早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂翅型和性比的影响

努尔古丽·马坎,买买提江·肉孜,王小艺,张彦龙 ,曹亮明,魏可,唐艳龙

(1.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,国家林业局森林保护学重点实验室,北京 100091; 2. 新疆林业科学院森林生态研究所,新疆 乌鲁木齐 830063; 3. 新疆林业学校,新疆 乌鲁木齐 830026)

早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂翅型和性比的影响

努尔古丽·马坎1,2,买买提江·肉孜1,3,王小艺1,张彦龙1,曹亮明1,魏可1,唐艳龙1

(1.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,国家林业局森林保护学重点实验室,北京 100091; 2. 新疆林业科学院森林生态研究所,新疆 乌鲁木齐 830063; 3. 新疆林业学校,新疆 乌鲁木齐 830026)

为了解早熟素(precocene)对白蜡吉丁肿腿蜂(SclerodermuspupariaeYangetYao)的翅型分化和性比的影响，采用室内生物测定的方法，研究了不同浓度早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂后代翅型和性比的影响。结果表明：在浓度为5、50μg·μl-1的早熟素处理下，白蜡吉丁肿腿蜂3日龄、5日龄、7日龄幼虫后代翅型和性比均与对照存在显著差异，50μg·μl-1浓度处理，3日龄幼虫的有翅率最低，5μg·μl-1浓度处理，3、7日龄幼虫的有翅率也低于对照组。5μg·μl-1浓度处理，5日龄幼虫有翅率与对照组无明显差异。不同浓度早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂3日龄、5日龄、7日龄幼虫后代翅型分化的影响较小。高浓度的早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂5、7日龄幼虫后代雌虫数量的影响显著。早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂后代翅型分化和性比均具有显著影响，因此可通过早熟素来调控规模化繁育过程中白蜡吉丁肿腿蜂的翅型和性比。

白蜡吉丁肿腿蜂；早熟素；翅型；性比

AbstractIn order to understand the effect of precocene on the wing differentiation and sex ratio ofSclerodermuspupariae, the effects of different concentrations of precocene on wing types and sex ratio of progeny ofSclerodermuspupariaewere studied. Result shows that the concentration of 5 μg·μl-1and 50 μg·μl-1of the pretreatment is significantly different from that of the control at 3 , 5 & 7 days old larvae, and the concentration is 50μg·μl-1concentration of 3-day-old larvae have the lowest wing rate, while the 5μg·μl-1concentration of 3,7-day-old larvae have lower wing rate than the control group. Five μg·μl-1concentration of 5-day-old larvae has no significant effect on wing rate & control group. At the same time, the number of females with 5 μg·μl-1have significant effects on the number of females at 5 & 7 days of age.The effects of different concentrations of precocene on the wing differentiation of the 3rd day, 5 day old and 7 day old larvae are not significant. The high concentration of precocene have significant effects on the number of females in the offspring of 5, 7-day-old larvae. The treatment of precocene have significant effects on differentiation & sex ratio ofSclerodermuspupariaethe waxy gypsum, which could be used to control the wing type and sex ratio ofSclerodermuspupariaein the process of large-scale breeding.

KeywordsSclerodermuspupariae;precocene; wing type; sex ratio

白蜡吉丁肿腿蜂(SclerodermuspupariaeYang et Yao)属膜翅目(Hymenoptera),肿腿蜂科(Bethylidae),是杨忠岐等发现的新种[1，2],也是目前利用较多的蛀干害虫的重要理想天敌之一。白蜡吉丁肿腿蜂成虫现已经在国内用于多种害虫治理。如：白蜡窄吉丁(AgrilusplanipennisFairmaire)、杨十斑吉丁(Melanophilapictapallas)、苹果小吉丁(AgrilusmaliMats)、松褐天牛(MonochamusalternatusHope)、栗山天牛(Massicnsraddei)等，控制效果显著[3-5]。目前白蜡吉丁肿腿蜂在室内已经进行大规模人工繁殖，能够满足林业上蛀干害虫的生物防治需要[3-7]。白蜡吉丁肿腿蜂成虫分为有翅型和无翅型两种，有翅型是迁飞型，在生境条件不良、营养状况恶化时向外迁移。无翅型是定居型，发育进度较快，繁殖能力较强，无论有翅型还是无翅型都对害虫控制效果较好[8，9]。但在室内规模化繁殖过程中，由于繁殖代数过多导致种群退化，使得有翅型雌性比例大大降低，影响了野外防治效果。因此研究导致翅型分化和性比变化的影响因素具有重要意义。有关昆虫成虫翅型分化的研究已有许多报道[10，11 ]，发现温度、相对湿度、光照、食物的营养、不同生物型、幼虫密度、遗传基因等因子都有一定影响[12]。这些影响因子的作用机理可能都是直接或间接影响昆虫的内分泌功能，从而促进或抑制昆虫内分泌器官的正常功能，最终导致不同翅型的分化。以往研究主要集中在温度、湿度、光照等环境因子对昆虫翅型的影响[13-15]，而鲜有利用化学物质——早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂后代翅型分化和性比影响的报道[16，17]。早熟素Ⅱ[18]是一种昆虫的抗保幼激素,能抑制昆虫内分泌器官的正常功能，导致过早变态，是从菊科(Asteraceae)藿香蓟属(AgeratumL.)的熊耳草(Ageratumhoustonianum)中分离出的氧杂萘衍生物(2,2-二甲基-6,7-二甲氧杂萘)，该物质首次于20世纪70年代由Bowers等从观赏植物熊耳草(Ageratumhoustorianum)中分离得到，与其同时发现的还有早熟素Ⅰ，由于这两种物质能够使某些半翅目昆虫提前变态，故命名为早熟素[19，20]。

本文在对白蜡吉丁肿腿蜂生物学特性及人工繁殖技术研究的基础上，尝试利用不同浓度的早熟素处理不同龄期白蜡吉丁肿腿蜂幼虫，试图改变其翅型分化和性比，得到最适合的适用比例和使用时间，为提高人工繁殖白蜡吉丁肿腿蜂的质量和提高生物防治效果提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试虫：在实验室人工饲养出来的白蜡吉丁肿腿蜂母蜂， 麻天牛幼虫。

早熟素: 早熟素Ⅱ为Santa Cruz Biotechnology公司生产。将早熟素溶于丙酮，

点滴白蜡吉丁肿腿蜂产卵后3日、5日、7日内的幼虫，一般每头表面点滴1μl。

1.2 溶液配制

浓度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1早熟素,100 mg，用丙酮稀释至2 mL,得50 μg·μl-1母液2 000 μl；取50 μg·μl-1母液200 μl，稀释至2 mL, 得5 μg·μl-1母液2 000 μl。

取浓度5 μg·μl-1溶液，每头点滴1 μl，点滴20头，浓度50 μg·μl-1溶液，每头点滴1 μl，点滴20头。

1.3 试验方法

(1)利用中间寄主接蜂，将交配过的雌性肿腿蜂接入1.5 cm ×11.0 cm 规格的试管中,接入麻天牛幼虫,蜂虫比例1∶1,脱脂棉塞好管口，每一处理重复20头；(2)等待卵孵化开始计算日龄，每天观察麻天牛幼虫身上的存活时间和不同时期的产卵、结茧、孵化、羽化情况；(3)在合适的日龄点滴，将事先配好的早熟素溶点滴在白蜡吉丁肿腿蜂卵孵化后3日、5日、7日内的幼虫，每头表面点滴1 μl。饲养条件为温度26 ℃, 光照强度为弱光照(8:16L:D)h,相对湿度为60%～70%(RH)的培养箱；(4)观察不同浓度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1的早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂产卵后3日龄、5日龄、7日龄等各虫龄的情况，并进行详细统计新出来的成虫数， 及其有无翅型变化和雌雄性比。

1.4 数据处理

试验所得数据采用 SPSS数据处理软件，利用方差分析等功能。

2 结果与分析

2.1早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂幼虫期发育历期的影响

用不同浓度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1的早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂产卵后3日龄、5日龄、7日龄幼虫，观察各幼虫龄发育的影响。结果显示，5 μg·μl-1、50 μg·μl-1浓度处理5日龄幼虫的发育期变短、与其他处理相比差异显著。其5 μg·μl-1、50 μg·μl-1浓度处理的3、7日龄幼虫的发育期与对照组无显著差异。由以上结果可得结论：不同浓度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1的早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂对3、7日龄幼虫期发育的影响较小。

Tre.1:低浓度处理3日龄幼虫；Tre.2 低浓度处理5日龄幼虫；Tre.3 低浓度处理7日龄幼虫；Tre.4:高浓度处理3日龄幼虫；Tre.5高浓度处理5日龄幼虫；Tre.6高浓度处理7日龄幼虫；Ck:对照组，需说明高浓度是50μg/μl，低浓度是5μg/μl,下同

F=3.076，df=6.131，p=0.008

图1早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂幼虫发育历期的影响

2.2 早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂后代翅型分化的影响

由图2可知，刚羽化出来的成虫的翅型率与对照相比，各组均有显著影响，比例分别为各处理的有翅率均低于对照组，其中50 μg·μl-1浓度的早熟素处理3日龄幼虫的有翅率最低，3日龄幼虫后代翅型与对照差异明显，同时5 μg·μl-1浓度的早熟素处理3、7日龄幼虫的有翅率也低于对照组。5 μg·μl-1浓度的早熟素处理5日龄幼虫对有翅率与对照组无显著影响。由以上结果可得结论：不同浓度5 μg·μl-1, 50 μg·μl-1的早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂对3-7日龄幼虫后代有翅型分化的影响较小。

X2=22.179，df=6，sig=0.001

图2早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂后代翅分化的影响

2.3 早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂后代性比的影响

用5 μg·μl-1， 50 μg·μl-1不同浓度的早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂后代翅型分化的作用影响雌雄性别的差异，羽化出来的成虫中形成的雌虫数量较多、对照差异明显、有显著的影响，雄虫数量较少 、显著的影响较低。从5 μg·μl-1，50 μg·μl-1不同浓度的早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂3-7日龄幼虫后代性比变化图3可以看出，5 μg·μl-1浓度的早熟素处理5、7日龄幼虫和50 μg·μl-1浓度的早熟素处理5、7日龄幼虫的雌虫数量相对较多，有显著的影响。5 μg·μl-1，50 μg·μl-1不同浓度处理的3日龄幼虫的雌虫数量较少，无显著的影响。据研究表明，高浓度的早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂5、7日龄幼虫后代雌虫数量影响较大。

F=5.856, df=6.131, p=0.000

图3早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂后代性比的影响

3 结论

早熟素处理对白蜡吉丁肿腿蜂后代翅型分化和性比均具有显著影响。5 μg·μl-1、50 μg·μl-1不同浓度的早熟素处理，白蜡吉丁肿腿蜂3～7日龄幼虫的发育期和有翅率最低，与对照差异明显，有显著影响，因此3～7日龄幼虫的发育期和后代有翅型分化的影响较小。同时用5 μg·μl-1，50 μg·μl-1不同浓度的早熟素对白蜡吉丁肿腿蜂3～7日龄幼虫后代性比的影响较大，羽化出来的成虫中形成的雌虫数量较多，与对照差异明显、有显著的影响，雄虫数量较少。高浓度决定了成虫翅型分化和雌雄虫数量。本研究结果可以看出，早熟素对膜翅目白蜡吉丁肿腿蜂的研究翅型分化和性比研究者的结论并不统一，存在不少争议，因此，对该方面的研究还有待更进一步深入, 并从多角度进行分析。

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EffectsofPrecoceneontheWing-typeandSexRatioofSelerodermuspupariae

Nuerguli·Makan1,3,Maimaitijiang·Rouzi1,2, Wang Xiaoyi1,Zhang Yanlongl,Cao Liangming1,Wei Ke1,Tang Yanlong1

(1.Institute of Forest Ecology Environment and Protection，Chinese Academy of Forestry,Chinese Academy of Forestry,Key Laboratory of Forest Protection of State Forestry Adminis tration,Xinjiang Academy of Forestry，Beijing 100091,China;2.Institute of Forest Ecology，Xinjiang Academy of Forestry，Urumqi 830063,China; 3. Xinjiang Forestry School,Urumqi 830026,China)

Q965

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.016

1005-5215(2017)09-0052-03

2017-07-26

国家自然科学基金面上项目(31370654)

努尔古丽· 马坎(1968-)，女，新疆人,学士，高级工程师，从事森林生态与保护工作，Emailnurgul36@126.com

王小艺，研究员，博士导师，Email:xywang@caf.ac.cn