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

花絨寄甲作為天敵昆蟲在室內(nèi)被大量人工繁育。將野生的花絨寄甲成蟲采回，用替代寄主及人工飼料在室內(nèi)飼養(yǎng)多代后，對其繁殖生物學(xué)的影響尚不明確，且在室內(nèi)人工繁育過程中，大多利用大麥蟲(Zophobasatratus)作為替代寄主[2-5]。本研究選用麻天牛(Thyestillagebleri)幼蟲作為替代寄主，該蟲屬鞘翅目(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，幼蟲鉆入麻莖里蛀食莖部或成蟲取食麻葉、嫩頭，影響麻株生長發(fā)育且易被風(fēng)刮倒，影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。麻天牛目前在花鳥魚蟲市場上比較常見，大多被用來飼喂觀賞性寵物，如：魚、鳥、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)繁育多代后是否會出現(xiàn)退化等生物學(xué)特性研究提供理論和試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

花絨寄甲原始種成蟲采自浙江省寧波市森防森檢站(30°3′N,121°32′E)馬尾松(Pinusmassoniana)上。原始寄主松褐天牛幼蟲采集于寧波馬尾松死樹中，替代寄主麻天牛幼蟲購買于天津花鳥魚蟲市場，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 試驗方法

1.2.1 花絨寄甲成蟲飼養(yǎng)

將野外采集的花絨寄甲成蟲養(yǎng)于塑料養(yǎng)蟲盒(175 mm×115 mm×80 mm)中，盒內(nèi)放有1塊產(chǎn)卵誘導(dǎo)木，1對飲水器，1個飼料皿，1個休息紙袋，做法參照姜嫄等[7]。將養(yǎng)蟲盒放到溫度為(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原始種在室內(nèi)繁殖的第1代為本試驗研究的第1代(F1)花絨寄甲成蟲，依次，F(xiàn)1代成蟲繁殖出第2代(F2)，F(xiàn)2代成蟲繁殖出第3代(F3)，F(xiàn)3代成蟲繁殖出第4代(F4)花絨寄甲。每代試驗組中，每個養(yǎng)蟲盒內(nèi)放有16雄、16雌。每隔4 d，取下各試驗組誘導(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 花絨寄甲幼蟲飼養(yǎng)

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

1.2.3 花絨寄甲成蟲飼料

為每代成蟲準(zhǔn)備2種飼料：一種為寧波采回的松褐天牛幼蟲，烘干，切段，放入飼料皿中，代號飼料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，代號飼料A。

1.2.4 繁殖生物學(xué)測定

利用原始寄主和替代寄主繁育花絨寄甲幼蟲，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，用帶有標(biāo)尺的顯微鏡測定每代花絨寄甲成蟲的體長、體寬、體質(zhì)量，每試驗組測500頭以上個體；觀察記錄每代剛羽化出的花絨寄甲成蟲的產(chǎn)卵前期，即剛羽化出的花絨寄甲成蟲放入養(yǎng)蟲盒中直至第1次看見卵粒的這段時間。統(tǒng)計產(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，顯微鏡下拍照儲存，計數(shù)卵的數(shù)量，即記為1次1盒花絨寄甲成蟲(16雄蟲和16雌蟲，共32頭)的產(chǎn)卵量。

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

統(tǒng)計每代成蟲產(chǎn)卵的孵化率：從各試驗組挑出1張卵片(80～120粒卵)，把卵片放到塑料盒中，在培養(yǎng)箱中，25 ℃、相對濕度60%的條件下孵化，直到花絨寄甲1齡幼蟲完全孵化出來止。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張卵片上卵粒總數(shù)，算出孵化率。

花絨寄甲1齡幼蟲寄生率計算：挑選出體型相近的松褐天牛幼蟲放入小指形管中備用，每頭松褐天牛幼蟲寄主上接種5頭花絨寄甲初孵幼蟲，觀察寄主被寄生情況，每個試驗組接種40頭寄主天牛幼蟲，6個重復(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的體長、體寬和體質(zhì)量的關(guān)系采用回歸分析法。花絨寄甲成蟲的雌雄性比采用適合性檢驗分析，檢驗結(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的體長、體寬、體質(zhì)量見表1。單因素方差分析表明，不同寄主繁育出的F1代花絨寄甲成蟲體長、體寬、體質(zhì)量的差異均不顯著(P>0.05)。在F2代成蟲中，飼料A、寄主為松褐天牛幼蟲的試驗組的體長、體寬明顯大于其他3個試驗組的結(jié)果(P<0.05)。F3代成蟲中，飼料S、寄主為松褐天牛幼蟲的試驗組的體長、體寬明顯大于其他3個試驗組的結(jié)果，差異顯著(P<0.05)。F4代成蟲中，寄主為松褐天牛幼蟲的試驗組的花絨寄甲體寬、體質(zhì)量大于寄主為麻天牛幼蟲試驗組的結(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體長、體寬和體質(zhì)量，結(jié)果顯示，F(xiàn)4代成蟲明顯小于前3代成蟲，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體態(tài)特征

成蟲飼料幼蟲寄主體寬/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

成蟲飼料幼蟲寄主體質(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(R2=0.950 7)和雄蟲(R2=0.961 3)均表現(xiàn)出很強(qiáng)的線性相關(guān)關(guān)系，說明體長越長的成蟲，相應(yīng)的體寬也越寬。而且，通過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，相同體長的雌雄性花絨寄甲成蟲，雄蟲的體寬更大一些，特別當(dāng)體寬大于3mm時，雄蟲的體長比雌蟲大得更加明顯。雌蟲的體寬、體長比為0.383±0.114，雄蟲的體寬、體長比為0.389±0.106。單因素方差分析結(jié)果顯示，雌蟲和雄蟲之間的體寬與體長比值的差異極顯著(P<0.001)，在單位面積上，雌蟲的體寬要小一些。

2.2 花絨寄甲產(chǎn)卵前期

從表2可見，F(xiàn)1代花絨寄甲成蟲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的花絨寄甲成蟲產(chǎn)卵前期明顯短于寄主為麻天牛幼蟲的(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產(chǎn)卵前期明顯長于自然飼料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(P<0.05)。

圖1 雌雄性花絨寄甲成蟲體長與體寬的關(guān)系

表2 新羽化花絨寄甲成蟲的產(chǎn)卵前期

2.3 花絨寄甲成蟲平均產(chǎn)卵量

由于每代不同試驗組成蟲產(chǎn)卵時間不同，所以繁殖出的下一代羽化時間不同，統(tǒng)計產(chǎn)量的時期不同，一般統(tǒng)計2～6個月。由圖2可見，花絨寄甲成蟲產(chǎn)卵量呈現(xiàn)出開始少，然后逐漸增加，到達(dá)一個峰值后，再下降的趨勢。

統(tǒng)計了每試驗組平均每頭雌蟲從剛開始產(chǎn)卵起連續(xù)2個月時間的產(chǎn)卵量(表3)。F1代雌蟲平均產(chǎn)卵量最少，并且不同飼料對F1代雌蟲的產(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2個月內(nèi)的產(chǎn)卵量可知，飼喂人工飼料A的成蟲比飼喂自然飼料S的產(chǎn)卵量少，且差異顯著(P<0.05)。

圖2 花絨寄甲成蟲產(chǎn)卵量

表3 花絨寄甲繁殖產(chǎn)卵特性

成蟲飼料幼蟲寄主初孵幼蟲寄生率/%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

成蟲飼料幼蟲寄主卵孵化率/%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

花絨寄甲初孵幼蟲室內(nèi)寄生力測定結(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雌雄性比

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

表4 花絨寄甲雌雄性個體數(shù)量比

3 結(jié)論與討論

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

F1代成蟲雖然產(chǎn)卵前期短，但是開始時的產(chǎn)卵量也很低，這種情況跟野外種有關(guān)，但經(jīng)過室內(nèi)飼養(yǎng)5～6個月后，產(chǎn)卵量明顯上升，說明對于花絨寄甲成蟲產(chǎn)卵，室內(nèi)條件要好于野外，更利于花絨寄甲成蟲生存繁殖。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，F(xiàn)4代的產(chǎn)卵前期明顯長于前3代。說明室內(nèi)飼養(yǎng)多代后，影響了花絨寄甲成蟲的產(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，說明人工飼料雖然能滿足花絨寄甲成蟲生長，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，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，因為野外花絨寄甲初孵幼蟲主要寄生松褐天牛的老熟幼蟲和蛹，這個時間段與當(dāng)?shù)?寧波)地區(qū)的松褐天牛幼蟲和蛹的發(fā)育歷期相符。

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

在花絨寄甲成蟲卵的孵化率和初孵幼蟲寄生率這兩方面，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齡幼蟲寄生率除F1代成蟲明顯高于F2、F3、F4代外，在F2、F3、F4代間幾乎沒有差異。

室內(nèi)飼養(yǎng)多代后對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)卵量會升高，但會出現(xiàn)一些體征下降的趨勢。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害蟲。