早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂翅型和性比的影響

努爾古麗·馬坎,買買提江·肉孜,王小藝,張彥龍 ,曹亮明,魏可,唐艷龍

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所,國家林業(yè)局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100091; 2. 新疆林業(yè)科學(xué)院森林生態(tài)研究所,新疆 烏魯木齊 830063; 3. 新疆林業(yè)學(xué)校,新疆 烏魯木齊 830026)

早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂翅型和性比的影響

努爾古麗·馬坎1,2,買買提江·肉孜1,3,王小藝1,張彥龍1,曹亮明1,魏可1,唐艷龍1

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所,國家林業(yè)局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100091; 2. 新疆林業(yè)科學(xué)院森林生態(tài)研究所,新疆 烏魯木齊 830063; 3. 新疆林業(yè)學(xué)校,新疆 烏魯木齊 830026)

為了解早熟素(precocene)對白蠟吉丁腫腿蜂(SclerodermuspupariaeYangetYao)的翅型分化和性比的影響，采用室內(nèi)生物測定的方法，研究了不同濃度早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂后代翅型和性比的影響。結(jié)果表明：在濃度為5、50μg·μl-1的早熟素處理下，白蠟吉丁腫腿蜂3日齡、5日齡、7日齡幼蟲后代翅型和性比均與對照存在顯著差異，50μg·μl-1濃度處理，3日齡幼蟲的有翅率最低，5μg·μl-1濃度處理，3、7日齡幼蟲的有翅率也低于對照組。5μg·μl-1濃度處理，5日齡幼蟲有翅率與對照組無明顯差異。不同濃度早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂3日齡、5日齡、7日齡幼蟲后代翅型分化的影響較小。高濃度的早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂5、7日齡幼蟲后代雌蟲數(shù)量的影響顯著。早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂后代翅型分化和性比均具有顯著影響，因此可通過早熟素來調(diào)控規(guī)?；庇^程中白蠟吉丁腫腿蜂的翅型和性比。

白蠟吉丁腫腿蜂；早熟素；翅型；性比

AbstractIn order to understand the effect of precocene on the wing differentiation and sex ratio ofSclerodermuspupariae, the effects of different concentrations of precocene on wing types and sex ratio of progeny ofSclerodermuspupariaewere studied. Result shows that the concentration of 5 μg·μl-1and 50 μg·μl-1of the pretreatment is significantly different from that of the control at 3 , 5 & 7 days old larvae, and the concentration is 50μg·μl-1concentration of 3-day-old larvae have the lowest wing rate, while the 5μg·μl-1concentration of 3,7-day-old larvae have lower wing rate than the control group. Five μg·μl-1concentration of 5-day-old larvae has no significant effect on wing rate & control group. At the same time, the number of females with 5 μg·μl-1have significant effects on the number of females at 5 & 7 days of age.The effects of different concentrations of precocene on the wing differentiation of the 3rd day, 5 day old and 7 day old larvae are not significant. The high concentration of precocene have significant effects on the number of females in the offspring of 5, 7-day-old larvae. The treatment of precocene have significant effects on differentiation & sex ratio ofSclerodermuspupariaethe waxy gypsum, which could be used to control the wing type and sex ratio ofSclerodermuspupariaein the process of large-scale breeding.

KeywordsSclerodermuspupariae;precocene; wing type; sex ratio

白蠟吉丁腫腿蜂(SclerodermuspupariaeYang et Yao)屬膜翅目(Hymenoptera),腫腿蜂科(Bethylidae),是楊忠岐等發(fā)現(xiàn)的新種[1，2],也是目前利用較多的蛀干害蟲的重要理想天敵之一。白蠟吉丁腫腿蜂成蟲現(xiàn)已經(jīng)在國內(nèi)用于多種害蟲治理。如：白蠟窄吉丁(AgrilusplanipennisFairmaire)、楊十斑吉丁(Melanophilapictapallas)、蘋果小吉丁(AgrilusmaliMats)、松褐天牛(MonochamusalternatusHope)、栗山天牛(Massicnsraddei)等，控制效果顯著[3-5]。目前白蠟吉丁腫腿蜂在室內(nèi)已經(jīng)進(jìn)行大規(guī)模人工繁殖，能夠滿足林業(yè)上蛀干害蟲的生物防治需要[3-7]。白蠟吉丁腫腿蜂成蟲分為有翅型和無翅型兩種，有翅型是遷飛型，在生境條件不良、營養(yǎng)狀況惡化時(shí)向外遷移。無翅型是定居型，發(fā)育進(jìn)度較快，繁殖能力較強(qiáng)，無論有翅型還是無翅型都對害蟲控制效果較好[8，9]。但在室內(nèi)規(guī)模化繁殖過程中，由于繁殖代數(shù)過多導(dǎo)致種群退化，使得有翅型雌性比例大大降低，影響了野外防治效果。因此研究導(dǎo)致翅型分化和性比變化的影響因素具有重要意義。有關(guān)昆蟲成蟲翅型分化的研究已有許多報(bào)道[10，11 ]，發(fā)現(xiàn)溫度、相對濕度、光照、食物的營養(yǎng)、不同生物型、幼蟲密度、遺傳基因等因子都有一定影響[12]。這些影響因子的作用機(jī)理可能都是直接或間接影響昆蟲的內(nèi)分泌功能，從而促進(jìn)或抑制昆蟲內(nèi)分泌器官的正常功能，最終導(dǎo)致不同翅型的分化。以往研究主要集中在溫度、濕度、光照等環(huán)境因子對昆蟲翅型的影響[13-15]，而鮮有利用化學(xué)物質(zhì)——早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂后代翅型分化和性比影響的報(bào)道[16，17]。早熟素Ⅱ[18]是一種昆蟲的抗保幼激素,能抑制昆蟲內(nèi)分泌器官的正常功能，導(dǎo)致過早變態(tài)，是從菊科(Asteraceae)藿香薊屬(AgeratumL.)的熊耳草(Ageratumhoustonianum)中分離出的氧雜萘衍生物(2,2-二甲基-6,7-二甲氧雜萘)，該物質(zhì)首次于20世紀(jì)70年代由Bowers等從觀賞植物熊耳草(Ageratumhoustorianum)中分離得到，與其同時(shí)發(fā)現(xiàn)的還有早熟素Ⅰ，由于這兩種物質(zhì)能夠使某些半翅目昆蟲提前變態(tài)，故命名為早熟素[19，20]。

本文在對白蠟吉丁腫腿蜂生物學(xué)特性及人工繁殖技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，嘗試?yán)貌煌瑵舛鹊脑缡焖靥幚聿煌g期白蠟吉丁腫腿蜂幼蟲，試圖改變其翅型分化和性比，得到最適合的適用比例和使用時(shí)間，為提高人工繁殖白蠟吉丁腫腿蜂的質(zhì)量和提高生物防治效果提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試蟲：在實(shí)驗(yàn)室人工飼養(yǎng)出來的白蠟吉丁腫腿蜂母蜂， 麻天牛幼蟲。

早熟素: 早熟素Ⅱ?yàn)镾anta Cruz Biotechnology公司生產(chǎn)。將早熟素溶于丙酮，

點(diǎn)滴白蠟吉丁腫腿蜂產(chǎn)卵后3日、5日、7日內(nèi)的幼蟲，一般每頭表面點(diǎn)滴1μl。

1.2 溶液配制

濃度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1早熟素,100 mg，用丙酮稀釋至2 mL,得50 μg·μl-1母液2 000 μl；取50 μg·μl-1母液200 μl，稀釋至2 mL, 得5 μg·μl-1母液2 000 μl。

取濃度5 μg·μl-1溶液，每頭點(diǎn)滴1 μl，點(diǎn)滴20頭，濃度50 μg·μl-1溶液，每頭點(diǎn)滴1 μl，點(diǎn)滴20頭。

1.3 試驗(yàn)方法

(1)利用中間寄主接蜂，將交配過的雌性腫腿蜂接入1.5 cm ×11.0 cm 規(guī)格的試管中,接入麻天牛幼蟲,蜂蟲比例1∶1,脫脂棉塞好管口，每一處理重復(fù)20頭；(2)等待卵孵化開始計(jì)算日齡，每天觀察麻天牛幼蟲身上的存活時(shí)間和不同時(shí)期的產(chǎn)卵、結(jié)繭、孵化、羽化情況；(3)在合適的日齡點(diǎn)滴，將事先配好的早熟素溶點(diǎn)滴在白蠟吉丁腫腿蜂卵孵化后3日、5日、7日內(nèi)的幼蟲，每頭表面點(diǎn)滴1 μl。飼養(yǎng)條件為溫度26 ℃, 光照強(qiáng)度為弱光照(8:16L:D)h,相對濕度為60%～70%(RH)的培養(yǎng)箱；(4)觀察不同濃度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1的早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂產(chǎn)卵后3日齡、5日齡、7日齡等各蟲齡的情況，并進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)新出來的成蟲數(shù)， 及其有無翅型變化和雌雄性比。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用 SPSS數(shù)據(jù)處理軟件，利用方差分析等功能。

2 結(jié)果與分析

2.1早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂幼蟲期發(fā)育歷期的影響

用不同濃度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1的早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂產(chǎn)卵后3日齡、5日齡、7日齡幼蟲，觀察各幼蟲齡發(fā)育的影響。結(jié)果顯示，5 μg·μl-1、50 μg·μl-1濃度處理5日齡幼蟲的發(fā)育期變短、與其他處理相比差異顯著。其5 μg·μl-1、50 μg·μl-1濃度處理的3、7日齡幼蟲的發(fā)育期與對照組無顯著差異。由以上結(jié)果可得結(jié)論：不同濃度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1的早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂對3、7日齡幼蟲期發(fā)育的影響較小。

Tre.1:低濃度處理3日齡幼蟲；Tre.2 低濃度處理5日齡幼蟲；Tre.3 低濃度處理7日齡幼蟲；Tre.4:高濃度處理3日齡幼蟲；Tre.5高濃度處理5日齡幼蟲；Tre.6高濃度處理7日齡幼蟲；Ck:對照組，需說明高濃度是50μg/μl，低濃度是5μg/μl,下同

F=3.076，df=6.131，p=0.008

圖1早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂幼蟲發(fā)育歷期的影響

2.2 早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂后代翅型分化的影響

由圖2可知，剛羽化出來的成蟲的翅型率與對照相比，各組均有顯著影響，比例分別為各處理的有翅率均低于對照組，其中50 μg·μl-1濃度的早熟素處理3日齡幼蟲的有翅率最低，3日齡幼蟲后代翅型與對照差異明顯，同時(shí)5 μg·μl-1濃度的早熟素處理3、7日齡幼蟲的有翅率也低于對照組。5 μg·μl-1濃度的早熟素處理5日齡幼蟲對有翅率與對照組無顯著影響。由以上結(jié)果可得結(jié)論：不同濃度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1的早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂對3-7日齡幼蟲后代有翅型分化的影響較小。

X2=22.179，df=6，sig=0.001

圖2早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂后代翅分化的影響

2.3 早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂后代性比的影響

用5 μg·μl-1， 50 μg·μl-1不同濃度的早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂后代翅型分化的作用影響雌雄性別的差異，羽化出來的成蟲中形成的雌蟲數(shù)量較多、對照差異明顯、有顯著的影響，雄蟲數(shù)量較少 、顯著的影響較低。從5 μg·μl-1，50 μg·μl-1不同濃度的早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂3-7日齡幼蟲后代性比變化圖3可以看出，5 μg·μl-1濃度的早熟素處理5、7日齡幼蟲和50 μg·μl-1濃度的早熟素處理5、7日齡幼蟲的雌蟲數(shù)量相對較多，有顯著的影響。5 μg·μl-1，50 μg·μl-1不同濃度處理的3日齡幼蟲的雌蟲數(shù)量較少，無顯著的影響。據(jù)研究表明，高濃度的早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂5、7日齡幼蟲后代雌蟲數(shù)量影響較大。

F=5.856, df=6.131, p=0.000

圖3早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂后代性比的影響

3 結(jié)論

早熟素處理對白蠟吉丁腫腿蜂后代翅型分化和性比均具有顯著影響。5 μg·μl-1、50 μg·μl-1不同濃度的早熟素處理，白蠟吉丁腫腿蜂3～7日齡幼蟲的發(fā)育期和有翅率最低，與對照差異明顯，有顯著影響，因此3～7日齡幼蟲的發(fā)育期和后代有翅型分化的影響較小。同時(shí)用5 μg·μl-1，50 μg·μl-1不同濃度的早熟素對白蠟吉丁腫腿蜂3～7日齡幼蟲后代性比的影響較大，羽化出來的成蟲中形成的雌蟲數(shù)量較多，與對照差異明顯、有顯著的影響，雄蟲數(shù)量較少。高濃度決定了成蟲翅型分化和雌雄蟲數(shù)量。本研究結(jié)果可以看出，早熟素對膜翅目白蠟吉丁腫腿蜂的研究翅型分化和性比研究者的結(jié)論并不統(tǒng)一，存在不少爭議，因此，對該方面的研究還有待更進(jìn)一步深入, 并從多角度進(jìn)行分析。

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EffectsofPrecoceneontheWing-typeandSexRatioofSelerodermuspupariae

Nuerguli·Makan1,3,Maimaitijiang·Rouzi1,2, Wang Xiaoyi1,Zhang Yanlongl,Cao Liangming1,Wei Ke1,Tang Yanlong1

(1.Institute of Forest Ecology Environment and Protection，Chinese Academy of Forestry,Chinese Academy of Forestry,Key Laboratory of Forest Protection of State Forestry Adminis tration,Xinjiang Academy of Forestry，Beijing 100091,China;2.Institute of Forest Ecology，Xinjiang Academy of Forestry，Urumqi 830063,China; 3. Xinjiang Forestry School,Urumqi 830026,China)

Q965

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.016

1005-5215(2017)09-0052-03

2017-07-26

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31370654)

努爾古麗· 馬坎(1968-)，女，新疆人,學(xué)士，高級工程師，從事森林生態(tài)與保護(hù)工作，Emailnurgul36@126.com

王小藝，研究員，博士導(dǎo)師，Email:xywang@caf.ac.cn