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寻找黑卵蜂来防治草地贪夜蛾需要注意的问题 精选

已有 4727 次阅读 2019-6-8 16:41 |系统分类:科普集锦| 草地贪夜蛾, 黑卵蜂, 生物防治

 

 寻找黑卵蜂来防治草地贪夜蛾需要注意的问题

陈华 

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperdaSmith)无疑是虫界今年最大的网红,频频得到国内主流媒体的报道。草地贪夜蛾原产于美洲热带和亚热带地区,近年来相续入侵到非洲和亚洲。该虫被称为最可怕的粮食杀手之一,一头雌蛾平均可产1500粒卵,幼虫可取食76353种植物(Montezano et al. 2018),一头幼虫就可干倒一棵玉米苗。成虫有超强远距离迁飞的能力,借着大气环流,一天飞行距离可超过100 km。我国自1月在云南报道有草地贪夜蛾为害玉米以来,该虫目前已蔓延到18个省,对我国粮食生成构成严重威胁。使用化学农药目前在我国还是主要的防治手段。据有关研究显示,草地贪夜蛾在我国的适生温度和区域范围广,演变成常发性重大害虫或将不可避免。采用包括化学防治、生物防治、农业防治等多种可持续治理的害虫综合管理(IPM)策略才是长计。

生物防治,即利用天敌控制害虫,是发展IPM策略的核心。面对来势汹汹的草地贪夜蛾,国内的昆虫学家也很给力,已经开始展开生物防治方面的工作。例如,中国农业科学院植保所的试验证实,蠋蝽Arma chinensis (Fallou)对草地贪夜蛾具有较好的控害效果,可用于对草地贪夜蛾的防控实践(唐艺婷等,2019)。根据美洲和非洲的经验,在利用生物防治控制草地贪夜蛾的道路上,或许我们可以走得更远。有大量的寄生蜂种类正等待着我们发掘出来防控草地贪夜蛾。在美洲地区,攻击草地贪夜蛾的寄生蜂种多达150种(Kenis et al., 2019)。其中防控草地贪夜蛾效果突出的是一种叫夜蛾黑卵蜂Telenomus remus Nixon的卵寄生蜂。这种黑卵蜂寄生各种夜蛾科害虫的卵,原产马来群岛,后被西亚、澳洲和中美洲引入用于防治各种夜蛾科害虫。目前,这种黑卵蜂几乎可以在草地贪夜蛾的所有的分布地都能找到。没错,也包括我们国家! 其实,早在2009年左右,我的恩师许再福教授(华南农业大学)和同单位的陈科伟教授就开展了利用夜蛾黑卵蜂防治斜纹夜蛾和甜菜夜蛾的相关研究(唐雅丽等,2010;杨莹等,2012)。我有幸参加了当时部分的研究工作。我从那时开始,专门从事黑卵蜂(缘腹细蜂科Scelionidae的俗称)的分类和系统发育工作。当时我们就开始养着夜蛾黑卵蜂,但我们只知道这个种的属名是黑卵蜂属Telenomus,具体是哪个种一直没有弄清楚。2009年的9月,时值加拿大黑卵蜂分类专家Lubo Masner博士访问恩师的实验室,我全程陪同他研究中国的缘腹细蜂科和锤角细蜂科。我制作了标本,请Masner博士鉴定,在我告诉他寄生蜂的寄主是斜纹夜蛾甜菜夜蛾等夜蛾类害虫后,他在10秒种之内给出来了黑卵蜂的种名是Telenomus remus。他的鉴定速度之快,让当时还是小菜鸟的我咋舌不已。但经过研究黑卵蜂近10年,我个人对种类的鉴定越来越持谨慎的态度,即使Masner博士一直以来是我的导师之一,而且我的谨慎一定程度上是在他训练我的过程中培养出来的。可以肯定的是,在我国寄生夜蛾类害虫的黑卵蜂肯定是有的, 但种类是不是Telenomus remus这个种,或者说是不是跟世界各地正在用于防治草地贪夜蛾的黑卵蜂是一个种,我个人觉得还需要做进一步更细致的研究。黑卵蜂属Telenomus全世界已知650余种,但个体都非常小,体长平均1mm,不同种之间的形态特征差异很小,鉴定存在一定的困难。甚至有一些种类在形态上几乎无差别。例如,我们研究美洲的一种寄生蝽科昆虫卵的黑卵蜂Telenomus podisi (图1),我们研究了采自美洲十几个国家多个种群的标本,这些标本在形态上几乎一样,即应为同一形态种。但我们分析了这些标本的DNA序列,这些种群之间存在非常大的遗传多样性,根据一些物种分子界定的方法,这个形态种至少包含了13种隐种。而一些研究也部分证实了我们的研究结论:至少美国南部的种群跟巴西的一个种群存在着生殖隔离。我们研究美洲这个种涉及隐种的情况很有可能在夜蛾黑卵蜂身上再次出现。事实上,已有学者注意到至少有两种黑卵蜂(T. nawaiT. soudanensis)跟夜蛾黑卵蜂非常相像,在形态上几乎不可区分,已至于有些学者认为这些种类都是同一个种。而又有一些研究发现,这些不同种(或种群)之间不可交配。因此,这些种类的地位还有待进一步的研究。

正确的物种鉴定是成功实施生物防治的关键。因为不同的物种,其生物学特性也有所不同,哪怕它们的形态再相似。在实施生物防治的过程中,如果使用了错误的物种,不仅达不到所期望的防治效果,甚至有可能带来灾难性的后果。例如,错误引进的天敌没有攻击靶标害虫,而是攻击本地的非靶标昆虫,会破坏本地的生态系统平衡。这就是为什么在这个分类学工作者被各种可笑的评价制度挤压的举步维艰的情况下,我们这些分类学者仍然坚持对物种鉴定的谨慎。这也是本文题目提到的要注意的问题:正确鉴定物种很重要!

据我所知,国内已有学者在考虑从国外引进天敌防控草地贪夜蛾,或许这些考虑就包括引进黑卵蜂。因为毕竟黑卵蜂在国外的应用已取得一定的成功。而且,黑卵蜂做为卵寄生蜂,有着天然的优势,可以把草地贪夜蛾杀死在发生为害之前,我称之为把害虫杀死在摇篮里。我理解也支持国内学者开始做这方面的努力。但就草地贪夜蛾这个案例,我会更倾向于优先发掘本地的天敌资源。现在我们能够肯定的是,我们国内就有寄生夜蛾科害虫的黑卵蜂(图2),而且不止一种(这点我可以肯定,有实践就敢有发言权)。其中一种很有可能就是黑卵蜂T. remus。据我所知,自从我的恩师许再福教授不幸逝世后,国内就没有人在饲养黑卵蜂T. remus。现在我们要做的就是,重新从野外采回黑卵蜂,并通过形态和分子确认黑卵蜂的种类,然后全面研究其防控草地贪夜蛾的效果。

我一直从事黑卵蜂的分类和系统发育工作,去年9月受中国科学院动物研究所朱朝东研究员的邀请,重新整理了保存在国家标本馆的黑卵蜂属Telenomus的正模标本,相关研究结果正在整理发表。近日,我申请的中国黑卵蜂科分类与系统发育项目得到了中国博士科学基金会的资助,接下来会对我国黑卵蜂的种类做系统的研究。我希望我的专业知识能够在这场与草地贪夜蛾的持久战中发挥应有的作用。

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图1. 黑卵蜂Telenomus podisi


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2. 黑卵蜂Telenomus sp. 正在寄生玉米叶上的夜蛾卵



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3 黄永义 杨正瓴 刘强

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