生物防治资源课件.ppt
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1、第三章 生物防治资源,凡可作用于有害生物,并对其实施生物防治的各类资源,统称为生物防治资源。,寄生性天敌捕食性天敌昆虫病原微生物拮抗微生物农用抗生素植物源农药昆虫激素几丁质合成抑制剂植物生长调节剂转基因生物,传统生物防治资源,新型生物防治资源,生物防治资源,第一节 寄生性天敌,概述寄生性膜翅目寄生性双翅目寄生性捻翅目,寄生性膜翅目,寄生性捻翅目,寄生性双翅目,一、概述,寄生性天敌昆虫的概念寄生性昆虫与捕食性昆虫的区别寄生昆虫的寄主类型寄生昆虫的寄生现象,黑脊皱背姬蜂Rhyssa persuasoira,茧蜂,赤眼蜂,(一)寄生性天敌的基本概念,1978,Clausen对全世界用于生物防治的天敌
2、进行了统计,共有1193种捕食性和寄生性天敌。其中寄生性天敌907种,占76.03%,而膜翅目寄生蜂为765种,双翅目寄生蝇125种,其它仅17种。 由于寄生蜂种类的数量优势及其在生物防治中的重要性,因此寄生蜂常常成为寄生性天敌的代名词。,寄生物(parasite):是指那些生活在其它有机体(寄主)体内或体表的一类生物,寄生物在寄主体内或体表完成其生命周期的全部或主要发育阶段。事实上,这是一种涉及至少两个不相关物种的共生(symbiosis)现象,一个共生物以牺牲另一个共生物(寄主)为代价。拟寄生物(parasitoid):寄生物能使寄主变虚弱或者是其它形式的损害,并逐渐将其杀死,或使其失去生
3、殖能力。对以这种方式发育的昆虫来说,其幼虫期总是营寄生生活。这些昆虫被称之为拟寄生物,以便与那些真正的寄生物相区别。 寄生蜂属于此类。,拟寄生物不同于寄生物的主要特征,寄生行为仅表现在幼虫阶段成虫阶段营自由生活拟寄生物的幼虫杀死或消耗一个寄主拟寄生物的身体大小与寄主大体相当拟寄生物的生命周期比较简单拟寄生物可以寄生与寄主具有相近亲缘关系的物种拟寄生物只在自由生活阶段表现出生殖能力,拟寄生物茧蜂幼虫钻出寄主结茧化蛹,寄生物姜片虫生活史,(二)寄生性昆虫与捕食性昆虫的区别,(三)寄生性昆虫的寄主类型,单期寄生,卵寄生幼虫寄生蛹寄生成虫寄生,跨期寄生,卵幼虫寄生卵幼虫蛹寄生(卵蛹寄生)幼虫蛹寄生,寄
4、生类型,1. 单期寄生:寄生昆虫只寄生在其寄主的某一发育阶段并能完成发育。,卵寄生:寄生于卵内,幼虫、蛹亦生活在卵内直至成虫羽化时才咬小孔爬出,如拟澳洲赤眼蜂Trichogramma confusum产卵于稻纵卷叶螟等卵内,在卵内发育至成虫才在寄主卵上咬小孔爬出。,幼虫寄生:寄生于幼虫体内,在寄主幼虫体内或体外摄食营养为生。如稻螟蛉绒茧蜂Apanteles ruficrus产卵在稻螟蛉幼虫体内,孵化后即取食寄主的内含物,成熟幼虫从螟蛉幼虫体表钻出结茧化蛹。,蛹寄生:寄生于蛹内,寄主昆虫的卵期、幼虫期和蛹期一般都在寄主蛹内度过,如蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum寄生于凤蝶或菜粉蝶蛹
5、,成虫羽化时咬小孔爬出。,成虫寄生:寄生于成虫,幼虫以寄主成虫体内营养为食。如金龟子寄蝇Hypercteina aldrichi产卵在日本丽金龟的成虫体外,孵化时以末端钩齿刺破卵壳及寄主体壁而钻入寄主体内,老熟幼虫在金龟子腹内化蛹,羽化时以额囊伸缩顶破蛹壳及寄主腹部节间膜而外出。,2. 跨期寄生:寄生昆虫需经过寄主的2或3个虫期,才能完成发育。,卵幼虫寄生:寄生昆虫产卵于寄主卵中,寄主卵孵化为幼虫后,寄生蜂卵才孵化,在寄主幼虫体内完成发育。如螟甲绒茧蜂Chelonus munakatae产卵于二化螟等的卵内,幼虫成长后,钻出寄主幼虫体外结茧化蛹。,卵幼虫蛹寄生(卵蛹寄生):寄生昆虫产卵于寄主卵
6、内,直至寄主的蛹期才完成发育。如寄生于地中海实蝇的阿里山潜蝇茧蜂Fopius arisanus。,幼虫蛹寄生:被寄生昆虫产卵的寄主幼虫发育至蛹期,寄生昆虫在寄主蛹期完成羽化前发育成熟。如黄腹潜蝇茧蜂Opius caricivorae产卵于美洲斑潜蝇幼虫体内,待寄主化蛹后,蜂幼虫才完成发育并在寄主蛹内化蛹,羽化时从蛹前端咬孔外出。,(四)寄生现象,1. 根据寄生昆虫对寄主生活的影响,抑性寄生容性寄生,2. 根据寄生昆虫在寄主上取食的部位,外寄生内寄生,3. 根据寄主身上寄主昆虫的种类,独寄生共寄生,4. 根据寄主身上育出的一种寄生蜂的个体数,单寄生聚寄生,5. 根据寄生昆虫完成发育的情况,完寄生
7、过寄生,6. 根据寄生昆虫寄生关系的次序,原寄生重寄生盗寄生,7. 根据寄主范围的大小,单主寄生寡主寄生多主寄生,抑性寄生方式(idiobiont strategy):寄生者在产卵过程中向寄主体内注射毒液使寄主死亡、永久麻痹或停止发育的寄生方式,寄主营养足够寄主幼虫完成发育。,抑性外寄生,抑性内寄生,蜾蠃,抑性外寄生:多发生于在隐蔽场所营外寄生的种类,此类昆虫具有寄生多种寄主的潜能并发育迅速;,抑性内寄生:多发生在裸露鳞翅目蛹上营寄生生活的种类,此类寄生昆虫可通过多种途径来防止或限制寄主免疫防疫系统对幼虫的排斥作用,包括雌虫注射毒液使寄主麻痹、幼虫彻底损害寄主如脑部等的重要器官。典型的如菜蚜茧
8、蜂Diaeretiella rapae产卵于寄主蚜虫若虫体内,寄主随即变成僵蚜而孵化的寄生蜂幼虫取食僵蚜蚜体内器官及组织,最后寄生蜂老熟幼虫在僵蚜体内吐丝结茧化蛹。,1. 抑性寄生与容性寄生,容性寄生方式(koinobiont strategy):寄生者容许寄主在产卵后继续发育一段时间再将寄主杀死的寄生方式。,抑性内寄生,容性外寄生:发生在暴露场所或稍隐蔽场所营寄生的种类,产卵位置一般在仅靠头部后方粘连在寄主体上或卵有倒钩把卵固定在寄主体壁上,使卵不易被蹭掉。,容性内寄生:寄主可以完成生长发育,直到做好茧或蛹室的时候才将寄主杀死,因此此类幼虫不仅要和寄主竞争发育所需要的营养物质并防止寄主的过早
9、死亡和衰落,还要克服寄主针对寄生产生的免疫防疫。如寄生于小菜蛾的菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis,寄生蜂产卵于2龄或3龄初寄主幼虫,待寄主取食正常发育至预蛹阶段时,寄生幼虫也发育至预蛹阶段,咬出寄主体外结茧化蛹。,外寄生(ectoparasitoids):寄生昆虫生活在寄主体外。外寄生昆虫常以生活在与外界隔开的茧、孔道、巢房等处的幼虫为寄主,一般产卵在寄主体表,寄生者在产卵前往往先注射毒液,使寄主麻痹不食不动,也不腐烂,任其娶食。如寄生于水稻螟虫幼虫的螟黑纹茧蜂Bracon onukii和寄生于稻螟蛉的螟蛉裹尸姬小蜂Euplectues sp.。,2. 外寄生与内寄生,内寄生(en
10、doparasitoid):指寄生昆虫幼虫的生长发育必须在寄主体内完成,而寄生者的卵是否产于寄主体内、老熟幼虫是否仍在体内化蛹都不重要。,寄生蜂幼虫从寄主蓝目天蛾幼虫体内钻出,例1. 螟蛉绒茧蜂Apanteles ruficrus产卵于稻螟蛉或粘虫幼虫体内,待茧蜂幼虫在寄主体内完成发育并成熟后钻出寄主;,例2. 蚕腹寄蝇Crosscosmia zebina将卵产在桑叶上,随取食而进入幼虫体内,蝇蛆孵化后再体内营寄生生活,待成熟后咬出化蛹;例3. 家蚕追寄蝇Erorista sorbillans产卵于家蚕幼虫体壁上,待蝇蛆孵化后钻入寄主体内取食,直至寄主幼虫成熟钻出体外。,螯蜂科昆虫的幼虫除头部
11、和末端外均露于寄主体外,似为内寄生和外寄生的过渡类型。如稻虱红螯蜂Haplogonatopus japonicus将卵产在稻飞虱的腹部节间膜下,幼虫孵化后在此处取食发育直至成熟。,稻虱红螯蜂,幼虫,蛹,幼虫,独寄生(eremoparasitism):指寄主上的寄生昆虫仅有一个种,不论育出的个体数多少。大部分寄生者采取这种寄生类型,雌性寄生者能够区分未被产卵和已被产卵的寄主,在已被寄生的寄主上不产卵或只产少量卵。,3. 独寄生与共寄生,如缘腹细蜂科的黑卵蜂Telenomus sphingis雌蜂会给产过卵的寄主卵做物理性或化学性标记,即在产卵后爬回到寄主的背面,用它的产卵器末端以弯曲的方式在寄主
12、卵的表面抓、划等,以便自己和同种其他雌性个体识别从而防止过寄生。,黑卵蜂寄生茶毛虫卵,共寄生(synparasitism或multiparasitism): 一个寄主上有2种或2种以上寄生昆虫同时寄生的情况,是极少数寄生者所采用的寄生类型。不同种的寄生幼虫生活在同一寄主上取食,会出现以下4种可能发育结果:,同时存活仅一种存活,另外的寄生昆虫因各种原因(咬死或生理抑制)死亡部分存活都不能生存,单寄生(monoparasitism):也称孤寄生,是指一个寄主上只能育出一个寄生昆虫的现象,如长腹黑卵蜂Telenomus rowani在一个三化螟卵内只能育出一蜂。,4. 单寄生与聚寄生,聚寄生(agr
13、egarius parasitism): 也成为多寄生(polyparasitism),是指一个寄主体内可以育出2个或2个以上同种寄生昆虫的现象。如一只烟草天蛾幼虫可以育出近百只积聚绒茧蜂Cotesia congregata。,聚寄生多个寄生个体的来源,寄生物产一个卵经多胚生殖发育成多个个体,寄生物产多个卵,完寄生(hicanoparasitism):指寄生昆虫在寄主上能顺利完成发育。,过寄生(supperparasitism):指由于在一个寄主上寄生昆虫的子代个数过多,寄主体内营养物质不能满足需要,导致一部分或全部寄生昆虫不能完成发育而死亡或发育极其不良,失去繁衍后代能力的现象。过寄生是同种
14、同一个体或不同个体多次产卵所致,相应又可分成自过寄生和同种过寄生。如繁育赤眼蜂过程中,当蜂卵比过大时,常常会出现过寄生,所产生的后代多为雄性或发育不全。,5. 完寄生与过寄生,原寄生(protoparasitism):又称初级生或第一级寄生(primary parsitism),是指直接以昆虫等为寄主,故也称为直寄生(haploparasitism)。此时寄生昆虫与寄主关系最为单纯,前述各种寄生现象均属此类。重寄生(epiparasitism或hyperparasitism):以寄生昆虫为寄主的寄生现象,即一种寄生昆虫寄生在另一种寄主昆虫上。重寄生在寄生蜂中十分常见,但在昆虫纲其他类群极为少见
15、。可以有多重寄生,如在蚜虫寄生物中已记录到四重寄生,但多为二重寄生。盗寄生(cleptoparasitism):指有些寄生者无直接寄生于寄主的能力,只能通过各种方式寄生于其他寄生者已经寄生过的寄主,并在一龄幼虫时先杀死原来的寄生者卵或幼虫,然后才在寄主上营寄生生活的现象。似为原寄生和重寄生之间的过渡类型。,6. 原寄生、重寄生和盗寄生,单主寄生(monophagus parasitism):指寄生昆虫限定在一种寄主上寄生的现象。如苹果棉蚜小蜂(日光蜂)Aphelinus mali只专性寄生在苹果棉蚜上,通常在寄主经常不致中断的环境中,单主寄生的效率较高,而容易与寄主发生虫期脱节的种类,寄生率难
16、以维持高水平。寡主寄生(oligophagus parasitism):指寄生昆虫只能在少数近缘种类上寄生的现象。一般认为这种类型的寄生既不必考虑寄主缺乏,又比较容易提高寄生率。多主寄生(polyphagous parasitism):指寄生昆虫可在许多寄主上寄生的现象。如广大腿小蜂Brachymeria lasus已知的寄主包括鳞翅目、双翅目和膜翅目中26科113种,这种类型的寄生昆虫由于寄主多,在自然界中很容易维持生存,但因分散寄生力量,寄生率不容易提高。,7. 单主寄生、寡主寄生和多主寄生,苹果棉蚜,苹果棉蚜小蜂(日光蜂),广大腿小蜂,二、寄生性膜翅目,寄生蜂的重要解剖特征寄生蜂成虫的习
17、性寄生蜂的重要类群,(一)寄生蜂的重要解剖特征,附肢产卵器作为对寄生作用的适应,这种长管状的产卵结构能将卵准确地产在特定的栖息地中,而这对那些没有这种精确结构的昆虫来说是不可能的。,腹柄胸部和腹部之间具有窄细的腹柄,使腹部的运动更加灵活,从而使成虫能刺探寄主并使寄主麻痹,也能将卵产在已确定的寄主体内。,附性腺分泌物:能使卵表面润滑、为真菌生长提供物质、诱导虫瘿的形成、或产生毒素等。利用腺体的分泌物来抵抗寄主是膜翅目昆虫寄生作用进化的里程碑。产卵前,雌性向寄主注射毒液或有毒液体如Poly-DNA viruses或Buculovirus,病毒将摧毁寄主的免疫系统,而不能识别寄生蜂的卵。,(二)寄生
18、蜂成虫的习性,寻找寄主,寻找寄主生境寻找寄主接受寄主寄主的适合性寄主的调节作用,1. 成虫对寄主的取食,成虫取食寄主的寄生蜂大多是抑性寄生的种类,容性寄生的很少见。主要原因在于容性寄生的寄生蜂成虫卵巢已经发育成熟,不需要补充营养物质。,趋合取食(concurrent feeding):雌性寄生昆虫取食与产卵是同一寄主,对寄主是非破坏性的,要保持寄主的活体和健康,以便寄生昆虫的幼虫能够完成发育;非趋合取食(non-concurrent feeding):雌性寄主从其他寄主上取食,具有较强的破坏性,由寄生者取食造成的死亡率甚至会高于寄生的死亡率。,2. 交配、生殖和性比,交配:寄生蜂的雌性一般多于
19、雄性,因此雄性都会多次交配,同时雄性羽化较雌蜂早,常在雌蛹上等待雌性羽化;而雌性一般只交配一次。不同种类的交配策略都不同。,生殖,两性生殖:雌雄必须交配才能完成,大多数种类孤雌生殖多胚生殖:产一个卵发育成多个个体的生殖方式,产雌孤雌生殖:未受精卵发育为雌性产雄孤雌生殖:未受精卵发育为雄性产两性孤雌生殖:未受精卵发育为两性,性比:寄生蜂的性比决定是个很复杂的问题,生物防治研究与应用中是要获得高雌性比的寄生蜂种群,能寄生更多寄主,(三)寄生蜂的重要类群,1. 姬蜂科Ichneumonidae,广黑点瘤姬蜂,大蓑蛾瘤姬蜂,将卵产在寄主体内或体表。幼虫营内寄生或外寄生生活,老熟后在寄主体内或体外化蛹,
20、多有茧。大多为初寄生,其寄主有鳞翅目、膜翅目、鞘翅目、双翅目、脉翅目的幼虫和蛹,绝不寄生若虫或其它昆虫的成虫,亦可寄生于蜘蛛的卵袋、幼蛛和成蛛。少数为重寄生;有些以初寄生为主,有时亦可重寄生。对寄主选择的程度变化很大,一般种类寄主范围很广。,2. 茧蜂科Braconidae,大多为幼虫期寄生蜂,少数为卵至幼虫期、卵至蛹期、幼虫至蛹期、成虫期的寄生蜂。产卵于寄主体内或体外,营体内或体外生活。体内寄生的种类,大部分要钻出寄主体外结茧化蛹,也有在寄主体内发育至成蜂后咬孔而出。茧蜂均属初寄生,不少种类自然抑制害虫的发生和为害的作用大,是一类重要的寄生性天敌昆虫。,黄胸茧蜂,黑胸茧蜂,3. 蚜茧蜂科Ap
21、hidiidae,蚜虫寄生蜂,均营单内寄生生活。雌蜂通常产1粒卵于蚜虫体内,幼虫孵化后在蚜虫体内取食,幼虫成熟后在“僵蚜”壳内或壳下结茧化蛹,继续发育至羽化。在过寄生或共寄生情况下,只有1个能够发育。寄主龄期和大小对蚜茧蜂存活率有明显的影响。蚜茧蜂寄主范围常表现出明显专化性。许多种类只寄生亲缘关系相近的蚜虫,而近亲蚜虫往往又被近亲蚜茧蜂寄生,同时两者往往又共同适应于同一栖境-蚜虫的寄主植物。蚜虫被寄生后,其发育、存活和生殖活动开始并不受到明显的影响,待寄生蜂发育至高龄幼虫阶段,寄主蚜虫的发育受到干扰,生殖力下降进而终止并僵化,最终被取食致死。,4. 赤眼蜂科Trichogrammatidae,
22、松毛虫赤眼蜂,拟澳洲赤眼蜂,卵,幼虫,蛹,被寄生的虫卵,未被寄生的虫卵,昆虫卵内寄生蜂,初寄生,独寄生或多寄生发育。有些类群是最小的寄生蜂。幼虫经历复变态发育,一龄幼虫囊状;最后一龄幼虫分节,粗壮,无刺。该科的寄主谱非常广泛,包括全变态昆虫的主要目如鳞翅目、鞘翅目和不全变态的半翅目等。赤眼蜂被广泛应用于害虫生物防治,许多种类都可以通过人工繁殖进行大量释放。,5. 金小蜂科Pteromalidae,种类多,生物学变化多样,分类学较复杂。独寄生或群寄生,寄主是位于植物茎内、叶子潜道、虫瘿及其类似栖息场所内全变态昆虫的幼虫和蛹;有些种类是幼虫蛹寄生蜂;有些能捕食瘿蚊的幼虫或飞虱的卵;有些是虫瘿诱导者
23、或取食者。 常见种类黑青金小蜂Dibrachys cavas用于防治棉红铃虫效果显著。,6. 小蜂科Chalcididae,是鳞翅目和某些双翅目、鞘翅目和其它膜翅目昆虫的初寄生和重寄生蜂。作为重寄生蜂,它们攻击作为膜翅目和鳞翅目初寄生物的寄蝇科Tachinidae,典型的发育是作为最后一龄幼虫和蛹的独寄生蜂。有些种类已用于生物防治。,广大腿小蜂,次生大腿小蜂,7. 跳小蜂科Encyrtidae,小蜂总科中的一个大科,种类多,都是内寄生蜂,且为初寄生。有些种类重寄生。寄主范围广,但多数种类与同翅目相联系。寄生于鳞翅目、半翅目、同翅目、直翅目、鞘翅目、脉翅目、双翅目、膜翅目等昆虫的卵、幼虫和蛹,寄
24、生鳞翅目幼虫的多为多胚生殖。有内寄生和外寄生,有初寄生也有重寄生。在粉蚧和蚧壳虫的生物防治中具有重要的作用。,8. 蚜小蜂科Aphelinidae,是外部或内部发育的初寄生或重寄生蜂,许多种类的生物学与众不同,有些种类的雄性是重寄生蜂(异律的)。大多数种类攻击同翅目昆虫,有些种类在蚧壳虫的生物防治中具有重要作用,如岭南蚜小蜂。,烟粉虱蚜小蜂,卵,幼虫,蛹,烟粉虱幼虫被寄生变黑,正常的烟粉虱幼虫,三、寄生性双翅目,寄生性双翅目昆虫的生活习性寄生性双翅目主要类群,寄生性双翅目昆虫统称为寄生蝇。,从害虫生物防治角度来看,食虫双翅目所起的作用,在种类、数量和效果来看,是仅次于膜翅目昆虫的一个重要类群。
25、,双翅目昆虫中,有相当大的一部分为肉食性,捕食或寄生害虫。,强盗蝇,空中掠食者,食蚜蝇,捕食蚜虫,寄蝇,(一)寄生性双翅目昆虫的生活习性,成虫取食:成虫羽化后,由于卵巢发育不成熟,一般都需要补充营养以供给卵巢发育的需要。这些营养通常为植物花蜜、植物分泌物或动物的有机废物。生殖方式生殖力:因寄生方式不同而变化幅度很大,少则不到100,多达数千。幼虫取食:在寄主体上取食时间一般相当短,有些因种而异。成虫寿命:一般达12月,长短与交尾、繁殖有关。生活周期:与其食性和寄主的发生情况密切相关,食性窄的一般较长。,卵生:卵期一般较短伪胎生:卵在产出前已发育成熟甚至孵化,产出幼虫,(二)寄生性双翅目主要类群
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