接种量对花绒寄甲繁殖的影响

唐艳龙，王丽娜，何浪群，张彦龙，王小艺，杨忠岐

(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，贵州遵义 563002； 2. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所/国家林业和草原局森林保护学重点实验室，北京 100091)

花绒寄甲Dastarcushelophoroides属鞘翅目寄甲科，原名花绒坚甲，又名花绒穴甲、木蜂寄甲，后中国林业科学研究院杨忠岐教授根据其寄生性习性，将其中文名更名为花绒寄甲(魏建荣等，2007；Yangetal., 2014)。花绒寄甲是我国多种天牛类重大蛀干害虫的主要天敌(秦锡祥和高瑞桐，1988；魏建荣等，2007；Yangetal., 2014)，对抑制天牛的发生有重要作用(Yangetal., 2014; 杨忠岐等，2018)。可寄生松褐天牛Monochamusalternatus、栗山天牛Massicusraddei、星天牛Anoplophorachinensis、云斑天牛Batoceralineolata、光肩星天牛A.glabripennis、锈色粒肩天牛Aprionaswainsoni等害虫的幼虫和蛹(Yangetal., 2014; 杨忠岐等，2018)。花绒寄甲在我国广泛分布，最北见于吉林省梅河口市(高峻崇等，2003)，最南见于广东省深圳市(黄焕华等，2003)，最西见于宁夏中宁(黄大庄等，2008)，后被引入甘肃和新疆，依然可以存活(周嘉熹等，1985)。魏建荣等(2010)测定了花绒寄甲的过冷却点，表明其野外种群的过冷却点平均为-23.9℃，最低可达到-27.3℃，表明花绒寄甲在我国具有广泛的适应性。国外仅日本报道有花绒寄甲分布(URANO, 2003)。

虽然花绒寄甲在我国广泛分布，但其自然种群数量一般偏低，如2002年发现寄生栗山天牛的花绒寄甲一共只采集到了350头(高峻崇等，2003)，而寄生松褐天牛的花绒寄甲一般一株树也就几头(黄焕华等，2003)。当林间天牛种群数量较大的时候，花绒寄甲的种群数量也会随之增加。为有效控制天牛的种群密度，需人工繁育大量的花绒寄甲并释放到林间。当前，国内外学者对花绒寄甲的生物学和生态学特性(秦锡祥和高瑞桐，1988；魏建荣等, 2007；2008；2010；李有忠等，2009)、幼虫人工饲料(尚梅等，2009)等多方面开展了研究，掌握了花绒寄甲的基本特征及其人工繁育技术(王志华等，2018；张雪，2018)。在解决花绒寄甲成虫人工饲料的技术问题，获得大量卵之后，把花绒寄甲幼虫接到大麦虫蛹体时，控制合适的接种量，又成为提高花绒寄甲繁殖数量和繁殖质量的关键技术。因此，开展本研究可为高效繁育花绒寄甲提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验所用大麦虫为淘宝网所购，花绒寄甲为国家林业局贵州省天敌繁育中心提供。

1.2 试验方法

1.2.1替代寄主的准备

选择健康活跃、质量大小相近的大麦虫蛹(化蛹时间为1 d内)作为替代寄主。

1.2.2花绒寄甲种虫的准备

将上述花绒寄甲(来源于原始寄生松褐天牛的个体在室内人工繁育的种群)卵卡放入黑色密封盒内，放入温度27℃，相对湿度60%的培养箱内，每日观察，待幼虫孵化后(孵化时间为1 d内)，选择爬行较快，健康的幼虫接种。

1.2.3接种方法

用毛笔将花绒寄甲幼虫接到大麦虫蛹体上，每个蛹体分别接入4、6、8、10、12、14和16头幼虫，装进透明试管中，用棉塞堵口，每个接种量重复30次。

1.2.4观察数据

将接种好的花绒寄甲放入温度27℃，湿度60%的光照培养箱中，光周期L ∶D=16 h ∶8 h，光照强度为3 000 Lux。每天早晚各观察1次，间隔时间为12 h，观察记录从接种到发育成老熟幼虫(老龄幼虫胸足退化，腹部变得特别肥大，头、胸部很小，呈蛆形)的时间，记录为幼虫历期，从老熟幼虫开始结茧到成虫羽化的时间，记录为蛹历期，并记录每管的结茧数、羽化数，称量每管所有成虫的总重量(使用梅特勒电子天平，精确到0.0001)等数据，计算结茧率(%)=(结茧数/接种数)×100、羽化率(%)=(羽化数/结茧数)×100、繁殖率(%)=(羽化数/接种数)×100和单头重=总重量/子代数量。

1.3 数据处理

所有数据采用DPS处理，用单因素方差分析，LSD法多重比较各组数据间的差异。

2 结果与分析

2.1 接种量对花绒寄甲幼虫历期和蛹历期的影响

花绒寄甲的幼虫历期平均在11.8～13.1 d范围。不同接种量下花绒寄甲幼虫历期差异显著(F=4.971, df=6, 195,P<0.0001)(图1)。当接种花绒寄甲的数量分别为4、6、8、10、12头/个时，幼虫历期没有显著差异，分别为13.1、13.0、12.7、12.6、12.8 d，接种数为4头/个和6头/个时幼虫历期大于13 d，而当接种数为14头/个和16头/个，幼虫历期天数明显缩短，少于12 d，与前几组差异显著。

图1 不同接种量下花绒寄甲的幼虫历期Fig.1 Larval stage of Dastarcus helophoroides in different inoculation number注：图中数据为平均值±标准差，不同小写字母表示在5%水平差异显著，下同。Note: Data are mean±SD, different letters on the coulumn indicate significant difference (P<0.05), the same below.

花绒寄甲的蛹历期在28～33 d(图2)。随着接种量的增加，花绒寄甲蛹历期逐渐缩短，且各处理之间差异显著(F=20.383, df=6, 195,P<0.0001)。当接种量为4头/个或6头/个时，蛹历期最长，平均超过33 d。接种数在8、10、12头/个时，3组的蛹历期平均在30～31 d，无显著差异，与前两组相比，花绒寄甲蛹历期显著缩短。当接种数大于12头/个，花绒寄甲蛹历期缩短到28～29 d，与前几组差异显著。

图2 不同接种量下花绒寄甲的蛹历期Fig.2 Pupa stage of Dastarcus helophoroides in different inoculation number

2.2 接种量对花绒寄甲结茧数和结茧率的影响

随接种量增多，花绒寄甲的结茧数增多，各组之间差异显著(F=21.297, df=6, 195,P<0.0001)(表1)。接种4头/个、6头/个时，花绒寄甲结茧数最少，平均结茧数在3个左右。接种数在8头/个或10头/个时，平均结茧数为4个左右，与其他几组差异显著。当接种数大于12头时，如14头/个、16头/个时结茧数量最多，平均数量接近7个，显著多于其他处理。

随接种量的增加，结茧率呈显著下降趋势(F=7.013, df=6, 195,P<0.0001)。当接种数为4头/个时，结茧率最高，可达72.3%，显著高于其他处理。接种数为6、8、10、12和14头/个时，结茧率无显著差异，结茧率分别为49.5%、53.7%、45.3%、54.3%和46.3%，16头/个时，结茧率最低，为43.1%。

表1 接种量对花绒寄甲结茧数、结茧率、羽化数、羽化率及成功率的影响

2.3 接种量对花绒寄甲羽化数和羽化率的影响

随着接种量的增加，成虫的羽化数量显著增加(F=20.317, df=6, 195,P<0.0001)(表1)。接种4头/个和6头/个时，两组之间差异不显著，平均羽化数为2～3头。当接种数为8头/个、10头/个时，羽化数平均超过4头。接种数为12头/个时，平均羽化数为5.6头。接种14头/个和16头/个时，羽化数最高，均接近7头。

7个实验组花绒寄甲的羽化率均较高，平均在94.4%～100%，各组间差异较小(F=1.464, df=6, 195,P=0.1927)(表1)。其中，接种8头/个和14头/个的处理，其羽化率最高，为100%，接种6头/个的，羽化率最低，为94.4%。

2.4 接种量对花绒寄甲繁育成功率的影响

繁育成功率随着花绒寄甲接种量的增多呈下降趋势(F=6.728, df=6, 195,P<0.0001)(表1)。接种数为4头/个时，花绒寄甲的繁育成功率最高，为71.4%，与其他组差异显著；接种6、8、12、14、16头/个，成功率分别为49.5%、53.7%、52.5%、46.7%、43.7%，且差异不显著。接种数为10头/个时，繁育成功率最低，为42.2%。

2.5 接种量对花绒寄甲的成虫总重量和单头重的影响

随接种量增多，花绒寄甲成虫总重量呈显著增加趋势(F=8.141, df=6, 146,P<0.0001)。当接种数为4头/个和6头/个时，其总重量最低，分别为0.098 g和0.105 g；当接种数为14头/个时，其总重量最高，为0.158 g；当接种数为8、10、12和16头/个时，平均总重量在0.134～0.142 g之间，差异较小(见图3)。

图3 不同接种量下花绒寄甲的成虫总重量Fig.3 Total adult weight of Dastarcus helophoroides in different inoculation number

接种量对花绒寄甲成虫单头重有显著影响(F=20.83, df=6, 195,P<0.0001)。接虫数越少，花绒寄甲的单头重越大。接种数为4头/个和6头/个时，花绒寄甲的成虫单头重最大，平均为0.035 g。接种数为14头/个和16头/个时，单头重最小，分别为0.024 g和0.023 g，显著低于其他组。当接种量在8、10、12头/个时，单头重分别为0.032 g、0.033 g和0.028 g(见图4)。

图4 不同接种量下花绒寄甲的成虫单头重Fig.4 Single adult weight of Dastarcus helophoroides in different inoculation number

3 讨论与结论

天敌昆虫有一定的跟随效应，花绒寄甲亦不例外(唐艳龙等，2018)。在实际应用中，指望害虫大发生后的自然天敌来控制害虫是不现实的。对于天牛类害虫而言，需要在害虫种群数量较少时就采取防治措施，这就需要把人工繁育的大量天敌昆虫释放到林间防治害虫。从实验结果来看，假如需要繁育花绒寄甲种虫，每头寄主接较少的花绒寄甲最为有利，实验发现每头寄主只接4头天敌时，虽然数量较少，但繁育出来的花绒寄甲个体最大。如果需要繁育大量花绒寄甲做为天敌使用，则比较适宜的接种量是8头，这样繁殖出来的成虫虽然不是最多，但个体也比较大。

一般来说，在同一替代寄主上接入过多的花绒寄甲，使得替代寄主的营养不能使花绒寄甲幼虫充分发育而提前结束幼虫历期和蛹历期，这直接导致其子代个体较小，本实验的结果与此推断一致，当接种比例为14头/个和16头/个时，其幼虫历期和蛹历期均显著缩短，子代单头重最小，分别只有0.024 g和0.023 g。有意思的是，即使花绒寄甲营养不足，其仍然能够完成发育，有些小个体的花绒寄甲只有大个体成虫的一半大小。目前尚不清楚，这种小个体的花绒寄甲是否能正常产卵及其产卵能力如何，但本实验也发现，在寄主营养充足的情况下，其子代个体均较大，只有在营养不足的情况下，才会出现小个体的花绒寄甲。这提示在繁育花绒寄甲的过程中，不能一味追求数量的多少，而忽略了质量。

实验还发现，接种量对花绒寄甲结茧率影响很大，而对羽化率影响较小。当接种量为4头/个时，结茧率最高，可达75%。其他处理下，结茧率只有50%左右。而羽化率在94.4%～100%之间。这说明花绒寄甲幼虫期死亡率较高，特别是寄主营养不足的情况下，而蛹期死亡率较低。另外，可以看出，影响花绒寄甲幼虫死亡的不仅仅是寄主营养，在接种量为6头/个和8头/个时，其死亡率也接近50%。因此，可能还存在其他因素，影响了花绒寄甲幼虫的存活，具体还需要后续研究才能明确。

当前，针对不同的天牛类害虫，我国已经建立了10余个天敌繁育中心，每年繁育几千万头不同生物型的花绒寄甲成虫和大量的卵来防治天牛类蛀干害虫(杨忠岐等，2018)。但这些天敌的数量仍然远远不能满足当前需要，当前我国松褐天牛、光肩星天牛、星天牛等仍呈高发态势。这一方面，依赖于人工饲料的应用，虽然当前已有花绒寄甲幼虫的人工饲料，但在生产实践中应用仍然较少。另一方面，急需要解决人工繁育花绒寄甲的机械化过程，才能进一步提高花绒寄甲的产量，进而降低花绒寄甲的成本，以发挥花绒寄甲在天牛防治过程中的作用。

随着花绒寄甲的大量应用，人工繁育花绒寄甲的质量评价亟需解决。花绒寄甲成虫的个体大小、寿命和产卵能力，成虫的储存时长和温湿度条件，产品的包装方式和运输条件等都需要进一步研究明确，为规范化、标准化繁育花绒寄甲等天敌昆虫提供依据。另外，已有研究表明，花绒寄甲已经因寄主的不同产生了分化(姜媛等，2019)，当前已在松褐天牛、光肩星天牛、锈色粒肩天牛、栗山天牛、云斑天牛和星天牛等害虫上发现了自然寄生的不同生物型花绒寄甲(Yangetal., 2014; 杨忠岐等，2018)，原发现于松褐天牛的花绒寄甲对松褐天牛的寄生效率更高，对其他天牛的寄生能力要低一些(Weietal., 2009)，这6种生物型花绒寄甲对其他天牛的寄生效率也有差异(门金等，2017)。所以在实际应用中，应选用合适的生物型花绒寄甲来防治靶标害虫。一直以来，昆虫生物种的形成主要以生殖隔离和地理隔离为主，这种因寄主不同导致的物种种内变异是否会导致新物种的形成，值得深入研究。