专利名称：一种天敌昆虫滞育解除方法
技术领域：
本发明属于生物技术领域，涉及一种七星瓢虫的滞育解除方法，特别涉及一种七星瓢虫的滞育诱导及滞育解除的方法。
背景技术：
我国每年因农业病虫害导致的作物产量损失占总损失的1(Γ15%，实现农业病虫害科学治理，对于保障国家粮食安全战略实施、促进农业丰产具有重要的经济、社会效益。蚜虫是农业生产第一大害虫，全球每年因蚜虫造成的损失将近50亿美元，当前主要是依赖于化学杀虫剂防治蚜类危害。利用天敌昆虫防治蚜虫，通过自然界中的生物控制作用，能持续控制蚜虫危害，将 蚜虫密度维持在经济危害水平之下，结合应急性的化学紧急处理措施，可以从根本上遏制虫牙类害虫的危害。瓢虫是捕食蚜虫的重要天敌昆虫，对蚜虫的自然控制效果极为显著，其在农林业生产中发挥着不可替代的重要作用。利用瓢虫防治蚜虫有利于减少化学农药的使用，保护环境，维持生态平衡和保护生物多样性，对农业可持续发展战略的实施具有重要意义。瓢虫的食性复杂，可分为植食性、捕食性和菌食性等，其中捕食性瓢虫所占比例较大。七星瓢虫是非常优良的捕食性瓢虫，七星瓢虫广泛分布于我国东北、华北、华中、西北、华东和西南等一些省区，在北京、辽宁、吉林、黑龙江、河北、山东、山西、河南、陕西、江苏、浙江、上海、湖北、湖南、江西、福建、广东、四川、云南、青海、新疆、西藏、内蒙古等地均有，常见于农田、森林、园林、果园等处。另记载于蒙古、朝鲜、日本、原苏联、印度及欧洲地区。产卵于有蚜虫的植物寄主上。成虫和幼虫均以多种蚜虫、木虱等为食。20世纪70年代在黄河下游已开始用助迁法防治棉花和小麦蚜虫，90年代开始人工繁殖，并用于生产。该虫一年可发生多代，每年发生世代数因地区不同而异，例如，在河南安阳地区每年发生6-8代；北方寒冷地区，每年发生世代数则较少。七星瓢虫成虫寿命长，平均77天，以成虫和幼虫捕食蚜虫、叶螨、白粉虱、玉米螟、棉铃虫等幼虫和卵。七星瓢虫I只雌虫可产卵567 4475粒，平均每天产卵78. 4粒，最多可达197粒。据统计，七星瓢虫对烟蚜的平均日取食量为I龄10. 7头，2龄33. 7头，3龄60. 5头，4龄124. 5头，成虫130. 8头，七星瓢虫近80天的生命期可取食上万头蚜虫。此外，七星瓢虫对人、畜和天敌动物无毒无害，无残留，不污染环境。正是由于七星瓢虫生殖力强，自然寄生率高，世代周期短，适应性强，易于人工繁殖，并能通过滞育调控技术进行长期的商品储存，这些优良性状使其成为利用价值很高的天敌昆虫之一。包括七星瓢虫在内的天敌昆虫的生产，均需要发育调控技术，即控制什么时候让天敌停止发育(类似于熊的冬眠)、什么时候让天敌昆虫发育(类似于熊从冬眠状态复苏)，这对于周年扩繁天敌昆虫意义极其重要。没有滞育调控技术，往往造成天敌昆虫在害虫发生前就已死亡，或害虫发生时天敌昆虫产品还没生产出来，这恰恰是目前生物防治领域中严重制约天敌昆虫产业化生产和大面积应用的瓶颈因素。
七星瓢虫近年来在许多国家被相继开发应用，并取得了显著的生态效益和经济效益，在蚜虫的生物防治中发挥了不可替代的防控作用。但在实际生产应用中，常存在扩繁周期短，产品不能长期贮存及不能适时应用、成虫滞育而影响扩繁效率等问题，成为制约七星瓢虫规模化生产应用的技术瓶颈，而解决以上问题要基于阐明影响其滞育的环境因子(主要是温度和光周期)的调控作用，以掌握调控其滞育诱导、持续与解除的相关技术。因此，开展七星瓢虫的滞育调控技术研究，不仅能在生产实践中促进七星瓢虫的大规模扩繁，延长其产品货架期及在田间的防控作用时间，也有助于掌握天敌昆虫的发育特点与发生动态，提高害虫防治效率，还有助于加深对天敌昆虫发育机制的认识，探索昆虫对环境的适应机制及进化途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种七星瓢虫的滞育诱导及滞育解除方法，。本发明所提供的七星瓢虫滞育诱导及滞育解除方法，具体可包括如下步骤 (I)滞育诱导将七星瓢虫的成虫置于温度18°C、光周期L10:D14的条件下进行诱导，使所述七星瓢虫进入滞育态；所述成虫对于雌虫来说具体均可为产卵前期成虫(自羽化至产卵之间的时期，属于成虫期中的一段);所述产卵前期成虫以羽化一天内的成虫滞育效果较佳，以羽化12小时内的成虫滞育效果最佳。所述成虫对于雄虫来说具体均可为羽化一天内的成虫，其中以羽化12小时内的成虫滞育效果最佳。由于瓢虫滞育研究中，国内外均采用雌虫发育生态学指标(产卵前期)来反映群体滞育进程，而不检测雄虫，主要原因是雌雄虫个体滞育发生是一致的。因而，本发明中以雌虫的滞育反应群体的滞育。在本发明的一个实施例，步骤(I)中所述诱导的时间具体可为240h。(2)滞育解除将步骤(I)滞育后的所述七星瓢虫转入温度24°C、光周期L16:D8的条件下，恢复发育。实际应用中，在上述方法中的“滞育诱导”和“滞育解除”之间常常配合如下“滞育维持”的方法使用将进入滞育态的七星瓢虫转入18°C、光周期L10:D14 (或黑暗)的条件下贮存；所述贮存的时间均可在114天以内(或183天以内)，如114-183天。在本发明的一个实施例中，所述贮存的时间具体为114天(光周期L10:D14时)或183天(黑暗时);所述条件中的空气相对湿度具体为70%-80%。本发明的再一个目的是提供一种七星瓢虫滞育解除方法。该方法具体可包括如下步骤将滞育的七星瓢虫转入温度24°C、光周期L16:D8的条件下，恢复发育。在上述方法中，所述滞育的七星瓢虫具体可通过上述步骤(I)中所述的方法获得。在上述方法中，所述恢复发育的时间可为7. 52-8. 62天。在上述方法中，步骤(2)中，所述条件中的光照强度可为5000LX。在本发明的一个实施例，上述方法步骤(2 )中，所述条件中的空气相对湿度均可为70% ±10%。在本发明中，光周期Lx Dy表示每天光照时长x小时，黑暗时长y小时，x+y=24。本发明所提供的七星瓢虫滞育诱导及滞育解除方法，滞育诱导率接近100%，滞育解除在7. 52-8. 62天即可完成。本发明不仅有助于生产实践中促进七星瓢虫的大规模扩繁，延长其产品货架期及在田间的防控作用时间，也有助于掌握天敌昆虫的发育特点与发生动态，提高害虫防治效率，还有助于加深对天敌昆虫发育机制的认识，探索昆虫对环境的适应机制及进化途径。
图I为光周期16L 8D下雌虫产卵前期的分布情况。图2为滞育雌虫卵巢和卵巢小管。其中，A为卵巢；B为卵巢小管。图3为温度24°C，不同光周期条件下七星瓢虫的产卵前期时长统计结果。其中，不同的小写字母表示差异显著(P〈0. 05)。图4为温度18°C条件下不同光周期对滞育持续时间的影响。其中，不同的小写字母表示差异显著(p〈0. 05)。 图5为光周期L12:D12条件下不同温度对滞育持续时间的影响。其中，不同的小
写字母表示差异显著(P〈0. 05)。
具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中所用到的七星瓢虫(程英，李忠英，李凤良.七星瓢虫的研究进展.贵州农业科学2006，34(5) :117-119.)，公众可从中国农业科学院植物保护研究所获得)采自中国农业科学院麦田，经室内饲养形成稳定世代后为供试虫源。饲养方法为卵、蛹和成虫饲养条件为温度24°C ±1°〇、空气相对湿度70%±10%、光周期1^6:08 ;幼虫于养虫笼内饲喂，条件为温度20°C _26°C、空气相对湿度为50%-75%、光周期为L16:D8。食料为大豆虫牙(Aphis gylcnies Matsumura)。下述实施例中，光周期Lx :Dy表示每天光照时长X小时,黑暗时长y小时，x+y=24。下述实施例中，滞育判断标准如下18°C条件下，雌虫羽化40天(正常发育个体产卵前期2倍左右)后依然未产卵的个体，可视为滞育个体。瓢虫滞育研究中，国内外均采用雌虫发育生态学指标(产卵前期)来反映群体滞育进程，而不检测雄虫，主要原因是雌雄虫个体滞育发生是一致的。已有资料显示，雌虫的产卵前期、生殖系统的发育状况、脂肪体的大小是判断瓢虫滞育的常用标准，其中采用产卵前期这一标准，有益于研究成虫的滞育发育时间、滞育结束后的生殖力、再次滞育等生物学特征，是一种较优的判断手段(王伟，张礼生，陈红印，等.瓢虫滞育的研究进展[J].植物保护，2011，37 (5))。当前国内外通用的方法是将正常产卵个体产卵前期2倍左右的时间内未产卵的雌虫判定为滞育个体，并对相应处理条件下的部分雌虫进行解剖，观察其生殖系统的发育状况。具体的解剖和判断方法参考
阎浚杰等(阎浚杰，尚玉昌，蔡晓明·姆虫天敌--1星瓢虫Coccinella Septempunctata
L.的研究II.七星瓢虫卵巢发育的分级标准及其研究卵巢发育的生态学意义[J].昆虫天敌，1980 (2) : 5-8. )、Sakurai H 等(Sakurai H, Goto K, Takeda S. Emergence of theLadybird Beetle Coccinella septempunctata bruckii Mulsant in the Field[J]. Res.Bull.Fac. Agr. Gifu Univ.，1983(48) :37-45.)。滞育诱导的光周期反应实验于于人工气候箱(宁波江南产)内进行，设定4个光周期:L:D=10:14、L:D=12:12、L:D=14:10、L:D=16:8，温度为 18°C ± 1°C，空气相对湿度均为70%±10%。12小时内羽化的成虫雌雄配对后饲养于放有折叠小纸片的透明塑料杯(上底面直径7cm，下底面直径5cm，高IOcm)中。每个处理重复3次，共处理成虫90对左右。每天观察并跟换饲料和纸片，记录成虫产卵前期和产卵个体数。结果取3次重复的平均值。数据统计与分析处理间不同参数经方差分析统计差异显著后，用Duncans多重比较进行显著性测定。滞育率数据在统计分析前进行反正弦平方根转化，统计软件为SAS(V8. O)。结果与分析(成虫的产卵前期及分布)光周期对成虫产卵前期及产卵行为的发生具有明显的调控作用(表I)。光照时长为16h时，绝大多数雌虫正常产卵；产卵前期主要集中于羽化后的15d-21d(48. 78%),90%以上的个体产卵前期不超过25天(图I)。而短光照下，特别是光照时长为IOh和12h时，大部分雌虫均不产卵。虽然光照时长14h下雌虫产卵 前期略长于光照时长为16h时的个体，但二者差异不显著(P=O. 44)。由此可见，雌虫产卵前期可作为判断成虫滞育的标准，18°C条件下，雌虫羽化40天(正常发育个体产卵前期2倍左右)后依然未产卵的个体，可视为滞育个体。部分未产卵雌虫卵巢解剖的结果进一步证明了此标准的可靠性。各光周期条件下，雌虫羽化40天后依然未产卵的个体，卵巢无卵黄沉积现象(图2中A)卵巢小管呈透明状(图2中B)。表I不同光周期下七星瓢虫成虫产卵前期
光周期(L:D)观察虫数(%)产_个体数(失)产_前期(d)
10:14HO518.8±1.78a12:121036Π.25 士 2.55a 14:101144220.71±1,26a 16:8484117.96 士 0.63a注表中产卵前期为平均值土标准误；差异比较为Duncan氏多重比较。实施例I、七星瓢虫的滞育诱导试验一、滞育调控操控时机筛选试验以卵、幼虫、蛹和成虫这四个虫态(即发育阶段)不同阶段的七星瓢虫(雌虫)为试验材料，在18°C条件下，参照表2所示方式(虫态时期-光周期)进行滞育诱导，初羽化成虫的诱导时间均为240h。诱导结束后观察各处理组七星瓢虫的滞育情况并统计滞育率。实验重复3次，结果取平均值。。结果如表2所示，七星瓢虫的初羽化成虫(羽化12小时内的成虫，属于产卵前期)是其滞育的关键敏感虫期，只有初羽化成虫处在短光照(S，光周期为LlO :D14)条件下，多数才能进入滞育(组6和组7);四龄幼虫和蛹期的短光照经历对初羽化成虫的滞育发生亦有一定的促进作用。在18°C下，将七星瓢虫的不同发育阶段按不同组合分别给予长光照(16hr/d)和短光照(lOhr/d)处理后，在成虫之前的不同发育阶段，S卩卵期、幼虫期和蛹期，无论进行怎样的短光照处理，只要在产卵前期不进行短光照(lOhr/d)，绝大多数羽化成虫均能产卵，不发生滞育(组I至组5);而初羽化成虫阶段置于短光照条件下时，绝大多数雌虫则不能产卵，进入滞育(组6和组7)，四龄幼虫期、预蛹期和蛹期七星瓢虫也同时经历短光照诱导时，成虫的滞育相对较高(组6,95. 01%)。表2七星瓢虫不同发育阶段感受长光照(L，光周期为L16 :D8)和短光照(S，光周期为LlO D14)的滞育率(18°C)
权利要求
1.一种七星瓢虫滞育诱导及滞育解除方法，包括如下步骤 (1)将七星瓢虫的成虫置于温度18°C、光周期L10:D14的条件下进行诱导，使所述七星瓢虫进入滞育态； (2)将步骤(I)滞育后的所述七星瓢虫转入温度24°C、光周期L16:D8的条件下，恢复发育。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述成虫为羽化一天内的成虫。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述成虫为羽化12小时内的成虫。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于步骤(I)中所述诱导的时间为240h。
5.一种七星瓢虫滞育解除方法，包括如下步骤将滞育后的七星瓢虫转入温度24°C、光周期L16:D8的条件下，恢复发育。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于所述恢复发育的时间为7.52-8. 6 天。
全文摘要
本发明公开了一种七星瓢虫的滞育诱导及解除方法。该方法包括如下步骤将七星瓢虫的成虫置于温度18℃、光周期L10:D14的条件下进行诱导，使所述七星瓢虫进入滞育态；(2)将步骤(1)滞育后的所述七星瓢虫转入温度24℃、光周期L16:D8的条件下，恢复发育。本发明所提供的七星瓢虫滞育诱导及解除方法，滞育诱导率接近100%，滞育解除在7.52-8.62天即可完成。本发明对七星瓢虫的大规模扩繁，延长其产品货架期及在田间的防控作用时间，掌握天敌昆虫的发育特点与发生动态，提高害虫防治效率，加深对天敌昆虫发育机制的认识，探索昆虫对环境的适应机制及进化途径等均具有重要意义。
文档编号A01K67/033GK102771445SQ20121027960
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者刘爱萍, 张礼生, 王伟, 陈红印 申请人:中国农业科学院植物保护研究所