茶細蛾雕絨繭蜂的交配行為研究

侯 茜,李 鑫,于建光,王冠華,辛 文

(西北農(nóng)林科技大學 植物保護學院,陜西 楊凌 712100)

茶細蛾雕絨繭蜂的交配行為研究

侯 茜,李 鑫,于建光,王冠華,辛 文

(西北農(nóng)林科技大學 植物保護學院,陜西 楊凌 712100)

【目的】 探討茶細蛾雕絨繭蜂的交配行為,為其飼養(yǎng)、田間應用及對金紋細蛾的生物防治提供理論依據(jù)?！痉椒ā?茶細蛾雕絨繭蜂羽化后，通過24 h連續(xù)觀察，記錄雌雄蜂混合配對的日交配行為；通過雌雄蜂逐一配對試驗，觀察記錄日交配行為及交配日齡、持續(xù)時間和次數(shù)?！窘Y果】 茶細蛾雕絨繭蜂羽化當天即可交配,在觀察的24 h內(nèi),每個時間段都有交配行為和雄蜂興奮行為,且交配行為主要發(fā)生在白天。交配具有明顯的節(jié)律性,交配高峰出現(xiàn)在上午09:00-11:00。雌雄交配時具有明顯的選擇性。單頭雌蜂最高交配次數(shù)為4次,雄蜂為6次；平均交配次數(shù)分別為0.83和1.77次，平均壽命分別為2.30和3.23 d。交配過程分為3個階段，分別為交配前、交配和交配后,群體交配時極易出現(xiàn)爭奪交配的現(xiàn)象。【結論】 茶細蛾雕絨繭蜂的交配呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,雄蜂是交配成功的主導因素。

茶細蛾雕絨繭蜂；交配行為；交配節(jié)律；交配次數(shù)

茶細蛾雕絨繭蜂(GlyptapantelestheivoraeShenefelt)是蘋果重要潛葉害蟲——金紋細蛾(Phyllonorycterringoniella(Matsumura))的主要優(yōu)勢寄生性天敵[1]。該蜂的發(fā)生伴隨著蘋果樹的整個生長季節(jié)，其各代成蟲羽化期和金紋細蛾羽化期基本吻合[2]，且對金紋細蛾幼蟲的寄生率維持較高的水平[1，3]，對抑制金紋細蛾的大發(fā)生具有重要作用。

目前，對茶細蛾雕絨繭蜂的研究報道不多，在前人對其取食、結繭與羽化等生物學特性和生態(tài)學研究[4-8]的基礎上，本試驗對茶細蛾雕絨繭蜂的交配行為、交配節(jié)律、交配能力等進行了深入研究，有利于進一步了解該蜂的生活習性，為其飼養(yǎng)、田間應用及金紋細蛾的生物防治提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試蟲獲取及培養(yǎng)

金紋細蛾蟲疤葉采自陜西洛川縣及富縣受害蘋果園內(nèi)，帶回實驗室解剖。分離出健康的茶細蛾雕絨繭蜂繭(淡黃色透明)，置于底部鋪墊清潔保濕濾紙的培養(yǎng)皿中，保存待羽化。羽化后雌雄蜂分別收集至保蜂盒中飼以體積分數(shù)10%的蜂蜜水備用。整個試驗在(25±1) ℃，相對濕度(70±5)%，光照14L/10D條件下進行。

1.2 雌雄蜂日交配節(jié)律觀察

收集剛羽化的雌雄蜂10對，置于平底試管中(直徑30 mm、高170 mm)，采用24 h連續(xù)觀察的方法(00:00開始至下一個00:00結束)，記錄雌雄蜂每次交配開始的時間，觀察交配過程及其行為，期間飼以體積分數(shù)10%的蜂蜜水。夜間觀察和數(shù)據(jù)記錄是將配對的成蟲暴露在紅光下進行。共重復5次。

1.3 雌雄蜂交配能力測定

參考劉金利等[9]的方法，測試雌蜂交配能力時，用當天羽化的雄蜂逐一與當天羽化的單頭雌蜂配對進行交尾試驗，觀察30 min，如果雌雄蜂均沒有任何反應，則更換雄蜂，直到將當天羽化的雄蜂試驗完畢，第二天重復前一天的試驗，為了保證雄蜂的活力，使用每天新羽化的雄蜂，直到該雌蜂死亡。測試雄蜂則相反。雌雄蜂各觀察30頭。雌雄蜂交配時，觀察交配過程及其行為，與日交配節(jié)律觀察試驗中混合配對交配行為作比較，記錄交配雌雄蜂日齡、交配持續(xù)時間和單頭蜂交配次數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件統(tǒng)計與分析，交配節(jié)律利用每小時交配次數(shù)和雄蜂興奮次數(shù)進行分析，雌雄蜂的交配能力通過比較雌雄蜂的平均交配次數(shù)和壽命進行分析，用單因素方差法進行顯著性檢驗；交配節(jié)律用Duncan’s新復極差法作多重比較。用EXCEL繪制日交配節(jié)律曲線。

2 結果與分析

2.1 茶細蛾雕絨繭蜂的日交配節(jié)律

茶細蛾雕絨繭蜂雌雄蜂交配次數(shù)觀察結果如圖1所示。

圖1 茶細蛾雕絨繭蜂的交配次數(shù)日節(jié)律不同小寫字母表示在P<0.05水平上差異顯著。下圖同
Fig.1 Circadian mating rhythm ofGlyptapantelestheivoraeDifferent lowercase letters indicate significant difference atP<0.05.The same below

從圖1可以看出，茶細蛾雕絨繭蜂雌雄蜂交配行為主要集中在07:00-19:00，交配高峰出現(xiàn)在上午09:00-11:00，占交配總次數(shù)的36.5%；下午13:00-14:00又出現(xiàn)一個小高峰，占交配總次數(shù)的10.0%；20:00以后直至06:00為交配低潮期，基本平靜。交配行為具有明顯的節(jié)律性(F(23,96)=54.705,P=0.000)。

從圖2可以看出，茶細蛾雕絨繭蜂雄蜂在24 h內(nèi)的交配興奮行為表現(xiàn)均有存在，從個體數(shù)量表現(xiàn)看，06:00-19:00較多，11：00-12：00進入高峰期，且前峰來得較快，峰后拖尾較長。興奮行為主要表現(xiàn)為劇烈振翅，追逐雌蜂，但并不是每次都能交配成功，往往由于競爭或雌蜂不配合，雄蜂須振翅數(shù)次才能成功交配1次。如圖2所示，雄蜂興奮次數(shù)總體趨勢和雌雄蜂交配次數(shù)總趨勢相近，具有明顯的節(jié)律性(F(23,96)=41.356,P=0.000)。

圖2 茶細蛾雕絨繭蜂雄蜂興奮次數(shù)日節(jié)律

2.2 茶細蛾雕絨繭蜂的交配能力

茶細蛾雕絨繭蜂雌雄蜂交配時具有明顯的選擇性,有些雌雄蜂相遇多次也不互相交配,而有些雌雄蜂之間很容易交配。雌雄蜂交配能力測定結果見表1和表2。

表1 茶細蛾雕絨繭蜂不同日齡的交配率和死亡率Table 1 Mating rate and mortality rate of Glyptapanteles theivorae at different ages %

表2 茶細蛾雕絨繭蜂一生交配次數(shù)和平均壽命Table 2 Lifetime mating times and average lifetime of Glyptapanteles theivorae

注：*后兩列數(shù)據(jù)為“平均值±標準誤”,同列數(shù)據(jù)后標不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Note：Data in the last two columns are “mean±SD”,different capital letters show significant difference atP=0.01.

由表1可知,羽化的成蜂當日即可交配,1日齡雄蜂交配率高達73.3%,2日齡雄蜂交配率急劇下降,3日齡雄蜂不再交配且開始死亡；1日齡雌蜂交配率為43.3%,4日齡后不再交配,但從2日齡起就開始死亡。從表2可知,雌雄蜂平均壽命分別為(2.30±1.12)和(3.23±0.86) d,兩者差異達到極顯著水平(n=30,P<0.01)。單頭蜂最高交配次數(shù)雄蜂高于雌蜂,雄蜂一生多次交配(≥2次)數(shù)多于雌蜂,一生無交配的雄蜂少于雌蜂,雌雄蜂平均交配次數(shù)分別為(0.83±0.99)和(1.77±1.55) 次,兩者差異達到極顯著水平(n=30,P<0.01)。上述結果表明,雄蜂交配能力總體要高于雌蜂。

2.3 茶細蛾雕絨繭蜂的交配行為

茶細蛾雕絨繭蜂交配過程大致分為3個階段：交配前、交配、交配后。

(1)交配前行為。雄蜂、雌蜂沒有接觸之前,二者均隨機爬行,在爬動過程中,若發(fā)生蟲體接觸,有意向交配的雄蜂會迅速表現(xiàn)出興奮行為：連續(xù)劇烈振翅,觸角抖動,急速爬動,尋找雌蜂。大多數(shù)雄蜂短時間內(nèi)可找到雌蜂,迅速從側面靠近,試圖用足將雌蜂抱握住,而大多數(shù)雌蜂會用力掙脫雄蜂的鉗制,雄蜂則會繼續(xù)振翅追趕或轉向另一頭雌蜂,直到雌蜂不擺脫鉗制,此時雌雄蜂準備交配。

(2)交配行為。交配時雄蜂向前卷曲腹部,將腹部末端伸向雌蜂腹部末端進行交配,此時雌雄蜂均靜止不動,身體呈90°～145°角。交配持續(xù)時間最短6 s,最長92 s,平均為(44.6±22.8) s(n=50)。

(3)交配后行為。交配結束后雌蜂立即爬走,隨機活動,雄蜂則在原地待卷曲的腹部舒展開來,停留片刻后再隨機爬動。

2.4 不同配對試驗中茶細蛾雕絨繭蜂的交配行為

在逐一配對試驗中,交配前若被雌蜂掙脫鉗制,雄蜂會繼續(xù)追趕原雌蜂；但在10對混合配對試驗中,被雌蜂掙脫鉗制后,雄蜂會繼續(xù)追趕原雌蜂，若不成就會轉移目標去追趕其他雌蜂,甚至偶爾會出現(xiàn)追趕其他雄蜂試圖交配的現(xiàn)象；另外,在交配高峰期,表現(xiàn)興奮的雄蜂很多,極易出現(xiàn)幾頭雄蜂追趕一頭雌蜂爭奪交配的現(xiàn)象。

3 結論與討論

自然條件下,多數(shù)昆蟲的交配活動表現(xiàn)出時間上的節(jié)律性[10-12],明確茶細蛾雕絨繭蜂的交配高峰期,有利于對其交配能力及行為進行觀測。

本研究結果表明，茶細蛾雕絨繭蜂日交配高峰出現(xiàn)在上午09:00-11:00，下午13:00-14:00有1個小高峰；且多數(shù)在1日齡交配,有可能與雌蜂性信息素釋放量有關。陳國發(fā)等[13]報道稱，靖遠松葉蜂雌蜂1日齡時性信息素釋放量最多。茶細蛾雕絨繭蜂雌蜂的性信息素釋放量與日齡的關系,以及對引誘活性的影響有待進一步研究。

本試驗結果表明,茶細蛾雕絨繭蜂雄蜂表現(xiàn)出主動搜索行為,即使被求偶的雌蜂拒絕,也會立即調整求偶對象,且一生可多次交配,交配年齡主要集中在1日齡,是交配成功的主導因素。在單獨配對試驗中,雌蜂鮮見多次交配,且雌雄蜂平均交配率均較低,這與由室內(nèi)外不同環(huán)境、空間類型[14]和蟲口密度[15]等因素有關,還是由種群本身的特點決定的,還需進一步探索。交配具有明顯的選擇性可能與雄蜂的振翅頻率及信息素含量有關。另外,將寄生蜂繭從葉片中解剖,分離其羽化自然位置的干擾行為,即人為地去除其“羽化條件作用”,可能也會影響到交配行為[16]。

本研究結果顯示，茶細蛾雕絨繭蜂在交配過程中,不論單獨配對還是群體配對,雌蜂均會試圖抵抗雄蜂的抱握,可能與雌蜂自身的反應有關,這一現(xiàn)象與陳福壽等[17]對半閉彎尾姬蜂的研究結果一致。群體交配過程中出現(xiàn)的幾頭雄蜂圍繞一頭雌蜂,以及雄蜂追逐同性行為,會嚴重影響交配質量。許多昆蟲和蛛形綱動物都會出現(xiàn)同性交配的行為[18-19],這是錯誤識別引起的[18],引起識別錯誤的原因尚不明確,可能與基因或激素水平有關[20]。種群密度和雌雄比例對茶細蛾雕絨繭蜂交配行為和交配能力的影響有待進一步研究。

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Mating behavior ofGlyptapantelestheivoraeShenefelt (Hymenoptera:Braconidae)

HOU Qian,LI Xin,YU Jian-guang,WANG Guan-hua,XIN Wen

(CollegeofPlantProtection,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

【Objective】 The mating behavior ofGlyptapantelestheivoraeShenefelt was explored to provide foundation for the breeding,application in the field,and biological control ofPhyllonorycterringoniella(Matsumura).【Method】 After the eclosion ofG.theivorae,male and female mixed pairs of mating behaviors were recorded through the continuous observation for 24 h.Then,the single pair of mating test was conducted to observe the mating behaviors,mating ages,mating durations and mating times.【Result】 Adults mated on the day of eclosion.In the 24 h observation,every time period had mating behavior and male excitation behavior,while mating behavior mainly happened in the daytime.There was a clearly rhythm in mating behavior with the peak at 09:00 to 11:00.Both males and females had obvious choice when mating.The highest mating time for males was 6 times,while that for females was 4 times.The average mating times for males and females were 1.77 and 0.83,respectively.The average longevities of males and females were 3.23 d and 2.30 d,respectively.Mating process was divided into 3 stages:Before mating,mating and after mating.The phenomenon of aggression for the right of courtship happened easily.【Conclusion】 Regularity in mating behavior ofG.theivoraewas observed.Males dominated the mating success.

GlyptapantelestheivoraeShenefelt;mating behavior;mating rhythms;mating times

時間:2015-10-13 08:46

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.11.016

2015-03-10

陜西省農(nóng)業(yè)廳重點農(nóng)業(yè)科技示范推廣項目(ZDKJ-2014-32)

侯 茜(1989-),女,山西太原人,在讀碩士,主要從事農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治研究。E-mail：houqian0528@126.com

李 鑫(1957-),男,陜西岐山人,教授,博士,碩士生導師,主要從事果樹害蟲管理與農(nóng)業(yè)標準化研究。 E-mail：lixin57@hotmail.com

S476.3

A

1671-9387(2015)11-0113-05

網(wǎng)絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20151013.0846.032.html