唐艷龍 王麗娜 張彥龍 吳勝勇 王小藝 楊忠岐

(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(dòng)物資源保護(hù)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 遵義 563002； 2. 中國林業(yè)科學(xué)研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所 國家林業(yè)和草原局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100091)

應(yīng)用天敵昆蟲花絨寄甲(Dastarcushelophoroides)、管氏腫腿蜂(Sclerodermusguani)和川硬皮腫腿蜂(S.sichuanensis)防治松褐天牛(Monochamusalternatus) 是防控松材線蟲(Bursaphelenchusxylophilus)病的有效途徑(Yangetal., 2014; 楊忠岐等, 2018)。松褐天牛腫腿蜂 (S.alternatusi)與上述2種腫腿蜂同屬膜翅目(Hymenoptera)腫腿蜂科(Bethylidae)硬皮腫腿蜂屬(Sclerodermus)，是2010年于云南發(fā)現(xiàn)的寄生松褐天牛幼蟲的寄生蜂(楊忠岐等, 2014; Jiangetal., 2015)。該蜂對松褐天牛的寄生率較高，成蟲個(gè)體較大，擴(kuò)散能力、攻擊能力和搜索能力強(qiáng)，具有較好的應(yīng)用前景。

當(dāng)前，人工大量繁育腫腿蜂時(shí)的主要問題是替代寄主較難獲得，繁育成本較高。在替代寄主有限的情況下，如何提高替代寄主的利用效率尤其重要。對于腫腿蜂這類多頭雌蜂可以在同一寄主上產(chǎn)卵的寄生蜂而言，適當(dāng)增加母蜂的數(shù)量，可以顯著提高繁蜂效率：一是可以顯著縮短子代發(fā)育歷期，二是可以顯著增加子代數(shù)量。楊文波等(2018)對管氏腫腿蜂的研究表明，隨母蜂數(shù)量的增加，其子代幼蟲發(fā)育歷期和蛹?xì)v期均縮短，對其子代數(shù)量亦有顯著影響。對白蠟吉丁腫腿蜂(S.pupariae) 的研究表明，隨母蜂數(shù)量增加，其子代幼蟲歷期顯著縮短(Gaoetal.， 2016)，子代數(shù)量顯著增加(Weietal.， 2017)。不同母蜂數(shù)量對松褐天牛腫腿蜂的子代發(fā)育歷期和子代數(shù)量等有何影響未見報(bào)道。因此，本文對此開展研究，以期為松褐天牛腫腿蜂的繁育利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和條件

松褐天牛腫腿蜂由國家林業(yè)和草原局森林保護(hù)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。替代寄主麻天牛(Thyestillagebleri)幼蟲由花鳥市場購得。試驗(yàn)用恒溫恒濕光照培養(yǎng)箱控制溫濕度(寧波賽福實(shí)驗(yàn)儀器PRX-450B)，溫度為27 ℃，濕度為50%～70%，光周期為短光照，即L∶D=8∶16，光照強(qiáng)度為3 000 lx。

1.2 試驗(yàn)方法

接蜂前，選取健康活躍的麻天牛幼蟲用作試蟲，用梅特勒電子天平稱取體質(zhì)量介于0.25 g～0.30 g之間的天牛幼蟲(絕大多數(shù)麻天牛幼蟲體質(zhì)量介于這個(gè)區(qū)間)，裝入玻璃指形管中(直徑10 mm×高50 mm，有底無蓋)并編號，每管1頭。

選取健康活躍大小一致且經(jīng)過交配 (觀察到管內(nèi)有雄蜂與雌蜂進(jìn)行了交配)的松褐天牛腫腿蜂雌蜂接種，分別接入1～6頭雌蜂，之后用醫(yī)用脫脂棉堵口，保證松褐天牛腫腿蜂雌蜂不能鉆出。每個(gè)處理重復(fù)30次。置于上述培養(yǎng)箱中培養(yǎng)觀察。

試驗(yàn)觀察記錄松褐天牛腫腿蜂雌蜂第一次攻擊寄主的時(shí)間，松褐天牛腫腿蜂麻痹寄主所需時(shí)間，松褐天牛腫腿蜂開始產(chǎn)卵為止，卵孵化的時(shí)間，老熟幼蟲開始結(jié)繭的時(shí)間，蛹開始羽化的時(shí)間(分雌雄分別記錄)，最后統(tǒng)計(jì)雌蜂產(chǎn)卵前期，子代卵歷期、幼蟲歷期、蛹?xì)v期和世代發(fā)育歷期。待大多數(shù)雌蜂開始產(chǎn)卵時(shí)，將每個(gè)處理中未產(chǎn)卵的雌蜂用毛筆小心去除，重新統(tǒng)計(jì)每個(gè)處理的建群蜂數(shù)。判斷標(biāo)準(zhǔn)： 產(chǎn)卵中的雌蜂腹部節(jié)間膜明顯伸長(周祖基等, 1997)，且絕大多數(shù)時(shí)間待在天牛體上，未產(chǎn)卵的雌蜂節(jié)間膜無明顯變化，大多數(shù)時(shí)間待在棉球上。子代雌蜂和雄蜂均羽化后，計(jì)數(shù)子代雄蜂數(shù)量，子代有翅雌蜂數(shù)量和子代無翅雌蜂數(shù)量，計(jì)算出子代雌蜂數(shù)量、子代數(shù)量、子代雄性比和子代雌蜂有翅率。子代雄性比=100%×(子代雄蜂數(shù)量/子代數(shù)量)、子代雌蜂有翅率=100%×(子代有翅雌蜂數(shù)量/子代雌蜂數(shù)量)。

松褐天牛腫腿蜂第一次攻擊寄主的時(shí)間是指從接入雌蜂開始到雌蜂第一次刺蜇寄主為止，單位為分鐘(min), 每20 min觀察一次。松褐天牛腫腿蜂麻痹寄主所需時(shí)間是指從腫腿蜂第一次刺蟄寄主開始，到寄主完全僵直不動(dòng)為止，單位為分鐘(min), 每20 min觀察一次。產(chǎn)卵前期是指從寄主完全僵直開始到腫腿蜂產(chǎn)下第一粒卵為止。卵歷期指從松褐天牛腫腿蜂雌蜂開始產(chǎn)卵到卵孵化的時(shí)間。幼蟲歷期是指從松褐天牛腫腿蜂卵開始孵化到子代幼蟲變?yōu)槔鲜煊紫x的時(shí)間。子代雄/雌蜂蛹?xì)v期是指從松褐天牛腫腿蜂子代老熟幼蟲開始結(jié)繭到蛹羽化的時(shí)間，分雌雄進(jìn)行觀察。子代發(fā)育歷期是指松褐天牛腫腿蜂雌蜂產(chǎn)下第一粒卵的時(shí)間到子代蛹羽化的時(shí)間。產(chǎn)卵前期、卵歷期、幼蟲歷期和蛹?xì)v期單位為天，每天觀察2次，分別為早上8點(diǎn)與晚上8點(diǎn)。

1.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)及處理分析

采用Excel 2010、SPSS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 不同建群蜂數(shù)對松褐天牛腫腿蜂母蜂寄生行為的影響

松褐天牛腫腿蜂第一次攻擊寄主的時(shí)間隨建群蜂數(shù)的增加而減少，6個(gè)處理之間差異顯著(F=7.801； df=5,142；P=0.000 1)(圖1A)。當(dāng)建群蜂數(shù)為1頭時(shí)，松褐天牛腫腿蜂第一次攻擊寄主的時(shí)間最長，平均為253.9 min。建群蜂數(shù)為6頭時(shí)，其第一次攻擊寄主的時(shí)間最短，平均只有87.5 min。

松褐天牛腫腿蜂完全麻痹寄主所需時(shí)間隨建群蜂數(shù)的增加略有增加，但6個(gè)處理間無顯著差異(F=1.197； df=5,97；P=0.316 8)(圖1B)。在通常情況下，寄主被蟄后，最快只需要20 min即被麻痹，多數(shù)在2 h左右，最長的需要24 h左右。

建群蜂數(shù)對松褐天牛腫腿蜂的產(chǎn)卵前期有影響，6個(gè)處理之間差異顯著(F=5.731； df=5, 147；P=0.000 1)(圖1C)。建群蜂數(shù)為1頭時(shí)，松褐天牛腫腿蜂產(chǎn)卵前期最長，平均為8.4天，當(dāng)建群蜂數(shù)為2～6頭時(shí)，其產(chǎn)卵前期顯著變短，均在7.5天左右，5個(gè)處理之間差異不顯著。

圖1 不同建群蜂數(shù)下松褐天牛腫腿蜂母蜂第一次攻擊寄主的時(shí)間(A)、麻痹寄主的時(shí)間(B)和產(chǎn)卵前期(C)Fig.1 Time to first attack(A), host paralysis time(B) and pre-oviposition period(C) of S. alternatusi female with different parasitoid colonies表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，不同小寫字母表示在5%水平差異顯著，下同。Data are mean ± SE, different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05), the same below.

2.2 不同建群蜂數(shù)下松褐天牛腫腿蜂子代發(fā)育歷期

不同建群蜂數(shù)下松褐天牛腫腿蜂子代卵歷期無明顯差異，平均為4.5～4.8天 (F=1.460; df=5,154;P=0.206 3)(表1)。幼蟲歷期與建群蜂數(shù)顯著負(fù)相關(guān) (F=17.007； df=5,154；P=0.000 1)，即建群蜂數(shù)越少，幼蟲歷期越長，當(dāng)建群蜂數(shù)為1頭時(shí)，其幼蟲歷期最長，平均為9.6天，6頭時(shí)，其幼蟲歷期最短，平均為8.5天，相差約1天。

建群蜂數(shù)對松褐天牛腫腿蜂雄蜂蛹?xì)v期、雌蜂蛹?xì)v期、雄蜂發(fā)育歷期和雌蜂發(fā)育歷期的影響類似，4個(gè)指標(biāo)均隨建群蜂數(shù)的增加呈下降趨勢。雄蜂蛹?xì)v期介于18.7～19.7天之間，6個(gè)處理間差異顯著(F=5.688； df=5,154；P=0.000 1)(表1)。雌蜂蛹?xì)v期比雄蜂蛹?xì)v期長1～2天，平均為20.0 ～21.5天之間，6個(gè)處理間差異顯著(F=6.895； df=5,154；P=0.000 1)。雄蜂平均發(fā)育歷期最長為34.2 天(建群蜂數(shù)為1頭)，最短為31.8天 (建群蜂數(shù)為5頭)，6個(gè)處理間差異亦顯著(F=12.930； df=5,154；P=0.000 1)。雌蜂平均發(fā)育歷期比雄蜂長1～2天，最長為35.8天(建群蜂數(shù)為1頭)，最短為32.9天(建群蜂數(shù)為5頭)，6個(gè)處理間差異亦顯著(F=12.930； df=5,154；P=0.000 1)。

表1 不同建群蜂數(shù)下松褐天牛腫腿蜂子代發(fā)育歷期①Tab.1 Developmental stage of S. alternatusi progenies with different parasitoid colonies d

2.3 不同建群蜂數(shù)下松褐天牛腫腿蜂的子代數(shù)量

不同建群蜂數(shù)對松褐天牛子代數(shù)量影響明顯(表2)。隨建群蜂數(shù)的增加，其子代雄蜂數(shù)(F=3.288; df=5,154;P=0.000 1)、子代無翅雌蜂數(shù)(F=5.020; df=5,154;P=0.000 4)、子代總雌蜂數(shù)(F=3.757; df=5,154;P=0.003 8)和子代總數(shù)(F=4.261; df=5,154;P=0.001 5)均顯著增加。當(dāng)建群蜂數(shù)為1頭時(shí)，其子代雄蜂數(shù)、子代無翅雌蜂數(shù)、子代總雌蜂數(shù)和子代總數(shù)均最少，分別為3.6、46.0、51.1和54.6頭。當(dāng)建群蜂數(shù)為2頭時(shí),4個(gè)指標(biāo)即顯著增加到5.9、58.7、71.3和77.2頭，之后隨建群蜂數(shù)增加，4個(gè)指標(biāo)均逐漸增加，至4頭時(shí)，即增加到6.6、78.2、83.9和90.4頭。5頭時(shí)，4個(gè)指標(biāo)小幅減少，至6頭時(shí)，又略有增加。

松褐天牛腫腿蜂子代有翅雌蜂數(shù)和雌蜂有翅率變化不規(guī)律，總體是有翅雌蜂明顯少于無翅雌蜂，其中部分處理全是無翅雌蜂。6個(gè)處理，子代雌蜂有翅率分別為10.6%、15.6%、7.2%、6.6%、5.2%和6.6%，均低于20%。

表2 不同建群蜂數(shù)下松褐天牛腫腿蜂子代數(shù)量Tab.2 Progenies number of S. alternatusi with different parasitoid colonies

2.4 不同建群蜂數(shù)下松褐天牛腫腿蜂的子代雄性比

松褐天牛腫腿蜂子代雄性比隨建群蜂數(shù)的增加呈增加趨勢(圖2)，但不同處理間差異不顯著(F=0.920； df=5,154；P=0.4714)，當(dāng)建群蜂數(shù)為1頭時(shí)，其子代雄性比最小，平均為6.3%，2～5頭時(shí)，相差不大，平均介于7.9%～8.4%之間，6頭時(shí)，增加到10.0%。

圖2 不同建群蜂數(shù)下松褐天牛腫腿蜂子代雄性比Fig.2 Male ratio of S. alternatusi progenies with different parasitoid colonies

3 討論

以往利用替代寄主繁育腫腿蜂探討最佳接蜂數(shù)量的試驗(yàn)，都用接蜂數(shù)量直接替代了建群蜂數(shù)(周娜等, 2006; 楊希等, 2007; 姚萬軍等, 2008; 楊文波等, 2018)，實(shí)際上，在1頭替代寄主上接入多頭腫腿蜂的時(shí)候，往往有一些雌蜂并不會(huì)去寄生替代寄主，而這些腫腿蜂雌蜂對子代數(shù)量的貢獻(xiàn)為零，因此不能用接蜂數(shù)量直接代替建群蜂數(shù)。目前已經(jīng)報(bào)道的硬皮腫腿蜂屬寄生蜂都需要吸食寄主體液補(bǔ)充營養(yǎng)后才能完成產(chǎn)卵(魏可等, 2016; 田春景等, 2019)，腫腿蜂在補(bǔ)充營養(yǎng)的過程中，其外部特征變化最明顯的是腹部。周祖基等(1997)報(bào)道川硬皮腫腿蜂完成補(bǔ)充營養(yǎng)后，其腹部節(jié)間膜明顯可見，體長可增長50%。本試驗(yàn)中，松褐天牛腫腿蜂補(bǔ)充營養(yǎng)后雌蜂有類似的外部特征變化。因此，試驗(yàn)中根據(jù)雌蜂腹部特征的變化來判斷母蜂是否會(huì)產(chǎn)卵來確定建群蜂數(shù)量是可靠的。

腫腿蜂補(bǔ)充營養(yǎng)的時(shí)長因溫度、產(chǎn)卵蜂數(shù)和替代寄主不同而不同，蔣學(xué)建等(2007)報(bào)道川硬皮腫腿蜂需取食5天才會(huì)產(chǎn)卵[替代寄主為黃粉甲(Tenebriomolitor)，未報(bào)道溫度]，Gao等(2016)報(bào)道白蠟吉丁腫腿蜂的產(chǎn)卵前期為4～6天[25 ℃，替代寄主為麻天牛]，管氏腫腿蜂產(chǎn)卵前期5～8天不等(26 ℃，替代寄主為黃粉甲) (楊文波等, 2018)。本文中松褐天牛腫腿蜂的產(chǎn)卵前期為7～8天(27 ℃，替代寄主為麻天牛)，且隨建群蜂數(shù)的增加，其產(chǎn)卵前期縮短，這與Gao等(2016)的結(jié)論一致。雖然不同試驗(yàn)中腫腿蜂的產(chǎn)卵前期長短不具有可比性，但說明硬皮腫腿蜂屬寄生蜂都需要持續(xù)吸取寄主體液補(bǔ)充營養(yǎng)多天才能產(chǎn)卵。在這一過程中，個(gè)體較小的寄主有可能會(huì)被取食致死。張彥龍等(2012)報(bào)道1頭松褐天牛腫腿蜂雌蜂在補(bǔ)充營養(yǎng)過程中平均可致死3.75頭3齡松褐天牛幼蟲，王小藝等(2010)報(bào)道白蠟吉丁腫腿蜂在寄生栗山天牛(Massicusraddei)的過程中亦會(huì)致死較多幼蟲。這表明在檢查腫腿蜂的防治效果時(shí)，應(yīng)將腫腿蜂致死的害蟲數(shù)量計(jì)算在內(nèi)，單純地用寄生率來評價(jià)腫腿蜂的防治效果是不全面的。當(dāng)然，被致死的害蟲往往無跡可尋不便統(tǒng)計(jì)，大多只能通過設(shè)置對照間接評價(jià)(唐艷龍等, 2014)或者不評價(jià)，在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)候寄生率不高，就直接認(rèn)定其防治效果不好是不科學(xué)的。

本研究表明，松褐天牛腫腿蜂建群蜂數(shù)對其子代幼蟲歷期有顯著影響，表現(xiàn)為隨建群蜂數(shù)增加，其子代幼蟲歷期變短。這與Gao等(2016)對白蠟吉丁腫腿蜂的研究和楊文波等(2018)對管氏腫腿蜂的研究結(jié)論類似。隨著建群蜂數(shù)的增加，其子代幼蟲數(shù)量增加，在有限的資源下，單個(gè)幼蟲獲得的資源變少，其幼蟲歷期變短。試驗(yàn)結(jié)束觀察寄主殘?bào)w時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)建群蜂數(shù)為1頭時(shí)，其殘?bào)w較為明顯，而多頭建群蜂數(shù)時(shí)，其殘?bào)w幾乎只剩頭殼。這說明在一定的資源下，適當(dāng)增加建群蜂數(shù)，可以提高資源的利用效率(陳然等, 2019)。

建群蜂數(shù)對腫腿蜂子代蛹?xì)v期的影響值得關(guān)注，楊文波等(2018)報(bào)道不同蜂蟲比會(huì)影響管氏腫腿蜂的蛹期(寄主為黃粉甲)，而Gao等(2016)報(bào)道不同蜂蟲比對白蠟吉丁腫腿蜂的蛹期沒有影響(寄主為麻天牛)，林芳芳等(2015)報(bào)道母蜂數(shù)量對管氏腫腿蜂的蛹期也沒有影響(寄主為松褐天牛)。本試驗(yàn)的研究結(jié)果與楊文波等(2018)類似。建群蜂數(shù)對子代蛹?xì)v期究竟有無影響及其影響機(jī)制尚待探索。不過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，松褐天牛腫腿蜂的雄蜂蛹?xì)v期比雌蜂蛹?xì)v期短1～2天，這與Gao等(2016)對白蠟吉丁腫腿蜂的研究類似，白蠟吉丁腫腿蜂雄蜂蛹期比雌蜂蛹期短1 天左右。因此，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)雄蜂一般比雌蜂早1～2天羽化，羽化后的雄蜂會(huì)協(xié)助咬破雌蜂繭殼，鉆入繭殼與雌蜂交配，因此，在空間受限的環(huán)境中，松褐天牛腫腿蜂屬完全近交的寄生蜂，這與Tang等(2014)對管氏腫腿蜂的研究一致。

研究表明，松褐天牛腫腿蜂子代數(shù)量隨建群蜂數(shù)的增加而增加。這與Wei等 (2017) 對白蠟吉丁腫腿蜂(寄主為麻天牛)和楊文波等(2018)對管氏腫腿蜂(寄主為黃粉甲)的研究結(jié)果類似。在實(shí)際應(yīng)用中，并不是母蜂數(shù)量越多越好，Wei等 (2017)表明白蠟吉丁腫腿蜂蜂蟲比在4∶1時(shí)，既能獲得較多的子代數(shù)量，又能保證子代的質(zhì)量。而楊文波等(2018)認(rèn)為用黃粉甲繁育管氏腫腿蜂的最佳蜂蟲比是8∶4。此外，周娜等(2006)報(bào)道青楊天牛繁育管氏腫腿蜂的最佳蜂蟲比為1∶1，楊希等(2007)報(bào)道利用松褐天牛繁育管氏腫腿蜂最佳蜂蟲比為3∶1，姚萬軍等(2008)報(bào)道意大利蜜蜂(Apismelliferaligustica)蛹繁育管氏腫腿蜂最佳蜂蟲比為2∶1?？梢?，繁育寄主不同，最佳蜂蟲比也完全不同。本試驗(yàn)中，利用麻天牛幼蟲繁育松褐天牛腫腿蜂，當(dāng)建群蜂數(shù)為4頭時(shí)，即能獲得較大的子代數(shù)量，之后，隨建群蜂數(shù)的增加，其子代數(shù)量沒有明顯增加。

已有的研究表明，硬皮腫腿蜂屬寄生蜂的確會(huì)產(chǎn)出大量的雌蜂，而雄蜂數(shù)量往往只有幾頭甚至1頭；本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)松褐天牛腫腿蜂亦是如此，松褐天牛腫腿蜂子代雄蜂數(shù)量普遍少于10頭，大多數(shù)處理子代雄性比不到10%。對于具有近交特點(diǎn)的寄生蜂而言，少量的雄蜂即可滿足交配，因此，母蜂會(huì)傾向于產(chǎn)生更多的雌蜂，但為了確保其后代種群中有雄蜂出現(xiàn)，雄蜂先產(chǎn)顯然是最有利的進(jìn)化穩(wěn)定性策略。Kinoshita等 (1998)、 Moore等 (2005)、Raja等 (2008)對榕小蜂(Liporrhopalumtentacularis)的性別分配研究證實(shí)了寄生蜂存在雄性先產(chǎn)的策略。腫腿蜂母蜂是否會(huì)通過先產(chǎn)雄蜂來控制子代性別，松褐天牛腫腿蜂雄蜂先于雌蜂羽化是由其生物學(xué)特點(diǎn)決定的還是因?yàn)槟阜湎犬a(chǎn)了雄蜂，這些問題還需要更多的試驗(yàn)進(jìn)行研究。

4 結(jié)論

不同建群蜂數(shù)對產(chǎn)卵母蜂的寄生行為有影響，表現(xiàn)為隨建群蜂數(shù)的增加，松褐天牛腫腿蜂母蜂第一次攻擊寄主的時(shí)間和母蜂的產(chǎn)卵前期均縮短。

不同建群蜂數(shù)對松褐天牛腫腿蜂子代發(fā)育歷期有顯著影響，隨建群蜂數(shù)增加，其子代幼蟲歷期和蛹期均顯著縮短，但卵歷期無差異。

隨建群蜂數(shù)的增加，松褐天牛腫腿蜂子代數(shù)量顯著增加，建群蜂數(shù)為4頭時(shí)，其子代數(shù)量接近最大，因此，利用麻天牛作為繁育寄主生產(chǎn)松褐天牛腫腿蜂時(shí)，最佳接蜂數(shù)量為4頭。松褐天牛腫腿蜂子代性別總體高度偏雌，大多數(shù)處理子代雄性比低于10.0%，隨建群蜂數(shù)的增加，其子代雄性比呈小幅增加趨勢。