小菜蛾寄生寄生性天敌的研究.docxVIP

小菜蛾寄生寄生性天敌的研究 以类茧茧证候的两个主要内生蜂是香梨科和半结肠菌属的一种重要内生蜂。因其分布范围广、控害能力强, 而成为世界上许多国家争相引进的天敌种类。研究发现这2种蜂有较强的寄生能力, 可能与它们携带的寄生因子有关, 如: 菜蛾盘绒茧蜂寄生小菜蛾, 在产卵的同时将多分DNA病毒 (polydnavirus, PDV) 、毒液等寄生因子也一同注入寄主体内, 蜂卵孵化时还向寄主体腔中释放畸形细胞 (白素芬等, 2002, 2003) 。与茧蜂相比, 姬蜂不产生畸形细胞, 但在产卵时, 也同样注入PDV和毒液等母代物质于寄主体腔中。值得关注的是, 姬蜂PDV和茧蜂PDV分别隶属于姬蜂病毒属Ichnovirus和茧蜂病毒属Bracovirus, 二者之间除了形态差异较大外, 进化上也无相关性 (白素芬等, 2003, 2004) 。目前, 关于2类PDV的起源、进化、基因组结构和基因功能的比较研究已取得一些进展 (Kroemer and Webb, 2004) 。然而, 关于两类PDV基因功能的研究主要集中在对寄主昆虫血细胞的免疫抑制和内分泌系统的调控方面 (Beckage and Gelman, 2004;Nalini and Kim, 2009) , 只有极少的报道涉及对寄主生殖器官发育的影响 (Brown and Kainoh, 1992;Jones, 1996;Tagashira and Tanaka, 1998) 。 Tagashira和Tanaka (1998)报道了寄生蜂PDV是造成寄主昆虫寄生性去势即抑制寄主昆虫生殖器官发育的主要因子。对于雄性昆虫, 精巢作为相对独立的器官, 易受到寄生的影响, 适于开展寄生因子对寄主组织、器官作用机制的研究。我们前期的研究结果已表明寄生蜂寄生严重阻碍了小菜蛾精巢的生长, 使其体积变小, 蛋白质含量降低, 并推断PDV和毒液在其中发挥主要的功能作用 (蔡东章等, 2006;Baiet al., 2009) 。但对2种寄生蜂寄生抑制寄主精巢生长发育的程度还缺乏进一步比较。因此, 本文选取这2种拥有不同PDV类型的寄生蜂与其共同的寄主小菜蛾为体系, 综合运用过寄生、假寄生方法, 分别与正常寄生后小菜蛾的精巢生长发育进行比较, 重点从细胞水平系统比较2种蜂寄生对小菜蛾幼虫生精细胞和精子束的影响, 寻找它们之间的差异, 并深入分析、比较拥有不同寄生因子的寄生蜂对寄主昆虫生殖的调控能力, 特别是获取多分DNA病毒对昆虫生殖调控的有关信息。同时, 研究PDV引起的小菜蛾精巢发育受阻, 还可为害虫不育提供新的思路, 为小菜蛾的生物防治提供新的策略和途径。 1 材料和方法 1.1 人工气候价值 小菜蛾、菜蛾盘绒茧蜂和半闭弯尾姬蜂均从郑州郊区蔬菜田采集。小菜蛾在室内25±1℃, 60% ～ 80% RH, 光照周期14L∶10D, 光照强度1 000～1 500 lux的人工气候箱内用甘蓝饲养。2种寄生蜂分别以适龄小菜蛾幼虫为寄主续代保种, 羽化后的成蜂用10%的蜂蜜水在保蜂盒内饲养。 1.2 寄生虫提取物的获取 1.2.1 进虫笼的设置 用100Gy的60Co照射2种寄生蜂雌蜂, 导致其产入寄主体内的蜂卵不能孵化, 以造成假寄生。分别挑选120头大小发育一致的2龄末小菜蛾雄性幼虫 (透过小菜蛾幼虫第5腹节背板可以识别精巢的有无, 由此区分雄虫和雌虫) , 将1头处理过的茧蜂或姬蜂雌蜂收集在指形管中, 接入2龄末小菜蛾幼虫1头, 一次寄生行为发生后, 再接入下1头小菜蛾, 经不同寄生蜂寄生的试虫分别接入相应的小养虫笼内, 每笼接虫40头, 共设3笼。同时设未被寄生的小菜蛾雄性幼虫作对照, 共计120头, 方法同假寄生寄主。 1.2.2 小菜螟蛛蜂虫的采集 分别挑选120头大小发育一致的2龄末小菜蛾雄性幼虫, 供羽化后2 d的茧蜂或姬蜂寄生, 只寄生1次, 若过寄生发生, 则弃去该虫, 其余方法同上。 1.2.3 各蜂连作体的寄生虫次数 分别挑选40头大小发育一致的2龄末小菜蛾雄性幼虫, 使茧蜂或姬蜂寄生同1头小菜蛾幼虫的次数达到3次。同时, 分别获得2种蜂只寄生1次的小菜蛾雄性幼虫40头。其余方法同上。 1.3 图像分析及体积测定 分别于假寄生或正常寄生后1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 d, 或过寄生后5 d, 挑选被寄生小菜蛾幼虫5头, 解剖出精巢 (每头只选1个精巢) , 在Leica相差显微镜下, 用相机 (Canon Powershot A650 IS) 拍照观察, 用DT2000图像分析软件V2.0测其长 (L) 、宽 (W) 、厚 (T) , 分别取平均值, 根据公式V=1/4π (LWT ) (L, W和T分别代表精巢的长度、宽度和厚度) 计算出精巢体积 (Taga