川硬皮腫腿蜂的復壯技術研究

胡 霞，尹 鵬*，周祖基，王智勇，廖金花，宗 華

(1.樂山師范學院生命科學學院林竹生態(tài)研究中心，四川樂山 614000;2.四川農業(yè)大學林學院，四川雅安 625014;3.西南交通大學，成都 610000)

川硬皮腫腿蜂Scleroderma sichuanensis Xiao 于1994年在四川瀘縣被發(fā)現(xiàn)，是繼管氏腫腿蜂Scleroderma guaui Xiao et Wu 后重要的外寄生蜂種，是雙條杉天牛Semanotus sinoauster Gressitt、花椒虎天牛Clytus validus Fairmaire、粗鞘雙條杉天牛Semanotus sinoauster Gressitt 等鉆蛀性害蟲的重要天敵。近20年來，已經對川硬皮腫腿蜂展開了大量的研究，包括生物學、形態(tài)學、環(huán)境適應能力、商品化生產和林間生物防治效果等多個方面。川硬皮腫腿蜂寄主范圍廣，發(fā)育周期短，繁殖力強，并已成功突破了中間寄主(黃粉蟲Tenebrio molitor Linnaeus)的替代繁殖技術，初步具備了大規(guī)模生產的能力，以更有利于生物防治試驗的應用性研究(胡霞，2006)。

然而，長期使用中間寄主——黃粉蟲繁殖川硬皮腫腿蜂雖然解決了規(guī)模生產問題，但其防治天牛的效果隨著繁蜂世代的增加逐漸降低，出現(xiàn)了較明顯的退化現(xiàn)象。2001年在四川漢源花椒林放蜂實驗發(fā)現(xiàn)，川硬皮腫腿蜂的寄生率明顯小于1997年在四川瀘縣國營林場的放蜂效果(胡霞，2006)。同時從多次林間放蜂試驗中可以發(fā)現(xiàn)川硬皮腫腿蜂在野外的搜索能力和寄生能力上都存在明顯下降的現(xiàn)象。2006年在室內開展的川硬皮腫腿蜂放蜂試驗也證明了退化現(xiàn)象的存在(胡霞等，2013)?；謴痛ㄓ财つ[腿蜂的搜索寄生能力是大規(guī)模繁殖優(yōu)良種蜂的基礎，對天牛的生物防治具有重要的現(xiàn)實意義。因而關于它的復壯問題就顯得迫在眉睫(何莉，2001)。

目前，對昆蟲退化后的復壯技術研究較少，主要集中在對資源昆蟲蜜蜂的研究上(李繼光，2003;楊玉鳳，2003)，果蠅的復壯也有少量報道(王秀琴，2004)。而對寄生蜂復壯技術的研究在國內外尚未見相關報道。

本文通過人工養(yǎng)殖雙條杉天牛以獲得足夠量的原生寄主，在室內連續(xù)三代放蜂收集搜索寄生能力強的川硬皮腫腿蜂以達到復壯的目的，以期進一步提高川蜂對雙條杉天牛生物防治的效果。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

黃粉蟲蛹:四川農業(yè)大學森林保護實驗室人工養(yǎng)殖;

川硬皮腫腿蜂(簡稱川蜂):四川農業(yè)大學森林保護實驗室提供。

川硬皮腫腿蜂繁育場人工培養(yǎng):按川蜂∶黃粉蟲蛹=1∶1 接蜂于指形管，置于人工氣候箱中培養(yǎng)。卵期和幼蟲期:T=25±1℃、RH 75%-85%，蛹期:T=25±1℃、RH 60%-70%;

柏木段(被雙條杉天牛危害):取自德陽市羅江縣白馬觀風景區(qū)。

1.2 試驗方法

1.2.1 雙條杉天牛飼養(yǎng)

1月，從野外取回被雙條杉天牛危害嚴重的柏樹段(以柏木段上的蟲眼來判斷)，置于密閉房間內(以防成蟲期的天牛逃逸)。將木段放在濕的細沙上，并注意經常加水保濕，木段上覆以一層薄塑薄膜，防止水分蒸發(fā)失水。

3月，將柏木段移入養(yǎng)蟲網中，以便雙條杉天牛羽化后收集成蟲。將收集到的成蟲雌雄一一配對后，置于放有柏木木段(選擇長40 cm 左右，褶皺較多柏木木段)的養(yǎng)蟲盒中，使其自由交配產卵。每隔12 h 換一新鮮柏木段。

圖1 雙條杉天牛飼養(yǎng)情況Fig.1 Breeding picture of Semanotus bifasciatus

將天牛已經產卵的柏木段放入另一養(yǎng)蟲盒中飼養(yǎng)(室溫)，盒中放入一裝有純凈水的培養(yǎng)皿，以保證一定的濕度。當觀察到天牛卵孵化為幼蟲后，將其取出放入直徑約5 cm 長約7 cm 的柏木段中(圖1a 先用刻刀在柏木段上刻一小槽，保留樹皮，待接入天牛幼蟲后，蓋上樹皮，用膠帶固定。)，然后將接入雙條杉天牛幼蟲的柏木段放入干燥器中繼續(xù)飼養(yǎng)(圖2b，為了保持濕度，干燥器的下方盛裝純凈水)。觀察雙條杉天牛的生活史，記錄各蟲態(tài)出現(xiàn)的時間，并獲得足夠的天牛幼蟲數(shù)量供復壯實驗使用。

1.2.2 川硬皮腫腿蜂復壯實驗

1)柏木包裝天牛復壯試驗

準備直徑約5 cm 長約7 cm 的柏木木段150 段，高壓滅菌30 min 后，每個木段接入一頭雙條杉天牛幼蟲，分別置于5個養(yǎng)蟲盒中(每盒30個木段)。按3∶1 的蜂蟲比投入川硬皮腫腿蜂到養(yǎng)蟲盒中(即每個養(yǎng)蟲盒中放入90 頭川硬皮腫腿蜂)。將養(yǎng)蟲盒置于一定溫度和濕度的人工氣候箱中培養(yǎng)(卵期和幼蟲期:T=25±1℃、RH 75%-85%，蛹期:T=25±1℃、RH 60%-70%)。待川蜂寄生羽化后再重復二次上述試驗過程，收集復壯后的川硬皮腫腿蜂。

2)復壯后川硬皮腫腿蜂搜索寄生能力檢驗

分別將300 頭野外收集的川硬皮腫腿蜂、復壯后的川硬皮腫腿蜂和長期以黃粉蟲為替代寄主繁殖的川硬皮腫腿蜂分別按3∶1 的蜂蟲比(既每個處理中有100 頭雙條杉天牛)進行室內放蜂試驗，分析其對雙條杉天牛的搜索寄生能力及產卵孵化能力的差異。重復3 次。

1.3 統(tǒng)計方法

川蜂搜索率=(進入木段的川蜂數(shù)量/川蜂總數(shù))×100%

川蜂寄生率=(有川蜂寄生的天牛幼蟲數(shù)量/川蜂總數(shù))×100%

采用單因素三水平的方差分析方法，檢驗復壯后川蜂、野外收集川蜂及黃粉蟲繁殖川蜂在搜索寄生能力，產卵羽化量上的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 雙條杉天牛的生活史

從1月份將裝有天牛的柏木段(此時，雙條杉天牛處于樹干內的成蟲期)帶回實驗室開始記錄天牛各個蟲態(tài)出現(xiàn)的時間。3月7 日天牛成蟲咬破樹皮鉆出來，雌雄成蟲交配;3月10 日雌成蟲開始產卵;4月1 日卵開始孵化;8月18 日幼蟲開始化蛹;8月27 日開始羽化為成蟲(圖2d);之后，在樹干內越冬直到下一年春季出土開始下一輪生活史。

圖2 雙條杉天牛各蟲態(tài)圖片F(xiàn)ig.2 Every development stage of Semanotus bifasciatus

室內飼養(yǎng)雙條杉天牛各蟲態(tài)出現(xiàn)的時間均比野外環(huán)境早10 d 左右。這可能是由于室內的溫度較室外高，環(huán)境條件較穩(wěn)定，對天牛的生長發(fā)育的不利因子少，使天牛發(fā)育歷期變短，發(fā)育加快。

2.2 復壯后川硬皮腫腿蜂搜索寄生能力檢驗結果

室內放蜂實驗結果顯示(表1)，野外收集的川蜂對雙條杉天牛的平均搜索率為39.33%，寄生率為37.33%，復壯后的川蜂平均搜索率為38.11%，寄生率為34.4%，兩者在對雙條杉天牛的搜索寄生能力上沒有顯著的差異(P＞0.05)。黃粉蟲繁殖的川蜂平均搜索率為30%，寄生率為24.4%，搜索寄生能力存在明顯的退化現(xiàn)象(P＜0.05)。

在川硬皮腫腿蜂復壯實驗中，利用選擇寄生的方法對種蜂進行了一輪又一輪的篩選，每一代都淘汰了部分搜尋能力較弱的個體，促使了復壯后的川蜂個體能夠更好地搜索寄生雙條杉天牛;而長期使用黃粉蟲為替代寄主繁殖的川蜂，是強迫寄生的結果，沒有對種蜂進行選擇，其對雙條杉天牛的選擇僅僅依靠的是最初的遺傳行為，而沒有任何學習行為(楊偉，2008;張犀，2010)。因此，復壯后的川蜂其搜索寄生能力與野外川蜂無明顯的差異，而比實驗室用黃粉蟲作為替代寄主繁殖的川蜂有更強的搜索和寄生能力。

野外收集的川蜂對雙條杉天牛的平均產卵量為30.33，羽化量為27，復壯后的川蜂平均產卵量為30，羽化量為26，黃粉蟲繁殖的川蜂平均產卵量為30，羽化量為26。三者在產卵量和羽化數(shù)量上沒有表現(xiàn)出顯著的差異(P＞0.05)。

楊偉(2008)發(fā)現(xiàn)，長期人工繁殖的川硬皮腫腿蜂，其主要性狀會出現(xiàn)明顯的變異分化，不僅是體長、腹長和頭胸顏色變異明顯，使腫腿蜂在外部形態(tài)上出現(xiàn)多樣性，而且腫腿蜂種群也已出現(xiàn)分化類型，各類型的生活力和繁殖力存在明顯差異。然而，在本實驗中三種不同來源的川蜂在產卵量和羽化量上并沒有表現(xiàn)出顯著的差異，這與楊偉早些的實驗結論是相悖的，究其原因可能是因為繁殖能力主要是由遺傳特征和外部環(huán)境(溫度、濕度等)所決定，三種來源的川蜂遺傳多樣性是一致的，繁殖過程中的外界環(huán)境均一致，因而，產卵量和羽化量無顯著差異。

表1 不同來源川蜂的搜索寄生能力和產卵孵化量Table 1 The search ability，parasitic ability，spawning and incubation amout of Sclerodermus sichuanensis in different treatment

表2 不同來源川蜂的搜索寄生能力及產卵孵化量的統(tǒng)計分析結果Table 2 Statistical analysis results of different Sclerodermus sichuanensis in the search ability，parasitic ability，spawning and incubation

3 結論與討論

長期飼養(yǎng)昆蟲，無論是用人工飼料還是自然食料，種群的生活力都會出現(xiàn)不同程度的衰退現(xiàn)象。昆蟲的復壯技術就成為了大多數(shù)昆蟲學家非常關心的問題。目前，常采用的復壯方法有:改變長期飼養(yǎng)的環(huán)境或飼料;加入野外親本更新血統(tǒng);連續(xù)幾代選擇符合要求的親本(楊玉鳳，2003)。本試驗是使用川硬皮腫腿蜂的原生寄主雙條杉天牛對川蜂進行連續(xù)幾代的復壯，改變了實驗室長期使用替代寄主黃粉蟲繁育川硬皮腫腿蜂的環(huán)境，并且連續(xù)復壯使用的川硬皮腫腿蜂都是選用的搜索寄生了天牛后羽化的成蜂。因此，本研究是綜合使用第一和第三種方法同時進行川蜂的復壯。通過本研究，得到了大量搜索寄生能力都顯著提高的可以用作實驗室大規(guī)模繁殖的種蜂，也將為天牛等鉆蛀性害蟲的生物防治打開新的篇章。

但在試驗開展的過程中，也發(fā)現(xiàn)了很多新的問題，產生一些新的設想，有待更加深入的研究。

1)利用雙條杉天牛對川硬皮腫腿蜂的復壯只進行了三代，這與雙條杉天牛幼蟲的發(fā)育歷期有關。4個多月的幼蟲期嚴重的限制了川蜂的復壯強度，同時不同時期的天牛幼蟲的體型大小差異也較大，對川蜂的搜索寄生也會產生影響。探討是否能對同一時期的天牛幼蟲進行長期的保存(如低溫)，不僅可使試驗的寄主條件一致，也可更多代的復壯川蜂，提高復壯效果(胡霞，2006)。

2)由于時間的安排和野外放蜂試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計較困難等原因，本次復壯結果的檢驗只是在室內進行的放蜂試驗，而復壯后的川蜂在野外放蜂防治天牛的效果到底如何，待以后進一步解決(胡霞，2006)。

References)

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