菜蛾盘绒茧蜂寄生对寄主小菜蛾幼虫丝腺的影响

菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis寄生对小菜蛾Plutella xylostella幼虫丝腺形态结构、丝腺内蛋白组分及含量有显著的影响。寄生后的小菜蛾幼虫的丝腺细胞不经历膨大期即开始凋亡,无法大量分泌蛋白,因此蛋白含量显著低于未寄生的小菜蛾丝腺内的蛋白,且蛋白组分也有一定程度的差异,主要是50 kDa以上的蛋白含量和种类的差别较大。     

菜蛾盘绒茧蜂畸形细胞蛋白质的合成和分泌及细胞超微结构的变化

菜蛾盘绒茧蜂 Cotesia vestalis (Haliday)是小菜蛾的重要幼虫内寄生蜂,该蜂在胚胎发育过程中由浆膜产生畸形细胞,随蜂卵孵化,释放到寄主小菜蛾的血腔中.本文运用蛋白质双向电泳技术、电子显微技术和体外培养技术对菜蛾彘绒茧蜂畸形细胞的蛋白质的合成和分泌以及细胞超微形态结构的变化进行了研究.蛋白质双向电泳图谱显示,该细胞内蛋白合成种类极为丰富,尤以分子量40.98～94.64 kDa的蛋白种类最多.但在寄生后期,畸形细胞的合成能力下降.超微形态结构发生显著变化表现在胞内细胞器数量减少,出现大量空腔,细胞表而微绒毛联合、变大,内容物外倾.随着蜂幼虫的啮出,有些细胞经历分解过程.体外培养证实,成熟畸形细胞可向培养介质中释放脂溶性物质.此外,在不同饲养温度条件下,畸形细胞伴随蜂幼虫的发育,表现为随温度升高,发育加快的趋势,表明畸形细胞的生长趋势与寄生蜂幼虫发育具有同步性.     

菜蛾盘绒茧蜂主要寄生因子导致的寄主小菜蛾幼虫脂肪体结构的变化

在不同的寄生状态下,菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae不同的寄生因子可引起寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫脂肪体结构发生相应的改变。显微和亚显微形态结构显示： 假寄生后多分DNA病毒和毒液对脂肪体结构的完整性没有显著影响,但细胞内脂质体变得小而密集,线粒体和内质网丰富,并有糖原积累; 正常寄生后,脂肪体结构被破坏,多数线粒体内嵴紊乱,脂质体也变得不规则,特别是当幼蜂完成在寄主体内发育时,寄主体内几乎无完整脂肪体存在。与此同时,同批未被寄生的小菜蛾幼虫发育到4龄末期时,体内脂肪体细胞发育正常,已开始向蛹期细胞形态转化,细胞内脂质体很大,细胞器数量较多、糖原积累丰富, 而且部分细胞已成为游离态细胞。由此证明,寄生蜂携带的寄生因子,如多分DNA病毒、毒液、畸形细胞和幼蜂等,均对寄主脂肪体结构的改变产生影响,但程度明显不同。     

寄主抗药性对菜蛾绒茧蜂生物学特性的影响

以小菜蛾Plutella xylostella敏感品系SP作寄主饲育的菜蛾绒茧蜂Cotesia plutellae SC品系分别寄生于小菜蛾的SP品系(SC-SP组合)或抗性RP品系(SC-RP组合),还以小菜蛾RP品系作寄主饲育的菜蛾绒茧蜂RC品系分别寄生于小菜蛾的SP品系(RC-SP组合)或RP品系(RC-RP组合),均在幼虫中期施用氰戊菊酯,考察了药剂对该蜂生物学特性的影响。结果发现：在不施用杀虫剂时,SC-RP组合中蜂的结茧率为45.8%,显著低于其它组合, 所结茧长0.76 mm,育出雌蜂前翅和后足胫节长分别为3.28 mm和2.33 mm,也分别小于其它各组合的结果,表明寄主抗药性对该蜂有不利影响;施用杀虫剂后,RC-RP、SC-RP组合中,蜂的结茧率分别为95.5%和37.8%,显著高于SC-SP和RC-SP组合中蜂的结茧率（22.5%,25.8%）,表明寄主抗性能保护其体内的幼蜂少受杀虫剂的影响;RC-SP组合在受到和未受到杀虫剂作用时茧的羽化率分别为95.2%和93.6%,无显著差异,卵+幼虫及雌蛹的发育历期在处理和对照间也无显著差异,表明用抗性寄主饲育的菜蛾绒茧蜂在寄生敏感寄主时仍表现一定的耐药性,有利于该蜂抗药性的发展,即寄主 寄生蜂之间在抗药性方面存在协同进化。     

寄主抗药性对菜蛾绒茧蜂抗药性发展的影响

室内筛选小菜蛾中抗品系（SRP）、高抗品系（RP）、以敏感小菜蛾幼虫（SP）为寄主的菜蛾绒茧蜂SRC品系和以SRP幼虫为寄主的菜蛾绒茧蜂RSC品系对氰戊菊酯的抗性。分别筛选了13、14、14和13代。小菜蛾SRP和RP品系分别获得了68.9和605.8倍的抗性,菜蛾绒茧蜂SRC和RSC品系分别获得了4.3和11.0倍的抗性。上述结果表明通过施药于体内有寄生蜂的小菜蛾幼虫筛选寄生蜂抗性,可以获得具有抗性的寄生蜂。以SRP为寄主的RSC品系的抗性水平高于以SP为寄主的SRC品系的抗性水平,表明和抗性较高的寄主同步筛选,寄生蜂的抗性发展更快。小菜蛾SP、SRP和RP三个品系幼虫的多功能氧化酶（MFO）活性比为1∶1.15∶1.50;菜蛾绒茧蜂SC、SRC和RSC三个品系幼虫的MFO活性比为1∶1.10∶1.49,成蜂的MFO活性比为1∶1.18∶1.54;而每种昆虫不同品系的羧酸酯酶（CarE）、总酯酶（Es）活性水平与其抗性水平变化不一致,表明抗性与MFO活性升高有关,而与CarE和Es的活性无关。     

菜蛾盘绒茧蜂对寄主小菜蛾幼虫营养的调节和利用

寄主小菜蛾Plutella xylostella被内寄生蜂菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae寄生后,其取食、发育及营养代谢在各种寄生因子的作用下伴随幼蜂的发育而发生很大的变化,畸形细胞作为调节因子之一也发挥了重要的作用。本实验通过比较被寄生和未被寄生小菜蛾血淋巴蛋白浓度以及两种血淋巴对菜蛾盘绒茧蜂幼蜂进行体外培养的培养液的蛋白浓度,发现被寄生小菜蛾血淋巴比未被寄生小菜蛾血淋巴的蛋白浓度略低但差异不显著,而未被寄生小菜蛾血淋巴幼蜂培养液的蛋白浓度显著低于被寄生小菜蛾血淋巴幼蜂培养液的蛋白浓度,证明畸形细胞的蛋白质分泌功能。被寄生后期, 小菜蛾体重明显大于未被寄生的小菜蛾体重,而脂肪体重量相比正好相反;通过显微染色观察,在小菜蛾念珠状脂肪体表面粘附有畸形细胞,对脂肪体进行分解破坏而使其成颗粒状; 蛋白含量和脂滴浓度测定也表明,脂肪体的可溶性蛋白含量和脂滴浓度也迅速降低,同比低于未被寄生小菜蛾。而与此同时,幼蜂正处在快速生长阶段,中肠酯酶的活性逐步上升,幼蜂得以快速消化吸收小菜蛾体内的营养直到完成幼虫发育,整个幼蜂的脂滴浓度也达到了最大值。因此寄生后期,推测在畸形细胞的协助下,幼蜂吸收了寄主小菜蛾体内的营养为自身生长发育所用。     

闭弯尾姬蜂与菜蛾盘绒茧蜂寄生菜蛾幼虫时的种间竞争

在室内25℃下,以菜蛾3龄初幼虫作寄主,研究了菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae和半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum的种间竞争。当寄主供2种蜂同时产卵寄生时,2种蜂各自的寄生率与其单独寄生时无显著差异,合计寄生率比一种蜂单独存在时有所提高,但差异不显著。2种蜂均能产卵寄生已被另一种蜂寄生了的寄主幼虫。当寄主被2种蜂寄生的间隔时间很短（少于10 h）时,所育出的蜂绝大部分（80%以上）为绒茧蜂;当寄主先被绒茧蜂寄生,并饲养2天以上再供弯尾姬蜂寄生时,所育出的全为绒茧蜂;当寄主先被弯尾姬蜂寄生,并饲养2天以上再供绒茧蜂寄生时,寄主幼虫绝大部分不能存活,只有少部分能育出寄生蜂,且多为弯尾姬蜂。当2种蜂的幼虫存在于同一寄主体内时,2种蜂的发育均受到另一种蜂的抑制;绒茧蜂1龄幼虫具有物理攻击能力,能将弯尾姬蜂卵或幼虫致死。这些结果表明,菜蛾盘绒茧蜂与半闭弯尾姬蜂在同一寄主中发育时,前者具有明显的竞争优势。     

温度对菜蛾绒茧蜂功能反应的影响

在室内１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３２．５℃下测定了菜蛾绒茧蜂寄生数量随寄主密度的变化情况．结果表明,在１５～３２．５℃范围内的各个温度下的功能反应均能用Ｈｏｌｉｎｇ圆盘方程很好地拟合,但各温度间功能反应的参数存在着显著差异．２５℃、３０℃、３２．５℃下的瞬时攻击率比１５℃、２０℃下显著要高,而处理时间则随温度升高而缩短．各温度下在供寄主的５ｈ内,均有部分雌蜂不产卵寄生小菜蛾幼虫．产卵寄生的雌蜂百分率随温度升高和寄主密度增加而增加     

螟蛉盘绒茧蜂的过寄生行为及其对子代生长发育的影响

【目的】过寄生现象普遍存在于寄生蜂寄生过程中。本研究旨在探究螟蛉盘绒茧蜂Cotesia ruficrus的过寄生对子代发育的影响及影响过寄生行为的主要因素。【方法】室内研究了螟蛉盘绒茧蜂在其寄主稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis3龄幼虫上过寄生行为的发生,不同产卵次数对寄主存活及子代蜂生长发育的影响,研究了不同接蜂时间和不同接蜂密度对过寄生发生的影响。【结果】螟蛉盘绒茧蜂存在过寄生行为,无论雌蜂有无产卵寄生经历,均能在被自身寄生过和同种不同个体寄生过的寄主内产卵。寄生蜂茧量随着被产卵次数的增加而增加,被产卵3~5次的寄主体内死亡的寄生蜂幼虫数随着增大。寄主在育出蜂前的死亡率随着被产卵寄生次数的增加而增加,被产卵5次时,寄主育出蜂前死亡率达50%。过寄生使螟蛉盘绒茧蜂子代蜂卵-蛹的历期延长,羽化率和雌雄性比下降,雌蜂体型随寄生次数的增加显著变小。过寄生率随着接蜂密度及接蜂时间的增加而增加。【结论】在寄主上产卵2次对螟蛉盘绒茧蜂子代发育是最适合的,产卵3次及以上为过寄生。过寄生使蜂子代发育适合度降低,不利于子代生长发育。在室内大量繁殖螟蛉盘绒茧蜂时,应减少接蜂密度和接蜂时间,从而减少过寄生的发生。     

外源茉莉酸诱导植物反应对菜蛾绒茧蜂寄生选择行为的影响

茉莉酸是植物体内重要的伤信号分子,向植物施用外源茉莉酸后, 可诱导植物产生各种防卫反应, 如挥发物组成发生改变等, 进而影响植食性昆虫及其天敌。该文报道用不同浓度外源茉莉酸处理白菜和甘蓝后,诱导植物反应所产生的挥发物对菜蛾绒茧蜂搜索及寄生选择行为的影响。外源茉莉酸处理白菜和甘蓝后,处理植株的挥发物对菜蛾绒茧蜂的引诱力增强;与在对照植株上相比,该蜂对经茉莉酸处理后白菜植株上的小菜蛾幼虫的寄生数显著要高。表明茉莉酸处理白菜及甘蓝后,植物诱导反应导致其挥发物的作用发生变化,进而可提高该蜂的搜索和寄生效率。     

高效液相色谱法检测菜蛾绒茧蜂幼虫体内多杀菌素残留

应用高效液相色谱法检测施用于寄主幼虫的多杀菌素可否传递到在其体内发育的寄生蜂幼虫。以对多杀菌素高抗的小菜蛾Plutella xylostella幼虫作为菜蛾绒茧蜂Cotesia plutellae的寄主,待绒茧蜂发育到1龄幼虫时,将浓度为50 mg/L的多杀菌素点滴到寄主幼虫背板上,随后让寄主幼虫取食经50 mg/L多杀菌素处理过的甘蓝叶片,寄主幼虫和其体内的蜂幼虫再发育3天后,将寄主幼虫解剖取出蜂幼虫,用高效液相色谱法对经多杀菌素处理的小菜蛾幼虫体液以及绒茧蜂幼虫匀浆液进行检测,结果多杀菌素的2个活性成分spinosyn A和spinosyn D均被检测到,两者的多杀菌素残留浓度分别是2.79 mg/L和0.94 mg/L。这表明,通过寄主幼虫体壁接触和取食进入其体内的多杀菌素,可通过寄生蜂幼虫体壁浸透、蜂幼虫对寄主血淋巴的取食,或这两种途经一起进入蜂幼虫的体内,对蜂幼虫产生作用。     

Additive effect of teratocyte and calyx fluid from Cotesia plutellae on immunosuppression of Plutella xylostella

Abstract.  Teratocytes are cells that originate from the extra-embryonic tissues of some hymenopteran parasitoids, typically dissociate upon hatching, and develop in the host haemolymph. They are considered to be involved in parasitoid larval nutrient uptake, host immunosuppression and/or repression of competing parasitoid development. Teratocytes of the parasitoid, Cotesia plutellae (Kurdjumov) (Hymenoptera: Braconidae) are found in its natural host, Plutella xylostella (Linnaeus) (Lepidoptera: Yponomeutidae) and can be cultured in vitro . The present study demonstrates that teratocytes of C. plutellae possess a significantly depressive effect on host cellular immunity. When the hosts are preinjected with 200 cultured teratocytes (corresponding to the normal number of teratocytes released during wasp hatching), haemocyte nodulation is inhibited by approximately 40%, with younger teratocytes being more potent than older ones. Similarly, the medium in which teratocytes are cultured has similar immunosuppressive properties. In comparison, calyx fluid extracted from the C. plutellae ovary also has an immunosuppressive effect on P. xylostella . These two maternal (calyx fluid) and embryonic (teratocytes) factors are additive and result in a reduced level of nodule formation equivalent to that induced by natural parasitization. However, the immunosuppression of the parasitized P. xylostella does not appear to be due to inhibition of phospholipase A₂, an immune mediator, because injection of arachidonic acid failed to restore haemocyte nodulation capability.     

Electroantennogram and flight orientation response of Cotesia plutellae to hexane extract of cruciferous host plants and larvae of Plutella xylostella

The braconid wasp Cotesia plutellae is an important larval parasitoid of the diamondback moth (DBM) Plutella xylostella, which a major pest of crucifers in the tropics and subtropics. The peripheral olfactory responses of antennal chemoreceptors of C. plutellae to various cruciferous host plants of DBM and host larval body (cuticle) extracts were examined by electroantennogram (EAG) detection and the behavioral response to a concentration of 1% was analyzed in a Y‐tube olfactometer. Females of C. plutellae exhibited dose‐dependant EAG response for all the extracts tested. Antennal stimulation with 0.1 and 1% concentrations elicited stronger EAG responses than lower concentrations for all the extracts. Host plant extracts were more stimulatory to virgin females, while gravid females exhibited increased antennal sensitivity to host larval body extract odors. In the flight orientation studies, virgin females exhibited increased orientation toward host plant extracts, while gravid females oriented more toward host larval body odors. The EAG response profile and the corresponding orientation behavior revealed a differential preference by the parasitoid wasp to host plant and host‐related cues. Mustard and cauliflower extracts were more attractive to females than other extracts. The possible behavioral manipulation of this specialist parasitoid using these extracts for effective biological control of diamondback moth is discussed.     

小菜蛾主要寄生性天敌——菜蛾绒茧蜂与菜蛾啮小蜂间的相互作用

在28℃下,以小菜蛾3龄幼虫作寄主,研究了菜蛾绒茧蜂与菜蛾啮小蜂间的相互关系．当寄主供2种蜂同时产卵寄生时,与只供1种蜂时相比。绒茧蜂的寄生率无显著变化,而啮小蜂的寄生率则显著下降;2种蜂的合计寄生率与任一种蜂单独存在时相比无显著差异．当寄主先供绒茧蜂寄生,再供啮小蜂寄生时,绒茧蜂的成功寄生率不受影响,而啮小蜂的寄生率仅为8％～13％;啮小蜂能寄生在寄主体内的绒茧蜂高龄幼虫．绒茧蜂能寄生已被啮小蜂寄生的寄主幼虫,其子代部分个体能正常发育至成虫羽化．当已被绒茧蜂寄生和未被寄生的寄主同时存在时,啮小蜂主要寄生未被寄生的寄主．表明绒茧蜂具有竞争优势。但这种优势可因啮小蜂的寄生而被削弱．     

The influence of the host plant of diamond-back moth (Plutella xylostella) on the plant preferences of its parasitoid Cotesia plufellae in Sri Lanka

Abstract. In Y-tube olfactometer tests, female Cotesia plutellae Kurdjmov (Hymenoptera: Braconidae), a major parasitoid of Plutella xylostella (L.) in southeast Asia, preferred the odour of the brassica type (Blue Lake cabbage) on which they had developed.Such plants were even preferred to the odour of caterpillar-infested and damaged leaves of another brassica (Early Phenomenal cauliflower).However, within one brassica type, the odour of caterpillar-infested leaves was preferred to that of uninfested and undamaged leaves.Odours of both Blue Lake and Early Phenomenal were preferred to the control odour (water).However, following the transfer of the parasitoid from Blue Lake to another cabbage (Brunswick) for one generation, females no longer distinguished between Blue Lake and Early Phenomenal.     

菜蛾盘绒茧蜂多分DNA病毒的特性及其对小菜蛾幼虫的生理效应

对菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae多分DNA病毒的特性及其对寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫的生理效应进行了研究。结果表明：菜蛾盘绒茧蜂雌蜂输卵管萼中含有大量的多分DNA病毒（polydnavirus, PDV）;一个PDV内含多个核衣壳,最多可达16个;核衣壳长40～168 nm,直径39～40 nm;PDV仅在输卵管萼细胞内复制;雌蜂产卵时,随蜂卵将PDV注入寄主血腔,并扩散到寄主的许多组织中;PDV可能先通过脱膜再侵染寄主组织。雌蜂经Co⁶⁰辐射处理后再寄生（即假寄生）小菜蛾2龄、3龄和4龄初期的幼虫,被寄生后的寄主幼虫几乎全部不能化蛹,但末龄（即4龄）幼虫期显著延长,并在寄生后期,幼虫胸部有褐色的短翅芽出现;即将化蛹的4龄末小菜蛾幼虫被假寄生后,即使每头寄主被过寄生9次,依然能正常化蛹,但不能羽化。假寄生与正常寄生后寄主的脂肪体数量和形态结构有明显的不同,推测在正常寄生的情况下蜂卵孵化时释放的畸形细胞及随后的幼蜂可能对脂肪体的结构产生了作用。