不同糖源對(duì)象蟲(chóng)金小蜂壽命和繁殖能力的影響

郭建華，金洪石，郭 偉，張世強(qiáng)，徐 磊，張龍彬，宋紀(jì)真，李玉娥*，王健強(qiáng)*

1.中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)楓楊街2號(hào) 450001

2.吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司,吉林省延吉市河南街天池路795號(hào) 133001

3.陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，陜西省寶雞市寶煙路1號(hào) 721000

煙草甲（Lasioderma serricorne）屬于鞘翅目竊蠧科，是重要的煙葉倉(cāng)貯害蟲(chóng)。煙草甲侵染煙垛主要從頂層開(kāi)始，蟲(chóng)口密度隨時(shí)間增長(zhǎng)而增大［1］。煙葉因煙草甲取食、鉆蛀而造成損失，我國(guó)每年因煙草甲所造成的煙葉質(zhì)量損失率約為1.64%，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)億元，同時(shí)煙草甲進(jìn)食后產(chǎn)生的蟲(chóng)糞及其死亡后遺留的蟲(chóng)尸還會(huì)嚴(yán)重影響成品卷煙品質(zhì)［2-4］，所以防控?zé)煵菁紫x(chóng)口密度對(duì)于降低煙葉損失、提升卷煙品質(zhì)有重要的作用。利用天敵控制害蟲(chóng)是一種環(huán)境友好的生物防治方式，對(duì)降低害蟲(chóng)種群密度有不可忽視的作用。象蟲(chóng)金小蜂（Anisopteromalus calandrae）屬于膜翅目金小蜂科，是煙草甲的優(yōu)勢(shì)寄生性天敵，在世界各大洲均有分布［5-7］。象蟲(chóng)金小蜂主要寄生于煙草甲的高齡幼蟲(chóng)或蛹體內(nèi)，具有發(fā)育歷期短、搜尋能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有較大開(kāi)發(fā)潛能的寄生性天敵［8-9］。象蟲(chóng)金小蜂的應(yīng)用涉及諸多技術(shù)環(huán)節(jié)，提高室內(nèi)繁蜂效率是其規(guī)模化應(yīng)用的基礎(chǔ)。近年來(lái)，關(guān)于溫度、蜂蟲(chóng)比等因素對(duì)象蟲(chóng)金小蜂繁殖效率的影響已有研究。郭建華等［8］報(bào)道象蟲(chóng)金小蜂與煙草甲5齡幼蟲(chóng)以2（對(duì)）∶50（頭）接蟲(chóng)時(shí)，后代羽化雌性成蜂數(shù)和總成蜂數(shù)最多，繁蜂效率最高。郭軍等［10］研究認(rèn)為象蟲(chóng)金小蜂成蟲(chóng)壽命隨溫度升高呈現(xiàn)縮短趨勢(shì)，25~31℃是象蟲(chóng)金小蜂生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的最適溫度范圍。寄生蜂搜索尋找寄主、產(chǎn)卵過(guò)程都需要消耗大量的能量，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)［11］，但目前不同糖源對(duì)象蟲(chóng)金小蜂壽命和繁殖能力影響的研究尚鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，選用葡萄糖、果糖、蔗糖、蜂蜜等4種常見(jiàn)糖源配制成一定濃度后對(duì)象蟲(chóng)金小蜂進(jìn)行飼喂，研究了不同糖源種類(lèi)、濃度對(duì)象蟲(chóng)金小蜂壽命及繁殖能力的影響，旨在為室內(nèi)大規(guī)模繁育象蟲(chóng)金小蜂并用于防控?zé)煵菁滋峁┮罁?jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

蜂種：象蟲(chóng)金小蜂以煙草甲幼蟲(chóng)為寄主進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)。飼養(yǎng)時(shí)每次選取300頭煙草甲5齡幼蟲(chóng)放入500 mL玻璃罐中，接入5~10對(duì)當(dāng)日羽化的象蟲(chóng)金小蜂成蜂，玻璃罐口以帶透氣孔的塑料蓋密封。飼養(yǎng)條件為溫度（28±2）℃、相對(duì)濕度（70±5）%、光周期L16∶D8。選取羽化后1~2日齡健壯且尚未交配的成蜂為試驗(yàn)用蜂。

寄主：煙草甲采用人工飼料進(jìn)行飼養(yǎng)，人工飼料比例為m（燕麥粉）∶m（小麥粉）=70∶30。飼養(yǎng)條件為溫度（28±2）℃、相對(duì)濕度（70±5）%、光周期L16∶D8。煙草甲幼蟲(chóng)孵化后，挑選健壯的幼蟲(chóng)供試。

1.2 方法

1.2.1 不同糖源條件下象蟲(chóng)金小蜂成蜂的壽命觀察

選取葡萄糖、果糖、蔗糖、蜂蜜（金銀花蜂蜜）等4種常見(jiàn)糖源，其中，葡萄糖、果糖、蔗糖用蒸餾水配制成10%（質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)）的溶液，蜂蜜用蒸餾水配制成10%（體積分?jǐn)?shù)）的溶液。接入羽化當(dāng)天、健壯的象蟲(chóng)金小蜂雌蜂及雄蜂，每10頭為1組放入80 mL塑料瓶?jī)?nèi)，在塑料瓶瓶壁上固定1個(gè)棉球，分別浸潤(rùn)濃度為10%的葡萄糖、果糖、蔗糖、蜂蜜溶液，以浸潤(rùn)清水的處理作為對(duì)照（CK），每個(gè)處理重復(fù)6次。瓶口以紗網(wǎng)密封，防止寄生蜂逃逸。將塑料瓶放置于人工氣候箱內(nèi)，飼養(yǎng)條件為：溫度（28±2）℃、相對(duì)濕度（70±5）%、光周期L16∶D8。每天觀察并記錄寄生蜂的存活情況，直至全部個(gè)體死亡后結(jié)束觀察記錄。以毛筆觸碰兩次均無(wú)反應(yīng)的視為死亡個(gè)體。

1.2.2 不同濃度糖源條件下象蟲(chóng)金小蜂成蜂的壽命觀察

根據(jù)1.2.1節(jié)選擇最適宜糖源，配制成5%、10%、15%、20%和25%的溶液飼喂成蜂，以清水為對(duì)照（CK）。對(duì)象蟲(chóng)金小蜂成蜂壽命影響的觀察方法同上。

1.2.3 不同濃度糖源條件下象蟲(chóng)金小蜂的繁殖能力觀察

根據(jù)1.2.1節(jié)選擇最適宜糖源，配制成5%、10%、15%、20%和25%的溶液飼喂成蜂。在80 mL塑料瓶?jī)?nèi)轉(zhuǎn)入150頭5齡煙草甲幼蟲(chóng)，接入羽化當(dāng)天的象蟲(chóng)金小蜂1對(duì)，在塑料瓶瓶壁上固定一個(gè)棉球，分別浸潤(rùn)不同濃度的糖源，以浸潤(rùn)清水的處理作為對(duì)照（CK），瓶口處以紗網(wǎng)密封。將處理后的塑料瓶放入人工培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行寄生，相對(duì)濕度（70±5）%、光周期L16∶D8。每個(gè)處理重復(fù)6次。寄生8 d后移除瓶?jī)?nèi)種蜂，試驗(yàn)期間逐日固定時(shí)間觀察象蟲(chóng)金小蜂幼蟲(chóng)發(fā)育進(jìn)度，調(diào)查每日羽化的成蜂數(shù)，統(tǒng)計(jì)雌蜂數(shù)、雄蜂數(shù)，計(jì)算雌性雄性比。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素法方差分析，Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同糖源對(duì)象蟲(chóng)金小蜂壽命的影響

象蟲(chóng)金小蜂壽命長(zhǎng)短是其能在復(fù)雜的環(huán)境中搜索并定位到煙草甲的關(guān)鍵因素之一［11］。不同糖源對(duì)象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂和雄成蜂壽命的影響見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn)，與清水對(duì)照相比，飼喂糖源可大大延長(zhǎng)象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂和雄成蜂的壽命，且不同糖源對(duì)象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂和雄成蜂壽命的影響規(guī)律一致。從圖中可以看出，飼喂蜂蜜后，象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂、雄成蜂壽命分別延長(zhǎng)至52.00和38.78 d；飼喂果糖后，象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂、雄成蜂壽命分別延長(zhǎng)至51.80和38.60 d。飼喂蜂蜜和果糖后象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂、雄成蜂壽命為CK的5.1~6.7倍。飼喂蜂蜜的象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂和雄成蜂壽命略高于果糖處理，兩者之間無(wú)顯著差異，但均顯著高于其余處理；不同處理對(duì)象蟲(chóng)金小蜂壽命影響表現(xiàn)為蜂蜜、果糖＞蔗糖＞葡萄糖＞清水?？梢?jiàn)，蜂蜜和果糖是較為理想的擴(kuò)繁象蟲(chóng)金小蜂的糖源。鑒于蜂蜜營(yíng)養(yǎng)成分比較豐富，除了含有糖類(lèi)物質(zhì)，還含有多種維生素、礦質(zhì)元素、蛋白質(zhì)、氨基酸和酶等成分［12-13］，是常見(jiàn)的糖源，因此選擇蜂蜜進(jìn)行濃度試驗(yàn)。

圖1 不同糖源對(duì)象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂（A）和雄成蜂（B）壽命的影響Fig.1 Effectsof different sugar sourceson longevity of female（A）and male（B）A.calandrae

2.2 不同濃度蜂蜜水溶液對(duì)象蟲(chóng)金小蜂壽命的影響

不同濃度蜂蜜水溶液對(duì)象蟲(chóng)金小蜂壽命的影響見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，補(bǔ)充5%~25%濃度蜂蜜水均能顯著提高象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂和雄成蜂的壽命。隨著蜂蜜水濃度增加，象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂和雄成蜂壽命均呈現(xiàn)先增加后下降趨勢(shì)。當(dāng)蜂蜜水濃度為20%時(shí)，象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂壽命最長(zhǎng)，平均為48.8 d，顯著高于蜂蜜水濃度為5%和10%的處理，約為對(duì)照的6.3倍。當(dāng)蜂蜜水溶液濃度達(dá)到25%時(shí)，象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂平均壽命為43.7 d，顯著高于蜂蜜水溶液濃度為5%的處理，但與10%、15%和20%等3個(gè)濃度處理無(wú)顯著差異。最有利于延長(zhǎng)象蟲(chóng)金小蜂雄成蜂壽命的蜂蜜水濃度與雌成蜂并不一致，當(dāng)蜂蜜水濃度為10%和15%時(shí)，雄成蜂壽命較長(zhǎng)，平均壽命分別為51.0和46.4 d，顯著高于其余處理。總的看來(lái)，為延長(zhǎng)壽命，飼喂象蟲(chóng)金小蜂的蜂蜜水溶液濃度并不是越高越好，10%~20%的濃度較適宜。

圖2 不同濃度蜂蜜水對(duì)象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂（A）和雄成蜂（B）壽命的影響Fig.2 Effectsof honey water at different concentrationson longevity of female（A）and male（B）A.calandrae

2.3 不同濃度蜂蜜水溶液對(duì)象蟲(chóng)金小蜂繁殖能力的影響

不同濃度蜂蜜水溶液對(duì)象蟲(chóng)金小蜂繁殖能力影響見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn)，飼喂不同濃度蜂蜜水溶液對(duì)象蟲(chóng)金小蜂后代總成蜂數(shù)影響較大，飼喂蜂蜜水溶液后，象蟲(chóng)金小蜂后代總成蜂數(shù)在118.8~130.0頭范圍，顯著增加，為對(duì)照的1.3~1.5倍，但不同濃度間象蟲(chóng)金小蜂后代總成蜂數(shù)差異不顯著。飼喂15%蜂蜜水溶液的象蟲(chóng)金小蜂后代雌性成蜂數(shù)最多，達(dá)76.7頭，但雄性成蜂數(shù)僅為48.0頭，低于其余處理。不同濃度蜂蜜水溶液處理下，象蟲(chóng)金小蜂后代雌性雄性比呈先增后降趨勢(shì)，15%濃度蜂蜜水溶液處理下后代雌性雄性比值較高，為2.9。

圖3 不同濃度蜂蜜水對(duì)象蟲(chóng)金小蜂繁殖能力的影響Fig.3 Effectsof honey water at different concentrationson reproductive capacity of A.calandrae

3 討論

寄生蜂成蜂在羽化后取食糖源對(duì)其發(fā)育、繁殖及延長(zhǎng)壽命都有重要的意義［14］。本研究中發(fā)現(xiàn)，不同糖源處理對(duì)象蟲(chóng)金小蜂成蜂壽命影響較大，飼喂葡萄糖的象蟲(chóng)金小蜂壽命顯著低于蔗糖、果糖或蜂蜜處理的象蟲(chóng)金小蜂。飼喂蜂蜜后的象蟲(chóng)金小蜂雌蜂和雄蜂平均壽命為52.0和38.8 d，飼喂果糖后的象蟲(chóng)金小蜂雌蜂和雄蜂平均壽命為51.8和38.6 d，壽命約為CK的5.1~6.7倍。不同糖源對(duì)寄生蜂壽命的影響并不一致，蜂蜜和果糖是較為理想的擴(kuò)繁象蟲(chóng)金小蜂的糖源，這與吳琦琦等［15］在金剛鉆大腿小蜂（Brachymeria nosatoi）上得出的結(jié)論一致，但與周亞奎等［16］在細(xì)點(diǎn)扁骨小蜂（Elasmus punctulatus）、王偉等［17］在潛蠅姬小蜂（Diglyphus isaea）、嚴(yán)珍等［18］在黃野螟（Heortia vitessoides）上得出的結(jié)論存在一定差異，這可能是糖類(lèi)本身的功能特性差異或不同種類(lèi)昆蟲(chóng)對(duì)糖的代謝需求不同所致。

進(jìn)一步以不同濃度蜂蜜水溶液處理后發(fā)現(xiàn)，5%~25%濃度處理下象蟲(chóng)金小蜂雌蜂和雄蜂壽命呈現(xiàn)先增后降趨勢(shì)，表明糖源濃度并不是越高越好。這與李小敏等［19］、嚴(yán)珍等［20］、Pooraiiouby等［21］報(bào)道的飼喂糖源對(duì)螟蛉絨繭蜂［Cotesia ruficrus（Haliday）］、斜紋夜蛾側(cè)溝繭蜂［Microplitis prodenniae（Viereck）］、埃及伊蚊（Aedes aegypti）壽命和繁殖能力的影響結(jié)果一致。飼喂高濃度的糖源反而不利于象蟲(chóng)金小蜂壽命的延長(zhǎng)，有研究認(rèn)為飼喂高濃度糖液后寄生蜂體內(nèi)滲透壓升高，進(jìn)而影響其生理生活能力［17］。也有研究認(rèn)為高濃度糖液黏性大，寄生蜂易被粘住造成活動(dòng)量增加而導(dǎo)致壽命縮短［14］。昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)受到多種因素的影響，為提高昆蟲(chóng)壽命除了要考慮增加營(yíng)養(yǎng)，還應(yīng)適量補(bǔ)充水分［22］。

象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂、雄成蜂對(duì)糖源的需求并不一致，當(dāng)糖源濃度為20%時(shí)，象蟲(chóng)金小蜂雌成蜂壽命最長(zhǎng)，平均為48.8 d；而當(dāng)糖源濃度為10%時(shí)，雄成蜂即可獲得較長(zhǎng)壽命。這是因?yàn)榇品渌褜ぜ闹?、完成卵的發(fā)育和成熟、產(chǎn)卵等過(guò)程需要消耗更多的能量［23］。

昆蟲(chóng)生殖的能量物質(zhì)主要來(lái)源于幼蟲(chóng)期取食所積累的營(yíng)養(yǎng)及成蟲(chóng)期獲得的外源營(yíng)養(yǎng)，飼喂糖源對(duì)于雌蟲(chóng)生殖能力有較大的影響［24］。有研究認(rèn)為飼喂糖源的寄生蜂比未飼喂糖源的寄生蜂具有更強(qiáng)的生殖能力，且易于產(chǎn)下更多的雌性后代［25］。本研究結(jié)果表明，飼喂蜂蜜水溶液之后，象蟲(chóng)金小蜂后代總成蜂數(shù)顯著增加；15%濃度蜂蜜水溶液處理下象蟲(chóng)金小蜂后代產(chǎn)生的雌蜂最多，達(dá)76.7頭，但不同濃度處理間無(wú)顯著差異。糖、脂類(lèi)物質(zhì)和蛋白質(zhì)均是昆蟲(chóng)卵巢發(fā)育所需的重要營(yíng)養(yǎng)來(lái)源［26］。本研究結(jié)果還表明，飼喂糖類(lèi)物質(zhì)有利于象蟲(chóng)金小蜂的繁殖，而脂類(lèi)物質(zhì)、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)象蟲(chóng)金小蜂繁殖能力的影響還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

果糖和蜂蜜是較為理想的擴(kuò)繁象蟲(chóng)金小蜂的糖源，但并不是糖源濃度越高象蟲(chóng)金小蜂壽命越長(zhǎng)。綜合糖源對(duì)象蟲(chóng)金小蜂壽命及繁殖能力的影響，15%蜂蜜或果糖溶液較適宜，該濃度處理的象蟲(chóng)金小蜂壽命較長(zhǎng)，且后代羽化的雌蜂數(shù)目較多，有助于象蟲(chóng)金小蜂的大規(guī)模繁育。