川硬皮肿腿蜂的复壮技术研究

胡 霞，尹 鹏*，周祖基，王智勇，廖金花，宗 华

(1.乐山师范学院生命科学学院林竹生态研究中心，四川乐山 614000;2.四川农业大学林学院，四川雅安 625014;3.西南交通大学，成都 610000)

川硬皮肿腿蜂Scleroderma sichuanensis Xiao 于1994年在四川泸县被发现，是继管氏肿腿蜂Scleroderma guaui Xiao et Wu 后重要的外寄生蜂种，是双条杉天牛Semanotus sinoauster Gressitt、花椒虎天牛Clytus validus Fairmaire、粗鞘双条杉天牛Semanotus sinoauster Gressitt 等钻蛀性害虫的重要天敌。近20年来，已经对川硬皮肿腿蜂展开了大量的研究，包括生物学、形态学、环境适应能力、商品化生产和林间生物防治效果等多个方面。川硬皮肿腿蜂寄主范围广，发育周期短，繁殖力强，并已成功突破了中间寄主(黄粉虫Tenebrio molitor Linnaeus)的替代繁殖技术，初步具备了大规模生产的能力，以更有利于生物防治试验的应用性研究(胡霞，2006)。

然而，长期使用中间寄主——黄粉虫繁殖川硬皮肿腿蜂虽然解决了规模生产问题，但其防治天牛的效果随着繁蜂世代的增加逐渐降低，出现了较明显的退化现象。2001年在四川汉源花椒林放蜂实验发现，川硬皮肿腿蜂的寄生率明显小于1997年在四川泸县国营林场的放蜂效果(胡霞，2006)。同时从多次林间放蜂试验中可以发现川硬皮肿腿蜂在野外的搜索能力和寄生能力上都存在明显下降的现象。2006年在室内开展的川硬皮肿腿蜂放蜂试验也证明了退化现象的存在(胡霞等，2013)。恢复川硬皮肿腿蜂的搜索寄生能力是大规模繁殖优良种蜂的基础，对天牛的生物防治具有重要的现实意义。因而关于它的复壮问题就显得迫在眉睫(何莉，2001)。

目前，对昆虫退化后的复壮技术研究较少，主要集中在对资源昆虫蜜蜂的研究上(李继光，2003;杨玉凤，2003)，果蝇的复壮也有少量报道(王秀琴，2004)。而对寄生蜂复壮技术的研究在国内外尚未见相关报道。

本文通过人工养殖双条杉天牛以获得足够量的原生寄主，在室内连续三代放蜂收集搜索寄生能力强的川硬皮肿腿蜂以达到复壮的目的，以期进一步提高川蜂对双条杉天牛生物防治的效果。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黄粉虫蛹:四川农业大学森林保护实验室人工养殖;

川硬皮肿腿蜂(简称川蜂):四川农业大学森林保护实验室提供。

川硬皮肿腿蜂繁育场人工培养:按川蜂∶黄粉虫蛹=1∶1 接蜂于指形管，置于人工气候箱中培养。卵期和幼虫期:T=25±1℃、RH 75%-85%，蛹期:T=25±1℃、RH 60%-70%;

柏木段(被双条杉天牛危害):取自德阳市罗江县白马观风景区。

1.2 试验方法

1.2.1 双条杉天牛饲养

1月，从野外取回被双条杉天牛危害严重的柏树段(以柏木段上的虫眼来判断)，置于密闭房间内(以防成虫期的天牛逃逸)。将木段放在湿的细沙上，并注意经常加水保湿，木段上覆以一层薄塑薄膜，防止水分蒸发失水。

3月，将柏木段移入养虫网中，以便双条杉天牛羽化后收集成虫。将收集到的成虫雌雄一一配对后，置于放有柏木木段(选择长40 cm 左右，褶皱较多柏木木段)的养虫盒中，使其自由交配产卵。每隔12 h 换一新鲜柏木段。

图1 双条杉天牛饲养情况Fig.1 Breeding picture of Semanotus bifasciatus

将天牛已经产卵的柏木段放入另一养虫盒中饲养(室温)，盒中放入一装有纯净水的培养皿，以保证一定的湿度。当观察到天牛卵孵化为幼虫后，将其取出放入直径约5 cm 长约7 cm 的柏木段中(图1a 先用刻刀在柏木段上刻一小槽，保留树皮，待接入天牛幼虫后，盖上树皮，用胶带固定。)，然后将接入双条杉天牛幼虫的柏木段放入干燥器中继续饲养(图2b，为了保持湿度，干燥器的下方盛装纯净水)。观察双条杉天牛的生活史，记录各虫态出现的时间，并获得足够的天牛幼虫数量供复壮实验使用。

1.2.2 川硬皮肿腿蜂复壮实验

1)柏木包装天牛复壮试验

准备直径约5 cm 长约7 cm 的柏木木段150 段，高压灭菌30 min 后，每个木段接入一头双条杉天牛幼虫，分别置于5个养虫盒中(每盒30个木段)。按3∶1 的蜂虫比投入川硬皮肿腿蜂到养虫盒中(即每个养虫盒中放入90 头川硬皮肿腿蜂)。将养虫盒置于一定温度和湿度的人工气候箱中培养(卵期和幼虫期:T=25±1℃、RH 75%-85%，蛹期:T=25±1℃、RH 60%-70%)。待川蜂寄生羽化后再重复二次上述试验过程，收集复壮后的川硬皮肿腿蜂。

2)复壮后川硬皮肿腿蜂搜索寄生能力检验

分别将300 头野外收集的川硬皮肿腿蜂、复壮后的川硬皮肿腿蜂和长期以黄粉虫为替代寄主繁殖的川硬皮肿腿蜂分别按3∶1 的蜂虫比(既每个处理中有100 头双条杉天牛)进行室内放蜂试验，分析其对双条杉天牛的搜索寄生能力及产卵孵化能力的差异。重复3 次。

1.3 统计方法

川蜂搜索率=(进入木段的川蜂数量/川蜂总数)×100%

川蜂寄生率=(有川蜂寄生的天牛幼虫数量/川蜂总数)×100%

采用单因素三水平的方差分析方法，检验复壮后川蜂、野外收集川蜂及黄粉虫繁殖川蜂在搜索寄生能力，产卵羽化量上的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 双条杉天牛的生活史

从1月份将装有天牛的柏木段(此时，双条杉天牛处于树干内的成虫期)带回实验室开始记录天牛各个虫态出现的时间。3月7 日天牛成虫咬破树皮钻出来，雌雄成虫交配;3月10 日雌成虫开始产卵;4月1 日卵开始孵化;8月18 日幼虫开始化蛹;8月27 日开始羽化为成虫(图2d);之后，在树干内越冬直到下一年春季出土开始下一轮生活史。

图2 双条杉天牛各虫态图片Fig.2 Every development stage of Semanotus bifasciatus

室内饲养双条杉天牛各虫态出现的时间均比野外环境早10 d 左右。这可能是由于室内的温度较室外高，环境条件较稳定，对天牛的生长发育的不利因子少，使天牛发育历期变短，发育加快。

2.2 复壮后川硬皮肿腿蜂搜索寄生能力检验结果

室内放蜂实验结果显示(表1)，野外收集的川蜂对双条杉天牛的平均搜索率为39.33%，寄生率为37.33%，复壮后的川蜂平均搜索率为38.11%，寄生率为34.4%，两者在对双条杉天牛的搜索寄生能力上没有显著的差异(P＞0.05)。黄粉虫繁殖的川蜂平均搜索率为30%，寄生率为24.4%，搜索寄生能力存在明显的退化现象(P＜0.05)。

在川硬皮肿腿蜂复壮实验中，利用选择寄生的方法对种蜂进行了一轮又一轮的筛选，每一代都淘汰了部分搜寻能力较弱的个体，促使了复壮后的川蜂个体能够更好地搜索寄生双条杉天牛;而长期使用黄粉虫为替代寄主繁殖的川蜂，是强迫寄生的结果，没有对种蜂进行选择，其对双条杉天牛的选择仅仅依靠的是最初的遗传行为，而没有任何学习行为(杨伟，2008;张犀，2010)。因此，复壮后的川蜂其搜索寄生能力与野外川蜂无明显的差异，而比实验室用黄粉虫作为替代寄主繁殖的川蜂有更强的搜索和寄生能力。

野外收集的川蜂对双条杉天牛的平均产卵量为30.33，羽化量为27，复壮后的川蜂平均产卵量为30，羽化量为26，黄粉虫繁殖的川蜂平均产卵量为30，羽化量为26。三者在产卵量和羽化数量上没有表现出显著的差异(P＞0.05)。

杨伟(2008)发现，长期人工繁殖的川硬皮肿腿蜂，其主要性状会出现明显的变异分化，不仅是体长、腹长和头胸颜色变异明显，使肿腿蜂在外部形态上出现多样性，而且肿腿蜂种群也已出现分化类型，各类型的生活力和繁殖力存在明显差异。然而，在本实验中三种不同来源的川蜂在产卵量和羽化量上并没有表现出显著的差异，这与杨伟早些的实验结论是相悖的，究其原因可能是因为繁殖能力主要是由遗传特征和外部环境(温度、湿度等)所决定，三种来源的川蜂遗传多样性是一致的，繁殖过程中的外界环境均一致，因而，产卵量和羽化量无显著差异。

表1 不同来源川蜂的搜索寄生能力和产卵孵化量Table 1 The search ability，parasitic ability，spawning and incubation amout of Sclerodermus sichuanensis in different treatment

表2 不同来源川蜂的搜索寄生能力及产卵孵化量的统计分析结果Table 2 Statistical analysis results of different Sclerodermus sichuanensis in the search ability，parasitic ability，spawning and incubation

3 结论与讨论

长期饲养昆虫，无论是用人工饲料还是自然食料，种群的生活力都会出现不同程度的衰退现象。昆虫的复壮技术就成为了大多数昆虫学家非常关心的问题。目前，常采用的复壮方法有:改变长期饲养的环境或饲料;加入野外亲本更新血统;连续几代选择符合要求的亲本(杨玉凤，2003)。本试验是使用川硬皮肿腿蜂的原生寄主双条杉天牛对川蜂进行连续几代的复壮，改变了实验室长期使用替代寄主黄粉虫繁育川硬皮肿腿蜂的环境，并且连续复壮使用的川硬皮肿腿蜂都是选用的搜索寄生了天牛后羽化的成蜂。因此，本研究是综合使用第一和第三种方法同时进行川蜂的复壮。通过本研究，得到了大量搜索寄生能力都显著提高的可以用作实验室大规模繁殖的种蜂，也将为天牛等钻蛀性害虫的生物防治打开新的篇章。

但在试验开展的过程中，也发现了很多新的问题，产生一些新的设想，有待更加深入的研究。

1)利用双条杉天牛对川硬皮肿腿蜂的复壮只进行了三代，这与双条杉天牛幼虫的发育历期有关。4个多月的幼虫期严重的限制了川蜂的复壮强度，同时不同时期的天牛幼虫的体型大小差异也较大，对川蜂的搜索寄生也会产生影响。探讨是否能对同一时期的天牛幼虫进行长期的保存(如低温)，不仅可使试验的寄主条件一致，也可更多代的复壮川蜂，提高复壮效果(胡霞，2006)。

2)由于时间的安排和野外放蜂试验数据统计较困难等原因，本次复壮结果的检验只是在室内进行的放蜂试验，而复壮后的川蜂在野外放蜂防治天牛的效果到底如何，待以后进一步解决(胡霞，2006)。

References)

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