接種量對(duì)花絨寄甲繁殖的影響

唐艷龍，王麗娜，何浪群，張彥龍，王小藝，楊忠岐

(1. 遵義師范學(xué)院生物與農(nóng)業(yè)科技學(xué)院/貴州省赤水河流域動(dòng)物資源保護(hù)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州遵義 563002； 2. 中國(guó)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(guó)家林業(yè)和草原局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100091)

花絨寄甲Dastarcushelophoroides屬鞘翅目寄甲科，原名花絨堅(jiān)甲，又名花絨穴甲、木蜂寄甲，后中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院楊忠岐教授根據(jù)其寄生性習(xí)性，將其中文名更名為花絨寄甲(魏建榮等，2007；Yangetal., 2014)?；ńq寄甲是我國(guó)多種天牛類(lèi)重大蛀干害蟲(chóng)的主要天敵(秦錫祥和高瑞桐，1988；魏建榮等，2007；Yangetal., 2014)，對(duì)抑制天牛的發(fā)生有重要作用(Yangetal., 2014; 楊忠岐等，2018)?？杉纳珊痔炫onochamusalternatus、栗山天牛Massicusraddei、星天牛Anoplophorachinensis、云斑天牛Batoceralineolata、光肩星天牛A.glabripennis、銹色粒肩天牛Aprionaswainsoni等害蟲(chóng)的幼蟲(chóng)和蛹(Yangetal., 2014; 楊忠岐等，2018)。花絨寄甲在我國(guó)廣泛分布，最北見(jiàn)于吉林省梅河口市(高峻崇等，2003)，最南見(jiàn)于廣東省深圳市(黃煥華等，2003)，最西見(jiàn)于寧夏中寧(黃大莊等，2008)，后被引入甘肅和新疆，依然可以存活(周嘉熹等，1985)。魏建榮等(2010)測(cè)定了花絨寄甲的過(guò)冷卻點(diǎn)，表明其野外種群的過(guò)冷卻點(diǎn)平均為-23.9℃，最低可達(dá)到-27.3℃，表明花絨寄甲在我國(guó)具有廣泛的適應(yīng)性。國(guó)外僅日本報(bào)道有花絨寄甲分布(URANO, 2003)。

雖然花絨寄甲在我國(guó)廣泛分布，但其自然種群數(shù)量一般偏低，如2002年發(fā)現(xiàn)寄生栗山天牛的花絨寄甲一共只采集到了350頭(高峻崇等，2003)，而寄生松褐天牛的花絨寄甲一般一株樹(shù)也就幾頭(黃煥華等，2003)。當(dāng)林間天牛種群數(shù)量較大的時(shí)候，花絨寄甲的種群數(shù)量也會(huì)隨之增加。為有效控制天牛的種群密度，需人工繁育大量的花絨寄甲并釋放到林間。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)花絨寄甲的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性(秦錫祥和高瑞桐，1988；魏建榮等, 2007；2008；2010；李有忠等，2009)、幼蟲(chóng)人工飼料(尚梅等，2009)等多方面開(kāi)展了研究，掌握了花絨寄甲的基本特征及其人工繁育技術(shù)(王志華等，2018；張雪，2018)。在解決花絨寄甲成蟲(chóng)人工飼料的技術(shù)問(wèn)題，獲得大量卵之后，把花絨寄甲幼蟲(chóng)接到大麥蟲(chóng)蛹體時(shí)，控制合適的接種量，又成為提高花絨寄甲繁殖數(shù)量和繁殖質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。因此，開(kāi)展本研究可為高效繁育花絨寄甲提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)所用大麥蟲(chóng)為淘寶網(wǎng)所購(gòu)，花絨寄甲為國(guó)家林業(yè)局貴州省天敵繁育中心提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1替代寄主的準(zhǔn)備

選擇健康活躍、質(zhì)量大小相近的大麥蟲(chóng)蛹(化蛹時(shí)間為1 d內(nèi))作為替代寄主。

1.2.2花絨寄甲種蟲(chóng)的準(zhǔn)備

將上述花絨寄甲(來(lái)源于原始寄生松褐天牛的個(gè)體在室內(nèi)人工繁育的種群)卵卡放入黑色密封盒內(nèi)，放入溫度27℃，相對(duì)濕度60%的培養(yǎng)箱內(nèi)，每日觀察，待幼蟲(chóng)孵化后(孵化時(shí)間為1 d內(nèi))，選擇爬行較快，健康的幼蟲(chóng)接種。

1.2.3接種方法

用毛筆將花絨寄甲幼蟲(chóng)接到大麥蟲(chóng)蛹體上，每個(gè)蛹體分別接入4、6、8、10、12、14和16頭幼蟲(chóng)，裝進(jìn)透明試管中，用棉塞堵口，每個(gè)接種量重復(fù)30次。

1.2.4觀察數(shù)據(jù)

將接種好的花絨寄甲放入溫度27℃，濕度60%的光照培養(yǎng)箱中，光周期L ∶D=16 h ∶8 h，光照強(qiáng)度為3 000 Lux。每天早晚各觀察1次，間隔時(shí)間為12 h，觀察記錄從接種到發(fā)育成老熟幼蟲(chóng)(老齡幼蟲(chóng)胸足退化，腹部變得特別肥大，頭、胸部很小，呈蛆形)的時(shí)間，記錄為幼蟲(chóng)歷期，從老熟幼蟲(chóng)開(kāi)始結(jié)繭到成蟲(chóng)羽化的時(shí)間，記錄為蛹?xì)v期，并記錄每管的結(jié)繭數(shù)、羽化數(shù)，稱(chēng)量每管所有成蟲(chóng)的總重量(使用梅特勒電子天平，精確到0.0001)等數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)繭率(%)=(結(jié)繭數(shù)/接種數(shù))×100、羽化率(%)=(羽化數(shù)/結(jié)繭數(shù))×100、繁殖率(%)=(羽化數(shù)/接種數(shù))×100和單頭重=總重量/子代數(shù)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用DPS處理，用單因素方差分析，LSD法多重比較各組數(shù)據(jù)間的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 接種量對(duì)花絨寄甲幼蟲(chóng)歷期和蛹?xì)v期的影響

花絨寄甲的幼蟲(chóng)歷期平均在11.8～13.1 d范圍。不同接種量下花絨寄甲幼蟲(chóng)歷期差異顯著(F=4.971, df=6, 195,P<0.0001)(圖1)。當(dāng)接種花絨寄甲的數(shù)量分別為4、6、8、10、12頭/個(gè)時(shí)，幼蟲(chóng)歷期沒(méi)有顯著差異，分別為13.1、13.0、12.7、12.6、12.8 d，接種數(shù)為4頭/個(gè)和6頭/個(gè)時(shí)幼蟲(chóng)歷期大于13 d，而當(dāng)接種數(shù)為14頭/個(gè)和16頭/個(gè)，幼蟲(chóng)歷期天數(shù)明顯縮短，少于12 d，與前幾組差異顯著。

圖1 不同接種量下花絨寄甲的幼蟲(chóng)歷期Fig.1 Larval stage of Dastarcus helophoroides in different inoculation number注：圖中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，不同小寫(xiě)字母表示在5%水平差異顯著，下同。Note: Data are mean±SD, different letters on the coulumn indicate significant difference (P<0.05), the same below.

花絨寄甲的蛹?xì)v期在28～33 d(圖2)。隨著接種量的增加，花絨寄甲蛹?xì)v期逐漸縮短，且各處理之間差異顯著(F=20.383, df=6, 195,P<0.0001)。當(dāng)接種量為4頭/個(gè)或6頭/個(gè)時(shí)，蛹?xì)v期最長(zhǎng)，平均超過(guò)33 d。接種數(shù)在8、10、12頭/個(gè)時(shí)，3組的蛹?xì)v期平均在30～31 d，無(wú)顯著差異，與前兩組相比，花絨寄甲蛹?xì)v期顯著縮短。當(dāng)接種數(shù)大于12頭/個(gè)，花絨寄甲蛹?xì)v期縮短到28～29 d，與前幾組差異顯著。

圖2 不同接種量下花絨寄甲的蛹?xì)v期Fig.2 Pupa stage of Dastarcus helophoroides in different inoculation number

2.2 接種量對(duì)花絨寄甲結(jié)繭數(shù)和結(jié)繭率的影響

隨接種量增多，花絨寄甲的結(jié)繭數(shù)增多，各組之間差異顯著(F=21.297, df=6, 195,P<0.0001)(表1)。接種4頭/個(gè)、6頭/個(gè)時(shí)，花絨寄甲結(jié)繭數(shù)最少，平均結(jié)繭數(shù)在3個(gè)左右。接種數(shù)在8頭/個(gè)或10頭/個(gè)時(shí)，平均結(jié)繭數(shù)為4個(gè)左右，與其他幾組差異顯著。當(dāng)接種數(shù)大于12頭時(shí)，如14頭/個(gè)、16頭/個(gè)時(shí)結(jié)繭數(shù)量最多，平均數(shù)量接近7個(gè)，顯著多于其他處理。

隨接種量的增加，結(jié)繭率呈顯著下降趨勢(shì)(F=7.013, df=6, 195,P<0.0001)。當(dāng)接種數(shù)為4頭/個(gè)時(shí)，結(jié)繭率最高，可達(dá)72.3%，顯著高于其他處理。接種數(shù)為6、8、10、12和14頭/個(gè)時(shí)，結(jié)繭率無(wú)顯著差異，結(jié)繭率分別為49.5%、53.7%、45.3%、54.3%和46.3%，16頭/個(gè)時(shí)，結(jié)繭率最低，為43.1%。

表1 接種量對(duì)花絨寄甲結(jié)繭數(shù)、結(jié)繭率、羽化數(shù)、羽化率及成功率的影響

2.3 接種量對(duì)花絨寄甲羽化數(shù)和羽化率的影響

隨著接種量的增加，成蟲(chóng)的羽化數(shù)量顯著增加(F=20.317, df=6, 195,P<0.0001)(表1)。接種4頭/個(gè)和6頭/個(gè)時(shí)，兩組之間差異不顯著，平均羽化數(shù)為2～3頭。當(dāng)接種數(shù)為8頭/個(gè)、10頭/個(gè)時(shí)，羽化數(shù)平均超過(guò)4頭。接種數(shù)為12頭/個(gè)時(shí)，平均羽化數(shù)為5.6頭。接種14頭/個(gè)和16頭/個(gè)時(shí)，羽化數(shù)最高，均接近7頭。

7個(gè)實(shí)驗(yàn)組花絨寄甲的羽化率均較高，平均在94.4%～100%，各組間差異較小(F=1.464, df=6, 195,P=0.1927)(表1)。其中，接種8頭/個(gè)和14頭/個(gè)的處理，其羽化率最高，為100%，接種6頭/個(gè)的，羽化率最低，為94.4%。

2.4 接種量對(duì)花絨寄甲繁育成功率的影響

繁育成功率隨著花絨寄甲接種量的增多呈下降趨勢(shì)(F=6.728, df=6, 195,P<0.0001)(表1)。接種數(shù)為4頭/個(gè)時(shí)，花絨寄甲的繁育成功率最高，為71.4%，與其他組差異顯著；接種6、8、12、14、16頭/個(gè)，成功率分別為49.5%、53.7%、52.5%、46.7%、43.7%，且差異不顯著。接種數(shù)為10頭/個(gè)時(shí)，繁育成功率最低，為42.2%。

2.5 接種量對(duì)花絨寄甲的成蟲(chóng)總重量和單頭重的影響

隨接種量增多，花絨寄甲成蟲(chóng)總重量呈顯著增加趨勢(shì)(F=8.141, df=6, 146,P<0.0001)。當(dāng)接種數(shù)為4頭/個(gè)和6頭/個(gè)時(shí)，其總重量最低，分別為0.098 g和0.105 g；當(dāng)接種數(shù)為14頭/個(gè)時(shí)，其總重量最高，為0.158 g；當(dāng)接種數(shù)為8、10、12和16頭/個(gè)時(shí)，平均總重量在0.134～0.142 g之間，差異較小(見(jiàn)圖3)。

圖3 不同接種量下花絨寄甲的成蟲(chóng)總重量Fig.3 Total adult weight of Dastarcus helophoroides in different inoculation number

接種量對(duì)花絨寄甲成蟲(chóng)單頭重有顯著影響(F=20.83, df=6, 195,P<0.0001)。接蟲(chóng)數(shù)越少，花絨寄甲的單頭重越大。接種數(shù)為4頭/個(gè)和6頭/個(gè)時(shí)，花絨寄甲的成蟲(chóng)單頭重最大，平均為0.035 g。接種數(shù)為14頭/個(gè)和16頭/個(gè)時(shí)，單頭重最小，分別為0.024 g和0.023 g，顯著低于其他組。當(dāng)接種量在8、10、12頭/個(gè)時(shí)，單頭重分別為0.032 g、0.033 g和0.028 g(見(jiàn)圖4)。

圖4 不同接種量下花絨寄甲的成蟲(chóng)單頭重Fig.4 Single adult weight of Dastarcus helophoroides in different inoculation number

3 討論與結(jié)論

天敵昆蟲(chóng)有一定的跟隨效應(yīng)，花絨寄甲亦不例外(唐艷龍等，2018)。在實(shí)際應(yīng)用中，指望害蟲(chóng)大發(fā)生后的自然天敵來(lái)控制害蟲(chóng)是不現(xiàn)實(shí)的。對(duì)于天牛類(lèi)害蟲(chóng)而言，需要在害蟲(chóng)種群數(shù)量較少時(shí)就采取防治措施，這就需要把人工繁育的大量天敵昆蟲(chóng)釋放到林間防治害蟲(chóng)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，假如需要繁育花絨寄甲種蟲(chóng)，每頭寄主接較少的花絨寄甲最為有利，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)每頭寄主只接4頭天敵時(shí)，雖然數(shù)量較少，但繁育出來(lái)的花絨寄甲個(gè)體最大。如果需要繁育大量花絨寄甲做為天敵使用，則比較適宜的接種量是8頭，這樣繁殖出來(lái)的成蟲(chóng)雖然不是最多，但個(gè)體也比較大。

一般來(lái)說(shuō)，在同一替代寄主上接入過(guò)多的花絨寄甲，使得替代寄主的營(yíng)養(yǎng)不能使花絨寄甲幼蟲(chóng)充分發(fā)育而提前結(jié)束幼蟲(chóng)歷期和蛹?xì)v期，這直接導(dǎo)致其子代個(gè)體較小，本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與此推斷一致，當(dāng)接種比例為14頭/個(gè)和16頭/個(gè)時(shí)，其幼蟲(chóng)歷期和蛹?xì)v期均顯著縮短，子代單頭重最小，分別只有0.024 g和0.023 g。有意思的是，即使花絨寄甲營(yíng)養(yǎng)不足，其仍然能夠完成發(fā)育，有些小個(gè)體的花絨寄甲只有大個(gè)體成蟲(chóng)的一半大小。目前尚不清楚，這種小個(gè)體的花絨寄甲是否能正常產(chǎn)卵及其產(chǎn)卵能力如何，但本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，在寄主營(yíng)養(yǎng)充足的情況下，其子代個(gè)體均較大，只有在營(yíng)養(yǎng)不足的情況下，才會(huì)出現(xiàn)小個(gè)體的花絨寄甲。這提示在繁育花絨寄甲的過(guò)程中，不能一味追求數(shù)量的多少，而忽略了質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，接種量對(duì)花絨寄甲結(jié)繭率影響很大，而對(duì)羽化率影響較小。當(dāng)接種量為4頭/個(gè)時(shí)，結(jié)繭率最高，可達(dá)75%。其他處理下，結(jié)繭率只有50%左右。而羽化率在94.4%～100%之間。這說(shuō)明花絨寄甲幼蟲(chóng)期死亡率較高，特別是寄主營(yíng)養(yǎng)不足的情況下，而蛹期死亡率較低。另外，可以看出，影響花絨寄甲幼蟲(chóng)死亡的不僅僅是寄主營(yíng)養(yǎng)，在接種量為6頭/個(gè)和8頭/個(gè)時(shí)，其死亡率也接近50%。因此，可能還存在其他因素，影響了花絨寄甲幼蟲(chóng)的存活，具體還需要后續(xù)研究才能明確。

當(dāng)前，針對(duì)不同的天牛類(lèi)害蟲(chóng)，我國(guó)已經(jīng)建立了10余個(gè)天敵繁育中心，每年繁育幾千萬(wàn)頭不同生物型的花絨寄甲成蟲(chóng)和大量的卵來(lái)防治天牛類(lèi)蛀干害蟲(chóng)(楊忠岐等，2018)。但這些天敵的數(shù)量仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足當(dāng)前需要，當(dāng)前我國(guó)松褐天牛、光肩星天牛、星天牛等仍呈高發(fā)態(tài)勢(shì)。這一方面，依賴(lài)于人工飼料的應(yīng)用，雖然當(dāng)前已有花絨寄甲幼蟲(chóng)的人工飼料，但在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用仍然較少。另一方面，急需要解決人工繁育花絨寄甲的機(jī)械化過(guò)程，才能進(jìn)一步提高花絨寄甲的產(chǎn)量，進(jìn)而降低花絨寄甲的成本，以發(fā)揮花絨寄甲在天牛防治過(guò)程中的作用。

隨著花絨寄甲的大量應(yīng)用，人工繁育花絨寄甲的質(zhì)量評(píng)價(jià)亟需解決?；ńq寄甲成蟲(chóng)的個(gè)體大小、壽命和產(chǎn)卵能力，成蟲(chóng)的儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)和溫濕度條件，產(chǎn)品的包裝方式和運(yùn)輸條件等都需要進(jìn)一步研究明確，為規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化繁育花絨寄甲等天敵昆蟲(chóng)提供依據(jù)。另外，已有研究表明，花絨寄甲已經(jīng)因寄主的不同產(chǎn)生了分化(姜媛等，2019)，當(dāng)前已在松褐天牛、光肩星天牛、銹色粒肩天牛、栗山天牛、云斑天牛和星天牛等害蟲(chóng)上發(fā)現(xiàn)了自然寄生的不同生物型花絨寄甲(Yangetal., 2014; 楊忠岐等，2018)，原發(fā)現(xiàn)于松褐天牛的花絨寄甲對(duì)松褐天牛的寄生效率更高，對(duì)其他天牛的寄生能力要低一些(Weietal., 2009)，這6種生物型花絨寄甲對(duì)其他天牛的寄生效率也有差異(門(mén)金等，2017)。所以在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)選用合適的生物型花絨寄甲來(lái)防治靶標(biāo)害蟲(chóng)。一直以來(lái)，昆蟲(chóng)生物種的形成主要以生殖隔離和地理隔離為主，這種因寄主不同導(dǎo)致的物種種內(nèi)變異是否會(huì)導(dǎo)致新物種的形成，值得深入研究。