孢子/mL浓度下平均携菌量为0.78 × 104,1.40 × 104和1.51 × 104孢子/雌;该携菌现象还影响着F48和F49代雌成蜂的寿命与繁殖及其对应子代F49和 F50代的适合度.与对照(未接种球孢白僵菌)相比,不同浓度球孢白僵菌孢悬液胁迫时,亲代(F48代)雌成蜂及子代(F49代)雌成蜂的表现发生了一系列显著变化,包括:平均产卵前期明显缩短(F48代缩短了 1.03,1.43和2.03 d;F49代缩短了 0.30,0.80和1.00 d),平均产卵期延长(F48代延长了 0.30,1.00和1.30 d;F49代延长了0.43,0.73和1.43 d),总产卵量增加(F48代增加了 4.80,17.16和10.33粒;F49代增加了 11.57,25.04和9.14粒),但单雌产卵量减少(F48代减少了 4.07,7.06和15.98粒;F49代减少了 5.30,9.37和20.47粒);同样,相应后代(F49和 F50代)适合度也呈同样变化趋势;因亲代(F48代)雌成蜂携带的不同浓度球孢白僵菌(1 ×104,1 ×105和1 ×106孢子/mL)传代,F49和F50代的幼虫发育进程加快,与F49代相比,F50代的代时分别缩短了 3.00,3.00和4.00 d;同时F50代的存活率及羽化率分别降低了 16.21％和19.40％,但单雌体重分别增加了 0.09和0.94 mg,雄性后代比例分别下降了1.95％和0.22％.TDM模型检测表明,亲代(F48代)雌成蜂在接种高浓度(1 × 106孢子/mL)菌液20 d时死亡率达到50.83％,其相应子代蜂(F49代)在羽化后第18天死亡率达到50.00％,此时球孢白僵菌对F48代雌成蜂的LT50值为22.72 d,对F49代雌成蜂的LT50值为24.52 d;而同期1 × 104和1 ×105孢子/mL浓度处理下,F48和F49代雌成蜂死亡率均低于40.00％.[结论]管氏肿腿蜂亲代雌成蜂携菌后不仅降低了自身繁殖力还会间接影响其子代的存活和发育;亲代雌成蜂的携菌浓度直接影响着自身及其子代雌成蜂的累计死亡率,且随菌液浓度升高、时间延长而增加;球孢白僵菌对管氏肿腿蜂雌成蜂致死过程中的剂量效应和时间效应存在显著的互作关系.

RNA干扰技术问世至今 20 余年,已被广泛用于基因功能研究.膜翅目寄生蜂是农林害虫防治领域重要的天敌昆虫资源.RNAi技术对靶基因的昆虫沉默效果依赖于dsRNA的递送效率.寄生蜂幼期通过摄取寄主昆虫营养完成其生长发育,并与寄主昆虫发生相互作用,给RNAi技术的实施带来挑战.目前,RNAi技术已在丽蝇蛹集金小蜂(Nasonia vitripennis)、中红侧沟茧蜂(Microplitis mediator)、菜蛾盘绒茧蜂(Cotesia vestalis)、蝶蛹金小蜂(Pteromalus puparum)、斑痣悬茧蜂(Meteorus pulchricornis)等至少 13 种寄生蜂中开展.本文归纳了RNAi技术在寄生蜂基因调控方面的研究进展,并总结了在寄生蜂类群中影响RNAi效率的因素,以期为RNAi技术在寄生蜂类群中的应用提供参考.

[目的]元宝枫刺胫广肩小蜂Eurytoma acutibialis Yang,Liu et Cao是我国元宝枫种实Acer truncatum的主要害虫元宝枫籽象Bradybatus sp.的寄生蜂,是调查元宝枫籽象时发现的一个新种,在控制元宝枫籽象上可发挥重要作用.为进一步了解该新寄生蜂,测定和分析元宝枫刺胫广肩小蜂的线粒体全基因组序列,从而为膜翅目(Hymenoptera)小蜂总科(Chalcidoidea)广肩小蜂科(Eurytomidae)昆虫系统分类和发育系统关系等研究提供分子生物学证据.[方法]采用Illumina HiSeq?4000测序平台测定元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体全基因组序列,并进行拼接、注释和分析.基于膜翅目小蜂总科40种昆虫线粒体的13个蛋白质编码基因(protein-coding genes,PCGs)的核苷酸序列,应用贝叶斯法(Bayesian inference,BI)和最大似然法(maximum likelihood,ML)构建系统发育树,分析元宝枫刺胫广肩小蜂与小蜂总科其他昆虫的系统发育关系.[结果]元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体基因组全长15 849 bp,A+T含量为82.00％,由37个基因组成,包括13个PCGs、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码控制区(control region,CR).13个PCGs中,使用频率由高到低的氨基酸依次为Leu,Ile,Met,Phe和Asn;13个PCGs均以标准的ATN(ATT,ATG和ATA)为起始密码子,并以传统的TAA/TAG为终止密码子.22个tRNA基因中,trnI缺受体臂,trnF缺TΨC臂,trnS1缺DHU臂,trnS2的DHU臂仅形成一个简单的环,其他均为典型的三叶草结构.基因发生显著重排,其中基因簇nad2-nad1-cytb-nad6-nad4L-nad4-nad5发生倒置,16个tRNA基因出现重排.系统发育分析的结果高度支持广肩小蜂亚科(Eurytominae)的单系性,并显示元宝枫刺胫广肩小蜂与Eurytoma sp.ZJUH 2016013亲缘关系最近.[结论]首次获得元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体全基因组序列;基于线粒体基因组的系统发育分析结果表明元宝枫刺胫广肩小蜂隶属于膜翅目广肩小蜂科广肩小蜂属Eurytoma,支持传统形态学分类结果.

[目的]探明农业重大入侵害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的中国本土寄生性天敌螟蛉盘绒茧蜂Cotesia ruficrus雌雄成蜂触角感器的种类、形态、数量和分布,为深入探究螟蛉盘绒茧蜂各类感器的功能和嗅觉机制提供理论支持.[方法]采用扫描电镜技术对螟蛉盘绒茧蜂雌的雄成蜂触角感器进行超微结构观察.[结果]螟蛉盘绒茧成蜂雄成蜂触角鞭节各亚节呈长念珠状,雌成蜂触角的端部5节呈短念珠状;雄成蜂触角长度显著大于雌成蜂的.雌雄成蜂触角上共发现了分泌孔和11种感器,分别为B?hm氏鬃毛、毛形感器、板形感器、锥形感器、刺形感器、腔锥形感器、钟形感器、鳞形感器、芽孢形感器、腔形感器和柱形感器;其中,毛形感器、板形感器和锥形感器具有2种亚型.毛形感器和板形感器是螟蛉盘绒茧蜂触角上的主要感器,分布广,数量多;腔形感器只在梗节上成对分布;柱形感器仅在雄成蜂鞭节上发现;芽孢形感器为茧蜂科昆虫中首次发现.[结论]螟蛉盘绒茧蜂雌雄成蜂触角共有11种感器,多于其他已报道茧蜂的触角感器,其中芽孢形感器为茧蜂科昆虫中首次报道,推测它们可能在寄主定位和搜寻配偶过程中发挥重要作用.