入侵西加拿大果实蝇的非本地幼虫寄生蜂日本细潜蝇与kimorum氏甘斯蜂的田间实现寄主专一性

《Journal of Pest Science》：The realized host specificity of Leptopilina japonica and Ganaspis kimorum, adventive larval parasitoids of the invasive Drosophila suzukii in Western Canada

　　

非本地幼虫寄生蜂膜翅目(Hymenoptera)瘿蜂科(Figitidae)的日本细潜蝇(Leptopilina japonica)与kimorum氏甘斯蜂(Ganaspis kimorum)可攻击入侵害虫双翅目(Diptera)果蝇科(Drosophilidae)的斑点翼果蝇(Drosophila suzukii)幼虫，二者于10至15年前无意引入北美太平洋西北地区，目前已建立稳定种群。此前针对经典生物防治引入的生态风险评估实验室研究表明，kimorum氏甘斯蜂具有高度寄主专一性，而日本细潜蝇可在多种果蝇科物种中完成发育。目前关于这两种寄生蜂在其非原生分布区的田间条件下，结合寄主-寄生蜂食物网的真实寄主利用信息十分有限。研究人员在加拿大不列颠哥伦比亚省沿海开展了为期两年的田间研究，采用互补采样方法记录寄主-寄生蜂关联，并量化针对栖息于成熟与腐烂果实中果蝇科群落的寄生蜂专一性。结果与既往实验室发现一致：kimorum氏甘斯蜂仅从斑点翼果蝇中羽化，而日本细潜蝇主要也从该寄主羽化，同时也可从黑腹果蝇(D. melanogaster)及频率较低的暗果蝇种团(D. obscuraspecies group)成员中羽化。日本细潜蝇与本地寄生蜂异细潜蝇(L. heterotoma)及近赤茧蜂(Asobaracf. rufescens)共享部分寄主。一项尤为突出的结果是，本研究中寄主-寄生蜂营养网内的几乎所有果蝇与寄生蜂分类单元均为非本地种，这使得对日本细潜蝇“非靶标”生态效应的解读更为复杂。这些结果为这两种非本地斑点翼果蝇幼虫寄生蜂的真实田间寄主利用提供了实证依据，可为未来其在经典生物防治与增强型生物防治中的应用提供参考。

该研究发表于《Journal of Pest Science》，针对入侵性害虫斑点翼果蝇的生物防治评估中，实验室寄主范围测试常因高估非靶标危害导致潜在有效天敌被排除的问题，以无意引入北美西部的两种寄生蜂为对象，探究其田间真实寄主专一性。研究人员于2022至2023年在加拿大不列颠哥伦比亚省海岸弗雷泽谷开展两年期田间研究，覆盖8个站点（2022年）并聚焦3个代表性站点（2023年），采样对象包括自然掉落腐烂的树莓与黑莓果实、诱集式新鲜水果饵料陷阱，2023年补充采集成熟未损伤果实，所有样本在标准培养条件下羽化并鉴定寄主与寄生蜂分类单元，部分样本经DNA条形码验证。研究采用配对差异指数(Paired Difference Index, PDI)结合零模型分析，量化寄生蜂的田间专一性，构建定量食物网解析营养关联。

结果显示，自然腐烂果实样本中共获得3714头果蝇蛹，总寄生率为25.8%，其中91.5%（2022年）至97.6%（2023年）的寄生蛹为斑点翼果蝇，共羽化出日本细潜蝇、近赤茧蜂、异细潜蝇与kimorum氏甘斯蜂4种寄生蜂：日本细潜蝇占斑点翼果蝇寄生蜂的86.8%（2022年）至90.1%（2023年），同时可寄生黑腹果蝇种团与暗果蝇种团；kimorum氏甘斯蜂仅从斑点翼果蝇中羽化，占比分别为1.6%与6.1%；近赤茧蜂可寄生三类果蝇，异细潜蝇仅寄生黑腹果蝇种团与暗果蝇种团。2023年腐烂果实中斑点翼果蝇蛹寄生率为26.8%，黑腹果蝇种团为14.6%，暗果蝇种团无寄生记录。

诱集陷阱样本共获得5562头果蝇蛹，总寄生率为17.1%，寄主占比从高到低依次为黑腹果蝇种团（49.5%/46.6%）、暗果蝇种团（41.7%/36.5%）、斑点翼果蝇（3.9%/13.7%）与移民果蝇(D. immigrans，4.8%/3.3%）。2022年优势寄生蜂为异细潜蝇（占73.7%），2023年为日本细潜蝇（占54.4%），kimorum氏甘斯蜂未在陷阱样本中出现；日本细潜蝇是斑点翼果蝇的唯一寄生蜂，同时可寄生黑腹果蝇种团与暗果蝇种团，异细潜蝇为其余三类果蝇的优势寄生蜂，近赤茧蜂占比极低。2023年陷阱中斑点翼果蝇蛹寄生率为11.6%，黑腹果蝇种团为47.4%，暗果蝇种团为28.2%，移民果蝇为1.69%。

专一性分析显示，日本细潜蝇与异细潜蝇的PDI值显著高于零模型预期，表现为更高专一性；kimorum氏甘斯蜂与近赤茧蜂的PDI值与零模型无显著差异。日本细潜蝇对斑点翼果蝇的寄生频率高于零模型预期，对暗果蝇种团与黑腹果蝇的寄生符合频率依赖模式；异细潜蝇对暗果蝇种团与黑腹果蝇的寄生频率高于预期，对斑点翼果蝇与移民果蝇低于预期。

讨论部分指出，结果验证了实验室预测：kimorum氏甘斯蜂田间仅寄生斑点翼果蝇，日本细潜蝇可寄生非靶标果蝇但以斑点翼果ii为主。kimorum氏甘斯蜂偏好取食成熟果实挥发物，其出现在腐烂果实中是因寄生了掉落前已感染的早期幼虫，而日本细潜蝇可同时在成熟与腐烂果实中觅食。日本细潜蝇对暗果蝇种团的寄生率极低，种群级影响可忽略；对黑腹果蝇的寄生率虽较高，但受后者高内禀增长率缓冲，实际调控效应需进一步验证。研究区域的果蝇与寄生蜂群落几乎全为非本地种，降低了日本细潜蝇非靶标寄生的生态风险，其对黑腹果蝇的寄生甚至可能通过似然竞争增强对斑点翼果蝇的生物防治效果。两种寄生蜂与本地近赤茧蜂存在寄主重叠，日本细潜蝇与异细潜蝇对黑腹果蝇的共享寄生是新形成的间接互作，需进一步关注其对营养网与生物防治的影响。

结论表明，实验室寄主范围测试具有参考价值但偏保守：日本细潜蝇虽曾被因寡食性排除在有意引入名单外，但本研究证实其在研究区域是斑点翼果蝇最重要的幼虫寄生蜂，对非本地非靶标果蝇的种群影响有限，整体效益-风险平衡偏向积极，未来需在其他区域背景下进一步评估，为其是否可用于其他地区的经典生物防治或已有入侵区的增强型生物防治提供依据。