室內(nèi)人工飼養(yǎng)4代花絨寄甲的繁殖生物學(xué)1)

姜嫄 張翌楠 李志強(qiáng)

(北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，北京，102442)

松褐天牛(Monochamusalternatus)不僅是一類(lèi)重要的蛀干害蟲(chóng)，對(duì)林木危害嚴(yán)重，而且也是松材線蟲(chóng)的傳播媒介[1]?；ńq寄甲作為松褐天牛的天敵昆蟲(chóng)，由于其對(duì)天牛的防治效果顯著，近年來(lái)越來(lái)越受到重視，花絨寄甲可以寄生松褐天牛的老熟幼蟲(chóng)、蛹和剛羽化的成蟲(chóng)。因此，在自然界中花絨寄甲是寄生天牛類(lèi)蛀干害蟲(chóng)蛹和老熟幼蟲(chóng)的重要天敵昆蟲(chóng)。

花絨寄甲作為天敵昆蟲(chóng)在室內(nèi)被大量人工繁育。將野生的花絨寄甲成蟲(chóng)采回，用替代寄主及人工飼料在室內(nèi)飼養(yǎng)多代后，對(duì)其繁殖生物學(xué)的影響尚不明確，且在室內(nèi)人工繁育過(guò)程中，大多利用大麥蟲(chóng)(Zophobasatratus)作為替代寄主[2-5]。本研究選用麻天牛(Thyestillagebleri)幼蟲(chóng)作為替代寄主，該蟲(chóng)屬鞘翅目(Coleoptera)、天牛科(Cerambycidae)，分布在北京、河北、河南、山東、山西、陜西和江蘇等地[6]，寄主有大麻(Cannabissativa)、苘麻(Abutilontheophrasti)、苧麻(Boehmerianivea)等，幼蟲(chóng)鉆入麻莖里蛀食莖部或成蟲(chóng)取食麻葉、嫩頭，影響麻株生長(zhǎng)發(fā)育且易被風(fēng)刮倒，影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。麻天牛目前在花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)市場(chǎng)上比較常見(jiàn)，大多被用來(lái)飼喂觀賞性寵物，如：魚(yú)、鳥(niǎo)、蜥蜴等。筆者將野外采回的寄生松褐天牛的花絨寄甲種群人工繁育4代，觀察并記錄每代的生物學(xué)特性，以期對(duì)人工大量繁育花絨寄甲技術(shù)及其室內(nèi)繁育多代后是否會(huì)出現(xiàn)退化等生物學(xué)特性研究提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

花絨寄甲原始種成蟲(chóng)采自浙江省寧波市森防森檢站(30°3′N(xiāo),121°32′E)馬尾松(Pinusmassoniana)上。原始寄主松褐天牛幼蟲(chóng)采集于寧波馬尾松死樹(shù)中，替代寄主麻天牛幼蟲(chóng)購(gòu)買(mǎi)于天津花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)市場(chǎng)，二者在北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院生物防治研究所(0±5)℃條件下保存，備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 花絨寄甲成蟲(chóng)飼養(yǎng)

將野外采集的花絨寄甲成蟲(chóng)養(yǎng)于塑料養(yǎng)蟲(chóng)盒(175 mm×115 mm×80 mm)中，盒內(nèi)放有1塊產(chǎn)卵誘導(dǎo)木，1對(duì)飲水器，1個(gè)飼料皿，1個(gè)休息紙袋，做法參照姜嫄等[7]。將養(yǎng)蟲(chóng)盒放到溫度為(25±2)℃、濕度為(60±5)%、光周期13 L∶11 D的環(huán)境條件下進(jìn)行人工飼養(yǎng)。從寧波采回的花絨寄甲成蟲(chóng)原始種在室內(nèi)繁殖的第1代為本試驗(yàn)研究的第1代(F1)花絨寄甲成蟲(chóng)，依次，F(xiàn)1代成蟲(chóng)繁殖出第2代(F2)，F(xiàn)2代成蟲(chóng)繁殖出第3代(F3)，F(xiàn)3代成蟲(chóng)繁殖出第4代(F4)花絨寄甲。每代試驗(yàn)組中，每個(gè)養(yǎng)蟲(chóng)盒內(nèi)放有16雄、16雌。每隔4 d，取下各試驗(yàn)組誘導(dǎo)產(chǎn)卵木段上的牛皮紙片，產(chǎn)卵部分用顯微照相系統(tǒng)記錄，并記錄每次每個(gè)處理的產(chǎn)卵數(shù)量及卵塊的數(shù)量，然后更換誘導(dǎo)木上的牛皮紙片，并添食、喂水和清理盒內(nèi)衛(wèi)生。

1.2.2 花絨寄甲幼蟲(chóng)飼養(yǎng)

花絨寄甲初孵幼蟲(chóng)被接種到原始寄主松褐天牛幼蟲(chóng)體節(jié)上，根據(jù)寄主的大小，接種不同數(shù)量的花絨寄甲初孵幼蟲(chóng)，作為對(duì)照；根據(jù)替代寄主麻天牛幼蟲(chóng)的大小，接入不同數(shù)量的花絨寄甲初孵幼蟲(chóng)。將接有花絨寄甲初孵幼蟲(chóng)的寄主天牛幼蟲(chóng)放入1個(gè)4 mL去蓋離心管中，開(kāi)口處塞緊干棉花球。在每個(gè)塑料管上標(biāo)記接種時(shí)間與數(shù)量，放進(jìn)培養(yǎng)箱中，26 ℃、相對(duì)濕度65%、黑暗條件下飼養(yǎng)。

1.2.3 花絨寄甲成蟲(chóng)飼料

為每代成蟲(chóng)準(zhǔn)備2種飼料：一種為寧波采回的松褐天牛幼蟲(chóng)，烘干，切段，放入飼料皿中，代號(hào)飼料S；另一種為人工配制的飼料，由北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院張翌楠教授配置，代號(hào)飼料A。

1.2.4 繁殖生物學(xué)測(cè)定

利用原始寄主和替代寄主繁育花絨寄甲幼蟲(chóng)，利用自然中原始飼料和人工合成飼料飼養(yǎng)花絨寄甲成蟲(chóng)，用帶有標(biāo)尺的顯微鏡測(cè)定每代花絨寄甲成蟲(chóng)的體長(zhǎng)、體寬、體質(zhì)量，每試驗(yàn)組測(cè)500頭以上個(gè)體；觀察記錄每代剛羽化出的花絨寄甲成蟲(chóng)的產(chǎn)卵前期，即剛羽化出的花絨寄甲成蟲(chóng)放入養(yǎng)蟲(chóng)盒中直至第1次看見(jiàn)卵粒的這段時(shí)間。統(tǒng)計(jì)產(chǎn)卵量，每隔4 d喂水添食，并觀察是否產(chǎn)卵，如果產(chǎn)卵，把卵片取下，顯微鏡下拍照儲(chǔ)存，計(jì)數(shù)卵的數(shù)量，即記為1次1盒花絨寄甲成蟲(chóng)(16雄蟲(chóng)和16雌蟲(chóng)，共32頭)的產(chǎn)卵量。

每代剛羽化的花絨寄甲成蟲(chóng)在顯微鏡下區(qū)分雌雄[8]，分別計(jì)數(shù)雌雄數(shù)量，顯微鏡下記錄每頭成蟲(chóng)體長(zhǎng)、體寬，用電子天平稱量并記錄每頭成蟲(chóng)的體質(zhì)量。

統(tǒng)計(jì)每代成蟲(chóng)產(chǎn)卵的孵化率：從各試驗(yàn)組挑出1張卵片(80～120粒卵)，把卵片放到塑料盒中，在培養(yǎng)箱中，25 ℃、相對(duì)濕度60%的條件下孵化，直到花絨寄甲1齡幼蟲(chóng)完全孵化出來(lái)止。把卵片拿到電子顯微鏡下觀察，卵殼被咬破口的視為已經(jīng)孵化成功，統(tǒng)計(jì)咬破口的卵粒數(shù)量，根據(jù)孵化率=咬破口的卵粒數(shù)量/1張卵片上卵?？倲?shù)，算出孵化率。

花絨寄甲1齡幼蟲(chóng)寄生率計(jì)算：挑選出體型相近的松褐天牛幼蟲(chóng)放入小指形管中備用，每頭松褐天牛幼蟲(chóng)寄主上接種5頭花絨寄甲初孵幼蟲(chóng)，觀察寄主被寄生情況，每個(gè)試驗(yàn)組接種40頭寄主天牛幼蟲(chóng)，6個(gè)重復(fù)。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，剛羽化的花絨寄甲成蟲(chóng)的體長(zhǎng)、體寬和體質(zhì)量的關(guān)系采用回歸分析法?；ńq寄甲成蟲(chóng)的雌雄性比采用適合性檢驗(yàn)分析，檢驗(yàn)結(jié)果如果P>0.05，則表示性比接近1∶1，反之，不符合1∶1的雌雄比。采用單因素方差分析法分析在2種寄主和2種飼料條件下，花絨寄甲成蟲(chóng)的平均產(chǎn)卵量、產(chǎn)卵前期、體型、子代寄生率和卵孵化率的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)繁育4代花絨寄甲成蟲(chóng)的體征差異

利用2種不同飼料和2種寄主繁育出的4代(F1、F2、F3、F4)剛羽化的花絨寄甲成蟲(chóng)的體長(zhǎng)、體寬、體質(zhì)量見(jiàn)表1。單因素方差分析表明，不同寄主繁育出的F1代花絨寄甲成蟲(chóng)體長(zhǎng)、體寬、體質(zhì)量的差異均不顯著(P>0.05)。在F2代成蟲(chóng)中，飼料A、寄主為松褐天牛幼蟲(chóng)的試驗(yàn)組的體長(zhǎng)、體寬明顯大于其他3個(gè)試驗(yàn)組的結(jié)果(P<0.05)。F3代成蟲(chóng)中，飼料S、寄主為松褐天牛幼蟲(chóng)的試驗(yàn)組的體長(zhǎng)、體寬明顯大于其他3個(gè)試驗(yàn)組的結(jié)果，差異顯著(P<0.05)。F4代成蟲(chóng)中，寄主為松褐天牛幼蟲(chóng)的試驗(yàn)組的花絨寄甲體寬、體質(zhì)量大于寄主為麻天牛幼蟲(chóng)試驗(yàn)組的結(jié)果，但是飼料A的差異更顯著(P<0.05)。比較相同飼料、相同寄主的不同代花絨寄甲成蟲(chóng)體長(zhǎng)、體寬和體質(zhì)量，結(jié)果顯示，F(xiàn)4代成蟲(chóng)明顯小于前3代成蟲(chóng)，F(xiàn)1與F2相近，F(xiàn)3、F4依次遞減。

表1 剛羽化出的花絨寄甲成蟲(chóng)體態(tài)特征

成蟲(chóng)飼料幼蟲(chóng)寄主體寬/mmF1代F2代F3代F4代人工飼料A松褐天牛(3.22±0.42)aAB(3.42±0.28)bB(2.97±0.33)aA(3.13±1.27)bAB麻天牛(3.11±0.41)aB(2.94±0.29)aAB(2.81±0.34)aA自然飼料S松褐天牛(3.28±0.28)aB(3.31±0.26)aB(3.23±0.31)bB(2.78±0.37)abA麻天牛(3.20±0.20)aC(3.01±0.36)aB(2.72±0.35)aA

成蟲(chóng)飼料幼蟲(chóng)寄主體質(zhì)量/mgF1代F2代F3代F4代人工飼料A松褐天牛(25.74±9.14)aAB(28.33±7.38)aB(21.09±6.95)aA(24.69±14.66)bAB麻天牛(24.66±7.91)aB(21.08±6.41)aAB(17.92±6.31)aA自然飼料S松褐天牛(23.59±5.62)aB(25.50±6.43)aB(24.84±7.69)aB(19.64±7.20)abA麻天牛(26.08±4.60)aC(22.78±7.01)aB(17.45±6.39)aA

線性回歸(圖1)表明，花絨寄甲雌蟲(chóng)(R2=0.950 7)和雄蟲(chóng)(R2=0.961 3)均表現(xiàn)出很強(qiáng)的線性相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明體長(zhǎng)越長(zhǎng)的成蟲(chóng)，相應(yīng)的體寬也越寬。而且，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，相同體長(zhǎng)的雌雄性花絨寄甲成蟲(chóng)，雄蟲(chóng)的體寬更大一些，特別當(dāng)體寬大于3mm時(shí)，雄蟲(chóng)的體長(zhǎng)比雌蟲(chóng)大得更加明顯。雌蟲(chóng)的體寬、體長(zhǎng)比為0.383±0.114，雄蟲(chóng)的體寬、體長(zhǎng)比為0.389±0.106。單因素方差分析結(jié)果顯示，雌蟲(chóng)和雄蟲(chóng)之間的體寬與體長(zhǎng)比值的差異極顯著(P<0.001)，在單位面積上，雌蟲(chóng)的體寬要小一些。

2.2 花絨寄甲產(chǎn)卵前期

從表2可見(jiàn)，F(xiàn)1代花絨寄甲成蟲(chóng)飼喂不同人工飼料后，產(chǎn)卵前期差異不顯著。在相同飼料條件下，寄主為松褐天牛幼蟲(chóng)的花絨寄甲成蟲(chóng)產(chǎn)卵前期明顯短于寄主為麻天牛幼蟲(chóng)的(P<0.05)；在相同寄主條件下，人工飼料A飼喂出的花絨寄甲成蟲(chóng)產(chǎn)卵前期明顯長(zhǎng)于自然飼料S(P<0.05)。在相同飼料和寄主的情況下，隨著室內(nèi)飼養(yǎng)代數(shù)的增加，產(chǎn)卵前期明顯延長(zhǎng)(P<0.05)。

圖1 雌雄性花絨寄甲成蟲(chóng)體長(zhǎng)與體寬的關(guān)系

表2 新羽化花絨寄甲成蟲(chóng)的產(chǎn)卵前期

2.3 花絨寄甲成蟲(chóng)平均產(chǎn)卵量

由于每代不同試驗(yàn)組成蟲(chóng)產(chǎn)卵時(shí)間不同，所以繁殖出的下一代羽化時(shí)間不同，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量的時(shí)期不同，一般統(tǒng)計(jì)2～6個(gè)月。由圖2可見(jiàn)，花絨寄甲成蟲(chóng)產(chǎn)卵量呈現(xiàn)出開(kāi)始少，然后逐漸增加，到達(dá)一個(gè)峰值后，再下降的趨勢(shì)。

統(tǒng)計(jì)了每試驗(yàn)組平均每頭雌蟲(chóng)從剛開(kāi)始產(chǎn)卵起連續(xù)2個(gè)月時(shí)間的產(chǎn)卵量(表3)。F1代雌蟲(chóng)平均產(chǎn)卵量最少，并且不同飼料對(duì)F1代雌蟲(chóng)的產(chǎn)卵量的影響不顯著。而室內(nèi)飼養(yǎng)的F4代花絨寄甲平均每頭雌蟲(chóng)的產(chǎn)卵量最大,為1 517.90粒。由每一代花絨寄甲平均每頭雌蟲(chóng)2個(gè)月內(nèi)的產(chǎn)卵量可知，飼喂人工飼料A的成蟲(chóng)比飼喂自然飼料S的產(chǎn)卵量少，且差異顯著(P<0.05)。

圖2 花絨寄甲成蟲(chóng)產(chǎn)卵量

表3 花絨寄甲繁殖產(chǎn)卵特性

成蟲(chóng)飼料幼蟲(chóng)寄主初孵幼蟲(chóng)寄生率/%F1代F2代F3代F4代人工飼料A松褐天牛(97.08±2.46)a(90.83±1.29)a(87.50±2.24)a(88.33±2.04)a麻天牛(90.83±3.42)a(87.08±3.68)a(87.92±2.46)a自然飼料S松褐天牛(97.50±2.24)a(87.83±6.22)a(86.25±4.68)a(88.75±3.06)a麻天牛(86.67±3.76)a(86.67±3.76)a(87.08±2.46)a

成蟲(chóng)飼料幼蟲(chóng)寄主卵孵化率/%F1代F2代F3代F4代人工飼料A松褐天牛(95.45±4.63)a(94.55±2.80)a(96.05±1.80)a(95.40±2.01)a麻天牛(96.23±2.01)a(95.70±1.64)a(94.40±1.04)a自然飼料S松褐天牛(94.43±2.93)a(93.10±3.22)a(92.83±3.13)a(93.85±3.49)a麻天牛(93.52±3.37)a(95.92±2.74)a(93.88±2.66)a

2.4 花絨寄甲后代寄生率

花絨寄甲初孵幼蟲(chóng)室內(nèi)寄生力測(cè)定結(jié)果如表3所示，每一代中不同飼養(yǎng)方式的寄生率差異不顯著。橫向比較4代結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有F1代寄生率明顯高于其后3代(P<0.05)，但后3代間的寄生率差異不顯著。

2.5 每代花絨寄甲卵孵化率

花絨寄甲卵的孵化率很高，一般都在90%以上，且各代之間的差異不顯著，同一代中不同飼料和寄主間的差異也不顯著(表3)。

2.6 剛羽化出的花絨寄甲成蟲(chóng)雌雄性比

將剛羽化出的花絨寄甲成蟲(chóng)在電子顯微鏡下區(qū)分雌雄并統(tǒng)計(jì)數(shù)量，如表4所示，F(xiàn)1代成蟲(chóng)的雌雄性比為364∶357，雌性略多，符合1∶1的比例。在F2成蟲(chóng)中，雌蟲(chóng)數(shù)量也略多于雄蟲(chóng)，F(xiàn)3代和F4代則是雄蟲(chóng)數(shù)量多。

表4 花絨寄甲雌雄性個(gè)體數(shù)量比

3 結(jié)論與討論

花絨寄甲F1、F2代成蟲(chóng)體長(zhǎng)均值在8 mm以上，F(xiàn)3、F4代體長(zhǎng)均值為7～8 mm，可見(jiàn)在相同飼養(yǎng)條件下，隨著室內(nèi)飼養(yǎng)代數(shù)的增加，平均體長(zhǎng)呈減小趨勢(shì)。體寬結(jié)果與體長(zhǎng)相似，F(xiàn)1、F2代成蟲(chóng)體寬均值在3 mm以上，到F4代，體寬均值基本小于3 mm。可見(jiàn)，隨著室內(nèi)飼養(yǎng)代數(shù)的增加，花絨寄甲成蟲(chóng)的體長(zhǎng)、體寬出現(xiàn)減小現(xiàn)象。而花絨寄甲F2代成蟲(chóng)體質(zhì)量均值最大，F(xiàn)1代、F2代、F3代間的差異不顯著，但F4代的成蟲(chóng)體質(zhì)量明顯小于前3代，說(shuō)明室內(nèi)飼養(yǎng)4代以上，影響了花絨寄甲成蟲(chóng)的體質(zhì)量?；ńq寄甲體長(zhǎng)與體寬呈明顯的線性關(guān)系，雌蟲(chóng)身軀相對(duì)雄蟲(chóng)更加細(xì)長(zhǎng)，雄蟲(chóng)身軀相對(duì)要寬闊一些。

F1代成蟲(chóng)雖然產(chǎn)卵前期短，但是開(kāi)始時(shí)的產(chǎn)卵量也很低，這種情況跟野外種有關(guān)，但經(jīng)過(guò)室內(nèi)飼養(yǎng)5～6個(gè)月后，產(chǎn)卵量明顯上升，說(shuō)明對(duì)于花絨寄甲成蟲(chóng)產(chǎn)卵，室內(nèi)條件要好于野外，更利于花絨寄甲成蟲(chóng)生存繁殖。相同飼喂條件下，隨著室內(nèi)飼養(yǎng)代數(shù)的增加，產(chǎn)卵前期依次延長(zhǎng)，F(xiàn)4代的產(chǎn)卵前期明顯長(zhǎng)于前3代。說(shuō)明室內(nèi)飼養(yǎng)多代后，影響了花絨寄甲成蟲(chóng)的產(chǎn)卵前期。而且，人工飼料A的產(chǎn)卵前期要比自然飼料S的長(zhǎng)，說(shuō)明人工飼料雖然能滿足花絨寄甲成蟲(chóng)生長(zhǎng)，但是在某些物質(zhì)成分上與自然飼料仍有差距，今后要在飼料方面進(jìn)一步研究并添加一些成分。

從圖2產(chǎn)卵量結(jié)果可見(jiàn)，產(chǎn)卵量基本不受飼料和寄主的影響，反而與月份有關(guān)，產(chǎn)卵高峰期在一年中的1—2月份和4—5月份，但在F4代中，11—12月份也出現(xiàn)了產(chǎn)卵高峰期，這與F1代中的數(shù)據(jù)正好相反，考慮有可能是在室內(nèi)飼養(yǎng)多代后，成蟲(chóng)感知外界環(huán)境的能力下降，只要室內(nèi)條件合適，就能大量產(chǎn)卵。但在前3代中還能遺傳野外種的習(xí)性，在外界1—2月份和4—5月份為產(chǎn)卵高峰期，因?yàn)橐巴饣ńq寄甲初孵幼蟲(chóng)主要寄生松褐天牛的老熟幼蟲(chóng)和蛹，這個(gè)時(shí)間段與當(dāng)?shù)?寧波)地區(qū)的松褐天牛幼蟲(chóng)和蛹的發(fā)育歷期相符。

野外采集回的花絨寄甲成蟲(chóng)利用松褐天牛幼蟲(chóng)繁育出的F1代雌雄性比符合1∶1，且雌蟲(chóng)比雄蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量略多，符合野外昆蟲(chóng)性別比的一般規(guī)律，但是在室內(nèi)人工飼養(yǎng)條件下，出現(xiàn)雄蟲(chóng)個(gè)體數(shù)量多于雌蟲(chóng)的現(xiàn)象，而且到F4代時(shí)，利用麻天牛幼蟲(chóng)為替代寄主繁殖出的成蟲(chóng)雌雄性比完全不符合1∶1的比例，雄蟲(chóng)明顯多于雌蟲(chóng)，這也是室內(nèi)飼養(yǎng)多代后出現(xiàn)的嚴(yán)重問(wèn)題之一。

在花絨寄甲成蟲(chóng)卵的孵化率和初孵幼蟲(chóng)寄生率這兩方面，室內(nèi)飼養(yǎng)多代后的差異不顯著。卵孵化率一直較高，基本都在90%以上。1齡幼蟲(chóng)寄生率除F1代成蟲(chóng)明顯高于F2、F3、F4代外，在F2、F3、F4代間幾乎沒(méi)有差異。

室內(nèi)飼養(yǎng)多代后對(duì)花絨寄甲的繁殖生物學(xué)特性有影響，雖然能完成室內(nèi)人工大量繁育花絨寄甲的需求，均產(chǎn)卵量會(huì)升高，但會(huì)出現(xiàn)一些體征下降的趨勢(shì)。在今后的研究中應(yīng)致力于如何提高花絨寄甲相應(yīng)的生理體征，使之在生物學(xué)特性上更接近自然種，不退化，從而能夠在野外更好地防治天牛類(lèi)害蟲(chóng)。