取食不同種類糖對中紅側溝繭蜂壽命和卵成熟的影響

黃娟娟，丁斌杰，舒曉晗，劉亞慧

(浙江農林大學農業與食品科學學院，浙江臨安 311300)

寄生蜂的營養主要來源于幼蜂體內營養積累和成蜂取食兩個途徑。其中大部分成蜂需要取食糖類來作為主要能源，且糖類對寄生蜂的壽命和繁殖會產生影響(W?ckers，2001;宋南等，2006;Narváez et al.，2012;胡衡和劉亞慧，2014)。根據雌蜂羽化進入環境時，體內卵成熟的程度將寄生蜂分為兩類:預成熟卵(pro-ovigenic)和同步成熟卵(synovigenic)。體內所有卵全部成熟的是預成熟卵寄生蜂，而部分成熟的是同步成熟卵寄生蜂，它可以在整個成蟲階段持續成熟卵。一般情況，雌蜂一生的繁殖成功受產卵時成熟卵的數量或寄生蜂一生遇到適合寄主的數量所限制，所以預測雌蜂一生的繁殖成功依賴與寄主的相遇率，期望壽命和卵成熟的時間選擇及速率(Godfray，1994;Getz and Mills，1996;Rosenheim，1996;Ellers and van Alphen，1997)。對于同步成熟卵寄生蜂來說，主要通過延長壽命增加與寄主的相遇率和提高卵成熟的質量。因此，寄生蜂成蟲期營養物質的獲取起到關鍵性的作用。

中紅側溝繭蜂Microplitis mediator 是一種寄主廣泛的容性內寄生蜂，已報道寄主包括了40 多種夜蛾科和尺蛾科害蟲。田間環境下對棉鈴蟲Helicoverpa armigera、粘蟲Mythimna separate 等農業害蟲具有顯著的控制作用(李建成等，2010)。中紅側溝繭蜂屬于同步成熟卵寄生蜂，成峰必須通過取食來滿足卵子成熟所需要的能量，因此成蟲期補充營養對完善其繁殖功能具有重要意義。目前關于不同種類糖對中紅側溝繭蜂繁殖/卵成熟影響的研究較少，本文根據前人試驗選取了葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖和甘露糖這5種糖，在室內條件下探究補充糖類營養對該寄生蜂壽命和繁殖功能的影響，對于更好的發揮中紅側溝繭蜂的控害功能具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

本試驗所用中紅側溝繭蜂由河北省農林科學院植物保護研究所天敵昆蟲實驗室提供，以滯育繭的形式在本實驗室進行解滯育后用于試驗。解滯育時將滯育繭分批裝入試管，并用沾水濕布包裹試管，放入培養箱(14L∶10D，28℃±1℃)中，靜置6-8 d 即可成功解除滯育。

1.2 糖類營養

試驗中共選取5種糖類，分別是葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖和甘露糖，五種糖溶液的飼喂濃度均為1 mol/L，以飼喂清水對照。

1.3 取食不同糖類對中紅側溝繭蜂壽命的影響

首先將剛羽化的中紅側溝繭蜂區分出雌雄蟲:以成蟲尾端有明顯突出的細長輸卵管的為雌蜂，若尾部鈍圓沒有細長輸卵管的則為雄蜂。區分好雌雄后，以5 頭蜂為單位放入試管，每日早晚兩次提供浸有糖溶液的脫脂棉球供寄生蜂取食，每次飼喂1 h。每日記錄寄生蜂死亡數量并將死亡個體移除試管，直到所有個體死亡。每處理雌、雄蜂分別觀測30 頭。

1.4 取食不同糖類對中紅側溝繭蜂雌蜂繁殖力的影響

1.4.1 抱卵量和成熟卵數量

根據不同糖類對中紅側溝繭蜂壽命影響的程度決定不同處理組解剖寄生蜂的時間。清水對照解剖1-3 d，取食葡萄糖、果糖和蔗糖的解剖1 d、2 d、3 d、4 d、7 d，取食麥芽糖和甘露糖的解剖1 d、2 d、3 d、4 d。將待解剖寄生蜂放入-20℃冰箱中冰凍5 min后取出，置于解剖鏡下用解剖鑷輕拉寄生蜂產卵器，直到產卵器和卵巢脫離腹部。隨后將卵巢放在滴有磷酸緩沖液的載玻片上，用昆蟲針輕壓卵巢管，直到所有卵被擠出。記錄總卵量和成熟卵數量，每處理解剖15 頭寄生蜂。

1.4.2 成熟卵長

將上述載玻片放置于熒光顯微鏡下，觀察卵子的大小形態，并用熒光顯微鏡拍攝照片，拍攝時保證每張圖片中最少有5個清晰完整的成熟卵。隨后用NIS-emelments 軟件打開圖片測量成熟卵的長度。成熟卵子長度測量方式如圖2 所示。

1.5 數據分析

用SPSS 統計軟件進行數據處理。取食不同糖類中紅側溝繭蜂的壽命用單因素方差分析和Turkey 多重比較法分析，取食相同糖類不同性別中紅側溝繭蜂的壽命用t 測驗比較，寄生蜂取食食物和性別之間的互作采用兩因素方差分析。用多重回歸分析食物、日齡、食物和日齡互作對寄生蜂總卵量、成熟卵數量和長度的影響。

2 結果與分析

2.1 取食不同糖類對中紅側溝繭蜂壽命的影響

取食不同食物，中紅側溝繭蜂的壽命差異顯著(雌蜂:F5，170=44.00，P＜0.01;雄蜂:F5，169=21.14，P＜0.01，圖1)。取食糖的種類和寄生蜂性別對壽命的影響存在顯著互作(F11，339=11.26，P＜0.01)。與清水對照相比，取食蔗糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖的寄生蜂壽命顯著延長，雌蜂分別為17.6 d，15.6 d，14.4 d 和10.3 d;雄蜂分別為7.6 d，11.0 d，11.3 d 和6.6 d。取食甘露糖，雌蜂和雄蜂壽命與對照差異不顯著。取食五種糖雌蜂壽命顯著高于雄蜂。

圖1 取食不同糖對中紅側溝繭蜂壽命的影響Fig.1 Effects of different sugars on the longevity of male and female Microplitis mediator

2.2 取食不同糖類對中紅側溝繭蜂成熟卵數量和抱卵量的影響

中紅側溝繭蜂成熟卵子成規則的橢圓形，略微有些彎曲(圖2)。秦啟聯等(2000，2001)的研究中已報到過該寄生蜂成熟卵子的形態特征;而未成熟卵的卵室還未被卵黃填充完整，形態上與成熟卵也具有差異(圖3)。

圖2 中紅側溝繭蜂卵巢內成熟卵及卵長測量方法Fig.2 Mature egg from ovary of female Microplitis mediator and measuring method of its length

圖3 中紅側溝繭蜂卵巢內未成熟卵Fig.3 Immature egg from ovary of female Microplitis mediator

圖4 取食不同糖中紅側溝繭蜂成熟卵的數量Fig.4 Effects of different sugars on the number of mature eggs of Microplitis mediator

初羽化中紅側溝繭蜂卵巢中成熟卵約占總卵量的13%，平均為7.13 粒。取食不同食物雌蜂卵巢中成熟卵數量整體上均呈現先顯著上升后逐步下降的趨勢，但取食不同食物的成熟卵形成高峰期時間不同(圖4)。提供清水，雌蜂羽化后1 d成熟卵數量達到最大，為14.40 粒;取食蔗糖和葡萄糖的雌蜂在羽化后4 d，卵巢中的成熟卵數量達到最大值，分別為27.25 和20.71 粒，羽化后7 d，成熟卵數量顯著下降;取食果糖的雌蜂在羽化后3 d，成熟卵數量到最大值，為11.86 粒，羽化后7 d，成熟卵量基本保持不變;取食麥芽糖和甘露糖的雌蜂在羽化后2 d，成熟卵數量增加到最大值，分別為16.22 粒和12.00 粒。取食5種糖，成熟卵數量的最大值差異顯著(F5，57=8.70，P＜0.01)。多重回歸分析揭示食物、日齡以及食物和日齡互作對雌蜂卵巢中成熟卵的數量有顯著影響(表1)。

取食不同食物中紅側溝繭蜂雌蜂卵巢中總卵量的變化規律與成熟卵量的類似(圖5)。取食清水、蔗糖、麥芽糖和甘露糖，雌蜂卵巢中總卵量的高峰期與成熟卵數量的高峰期相比延后。多重回歸分析揭示食物、日齡以及食物和日齡互作對雌蜂卵巢中總卵量有顯著影響(表1)。

2.3 取食不同糖類對中紅側溝繭蜂成熟卵長的影響

取食不同糖對中紅側溝繭蜂成熟卵長的影響存在差異，取食7 d 后，取食葡萄糖的成熟卵長顯著大于取食果糖和蔗糖的(F2，24=8.64，P＜0.01，圖6)，其它取食時間，5種糖的成熟卵長無顯著差異。隨著時間的增加，取食不同食物后雌蜂成熟卵長顯著增加;取食麥芽糖和甘露糖的雌蜂成熟卵長分別在4 d 和3 d 后基本保持不變。多重回歸分析揭示食物和日齡互作對雌蜂卵巢中成熟卵長有顯著影響(表1)。

3 結論與討論

中紅側溝繭蜂為同步卵成熟內寄生蜂，雌蜂在羽化時卵巢內有少量成熟卵(13%)。前期研究發現中紅側溝繭蜂不存在取食寄主的現象。因此，提供優質的糖類食物資源，對于寄生蜂壽命和卵成熟具有重要的作用。本研究結果表明，除甘露糖，取食其余4種糖均能延長中紅側溝繭蜂的壽命;取食食物對兩種性別寄生蜂壽命的影響是不同的。取食蔗糖的雌蜂壽命最長達17.6 d，與取食葡萄糖的差異不顯著，顯著高于其它3種糖的雌蜂。取食果糖和葡萄糖的雄峰壽命顯著高于其它3種糖。取食糖類物質后中紅側溝繭蜂雌蜂的壽命顯著比雄蜂的長。與先前的研究結果基本一致(李建成等，2005;Luo et al.，2010)，取食不同糖溶液對寄生蜂壽命的影響主要與糖溶液自身的營養功能特性有關。補充營養影響管側溝繭蜂M.tuberculifer、淡足側溝繭蜂M.pallidipes 壽命的研究中也發現相同條件下雌蜂的壽命明顯高于雄蜂(路子云等，2010;季香云等，2011)。雌蜂壽命的增加意味著其具備更長的時間用于搜尋寄主和進行卵的發育，對寄生蜂種群數量具有積極作用。總之，取食葡萄糖在中紅側溝繭蜂的飼養中更具有利用價值，甘露糖不適宜。

表1 食物、日齡、食物和日齡互作對中紅側溝繭蜂雌蜂卵巢內總卵量、成熟卵量、成熟卵長的影響Table 1 The effects of diet，age and diet×age interactions on egg load，number of mature egg and length of mature egg in Microplitis mediator

圖5 取食不同糖中紅側溝繭蜂的總卵量Fig.5 Effects of different sugars on the egg load of Microplitis mediator

圖6 取食不同糖中紅側溝繭蜂成熟卵的長度Fig.6 Effects of different sugars on the length of mature egg in Microplitis mediator

取食不同糖除了影響寄生蜂的壽命，對寄生蜂的卵成熟也具有影響。雌蜂的卵成熟不僅需要能量物質(如糖類)，而且需要脂類物質。前人研究表明中紅側溝繭蜂不能利用糖類合成脂類(Luo et al.，2010)，脂類物質來自幼蜂營養積累存儲的卵巢(卵母細胞卵黃中以脂和蛋白形式存在)和脂肪體(脂、蛋白和糖原)(Ellers and van Alphen，1997)。本研究中取食5種糖均促進雌蜂卵巢中的卵子的繼續形成，主要原因是糖類食物補充提供了卵成熟需要的能量物質，不需要消耗脂類物質提供能量，利于雌蜂把體內營養積累的脂類物質直接用于卵子發生和成熟。同時，寄生蜂具有有效的資源分配策略，特別是在存活和繁殖之間，即取食獲取的能量物質要用于卵子發生和成熟以及寄生蜂壽命的能量消耗。所以，取食不同糖類物質的雌蜂卵巢中成熟卵整體呈現先顯著上升后逐步下降的趨勢，但取食不同糖的成熟卵形成的高峰期時間不同。這種繁殖能力在個體壽命中的時間分布取決于能量物質的利用效能。本研究中，取食不同糖類食物后雌蜂成熟卵長顯著增加，且隨著取食時間延長顯著增加。表明能量物質分配策略還存在對成熟卵的數量和大小進行權衡，即生產量多、體小的后代或量少、體大的后代間的繁殖比例分配。因此，深入探索不同糖類食物對寄生蜂繁殖策略的影響對于寄生蜂的人工飼養及產業化生產有重要意義。研究結果顯示取食葡萄糖7 d，雌蜂成熟卵長顯著大于其它處理，說明葡萄糖作為直接的能量物質能被雌蜂更好的利用于卵成熟。

Luo et al.(2010)研究表明中紅側溝繭蜂雌蜂只需要少量的脂類進行卵成熟，取食糖類后，在寄生蜂全部死亡前體內含有相對高的脂含量。結合本研究進一步表明，脂含量不會限制卵成熟，提供優質的糖類食物延長寄生蜂的壽命，同時持續卵成熟，可以充分發揮中紅側溝繭蜂較強的控害潛力。

綜上所述，糖類食物對延長中紅側溝繭蜂壽命和提高繁殖能力具有重要作用，因此，田間釋放時為該寄生蜂提供合適糖源作為營養補充對更好的發揮其控害作用具有積極意義。在研究繁殖力時本文采用了解剖卵巢觀察的方法，結果與前人采用提供寄主供寄生蜂寄生方式所得結論有些差異。通過解剖觀察寄生蜂卵巢的發育情況以及其中所含卵子的數量及質量，不再需要考慮外界因素的作用，這能夠更直觀的看到補充營養對寄生蜂繁殖功能的影響。

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