低溫儲存時長對松褐天牛腫腿蜂繁育效果的影響

唐艷龍，王麗娜，戴慧玲，何久梅，康 奎，張彥龍，曹亮明*

（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物資源保護(hù)與應(yīng)用研究重點實驗室，遵義 563002；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與自然保護(hù)研究所/國家林業(yè)和草原局森林保護(hù)學(xué)重點實驗室，北京 100091）

松褐天牛腫腿蜂Sclerodermus alternatusi與管氏腫腿蜂S.guani、川硬皮腫腿蜂S.sichuanensis和白蠟吉丁腫腿蜂S.pupariae同屬膜翅目Hymenoptera腫腿蜂科Bethylidae硬皮腫腿蜂屬Sclerodermus[1]，是近年來發(fā)現(xiàn)于云南寄生于松褐天牛Monochamusalternatus幼蟲的體外寄生蜂，其雌蜂個體明顯大于另外3種腫腿蜂，其對松褐天牛和光肩星天牛Anoplophoraglabripennis等中大型天牛的幼蟲寄生率較高，此外還具有后代雌性比高，雌蜂壽命長，繁殖、擴(kuò)散和搜索寄主能力強(qiáng)等特點，是防治中大型天牛良好的天敵昆蟲[2-4]。

釋放腫腿蜂防治松褐天牛，存在一個最佳釋放時間的問題，在廣州、江蘇、福建和江西等省最佳釋放時間在 6—7月[5,6]。有關(guān)松褐天牛腫腿蜂的最佳釋放時間報道較少，張彥龍等[4]報道松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛低齡幼蟲的寄生率和致死率更高，因此推斷其最佳釋放時間應(yīng)與管氏腫腿蜂一致。這就需要在較短時間內(nèi)集中大量釋放松褐天牛腫腿蜂以保證最佳效果，因此在釋放之前大量繁殖和儲存松褐天牛腫腿蜂是極其重要的。

儲存腫腿蜂的研究主要包括溫度和時長，姚圣忠等[7]報道儲存管氏腫腿蜂的適宜溫度為5～10 ℃，而王新亮[8]研究了低溫下儲存管氏腫腿蜂的時長，報道指出不同寄主繁育的管氏腫腿蜂耐儲存能力不同，其中雙條杉天牛Semanotus bifasciatus幼蟲繁育的管氏腫腿蜂最長不宜超過70 d。對松褐天牛腫腿蜂適宜的儲存溫度以及低溫下最佳儲存時長均未見報道，因此，本試驗選擇在10 ℃低溫下，以麻天牛Thyestilla gebleri幼蟲為寄主，研究在不同儲存時長下，松褐天牛腫腿蜂母蜂的死亡情況及對其子代的發(fā)育歷期和數(shù)量的影響，以期明確 10 ℃下松褐天牛腫腿蜂的最佳儲存時長，為松褐天牛腫腿蜂的繁育和應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與條件

本次試驗替代寄主麻天牛購買自天津市花鳥市場；寄生蜂為松褐天牛腫腿蜂，由國家林業(yè)和草原局森林保護(hù)學(xué)實驗室提供。試驗時用天平稱重，用智能培養(yǎng)箱控制溫濕度條件，用體視鏡觀察發(fā)育情況。

1.2 低溫儲存下松褐天牛腫腿蜂的死亡率

選取松褐天牛腫腿蜂50管（雌蜂已全部羽化且在1 d內(nèi)），計數(shù)每管內(nèi)的雌蜂和雄蜂總數(shù)，編號后置于10 ℃氣候箱中（相對濕度為 50%～70%，通過人工氣候箱調(diào)節(jié)），不飼喂食物。之后，每15 d 計數(shù)一次管內(nèi)雌蜂和雄蜂的死亡個數(shù)，直到管內(nèi)雌蜂和雄蜂全部死亡，計算累積死亡率。

1.3 儲存時長對松褐天牛腫腿蜂子代發(fā)育歷期和數(shù)量的影響

用天平稱取麻天牛老熟幼蟲，選擇體質(zhì)量相近（0.200～0.250 g）的幼蟲做寄主。將選取的幼蟲裝進(jìn)長50 mm，直徑10 mm的有底無蓋玻璃指形管內(nèi)，每管1頭，每組30管，編號后備用。

根據(jù)1.2試驗結(jié)果，將松褐天牛腫腿蜂雌蜂放置在10 ℃低溫下分別儲存0 d、30 d、60 d、90 d、120 d和150 d，在儲存過的腫腿蜂中選取健康、活力強(qiáng)、已交配的無翅雌蜂，按照蜂蟲比1∶1的比例，接入上述玻璃管中，用醫(yī)用脫脂棉堵緊管口，放入智能培養(yǎng)箱中培養(yǎng)觀察（溫度27 ℃，相對濕度50%～70%，光周期為短光照，即8L∶16D，光照強(qiáng)度3000 lx）。

接種后每天觀察2次，記錄雌蜂開始產(chǎn)卵的時間（母蜂產(chǎn)第一粒卵的時間），卵孵化時間（第一粒卵孵化的時間），幼蟲結(jié)繭時間（第一個老熟幼蟲結(jié)繭的時間），羽化時間（第一個蛹羽化的時間）。并統(tǒng)計計算出產(chǎn)卵前期（接種到產(chǎn)卵的時間），卵歷期（產(chǎn)卵時間到孵化時間），幼蟲歷期（孵化時間到老熟幼蟲的時間），蛹?xì)v期（結(jié)繭到羽化的時間）以及發(fā)育歷期（卵至成蟲的發(fā)育時間）。待子代全部羽化后，計數(shù)子代雄蜂數(shù)量、子代有翅雌蜂數(shù)量、子代無翅雌蜂數(shù)量，計算雌蜂總數(shù)、子代總數(shù)和子代性比（子代雄蜂總數(shù)/子代總數(shù)×100%）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

本次試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010、SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和單因素方差分析，利用LSD法多重比較各處理間的差異水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同儲存時長下松褐天牛腫腿蜂的累積死亡率

不同儲存時長下，松褐天牛腫腿蜂雌蜂和雄蜂的壽命差異較大，儲存15 d時，雄蜂死亡率即達(dá)24.84%，30 d時，雄蜂累積死亡率已達(dá)98.23%，只有極少數(shù)雄蜂壽命超過30 d。而雌蜂在儲存15 d時，死亡率僅0.48%，30 d時，累積死亡率只有1.41%，60 d時不足10%，為6.90%，之后，其累積死亡率開始小幅上升，至90 d時達(dá)23.67%，120 d時達(dá)42.46%，之后，其累積死亡率直線上升，150 d時達(dá)77.16%，165 d時超過90%，180 d則全部死亡（圖1）。

圖1 不同儲存時長下松褐天牛腫腿蜂雌蜂和雄蜂的累積死亡率Fig.1 The cumulative mortality of Sclerodermus alternatusi female and male with different storage time

松褐天牛腫腿蜂雌蜂累積死亡率隨儲存時長的變化趨勢符合邏輯斯蒂模型：y＝123.2099/(1＋e4.6958—0.0345x)（F＝1590.478，P＝0.0001，R＝0.9986）。

2.2 不同儲存時長下松褐天牛腫腿蜂的產(chǎn)卵前期

不同儲存時長下，松褐天牛腫腿蜂雌蜂的產(chǎn)卵前期差異顯著（F＝37.818，df＝5,174，P＝0.0001）。其中，儲存150 d，松褐天牛腫腿蜂雌蜂的產(chǎn)卵前期最長，平均為9.62 d，顯著長于另外5個處理。不儲存的次之，平均為9.00 d。儲存120 d，平均為8.17 d。儲存30 d、60 d和90 d，其產(chǎn)卵前期較短，平均分別為7.24 d、7.17 d和7.23 d（圖2）。

圖2 不同儲存時長下松褐天牛腫腿蜂的產(chǎn)卵前期Fig.2 The pre-oviposition period of Sclerodermus alternatusi female with different storage time

2.3 不同儲存時長對松褐天牛腫腿蜂發(fā)育歷期的影響

不同儲存時長下，松褐天牛腫腿蜂子代卵歷期差異不顯著（F＝0.982，df＝5,174，P＝0.4304），其中，不儲存的卵歷期最長，平均為4.33 d，儲存150 d的次之，平均為4.17 d，儲存90 d的最短，平均為3.97 d。

不同儲存時長下，松褐天牛腫腿蜂子代幼蟲歷期、蛹?xì)v期和發(fā)育歷期均差異顯著（F＝127.024，df＝5,166，P＝0.0001；F＝90.744，df＝5,161，P＝0.0001；F＝236.744，df＝5,161，P＝0.0001）。其中，儲存120 d和150 d，松褐天牛腫腿蜂的子代幼蟲歷期較長，均超過10 d，顯著長于另外4個處理，儲存30 d和60 d的幼蟲歷期較短，平均為7.25 d和7.00 d，不儲存的幼蟲歷期平均為8.00 d。儲存150 d，松褐天牛腫腿蜂的子代蛹?xì)v期最長，平均為21.46 d，顯著長于另外5個處理，120 d的次之，平均為19.45 d，儲存30 d和60 d的蛹?xì)v期較短，平均為16.79 d和16.24 d，不儲存的蛹?xì)v期平均為17.88 d。儲存150 d，松褐天牛腫腿蜂的子代發(fā)育歷期最長，平均為35.54 d，120 d的次之，平均為32.97 d，儲存30 d和60 d的發(fā)育歷期較短，平均為28.04 d和 27.34 d，不儲存的發(fā)育歷期平均為30.23 d（表1）。

表1 不同儲存時長下松褐天牛腫腿蜂子代的發(fā)育歷期Table 1 Developmental stage of Sclerodermus alternatusi progeny with different storage time

2.4 不同儲存時長對松褐天牛腫腿蜂子代數(shù)量的影響

不同儲存時長對松褐天牛腫腿蜂子代雌蜂數(shù)的影響差異顯著（F＝20.116，df＝5,156，P＝0.0001）。其中，不儲存與儲存30 d的子代雌蜂數(shù)較大，顯著大于其他4個處理，不儲存的子代雌蜂數(shù)最大，平均為57.92頭，儲存30 d的次之，平均為54.54頭，儲存60 d和90 d的子代雌蜂數(shù)下降到平均40頭左右，120 d時，略有上升，至150 d時，子代雌蜂數(shù)量顯著下降，僅26.04頭。

不同儲存時長對松褐天牛腫腿蜂子代雄蜂數(shù)的影響差異顯著（F＝2.342，df＝5,156，P＝0.0442）。其中，儲存150 d的子代雄蜂數(shù)顯著高于另外5個處理，平均為4.48頭，且有3個重復(fù)中出現(xiàn)較多雄蜂后代。儲存30 d和不儲存的處理，子代雄蜂數(shù)平均為2頭左右，另外3個處理平均僅1頭多，有的重復(fù)中僅1頭雄蜂。

不同儲存時長對松褐天牛腫腿蜂子代總數(shù)的影響差異顯著（F＝3.762，df＝5,156，P＝0.0031）。其中，不儲存子代總數(shù)最多，平均為59.96頭，儲存30 d的次之，平均為56.64頭，儲存60 d和90 d的子代總數(shù)下降到40.71頭和41.64頭，儲存120 d的略有上升，至150 d，其子代總數(shù)顯著下降到30.52頭（表2）。

表2 不同儲存時長下松褐天牛腫腿蜂的子代數(shù)量Table 2 Progeny number of Sclerodermus alternatusi with different storage time

2.5 不同儲存時長對松褐天牛腫腿蜂子代雄性比的影響

不同儲存時長對松褐天牛腫腿蜂子代性比（子代雄性比例）的影響差異顯著（F＝3.762，df＝5,161，P＝0.0031）。其中，儲存150 d的子代性比最大，平均為15.42%，顯著大于另外5個處理。不儲存和儲存30 d、60 d、90 d和120 d的子代性比差異不大，平均值分別為3.81%、3.92%、3.10%、4.11%和3.69%（圖3）。

圖3 不同儲存時長下松褐天牛腫腿蜂子代雄性比的比較Fig.3 The male rate of Sclerodermus alternatusi progeny with different storage time

3 討論

與川硬皮腫腿蜂一樣，松褐天牛腫腿蜂亦屬于卵諧產(chǎn)類寄生蜂，即母蜂的卵并非一次性成熟，而是在成蟲羽化后逐漸發(fā)育成熟[9]，因此，一般這類寄生蜂都需要補(bǔ)充營養(yǎng)以完成卵的發(fā)育，常見的寄生蜂主要依靠吸食寄主體液或者采食花蜜補(bǔ)充營養(yǎng)，腫腿蜂類寄生蜂屬前者，它們在寄主身上產(chǎn)卵之前，先通過注射毒液麻痹寄主，再吸食寄主體液補(bǔ)充營養(yǎng)，這一過程中，可見到其腹部逐漸增大，節(jié)間膜清晰可見[10]。從腫腿蜂找到并刺蜇麻痹寄主到產(chǎn)卵的產(chǎn)卵前期，與腫腿蜂的種類、寄主、溫度等有關(guān)[11-13]。本文研究結(jié)果表明，低溫儲存母蜂對松褐天牛腫腿蜂產(chǎn)卵前期亦有顯著影響，適當(dāng)儲存雌蜂可以縮短松褐天牛腫腿蜂的產(chǎn)卵前期。剛羽化的雌蜂，其卵尚未完全成熟，所以需要較長的產(chǎn)卵前期來補(bǔ)充營養(yǎng)，而儲存一段時間的雌蜂，其卵趨于成熟，只需要較短的時間補(bǔ)充營養(yǎng)即可產(chǎn)卵，但儲存時間過長，會導(dǎo)致雌蜂體內(nèi)營養(yǎng)的消耗，間接影響了卵的發(fā)育，所以也需要較長的產(chǎn)卵前期來補(bǔ)充營養(yǎng)。因此，適當(dāng)?shù)牡蜏貎Υ婵梢约涌焖珊痔炫Ｄ[腿蜂的寄生進(jìn)程。

腫腿蜂雌蜂自身狀態(tài)不僅影響雌蜂的產(chǎn)卵前期，對子代的發(fā)育亦有影響。白蠟吉丁腫腿蜂雌蜂大小會影響子代幼蟲歷期，而雌蜂密度同樣會影響子代幼蟲歷期和發(fā)育歷期[14]。松褐天牛腫腿蜂雌蜂密度會影響其子代幼蟲歷期、蛹?xì)v期和發(fā)育歷期[15]。本實驗結(jié)果表明，低溫儲存后，雌蜂壽命對其子代的發(fā)育歷期亦有影響，其中影響較為明顯的是幼蟲歷期和蛹?xì)v期，總體而言，松褐天牛腫腿蜂幼蟲歷期和蛹?xì)v期隨雌蜂儲存時長的增加呈增加趨勢，不儲存和儲存30～90 d，其幼蟲歷期為7～8 d，蛹?xì)v期為16～18 d，儲存150 d，其幼蟲歷期增加到10 d，蛹?xì)v期增加到20 d。綜合來看，可能是腫腿蜂雌蜂的營養(yǎng)狀況間接影響了子代發(fā)育，具體機(jī)制還需要深入研究。

管氏腫腿蜂通過一段時間冷藏后，釋放到林間，由于饑餓，搜索攻擊天牛等寄主就更積極、主動，從而提高寄生效率[16]。顯然，冷藏腫腿蜂，不僅為提前繁育商品蜂提供了理論支持，也有利于提高腫腿蜂的寄生效率。周娜指出儲存管氏腫腿蜂雖然會提高搜索寄生效率，但隨著儲存時間延長，其死亡率逐漸上升，子代出蜂率逐漸下降[17]，本文對松褐天牛腫腿蜂的研究與之類似。隨著儲存時間的延長，松褐天牛腫腿蜂累積死亡率逐漸上升，60 d前死亡率較低，60 d后開始死亡率明顯增加，至120 d時，累積死亡率達(dá)42.46%，之后，其累積死亡率直線上升，165 d時超過90%，180 d則全部死亡。其子代數(shù)量隨儲存時間延長而逐漸降低，至150 d時，子代數(shù)量下降了一半。表明儲存時間過長，不僅影響雌蜂的存活，對雌蜂的產(chǎn)卵量也會造成顯著影響。溫度可以影響到寄生蜂的繁殖、發(fā)育以及取食，長時間的低溫儲存對蜂種造成了不可逆的影響，降低了蜂種的繁殖能力，造成子代總數(shù)和雌蜂總數(shù)大幅度減少。雌蜂在對抗低溫的過程中消耗了較多能量，導(dǎo)致供卵發(fā)育的營養(yǎng)不足，從而使得子代數(shù)量減少。試驗還發(fā)現(xiàn)，儲存時間過長后，松褐天牛腫腿蜂子代出現(xiàn)較多雄性個體，這可能是在長期低溫下，導(dǎo)致雌蜂體內(nèi)儲存的精子存活率下降，進(jìn)而導(dǎo)致受精卵減少，雌蜂只能產(chǎn)下未受精卵發(fā)育為雄性。受試驗條件所限，腫腿蜂雌蜂體內(nèi)精子的存活情況未能通過實驗檢測，低溫儲存對精子存活率的影響尚待進(jìn)一步研究證實。

腫腿蜂的儲存時長因溫度和寄主差異而不同。吳曉云等[18]研究了白蠟吉丁腫腿蜂的儲存條件，表明在11 ℃，RH 75%條件下，經(jīng)過 60 d 保藏，其雌蜂的存活率仍達(dá)80%以上，用青楊天牛作寄主擴(kuò)繁的白蠟吉丁腫腿蜂雌蜂比用黃粉蟲蛹擴(kuò)繁的雌蜂更耐低溫保藏。用雙條杉天牛幼蟲繁育的管氏腫腿蜂最長可儲存70 d，而用黃粉甲蛹、蜜蜂幼蟲繁育的管氏腫腿蜂最長可儲存45 d[19]。黃瓊等[20]報道利用黃粉蟲繁育的川硬皮腫腿蜂60 d時為56.4%，最適川硬皮腫腿蜂貯藏的溫度為12 ℃。本文實驗表明，在10 ℃下，用麻天牛繁育的松褐天牛腫腿蜂在儲存60 d時，其死亡率僅6.9%，其子代數(shù)量雖有下降，但差異較小。120 d時雌蜂死亡率超過40%，但子代數(shù)量差異較小。綜合來看，低溫儲存松褐天牛腫腿蜂的最佳適宜時長為60 d，最長不宜超過120 d。