利用意大利蜜蜂蛹為替代寄主繁育兩種腫腿蜂

唐艷龍　王麗娜　鄭云霄等

關(guān)鍵詞 腫腿蜂；替代寄主；意大利蜜蜂；發(fā)育歷期；子代數(shù)量

中圖分類號：S 476.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2022266

白蠟吉丁腫腿蜂Sclerodermus pupariae和松褐天牛腫腿蜂S.alternatusi是近年來發(fā)現(xiàn)的，可用于防治白蠟窄吉丁Agrilus planipennis、蘋果小吉丁A.mali、松褐天牛Monochamus alternatus、栗山天牛Massicus raddei、桃紅頸天牛Aromia bungii、橘褐天牛Nadezhdiella cantori、花椒虎天牛Clytusvalidus等多種林木和果樹蛀干害蟲的天敵[1-2]。當(dāng)前，桃紅頸天牛在我國多地暴發(fā)成災(zāi)，為害多種薔薇科果樹；橘褐天牛主要為害柑橘類果樹，近年來在浙江衢州、湖北宜昌等地暴發(fā)；蘋果小吉丁傳人新疆后，不僅對栽培蘋果造成危害，還給新疆伊犁的野生蘋果林造成毀滅性災(zāi)害。淹沒式釋放腫腿蜂對這些害蟲有較好的防控作用[2-3]。面對種群數(shù)量龐大的蛀干害蟲，繁育出足夠數(shù)量的天敵是確保生物防治取得成功的關(guān)鍵。這其中，解決高質(zhì)量的天敵人工繁育技術(shù)是核心，而獲得足夠數(shù)量且低成本的替代寄主是基礎(chǔ)。

繁育天敵昆蟲的替代寄主應(yīng)當(dāng)滿足較易獲得、低成本、繁殖效率高等要求。已報道的可用于繁育腫腿蜂的替代寄主多達(dá)22科50余種[4]，包括青楊天牛Saperda populnea、雙條杉天牛Semanotus bi-fasciatus、黃粉蟲Tenebrio molitor[5-6]、大理竊蠹Ptilineurus marmoratus[7]等，用得較多的替代寄主有黃粉蟲和青楊天牛[8-10]。黃粉蟲蛹可用于繁育腫腿蜂，但在接蜂前需用75%乙醇浸泡黃粉蟲蛹或?qū)⒂嫉蜏乩洳睾蟛拍艽_保寄生成功，未經(jīng)處理的蛹不能被寄生[8]。青楊天牛幼蟲可用于繁育腫腿蜂，但青楊天牛幼蟲主要依靠野外采集受害的楊樹枝條來獲取，這限制了利用其大規(guī)模繁育腫腿蜂的可能[9-10]。作者所在的國家林業(yè)和草原局生物防治工程技術(shù)研究中心用麻豎毛天牛Thyestilla gebleri幼蟲作為替代寄主繁育白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂，獲得了很好的繁蜂效果[11-12]。然而，麻豎毛天牛幼蟲尚無人工繁殖技術(shù)，其主要依靠野外采集蟲源，造成繁蜂成本居高不下。因此，開發(fā)一種易獲得且低成本的替代寄主用于繁育白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂，對于實現(xiàn)這兩種寄生蜂的規(guī)模化繁育十分必要。早在1984年，張連芹等利用中華蜜蜂Apis cerana雄蜂蛹繁殖管氏腫腿蜂Scleroder-mus guani獲得成功[13]。姚萬軍等用意大利蜜蜂Apis mellifera雄蜂蛹成功繁殖了管氏腫腿蜂[10]。當(dāng)前，未見有利用蜜蜂蛹繁育白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂的報道。基于此，本試驗探索了用意大利蜜蜂蛹為替代寄主繁育白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂的可能性，評價了繁蜂效率，對比研究了兩種腫腿蜂寄生意大利蜜蜂蜂蛹時其子代的發(fā)育歷期和數(shù)量，其結(jié)果可為這兩種腫腿蜂的人工規(guī)?；庇峁﹨⒖肌?/p>

1材料與方法

1.1試驗材料與繁蜂條件

供試寄主意大利蜜蜂蛹為遵義師范學(xué)院飼養(yǎng)，白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂由貴州省天敵繁育中心提供。腫腿蜂繁育在人工氣候箱內(nèi)完成，飼養(yǎng)條件為（25±0.5）℃，相對濕度50%～75%，L∥D=8h∥16h，光強(qiáng)為3000 lx。

1.2試驗方法

用鑷子撕去蜂房，取出蜂蛹用生理鹽水清洗30s后置于解剖盤內(nèi)，自然晾干后作為替代寄主。選取重量基本一致的意大利蜜蜂蛹100頭，單頭分裝于指形管內(nèi)（直徑1.0cm，高5.0cm）。腫腿蜂為群居型寄生蜂，少量雄蜂即可滿足雌蜂交配需求，且雄蜂常先于雌蜂2d羽化[12]。新羽化的雄蜂會鉆入雌蜂繭殼與其交配，即絕大部分交配在雌蜂未羽化時就已完成，1、2日齡的雌蜂已經(jīng)充分交配[14]。本試驗選擇2日齡腫腿蜂雌蜂供試。用毛筆將1頭雌蜂接入裝有1頭意大利蜜蜂蛹的指形管內(nèi)，用脫脂棉封住管口。兩種腫腿蜂各接種50管，在人工氣候箱內(nèi)培育，飼養(yǎng)條件同上。接種腫腿蜂后，逐日觀察雌蜂的存活情況，記錄寄生產(chǎn)卵的雌蜂數(shù)。依據(jù)完成寄生產(chǎn)卵的雌蜂數(shù)計算寄生率，即產(chǎn)卵雌蜂的數(shù)量占供試雌蜂總數(shù)的比率。記錄雌蜂產(chǎn)卵日期、卵孵化日期、子代幼蜂結(jié)繭日期、子代成蜂羽化日期，并依此計算產(chǎn)卵前期和子代歷期。其中產(chǎn)卵前期為接蜂至觀察到產(chǎn)第1粒卵的間隔時間。腫腿蜂子代歷期包括卵期、幼蟲期、蛹期和卵一成蜂歷期。其中，卵期為產(chǎn)下第1粒卵至初孵幼蟲出現(xiàn)的間隔時間；幼蟲期為出現(xiàn)第1頭初孵幼蟲至繭出現(xiàn)的間隔時間；蛹期為繭出現(xiàn)至第1頭子代蜂羽化的間隔時間；卵—成蜂歷期為產(chǎn)卵至羽化的間隔時間。子代蜂完全羽化后統(tǒng)計羽化出蜂寄主比例和子代總數(shù)（窩蜂數(shù)）。羽化出蜂寄主比例為育出子代腫腿蜂的寄主數(shù)占供試寄主數(shù)的比率。依據(jù)每窩中子代雌雄個體數(shù)量計算雄性比，即雄蜂占子代總數(shù)的比率。

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

Pearson卡方檢驗用于比較兩種腫腿蜂對意大利蜜蜂蛹的寄生率和羽化出蜂寄主比例的差異。兩種腫腿蜂寄生意大利蜜蜂蛹的產(chǎn)卵前期、子代各階段發(fā)育歷期、子代總數(shù)和雄性比用單因素方差分析進(jìn)行差異顯著性檢驗。子代雄性比經(jīng)反正弦轉(zhuǎn)換后滿足正態(tài)分布和方差齊性，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)用于差異顯著性檢驗。數(shù)據(jù)統(tǒng)計用SPSS 20.0完成。

2結(jié)果與分析

2.1兩種腫腿蜂對意大利蜜蜂蛹的寄生效果

被松褐天牛腫腿蜂成功寄生的意大利蜜蜂蛹為29頭，占供試寄主數(shù)的58%；其幼蟲發(fā)育期內(nèi)，有11頭寄主腐敗，最后成功育出子代松褐天牛腫腿蜂的蛹為18頭，占供試寄主數(shù)的36%。被白蠟吉丁腫腿蜂成功寄生的意大利蜜蜂蛹為33頭，占供試寄主數(shù)的66%；其幼蟲發(fā)育期內(nèi)，有12頭寄主腐敗，最后成功育出子代白蠟吉丁腫腿蜂的蛹為21頭，占供試寄主數(shù)的42%。兩種腫腿蜂的寄生效果無顯著差異（寄生率：X=0.679，P=0.410；羽化出蜂寄主比例：X=0.378，P=0.539）（表1）。

2.2兩種腫腿蜂的產(chǎn)卵前期和子代發(fā)育歷期

兩種腫腿蜂在意大利蜜蜂蛹上的產(chǎn)卵前期無顯著差異（F=0.048，P=0. 830）（圖1）。其中，松褐天牛腫腿蜂的產(chǎn)卵前期為7～12 d，平均為（8.45±0.21）d；白蠟吉丁腫腿蜂的產(chǎn)卵前期為7～11 d，平均為（8.52±0.18）d。

采用意大利蜜蜂蛹繁育松褐天牛腫腿蜂和白蠟吉丁腫腿蜂時，兩種腫腿蜂子代的卵期（F=1.909，P=0.172）、幼蟲期（F=1.648，P=0.205）、蛹期（F=0.768，P=0.387）和卵一成蜂的發(fā)育歷期（F=0.003，P=0.955）均無顯著差異（表2）。松褐天牛腫腿蜂和白蠟吉丁腫腿蜂卵期分別為（3.66±0.12）d和（3.91±0.13）d，幼蟲期分別為（8.71±0.26）d和（8.27±0.22）d，蛹期分別為（20.33±0.32）d和（19.90±0.36）d，卵一成蜂的發(fā)育歷期分別為（32.39±0.30）d和（32.43±0.59）d。

2.3兩種腫腿蜂子代的數(shù)量及雄性比例

采用意大利蜜蜂蛹繁育腫腿蜂，兩種腫腿蜂的子代雄蜂數(shù)量差異不顯著（F=0.540，P=0.467）（表3）。松褐天牛腫腿蜂每窩子代雄蜂數(shù)最多為3頭，平均（1.22±0.15）頭。白蠟吉丁腫腿蜂每窩子代雄蜂數(shù)最多為4頭，平均（1.43±0.22）頭。白蠟吉丁腫腿蜂的窩蜂數(shù)（F=7.685，P=0.009）和每窩子代雌蜂數(shù)（F=7.179，P=0.011）均顯著高于松褐天牛腫腿蜂（表3）。單頭蛹可繁育出白蠟吉丁腫腿蜂子代蜂（窩蜂數(shù)）（26.52±2.29）頭，其中雌性子代（25.10±2.32）頭；單頭蛹可繁育出松褐天牛腫腿蜂子代蜂（窩蜂數(shù)）（18.83±1.35）頭，其中雌性子代（17.61±1.32）頭。兩種腫腿蜂的子代雄性比例無顯著差異（F=7.685，P=0.724）（表3）。

3結(jié)論與討論

以管氏腫腿蜂、川硬皮腫腿蜂Sclerodermus si-chuanensis、白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂為代表的硬皮腫腿蜂屬寄生蜂是防治多種林木和果樹蛀干害蟲的重要天敵昆蟲[2]。管氏腫腿蜂發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，之后山東省林業(yè)科學(xué)研究院、廣東省林業(yè)科學(xué)研究院等單位相繼開展了管氏腫腿蜂的人工繁育技術(shù)研究[6，15]，該寄生蜂是我國長期以來應(yīng)用于多種天牛生物防治的重要天敵。川硬皮腫腿蜂在1994年由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)周祖基教授發(fā)現(xiàn)于四川省瀘縣[6]，白蠟吉丁腫腿蜂于2004年由中國林業(yè)科學(xué)研究院王小藝研究員發(fā)現(xiàn)于天津市官港區(qū)[17]，松褐天牛腫腿蜂于2011年由中國林業(yè)科學(xué)研究院楊忠岐教授發(fā)現(xiàn)于云南省昆明市[18]。后3種腫腿蜂被發(fā)現(xiàn)后，相繼開展了一些人工繁育技術(shù)和生物防治應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn)它們對松褐天牛、光肩星天牛Anoplophora glabripennis、白蠟窄吉丁和蘋果小吉丁等蛀干害蟲有很好的控制作用[19]。

助增式生物防治的前提是實現(xiàn)天敵規(guī)?；庇?。管氏腫腿蜂發(fā)現(xiàn)最早，繁育和利用相關(guān)的文獻(xiàn)超過200余篇。有關(guān)繁育管氏腫腿蜂的替代寄主，有記錄的包括松褐天牛、栗山天牛、青楊天牛、光肩星天牛、星天牛Anoplophora chinensis、雙條杉天牛、粗鞘雙條杉天牛Semanotus sinoauster、黃粉蟲、大理竊蠹、檸條豆象Kytorhinus immirtus等鞘翅目昆蟲，也記錄過包括大袋蛾Clania varzegata、大蠟螟Galleria mellonella、亞洲玉米螟Ostrinia fur-nacalis、棉紅鈴蟲Pectinophora gossypiella等鱗翅目昆蟲的幼蟲和膜翅目蜜蜂的蛹等[4-7， 13，15]。早在20世紀(jì)80年代，張連芹等就報道利用中華蜜蜂和意大利蜜蜂的蛹繁育管氏腫腿蜂，其平均出蜂量分別為33.7頭和44.8頭[13]。姚萬軍等也發(fā)現(xiàn)意大利蜜蜂雄蜂蛹可用于繁育管氏腫腿蜂，每個雄蜂蛹平均可育出管氏腫腿蜂成蜂32頭，利用其繁蜂成本僅為青楊天牛的7.44%[10]。繁育川硬皮腫腿蜂的替代寄主主要是黃粉蟲蛹[20]，松褐天牛、粗鞘雙條杉天牛、杉棕天牛Callidium villosulum等也被小規(guī)模地用來繁育川硬皮腫腿蜂[21]。當(dāng)前，有關(guān)白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂人工繁育的替代寄主篩選和應(yīng)用報道很少，繁育這兩種腫腿蜂的主要替代寄主為麻豎毛天牛幼蟲口[19]。然而，麻豎毛天牛并無人工繁殖技術(shù)，選擇其作為繁蜂寄主主要是因為其可從市場購得，但市售蟲源均為野外采集。天牛幼蟲采集費時費力，加上人工成本日益增加，導(dǎo)致天牛幼蟲售價劇增，間接導(dǎo)致腫腿蜂繁育和應(yīng)用成本大幅增加，影響了腫腿蜂的推廣應(yīng)用。例如，麻豎毛天牛幼蟲價格在10年間增加了10倍以上，當(dāng)前單頭麻豎毛天牛幼蟲成本超過2元，用其繁育腫腿蜂的成本很高，限制了天敵規(guī)?；a(chǎn)。黃粉蟲蛹繁育管氏腫腿蜂和川硬皮腫腿蜂均獲成功[22]，該寄主也較易獲得。然而，用黃粉蟲蛹作寄主繁蜂時，需要用75%乙醇進(jìn)行浸泡或低溫儲存，同時也都是建立在管氏腫腿蜂和川硬皮腫腿蜂對該寄主的長期適應(yīng)特性基礎(chǔ)上。作者所在的實驗室繁育的白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂對黃粉蟲蛹寄生效率均較低，發(fā)現(xiàn)黃粉蟲蛹不適于用作以上兩種腫腿蜂的替代寄主?？梢?，經(jīng)濟(jì)高效的替代寄主，仍是當(dāng)前制約腫腿蜂類天敵推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

本試驗發(fā)現(xiàn)，意大利蜜蜂蛹可作為替代寄主繁育白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂，繁蜂成功率約40%。單頭寄主可育出的子代蜂數(shù)量平均分別為26.5頭和18.8頭，略低于用其繁育管氏腫腿蜂的出蜂量[10，13]，這可能是因為后者選用的蜜蜂雄蜂蛹的個體重量與本研究供試寄主重量存在一定差異。腫腿蜂作為一類卵育型寄生蜂，雌蜂需要先吸食寄主血淋巴補(bǔ)充營養(yǎng)進(jìn)而完成卵巢發(fā)育后才開始產(chǎn)卵[23]。在腫腿蜂補(bǔ)充營養(yǎng)過程中，個體較小的寄主會因被吸食血淋巴后變干癟而不適于寄生蜂產(chǎn)卵，進(jìn)而造成寄生不成功[19]。用天牛幼蟲繁育腫腿蜂時，在一個繁蜂管內(nèi)僅能提供1頭寄主供其寄生，因為多頭天牛幼蟲置于同一繁蜂管內(nèi)存在互殘行為[24]。意大利蜜蜂蛹因無發(fā)達(dá)的上顎，不存在個體間互殘行為，這提示我們在利用意大利蜜蜂蛹繁育腫腿蜂時，可以在一個繁蜂管內(nèi)提供多頭寄主，從而提高繁蜂效率。本試驗顯示，在子代幼蜂發(fā)育過程中部分被寄生的意大利蜜蜂蛹會變黑腐敗（約35%），最終造成繁蜂失敗。造成這一結(jié)果的原因是在意大利蜜蜂蛹上寄生的腫腿蜂幼蟲較少時，一些寄主組織不能被完全消耗進(jìn)而變質(zhì)。前期研究發(fā)現(xiàn)增加接種母蜂的數(shù)量可以提升子代蜂的數(shù)量[25-26]。因此，在利用意大利蜜蜂蛹繁育腫腿蜂時，可以嘗試增加接種母蜂的數(shù)量，以此增加子代蜂數(shù)量進(jìn)而避免因寄主組織變質(zhì)而引起的繁蜂失敗，預(yù)期可提高繁蜂成功率。本試驗還發(fā)現(xiàn)，用意大利蜜蜂蛹繁育白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂時，它們的子代均有顯著的偏雌現(xiàn)象，每窩平均雄性比僅約7%，這與用麻豎毛天牛繁育這兩種寄生蜂時的子代性比較一致[25-26]。寄生蜂規(guī)?；庇?，偏雌的性比結(jié)構(gòu)是有利的，因為雌性個體才可發(fā)揮寄生防控害蟲的能力。白蠟吉丁腫腿蜂和松褐天牛腫腿蜂寄生意大利蜜蜂蛹時的子代高度偏雌性比也進(jìn)一步說明了意大利蜜蜂蛹可作為一種繁蜂替代寄主。

寄主?；允窃u價天敵對于目標(biāo)害蟲來說是否為優(yōu)勢天敵的一項重要特征。一般認(rèn)為，寄主?；詮?qiáng)的天敵寄生率高，控害能力更強(qiáng)[27]。在自然環(huán)境中，影響寄生蜂寄生效率的因素復(fù)雜多變，有時候多寄主型寄生蜂更有優(yōu)勢。雖然多寄主型寄生蜂對特定靶標(biāo)寄主的寄生效率可能偏低，但寄主譜廣使得它們更容易在野外保持種群。目前發(fā)現(xiàn)的腫腿蜂類寄生蜂均屬多寄主型寄生蜂[1]，其在野外以寄生天牛、吉丁等害蟲為主，而這些害蟲往往生活史較長，適合腫腿蜂寄生的特定寄主蟲期有限。唐艷龍等釋放白蠟吉丁腫腿蜂防治栗山天牛，其中老齡幼蟲階段（不適宜腫腿蜂寄生），腫腿蜂會轉(zhuǎn)而寄生四點象天牛Mesosa myops和雙簇污天牛Moechotypa diphysis來維持種群[28]。腫腿蜂的這種可寄生多種寄主的生物學(xué)特性，為利用意大利蜜蜂蛹作為替代寄主實現(xiàn)腫腿蜂的規(guī)模化繁育提供了依據(jù)。