長木蜂幼蟲齡期的劃分

賀春玲，曹 磊，李 夢

(河南科技大學林學院，河南洛陽 471003)

長木蜂Xylocopa tranquebarorum(Swederus)屬于膜翅目Hymenoptera 蜜蜂科Apidae 木蜂亞科Xylocopina 木蜂屬Xylocopa 的雙月木蜂亞屬Biluna Maa(吳燕如，2000;Michener，2007)。國內主要分布于江蘇、浙江、安徽、江西、湖北、湖南、福建、廣東、海南、廣西、四川、云南、河南、新疆、香港、臺灣等地區(qū)，國外分布于印度、瓜哇島(印尼)、老撾等地區(qū)(吳燕如，2000;Ascher and Pickering，2011;賀春玲等，2011;劉宗才等，2011)。在南京地區(qū)長木蜂1年發(fā)生1 代，主要于竹中筑巢，少數(shù)在蘆葦中筑巢。成蜂訪花季節(jié)時間長，訪花植物種類多樣(賀春玲等，2009，2011)。長木蜂以成蟲在巢室內越冬，翌年的三月下旬成蟲開始外出活動，越冬雌蜂擔負筑巢、采集粉蜜和產(chǎn)卵的任務。卵孵化以后幼蟲在巢室內取食親代雌蜂釀制的蜂糧(賀春玲等，2009;Maeta et al.，1985，1996)。對于幼蟲形態(tài)和生長發(fā)育的描述在賀春玲等(2011)和吳燕如(2000)文獻中有記述，但有關幼蟲的齡期劃分不清楚。幼蟲齡期的確定是進一步研究發(fā)生規(guī)律和生物學習性以及保護木蜂資源的基礎。本文通過統(tǒng)計測量的方法，對南京地區(qū)長木蜂幼蟲的齡期進行了系統(tǒng)的研究。

1 材料與方法

1.1 幼蟲標本采集

將帶有長木蜂巢口的枯竹預先放置在洛陽牡丹基因庫、牡丹研究院和洛陽牡丹苗圃園。在長木蜂釀貯蜂糧盛期，于2013年5月4日至20日每周2 次到各研究地點采集帶有長木蜂的巢口，剖開巢室，將幼蟲連同蜂糧一起放入培養(yǎng)皿中，帶回實驗室備用(樣本數(shù)206 頭)。1 齡幼蟲是將采集到的卵在室內飼養(yǎng)獲得的。

1.2 幼蟲分齡指標的選擇

長木蜂幼蟲靠取食親代雌蜂釀貯的蜂糧生活，在巢室內，親代雌蜂提供的蜂糧塊是一定的，并且幼蟲活動量很小。假設幼蟲的齡期與其體長和體重具有相關性。在幼蟲分齡指標上，除按照傳統(tǒng)的測定幼蟲頭殼寬度指標外，還選擇了幼蟲不同時期的體長和體重2個指標。

1.3 分齡指標測量方法

將待測長木蜂幼蟲(活的)平置在白紙上，放到ZOOM645 連續(xù)體式顯微鏡載物臺上調整目鏡放大倍數(shù)，調整光圈，調整準角螺旋，待觀測圖像清晰后，等待幼蟲蠕動到身體自然舒展，用NV-130c 軟件的照相功能抓拍圖片，保存并用軟件的測量功能測出一個值，按倍數(shù)換算出體長實際值，建立體長分布圖，從而歸納長木蜂的齡期。采用梅特勒萬分之一電子天平(AB104-S)測量不同齡期幼蟲的體重。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 幼蟲頭殼寬度

幼蟲頭殼寬度的測定結果，最小值為1.19 mm，最大值為2.33 mm。將幼蟲頭殼寬度測定值分別按組距0.03 mm 間隔，整理成由小到大排列的次數(shù)分布(圖1)。由圖1 數(shù)據(jù)顯示，長木蜂幼蟲頭殼寬度在1.73-1.79 mm、1.97-2.03 mm、2.06-2.12 mm、2.18-2.24 mm 出現(xiàn)的頻數(shù)較多。由圖1 數(shù)據(jù)可以看出，幼蟲有4個分布集中區(qū)，據(jù)此推斷，長木蜂幼蟲有4 齡。

由原始數(shù)據(jù)和幼蟲頭殼寬的次數(shù)分布數(shù)據(jù)分別算出各齡幼蟲頭殼寬的平均值及其變異范圍(表1)，根據(jù)表1 的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析得出回歸直線y=0.2836x+1.1715(y:蟲齡，x:頭殼寬度)，相關系數(shù)R2=0.9724，大于R0.01(0.874)，為非常顯著直線相關，證明推斷結果是可靠的(圖2)。

圖1 長木蜂幼蟲頭殼寬度測量數(shù)據(jù)次數(shù)分布Fig.1 Frenquency histograms of width of head capsules of larvae of Xylocopa tranquebarorum

表1 長木蜂各齡幼蟲的頭殼寬度Table1 The width of head capsules of larvae of Xylocop a tranquebarorum

圖2 長木蜂幼蟲頭殼寬度和蟲齡的關系Fig.2 The relationship ofwidth of head capsules and larvae instar of Xylocopa tranquebarorum

2.2 幼蟲體長

長木蜂幼蟲體長的測定結果，最小值為6.28 mm，最大值為29.65 mm。將幼蟲長度測定值分別按組距0.6 mm 間隔整理成由小到大排列的次數(shù)分布(圖3)。從圖3 中可以直觀的看出幼蟲體長出現(xiàn)頻次較高的區(qū)域是8.4-9.0 mm，12.0-14.4 mm，15.0-19.2 mm 和23.0-27.4 mm。幼蟲有4個分布集中區(qū)，據(jù)此推斷，長木蜂幼蟲有4 齡。

圖3 長木蜂幼蟲體長測量數(shù)據(jù)的次數(shù)分布圖Fig.3 Frenquency histograms of body length of larvae of Xylocopa tranquebarorum

由原始數(shù)據(jù)和表2 數(shù)據(jù)分別算出各齡幼蟲體長的平均值及其變異范圍(表2)。根據(jù)表2 的數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計分析得回歸直線y=5.608x+1.91(y-蟲齡，x-體長)，相關系數(shù)R2=0.9867，大于R0.01(0.874)，為非常顯著直線相關，證明推斷結果是可靠的(圖4)。

表2 長木蜂各齡幼蟲體長Table 2 Body length of larvae of Xylocopa tranquebarorum

圖4 長木蜂幼蟲體長和蟲齡的關系Fig.4 The relationship of body length and larvae instar of Xylocopa tranquebarorum

2.3 幼蟲的體重

長木蜂幼蟲體重的測定結果，最小值為0.011 g，最大值為0.672 g。將幼蟲體重的測定值分別按組距0.018 g 間隔整理成由小到大排列的次數(shù)分布(圖5)。由圖5 數(shù)據(jù)可以看出，體重為0.028-0.064 g、0.082-0.154 g、，0.262-0.316 g和0.406-0.496 g 時幼蟲出現(xiàn)次數(shù)較高，可以看出體重有4個分布集中區(qū)，據(jù)此推斷，長木蜂幼蟲有4 齡。

由原始數(shù)據(jù)和表3 數(shù)據(jù)分別算出各齡幼蟲體重的平均值及其變異范圍(表3)。根據(jù)表3 的數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計分析得回歸直線y=0.1419x-0.123(y-蟲齡，x-體重)，相關系數(shù)R2=0.978，大于R0.01(0.874)，為非常顯著直線相關，證明推斷結果是可靠的(圖6)。

圖5 長木蜂幼蟲體重次數(shù)分布圖Fig.5 Frenquency histograms of body weigth of larvae of Xylocopa tranquebarorum

表3 長木蜂各齡期幼蟲的體重Table 3 Body weigth of larvae of Xylocopa tranquebarorum

圖6 長木蜂幼蟲體重和蟲齡的關系Fig.6 The relationship of body weigth and larvae instar of Xylocopa tranquebarorum

3 結論與討論

Dyar 早在1890年通過對28種鱗翅目幼蟲頭殼寬度的測量，揭示昆蟲幼蟲期的生長速率具有一定的周期性特點，各齡間頭寬是按一定的幾何級數(shù)增長，幫助我們從不連續(xù)或不完整的蛻皮材料中推斷出某種昆蟲的實際蛻皮次數(shù)，但Dyar 定律不能適應所有種類(彩萬志等，2011)。近年來，為更加準確地推測不同種類的幼蟲齡期，不同物種又對其他指標進行測定。如:川硬皮腫腿蜂Sclerderma sichuanensis 幼蟲齡期的測定指標有頭殼長度(胡霞等，2005);鞘翅目的柑桔爆皮蟲Agrilus auriventris 各齡幼蟲測定，采用了幼蟲頭部口上片最大寬度、尾部鉗狀突最大寬度、鉗狀突最大長度、鉗狀突左側側緣最大長度等4個形態(tài)特征，推測柑桔爆皮蟲幼蟲分為5 齡(魏書軍等，2006);沙棘木蠹蛾Holcoeerus hippophaecolus 幼蟲的頭殼寬、體長、體寬、上顎長和寬等指標，確定其幼蟲共有16 齡(宗世祥等，2006);張海濱等(2011)通過星天牛幼蟲上唇基寬度、額寬(頭殼上觸角窩間的最短距離)、“凸”形寬(位于前胸背板上小微刺組成的形似中文字“凸”的結構)、上顎長、上顎寬、觸角窩直徑、前胸氣門長、前胸氣門寬、下唇須末節(jié)長的9個形態(tài)結構數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，推測星天牛幼蟲分5 齡，其額寬是最佳的分齡結構，其次是上顎長和上顎寬。本文通過長木蜂的頭殼寬、體長和體重3個指標初步推測其幼蟲為4 齡。長木蜂屬野生蜂類，其幼蟲主要取食雌蜂釀貯的蜂糧逐漸發(fā)育成熟，雌蜂采集花粉釀貯蜂糧的量一定，幼蟲在巢室中取食蜂糧其受外界影響較小，研究的結果初步表明其具有一定的可靠性。但在采集幼蟲的過程中，為了在一個巢室中能采集到更多的幼蟲，在長木蜂釀貯蜂糧的盛期進行，卵和初齡幼蟲相對較少，另外卵孵化為幼蟲能看到留下的卵殼，幼蟲在整個蛻皮過程中看不到蛻，因此很難進一步驗證齡期。截止目前，木蜂幼蟲齡期的研究未見報道，Prager(2008)在研究Xylocopa virginica 木蜂巢內發(fā)育個過程是，將幼蟲的發(fā)育階段分為極小(very small)，小(small)，中(medium)，大(large)和成熟幼蟲(fully-grown larvae)5個指標。我們觀察和解剖不同發(fā)育過程中的長木蜂木蜂幼蟲，明確長木蜂具有預蛹期，其形態(tài)與幼蟲相似，但體內已經(jīng)發(fā)生變化，在Prager(2008)的研究中所指的成熟幼蟲是不是預蛹，還有待證實?？傊芯磕痉涞挠紫x齡期對進一步研究木蜂的巢室行為提供方便，并且對明確木蜂的生物學和保護木蜂資源均具有重要意義。

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