儲存條件對花絨寄甲成蟲壽命及產(chǎn)卵量的影響

仇蘭芬，仲 麗，邵金麗，王建紅，李 廣，車少臣，魏建榮

(1. 北京市園林科學(xué)研究院/園林綠地生態(tài)功能評價與調(diào)控技術(shù)北京市重點(diǎn)實驗室，北京 100102； 2. 河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河北保定 071002)

天牛類林木蛀干害蟲對我國的森林生態(tài)、林業(yè)生產(chǎn)造成重大危害?；ńq寄甲DastarcushelophoroidesFairmaire是天牛類蛀干害蟲的主要天敵昆蟲，在我國分布較廣(秦錫祥和高瑞桐，1988；楊忠岐，2004；魏建榮等，2009)，自然條件下一般寄生天牛的老熟幼蟲和蛹，且寄生率較高(Yangetal.，2011；唐艷龍等，2012；張艷龍等，2014)?；ńq寄甲一生中能產(chǎn)生大量的卵，孵化后其1齡闖蚴型幼蟲通過爬行找到寄主進(jìn)行寄生，因此在林間釋放花絨寄甲卵能夠達(dá)到一定的控制效果(Yangetal.，2011)。然而，由于花絨寄甲1齡幼蟲的擴(kuò)散距離有限，以及卵和1齡幼蟲缺乏躲避敵害的能力，因此單純通過釋放花絨寄甲卵控制天牛的危害，其效果低于釋放成蟲的效果(吳東生等，2017；仇蘭芬等，2019)。近年來，花絨寄甲的人工規(guī)模化繁育技術(shù)越來越成熟(雷瓊等，2005；楊忠岐等，2012)，為野外釋放花絨寄甲成蟲防治天牛類蛀干害蟲奠定了堅實基礎(chǔ)。

相比一般昆蟲，花絨寄甲成蟲的壽命較長(楊忠岐等，2012；屈赟等，2015)，因此作為天敵昆蟲商品來說，其具有較長貨架期的優(yōu)點(diǎn)。由于壽命長，不同年齡階段的花絨寄甲成蟲產(chǎn)卵情況不同，在野外的存活情況也不相同，因此選擇適宜成蟲日齡在林間進(jìn)行釋放是關(guān)系到生物防治能否成功的關(guān)鍵因素之一。

通過低溫儲存積累一定數(shù)量的天敵昆蟲，從而滿足防治中大量釋放的需要，是當(dāng)前天敵昆蟲保存中常用的方法(李曉娟等，2011；陳禮生等，2014；陳元生等，2018)。經(jīng)儲存后釋放到野外的花絨寄甲成蟲，其產(chǎn)卵及存活能力決定了其對天牛類害蟲的控制能力。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，研究了成蟲儲存溫度和時長對其壽命及產(chǎn)卵量的影響，旨在更好地指導(dǎo)花絨寄甲的生產(chǎn)及應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用花絨寄甲成蟲由北京市園林科學(xué)研究院園林植保所飼養(yǎng)所得，其在野外的原寄主為光肩星天牛，收集同一天內(nèi)羽化的花絨寄甲成蟲作為試驗材料。

1.2 試驗方法

1.2.1飼喂對花絨寄甲保存期間死亡率的影響

選擇試驗備用的花絨寄甲成蟲，分為飼喂5 d和未飼喂2個處理。將上述2個處理的花絨寄甲成蟲分別置于(16±1)℃、(12±1)℃、(8±1)℃和(4±1)℃培養(yǎng)箱內(nèi)(光周期為全暗，相對濕度為60%)，保存期間未飼喂。每7 d記錄1次花絨寄甲成蟲死亡數(shù)量。每個處理4次重復(fù)，每個重復(fù)100頭成蟲。

1.2.2冷藏時長對花絨寄甲產(chǎn)卵量和死亡率的影響

根據(jù)1.2.1確定了花絨寄甲成蟲的最適保存溫度。將同期羽化的一批花絨寄甲成蟲置于(12±1)℃(光周期為全暗，相對濕度為60%)下分別冷藏30、60、90、120、150、240、360和420 d，然后將上述不同儲存時間的花絨寄甲成蟲置于(26±1)℃(光周期為全暗，相對濕度為60%)下，每7 d記錄1次成蟲的死亡數(shù)量、產(chǎn)卵量。每個處理3個重復(fù)，每個重復(fù)70頭試蟲。

1.3 數(shù)據(jù)處理

死亡率數(shù)據(jù)經(jīng)過平方根反正弦轉(zhuǎn)換，使之達(dá)到方差齊性要求后再采用IBM SPSS 20軟件進(jìn)行方差分析及LSD顯著性檢驗。圖表中數(shù)據(jù)均為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(SE)，Excel 2013軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼喂對花絨寄甲成蟲保存期死亡率的影響

16℃時，飼喂5 d后儲存的花絨寄甲成蟲保存至第5周時，死亡率顯著升高至11%，第8周時升至27.25%，未飼喂的花絨寄甲成蟲第9周死亡率最高為15.5%，累積死亡率為45.75%(圖1-A)。經(jīng)9周的保存，飼喂的花絨寄甲成蟲累積死亡率為94%，未飼喂的花絨寄甲成蟲累積死亡率為45.75%，二者差異顯著(F1,6=176.07，P<0.001)。12℃時，飼喂5 d后儲存的花絨寄甲成蟲保存至第13周時死亡率最高為10.75%，而未飼喂的花絨寄甲成蟲保存至第12周時死亡率最高為3.25%(圖1-B)。經(jīng)13周保存，飼喂的花絨寄甲成蟲累積死亡率為40.75%，未飼喂的花絨寄甲成蟲累積死亡率為10.5%，二者差異顯著(F1,6=57.42，P<0.001)。8℃時，飼喂5 d后儲存的花絨寄甲成蟲保存至第11周時死亡率最高為15%，而未飼喂的花絨寄甲成蟲保存至11周時的死亡率最高為7.25%(圖1-C)。經(jīng)13周保存，飼喂的花絨寄甲成蟲累積死亡率為82%，而未飼喂的花絨寄甲成蟲累積死亡率為25.75%，二者差異顯著(F1,6=94.50，P<0.001)。4℃時，飼喂5 d后儲存的花絨寄甲成蟲保存至13周時死亡率最高為14.5%，而未飼喂的花絨寄甲成蟲保存至13周時死亡率最高為11.5%(圖1-D)。經(jīng)13周保存，飼喂的花絨寄甲成蟲累積死亡率為65.75%，未飼喂的花絨寄甲成蟲累積死亡率為53.25%，二者差異不顯著(F1,6=5.29，P=0.06)。

因此，花絨寄甲成蟲在16℃、12℃、8℃條件下保存，保存前飼喂的成蟲死亡率均高于未飼喂的花絨寄甲成蟲(圖2)，這表明保存前未飼喂有利于新羽化花絨寄甲成蟲的保存。在不同保存溫度下，其累積死亡率均為16℃>8℃>4℃>12℃。因此，12℃是適于花絨寄甲成蟲保存的溫度，且未飼喂更利于其存活。

圖1 不同溫度下飼喂對花絨寄甲成蟲死亡率的影響Fig.1 Influence of feeding on mortality of Dastarcus helophoroides at different temperature

圖2 花絨寄甲成蟲在不同溫度下飼喂與否的累積死亡率Fig.2 Cumulative mortality rates of Dastarcus helophoroides adults between five-days feeding population and no feeding population at different storing temperatures 注：圖中數(shù)據(jù)為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，柱頂不同小寫字母表示在5%水平差異顯著圖4和圖6同。Note: Data were means±SE. Different lowercase letters on bars indicate significant difference at P<0.05 level, by LSD multiple range test. Same to Fig.4 and Fig.6.

雙因素方差分析結(jié)果顯示，飼喂與未飼喂間的成蟲死亡率差異極顯著(P<0.01)，不同溫度處理間差異極顯著(P<0.01)，且二者之間具有顯著的交互作用(表1)。

2.2 低溫儲存時長對花絨寄甲產(chǎn)卵量的影響

經(jīng)歷不同的儲存時間后，花絨寄甲的產(chǎn)卵量均隨時間變化呈現(xiàn)先升后降的規(guī)律(圖3)，并且不同保存時間的花絨寄甲成蟲產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵期、產(chǎn)卵量、產(chǎn)卵高峰等均不同。

低溫儲存30 d后取出的花絨寄甲產(chǎn)卵期為第2～22周，第7～9周為產(chǎn)卵高峰期，最高產(chǎn)卵量約3 000粒；儲存60 d后的花絨寄甲產(chǎn)卵期為第3～23周，第8周為其產(chǎn)卵高峰周，最高產(chǎn)卵量約5 000粒；儲存90 d后的花絨寄甲產(chǎn)卵期為第2～21周，第7周為其產(chǎn)卵高峰周，最高產(chǎn)卵量約4 800粒；儲存120 d后的花絨寄甲產(chǎn)卵期為第2～19周，第8周為產(chǎn)卵高峰周，最高產(chǎn)卵量約4 000粒；儲存150 d后的花絨寄甲產(chǎn)卵期為第1～18周，第7周為產(chǎn)卵高峰周，最高產(chǎn)卵量約4 000粒；儲存240 d后的花絨寄甲產(chǎn)卵期為第3～19周，第8周為產(chǎn)卵高峰周，最高產(chǎn)卵量約4 000粒；儲存360 d后花絨寄甲產(chǎn)卵期為第6～8周，第8周為產(chǎn)卵高峰周，最高產(chǎn)卵量約3 000粒；儲存420 d后的花絨寄甲產(chǎn)卵期為第6～13周，第7周為產(chǎn)卵高峰周，最高產(chǎn)卵量約2 000粒。上述結(jié)果表明，花絨寄甲儲存時間越長，其產(chǎn)卵期越短，產(chǎn)卵量越小。第7～9周的產(chǎn)卵量最高，為成蟲的第1個產(chǎn)卵高峰期；第11～13周為成蟲的第2個產(chǎn)卵高峰；13周之后產(chǎn)卵量逐漸降低。除保存60 d的成蟲以外，其余保存時長的成蟲到19周以后幾乎不再產(chǎn)卵。

表1 飼喂和儲存溫度對成蟲累積死亡率影響的雙因素方差分析表

圖3 冷藏不同時長的花絨寄甲平均每雌產(chǎn)卵量(粒)Fig.3 Average egg laid numbers of per Dastarcus helophoroides female after stored different period of adults at 12℃

成蟲經(jīng)不同保存期后的累積產(chǎn)卵量不同，總體表現(xiàn)出隨著儲存時間延長產(chǎn)卵量下降的趨勢(圖4)。低溫儲存30 d的成蟲累積產(chǎn)卵量為25.94×103粒，低溫儲存60 d后的成蟲累積產(chǎn)卵量為48.76×103粒，低溫儲存90 d的成蟲累積產(chǎn)卵量為36.03×103粒，低溫儲存120 d的成蟲累積產(chǎn)卵量為34.85×103粒，低溫儲存150 d的成蟲累積產(chǎn)卵量為31.32×103粒，低溫儲存240 d的成蟲累積產(chǎn)卵量為20.73×103粒，低溫儲存360 d的成蟲累積產(chǎn)卵量為13.32×103粒，低溫儲存420 d的成蟲累積產(chǎn)卵量為7.83×103粒。各儲存時長的累積產(chǎn)卵量差異顯著(F7,16=83.12,P<0.001)。儲存60 d的花絨寄甲產(chǎn)卵量最高，其次為儲存90、120、150、30、240和360 d的花絨寄甲，而儲存420 d的花絨寄甲累積產(chǎn)卵量最低。

圖4 儲存不同時長的花絨寄甲累積產(chǎn)卵量Fig.4 Cumulative egg laid numbers of per Dastarcus helophoroides female among different stored periods of adults at 12℃

圖5 12℃下不同儲存時長的花絨寄甲累積死亡率Fig.5 Cumulative mortality rates of Dastarcus helophoroides adults when they stored in the different periods at 12℃

2.3 低溫儲存時長對花絨寄甲成蟲壽命的影響

儲存時長120 d以內(nèi)的花絨寄甲成蟲，累積死亡率分別為45.5%、38%、47.5%和45.5%，均低于50%(圖5)，且隨著儲存時間的延長累積死亡率升高，其中儲存60 d的死亡率最低。保存150 d以上的花絨寄甲成蟲，累積死亡率均在50%以上，分別為59.5%、76%、68%和89%，其中儲存420 d的花絨寄甲飼養(yǎng)到第23周時累積死亡率達(dá)到100%。各處理間的累積死亡率差異顯著(F7,16=36.32,P<0.001，圖6)。

圖6 12℃下不同儲存時長的花絨寄甲累積死亡率Fig.6 Cumulative mortality rates of Dastarcus helophoroides adults between different stored periods at 12℃

3 結(jié)論與討論

目前，生產(chǎn)中常用花絨寄甲成蟲或卵防治光肩星天牛Anoplophoraglabripennis、星天牛Anoplophorachinensis、松褐天牛MonochamusalternatusHope等蛀干害蟲。為了積累一定的天敵數(shù)量滿足不同時期釋放的需要，生產(chǎn)單位需要把花絨寄甲成蟲或卵在一定條件下進(jìn)行長期保存。對于花絨寄甲卵的保存技術(shù)已有一些報道(陳元生等，2018；路紀(jì)芳等，2019)，而對于花絨寄甲成蟲的保存研究尚未見報道。

低溫儲存是天敵昆蟲保存的常用方法之一，保存期間的溫度、時間、方法等對于天敵的存活、生殖、搜索、寄生等均有一定的影響(陳元生等，2018；路紀(jì)芳等，2019)?；ńq寄甲成蟲具有較強(qiáng)的耐寒能力(魏建榮等，2008；魏可等，2015)，且壽命較長，能夠長期保存。已有研究顯示，在實驗室條件下(22.35±4.72)℃下可存活12年，且能夠持續(xù)產(chǎn)卵，但羽化后第4年產(chǎn)卵量明顯降低(蘇建明等，2016)。本研究結(jié)果也證明，花絨寄甲成蟲12℃下可以保存360 d以上，其中保存60 d的成蟲產(chǎn)卵量最高，但隨著保存時長增加，產(chǎn)卵量下降。與12℃相比，16℃、8℃、4℃下均不利于花絨寄甲成蟲的長期保存。然而，很多使用單位無法提供低溫儲存條件，只能將其置于室溫下短期保存，由于16℃保存4個周以后死亡率開始增加，可以推斷在室溫條件下且不進(jìn)行飼喂短期保存是可以的?？梢娀ńq寄甲成蟲相比較卵卡也更適于長途運(yùn)輸，如果在成蟲運(yùn)輸過程中采取加入冰塊、降低包裝密度等措施，對于成蟲的運(yùn)輸更為有利。

此外，花絨寄甲成蟲的保存壽命也受到溫度、時長及飼喂的影響。未飼喂的花絨寄甲直接進(jìn)行冷藏保存更有利于其存活，其死亡率低于飼喂的花絨寄甲。通過對比花絨寄甲成蟲在(16±1)℃、(12±1)℃、(8±1)℃和(4±1)℃下保存不同時長的存活率，12℃下的死亡率最低，隨成蟲保存時長的增加，花絨寄甲的壽命逐漸縮短?？梢姡４鏈囟雀?16℃)或低(8℃、4℃)均不利于成蟲的長期保存，這可能是由于在不適合的溫度下，花絨寄甲成蟲消耗過多的營養(yǎng)，不利于其存活。上述研究結(jié)果為天敵生產(chǎn)單位保存花絨寄甲成蟲、延長成蟲的貨架期打下了理論基礎(chǔ)，也為天牛防治需要釋放花絨寄甲的具體時間、釋放數(shù)量等提供技術(shù)指導(dǎo)，以達(dá)到生物防治的最大效益化。

對于成蟲為何在沒有補(bǔ)充營養(yǎng)條件的情況下反而存活率較高，一種可能是成蟲飼料并不適合，另一種可能則是花絨寄甲成蟲本身的代謝率不高，在攝入食物后進(jìn)行冷藏，在低溫條件下其食物沒有進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)化，反而在昆蟲體內(nèi)產(chǎn)生一些有毒的物質(zhì)，影響了成蟲的壽命。

花絨寄甲作為多種天牛的優(yōu)勢天敵，在很多地方得到應(yīng)用，對多種天牛表現(xiàn)出較好的控制作用，被證明是一種控制光肩星天牛、星天牛等的有效天敵。本研究結(jié)果也證實不同冷藏時長的花絨寄甲成蟲釋放到林間后會存在存活率、生殖力不同，從而影響到天牛的生物防治效果。但目前在天敵昆蟲的生產(chǎn)和應(yīng)用中均未考慮保存時長對天敵防治效果的影響，這可能是造成花絨寄甲當(dāng)前生物防治效果不穩(wěn)定的一個因素。因此，根據(jù)該試驗結(jié)果，通過對不同保存時長花絨寄甲存活率和生殖力的估計，可以為花絨寄甲成蟲的釋放量、釋放時間等提供指導(dǎo)，避免天敵使用不科學(xué)，造成防治效果差或浪費(fèi)天敵的情況發(fā)生。