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    低温储存时长对松褐天牛肿腿蜂繁育效果的影响

    时间：2023-04-08 17:20:04来源：百花范文网本文已影响人

    唐艳龙，王丽娜，戴慧玲，何久梅，康 奎，张彦龙，曹亮明*

    （1.遵义师范学院生物与农业科技学院/贵州省赤水河流域动物资源保护与应用研究重点实验室，遵义 563002；
    2.中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所/国家林业和草原局森林保护学重点实验室，北京 100091）

    松褐天牛肿腿蜂Sclerodermus alternatusi与管氏肿腿蜂S.guani、川硬皮肿腿蜂S.sichuanensis和白蜡吉丁肿腿蜂S.pupariae同属膜翅目Hymenoptera肿腿蜂科Bethylidae硬皮肿腿蜂属Sclerodermus[1]，是近年来发现于云南寄生于松褐天牛Monochamusalternatus幼虫的体外寄生蜂，其雌蜂个体明显大于另外3种肿腿蜂，其对松褐天牛和光肩星天牛Anoplophoraglabripennis等中大型天牛的幼虫寄生率较高，此外还具有后代雌性比高，雌蜂寿命长，繁殖、扩散和搜索寄主能力强等特点，是防治中大型天牛良好的天敌昆虫[2-4]。

    释放肿腿蜂防治松褐天牛，存在一个最佳释放时间的问题，在广州、江苏、福建和江西等省最佳释放时间在 6—7月[5,6]。有关松褐天牛肿腿蜂的最佳释放时间报道较少，张彦龙等[4]报道松褐天牛肿腿蜂对松褐天牛低龄幼虫的寄生率和致死率更高，因此推断其最佳释放时间应与管氏肿腿蜂一致。这就需要在较短时间内集中大量释放松褐天牛肿腿蜂以保证最佳效果，因此在释放之前大量繁殖和储存松褐天牛肿腿蜂是极其重要的。

    储存肿腿蜂的研究主要包括温度和时长，姚圣忠等[7]报道储存管氏肿腿蜂的适宜温度为5～10 ℃，而王新亮[8]研究了低温下储存管氏肿腿蜂的时长，报道指出不同寄主繁育的管氏肿腿蜂耐储存能力不同，其中双条杉天牛Semanotus bifasciatus幼虫繁育的管氏肿腿蜂最长不宜超过70 d。对松褐天牛肿腿蜂适宜的储存温度以及低温下最佳储存时长均未见报道，因此，本试验选择在10 ℃低温下，以麻天牛Thyestilla gebleri幼虫为寄主，研究在不同储存时长下，松褐天牛肿腿蜂母蜂的死亡情况及对其子代的发育历期和数量的影响，以期明确 10 ℃下松褐天牛肿腿蜂的最佳储存时长，为松褐天牛肿腿蜂的繁育和应用提供参考。

    1.1 试验材料与条件

    本次试验替代寄主麻天牛购买自天津市花鸟市场；
    寄生蜂为松褐天牛肿腿蜂，由国家林业和草原局森林保护学实验室提供。试验时用天平称重，用智能培养箱控制温湿度条件，用体视镜观察发育情况。

    1.2 低温储存下松褐天牛肿腿蜂的死亡率

    选取松褐天牛肿腿蜂50管（雌蜂已全部羽化且在1 d内），计数每管内的雌蜂和雄蜂总数，编号后置于10 ℃气候箱中（相对湿度为 50%～70%，通过人工气候箱调节），不饲喂食物。之后，每15 d 计数一次管内雌蜂和雄蜂的死亡个数，直到管内雌蜂和雄蜂全部死亡，计算累积死亡率。

    1.3 储存时长对松褐天牛肿腿蜂子代发育历期和数量的影响

    用天平称取麻天牛老熟幼虫，选择体质量相近（0.200～0.250 g）的幼虫做寄主。将选取的幼虫装进长50 mm，直径10 mm的有底无盖玻璃指形管内，每管1头，每组30管，编号后备用。

    根据1.2试验结果，将松褐天牛肿腿蜂雌蜂放置在10 ℃低温下分别储存0 d、30 d、60 d、90 d、120 d和150 d，在储存过的肿腿蜂中选取健康、活力强、已交配的无翅雌蜂，按照蜂虫比1∶1的比例，接入上述玻璃管中，用医用脱脂棉堵紧管口，放入智能培养箱中培养观察（温度27 ℃，相对湿度50%～70%，光周期为短光照，即8L∶16D，光照强度3000 lx）。

    接种后每天观察2次，记录雌蜂开始产卵的时间（母蜂产第一粒卵的时间），卵孵化时间（第一粒卵孵化的时间），幼虫结茧时间（第一个老熟幼虫结茧的时间），羽化时间（第一个蛹羽化的时间）。并统计计算出产卵前期（接种到产卵的时间），卵历期（产卵时间到孵化时间），幼虫历期（孵化时间到老熟幼虫的时间），蛹历期（结茧到羽化的时间）以及发育历期（卵至成虫的发育时间）。待子代全部羽化后，计数子代雄蜂数量、子代有翅雌蜂数量、子代无翅雌蜂数量，计算雌蜂总数、子代总数和子代性比（子代雄蜂总数/子代总数×100%）。

    1.4 数据统计与分析

    本次试验数据采用Excel 2010、SPSS数据处理系统软件进行数据处理和单因素方差分析，利用LSD法多重比较各处理间的差异水平。

    2.1 不同储存时长下松褐天牛肿腿蜂的累积死亡率

    不同储存时长下，松褐天牛肿腿蜂雌蜂和雄蜂的寿命差异较大，储存15 d时，雄蜂死亡率即达24.84%，30 d时，雄蜂累积死亡率已达98.23%，只有极少数雄蜂寿命超过30 d。而雌蜂在储存15 d时，死亡率仅0.48%，30 d时，累积死亡率只有1.41%，60 d时不足10%，为6.90%，之后，其累积死亡率开始小幅上升，至90 d时达23.67%，120 d时达42.46%，之后，其累积死亡率直线上升，150 d时达77.16%，165 d时超过90%，180 d则全部死亡（图1）。

    图1 不同储存时长下松褐天牛肿腿蜂雌蜂和雄蜂的累积死亡率Fig.1 The cumulative mortality of Sclerodermus alternatusi female and male with different storage time

    松褐天牛肿腿蜂雌蜂累积死亡率随储存时长的变化趋势符合逻辑斯蒂模型：y＝123.2099/(1＋e4.6958—0.0345x)（F＝1590.478，P＝0.0001，R＝0.9986）。

    2.2 不同储存时长下松褐天牛肿腿蜂的产卵前期

    不同储存时长下，松褐天牛肿腿蜂雌蜂的产卵前期差异显著（F＝37.818，df＝5,174，P＝0.0001）。其中，储存150 d，松褐天牛肿腿蜂雌蜂的产卵前期最长，平均为9.62 d，显著长于另外5个处理。不储存的次之，平均为9.00 d。储存120 d，平均为8.17 d。储存30 d、60 d和90 d，其产卵前期较短，平均分别为7.24 d、7.17 d和7.23 d（图2）。

    图2 不同储存时长下松褐天牛肿腿蜂的产卵前期Fig.2 The pre-oviposition period of Sclerodermus alternatusi female with different storage time

    2.3 不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂发育历期的影响

    不同储存时长下，松褐天牛肿腿蜂子代卵历期差异不显著（F＝0.982，df＝5,174，P＝0.4304），其中，不储存的卵历期最长，平均为4.33 d，储存150 d的次之，平均为4.17 d，储存90 d的最短，平均为3.97 d。

    不同储存时长下，松褐天牛肿腿蜂子代幼虫历期、蛹历期和发育历期均差异显著（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，储存120 d和150 d，松褐天牛肿腿蜂的子代幼虫历期较长，均超过10 d，显著长于另外4个处理，储存30 d和60 d的幼虫历期较短，平均为7.25 d和7.00 d，不储存的幼虫历期平均为8.00 d。储存150 d，松褐天牛肿腿蜂的子代蛹历期最长，平均为21.46 d，显著长于另外5个处理，120 d的次之，平均为19.45 d，储存30 d和60 d的蛹历期较短，平均为16.79 d和16.24 d，不储存的蛹历期平均为17.88 d。储存150 d，松褐天牛肿腿蜂的子代发育历期最长，平均为35.54 d，120 d的次之，平均为32.97 d，储存30 d和60 d的发育历期较短，平均为28.04 d和 27.34 d，不储存的发育历期平均为30.23 d（表1）。

    表1 不同储存时长下松褐天牛肿腿蜂子代的发育历期Table 1 Developmental stage of Sclerodermus alternatusi progeny with different storage time

    2.4 不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂子代数量的影响

    不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂子代雌蜂数的影响差异显著（F＝20.116，df＝5,156，P＝0.0001）。其中，不储存与储存30 d的子代雌蜂数较大，显著大于其他4个处理，不储存的子代雌蜂数最大，平均为57.92头，储存30 d的次之，平均为54.54头，储存60 d和90 d的子代雌蜂数下降到平均40头左右，120 d时，略有上升，至150 d时，子代雌蜂数量显著下降，仅26.04头。

    不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂子代雄蜂数的影响差异显著（F＝2.342，df＝5,156，P＝0.0442）。其中，储存150 d的子代雄蜂数显著高于另外5个处理，平均为4.48头，且有3个重复中出现较多雄蜂后代。储存30 d和不储存的处理，子代雄蜂数平均为2头左右，另外3个处理平均仅1头多，有的重复中仅1头雄蜂。

    不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂子代总数的影响差异显著（F＝3.762，df＝5,156，P＝0.0031）。其中，不储存子代总数最多，平均为59.96头，储存30 d的次之，平均为56.64头，储存60 d和90 d的子代总数下降到40.71头和41.64头，储存120 d的略有上升，至150 d，其子代总数显著下降到30.52头（表2）。

    表2 不同储存时长下松褐天牛肿腿蜂的子代数量Table 2 Progeny number of Sclerodermus alternatusi with different storage time

    2.5 不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂子代雄性比的影响

    不同储存时长对松褐天牛肿腿蜂子代性比（子代雄性比例）的影响差异显著（F＝3.762，df＝5,161，P＝0.0031）。其中，储存150 d的子代性比最大，平均为15.42%，显著大于另外5个处理。不储存和储存30 d、60 d、90 d和120 d的子代性比差异不大，平均值分别为3.81%、3.92%、3.10%、4.11%和3.69%（图3）。

    图3 不同储存时长下松褐天牛肿腿蜂子代雄性比的比较Fig.3 The male rate of Sclerodermus alternatusi progeny with different storage time

    与川硬皮肿腿蜂一样，松褐天牛肿腿蜂亦属于卵谐产类寄生蜂，即母蜂的卵并非一次性成熟，而是在成虫羽化后逐渐发育成熟[9]，因此，一般这类寄生蜂都需要补充营养以完成卵的发育，常见的寄生蜂主要依靠吸食寄主体液或者采食花蜜补充营养，肿腿蜂类寄生蜂属前者，它们在寄主身上产卵之前，先通过注射毒液麻痹寄主，再吸食寄主体液补充营养，这一过程中，可见到其腹部逐渐增大，节间膜清晰可见[10]。从肿腿蜂找到并刺蜇麻痹寄主到产卵的产卵前期，与肿腿蜂的种类、寄主、温度等有关[11-13]。本文研究结果表明，低温储存母蜂对松褐天牛肿腿蜂产卵前期亦有显著影响，适当储存雌蜂可以缩短松褐天牛肿腿蜂的产卵前期。刚羽化的雌蜂，其卵尚未完全成熟，所以需要较长的产卵前期来补充营养，而储存一段时间的雌蜂，其卵趋于成熟，只需要较短的时间补充营养即可产卵，但储存时间过长，会导致雌蜂体内营养的消耗，间接影响了卵的发育，所以也需要较长的产卵前期来补充营养。因此，适当的低温储存可以加快松褐天牛肿腿蜂的寄生进程。

    肿腿蜂雌蜂自身状态不仅影响雌蜂的产卵前期，对子代的发育亦有影响。白蜡吉丁肿腿蜂雌蜂大小会影响子代幼虫历期，而雌蜂密度同样会影响子代幼虫历期和发育历期[14]。松褐天牛肿腿蜂雌蜂密度会影响其子代幼虫历期、蛹历期和发育历期[15]。本实验结果表明，低温储存后，雌蜂寿命对其子代的发育历期亦有影响，其中影响较为明显的是幼虫历期和蛹历期，总体而言，松褐天牛肿腿蜂幼虫历期和蛹历期随雌蜂储存时长的增加呈增加趋势，不储存和储存30～90 d，其幼虫历期为7～8 d，蛹历期为16～18 d，储存150 d，其幼虫历期增加到10 d，蛹历期增加到20 d。综合来看，可能是肿腿蜂雌蜂的营养状况间接影响了子代发育，具体机制还需要深入研究。

    管氏肿腿蜂通过一段时间冷藏后，释放到林间，由于饥饿，搜索攻击天牛等寄主就更积极、主动，从而提高寄生效率[16]。显然，冷藏肿腿蜂，不仅为提前繁育商品蜂提供了理论支持，也有利于提高肿腿蜂的寄生效率。周娜指出储存管氏肿腿蜂虽然会提高搜索寄生效率，但随着储存时间延长，其死亡率逐渐上升，子代出蜂率逐渐下降[17]，本文对松褐天牛肿腿蜂的研究与之类似。随着储存时间的延长，松褐天牛肿腿蜂累积死亡率逐渐上升，60 d前死亡率较低，60 d后开始死亡率明显增加，至120 d时，累积死亡率达42.46%，之后，其累积死亡率直线上升，165 d时超过90%，180 d则全部死亡。其子代数量随储存时间延长而逐渐降低，至150 d时，子代数量下降了一半。表明储存时间过长，不仅影响雌蜂的存活，对雌蜂的产卵量也会造成显著影响。温度可以影响到寄生蜂的繁殖、发育以及取食，长时间的低温储存对蜂种造成了不可逆的影响，降低了蜂种的繁殖能力，造成子代总数和雌蜂总数大幅度减少。雌蜂在对抗低温的过程中消耗了较多能量，导致供卵发育的营养不足，从而使得子代数量减少。试验还发现，储存时间过长后，松褐天牛肿腿蜂子代出现较多雄性个体，这可能是在长期低温下，导致雌蜂体内储存的精子存活率下降，进而导致受精卵减少，雌蜂只能产下未受精卵发育为雄性。受试验条件所限，肿腿蜂雌蜂体内精子的存活情况未能通过实验检测，低温储存对精子存活率的影响尚待进一步研究证实。

    肿腿蜂的储存时长因温度和寄主差异而不同。吴晓云等[18]研究了白蜡吉丁肿腿蜂的储存条件，表明在11 ℃，RH 75%条件下，经过 60 d 保藏，其雌蜂的存活率仍达80%以上，用青杨天牛作寄主扩繁的白蜡吉丁肿腿蜂雌蜂比用黄粉虫蛹扩繁的雌蜂更耐低温保藏。用双条杉天牛幼虫繁育的管氏肿腿蜂最长可储存70 d，而用黄粉甲蛹、蜜蜂幼虫繁育的管氏肿腿蜂最长可储存45 d[19]。黄琼等[20]报道利用黄粉虫繁育的川硬皮肿腿蜂60 d时为56.4%，最适川硬皮肿腿蜂贮藏的温度为12 ℃。本文实验表明，在10 ℃下，用麻天牛繁育的松褐天牛肿腿蜂在储存60 d时，其死亡率仅6.9%，其子代数量虽有下降，但差异较小。120 d时雌蜂死亡率超过40%，但子代数量差异较小。综合来看，低温储存松褐天牛肿腿蜂的最佳适宜时长为60 d，最长不宜超过120 d。

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