利用麻竖毛天牛繁育花绒寄甲的可行性1)

龚馨玥 李寿银 文全民 周杨 卢旭 谈家金 郝德君

(南京林业大学，南京，210037)

花绒寄甲(Dastarcushelophoroides)属鞘翅目(Coleoptera)穴甲科(Bothrideridae)，是天牛类蛀干害虫的寄生性天敌[1-3]，在生产中已广泛应用于松墨天牛(Monochamusalternatus)、栗山天牛(Massicusraddei)、云斑白条天牛(Botocerahorsfieldi)、星天牛(Anoplophorachinensis)、光肩星天牛(A.glabripennis)、桃红颈天牛(Aromiabungii)、锈色粒肩天牛(Aprionaswainsoni)等蛀干害虫的生物防治[4-8]。花绒寄甲的幼虫期10 d左右，蛹期为20～30 d。成虫寿命可达数年[9]，是自然界中存在的主要虫态[10]。但在自然生态系统中，种群数量较少，难以对暴发的害虫发挥有效的控制作用[11]，因此，通常通过室内人工大量繁殖花绒寄甲成虫或卵，在合适的时期释放至林间，使其寻找并寄生天牛类害虫，发挥生物防治的作用。然而，如何高效地人工繁育花绒寄甲，为生产中的害虫生物防治提供天敌昆虫资源，一直是其应用研究中的热点问题。已有研究表明，花绒寄甲成虫人工饲料与幼虫人工饲料相比更容易获得，研制了较为成熟的配方[12-13]。幼虫人工饲料虽已研制出相对稳定的配方，但仍然存在结茧率、羽化率低等问题[14-16]。利用替代寄主繁育花绒寄甲则具有寄主饲养容易、成本低、繁殖过程简洁、可规模化扩繁等优点，在短时间内即可获得大量天敌昆虫并应用于害虫防治[17]。目前广泛使用的替代寄主主要是黄粉虫(Tenebriomolitor)、大麦虫(Zophobasmorio)等拟步甲科昆虫，为花绒寄甲在害虫生物防治应用中发挥了积极作用。由于这些寄主与花绒寄甲林间的原始寄主—天牛科昆虫在分类地位、形态等方面存在差异，繁殖效率受到一定影响。此外，这2种替代寄主均无法利用其幼虫直接接种花绒寄甲，需将其饲养至化蛹后方可使用，操作工艺较为繁琐。因此，本研究拟选择与花绒寄甲原始寄主同为沟胫天牛亚科的麻竖毛天牛(Thyestillagebleri)幼虫作为替代寄主，探寻其作为替代寄主的最适接种比例，以期为花绒寄甲的人工规模化繁育提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

花绒寄甲成虫由江苏省林业科学研究院天敌繁育场提供，在南京林业大学昆虫生物学实验室内于黄粉虫上进行继代饲养。具体方法：将花绒寄甲成虫置于有硬卡纸的饲养盒内，使其产卵于硬卡纸上，再将卵卡剪下放入干净的玻璃培养皿中，每皿放卵200～300粒，冰箱内4 ℃暂贮，待用。麻竖毛天牛老熟幼虫购自天津；松墨天牛幼虫采自江西南昌的马尾松(Pinusmassoniana)林木内；黄粉虫及大麦虫幼虫均购自南京市七桥瓮花鸟鱼市场，带回实验室后用麦麸饲养至化蛹后，收集初蛹。4种供试昆虫均用体积分数75%的酒精进行体表消毒后，单头置于2 mL的指形管中，冰箱内4 ℃暂贮，待用。

1.2 花绒寄甲幼虫的准备

将利用黄粉虫蛹为寄主在室内续代饲养3代的花绒寄甲卵卡放入10 cm培养皿中，置于温度26 ℃，光周期12L∶12D，相对湿度(70±5)%的人工气候箱内，每日固定时间观察1次，待幼虫孵化后，选择1日龄的健康初孵幼虫接种到麻竖毛天牛老熟幼虫。

1.3 麻竖毛天牛上花绒寄甲幼虫的最适接种比例筛选

挑选体型大小基本一致的麻竖毛天牛老熟幼虫，分别按1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1的比例接种花绒寄甲1日龄幼虫，单头放入5 mL的指形管中，以棉花封住管口，然后置于温度26 ℃，光周期12L∶12D，相对湿度(70±5)%的人工气候箱内，每天固定时间观察，记录幼虫寄生及生长发育情况，直至成虫羽化，计算各虫态发育历期、寄生率、结茧率、羽化率和初羽化成虫体质量。其中，寄生率=(寄生数/接种数)×100%，结茧率=(结茧数/接种数)×100%，羽化率=(羽化数/接种数)×100%，每20头寄主为一组处理，每种接种比例至少重复3组。此外，统计不同接种比例下单头寄主上花绒寄甲成虫的羽化数量，并计算各虫态发育历期。由于花绒寄甲老熟幼虫先结茧，后在茧内化蛹，因此参考王志华等[18]将其发育历期分为幼虫期和茧蛹期。待花绒寄甲成虫羽化后，称量初羽化成虫的体质量。

1.4 花绒寄甲初孵幼虫对不同寄主的适应性测定

根据麻竖毛天牛上花绒寄甲幼虫最适接种比例的研究结果得出最适接种比例后，记录花绒寄甲幼虫寄生、发育情况及成虫羽化情况。另取3种寄主饲养花绒寄甲初孵幼虫，置于温度26 ℃，光周期12L∶12D，相对湿度(70±5)%的人工气候箱内，每天固定时间观察并记录花绒寄甲幼虫寄生、发育情况及成虫羽化情况。

因不同种类寄主体型相差较大，为保证接虫数量与寄主体质量比值基本一致，根据麻竖毛天牛上花绒寄甲的最适接种比例，计算出其余3种寄主上的花绒寄甲幼虫接种比例，结果如表1所示。每20头寄主为一组处理，每个处理至少重复3次。

表1 不同寄主上花绒寄甲接种比例

1.5 数据统计与分析

采用SPSS 20.0的单因素方差分析(ANVOA)检验不同处理间的差异显著性(P<0.05)。各处理幼虫的寄生率、结茧率及羽化率的原始数据反正弦平方根转换后进行分析，其他数据直接进行分析。

2 结果与分析

2.1 接种比例对花绒寄甲幼虫寄生及发育情况的影响

不同接种比例下的花绒寄甲幼虫寄生率、结茧率及羽化率见表2。其中接种比例2∶1的寄生率最高，为84.38%，其次为1∶1、3∶1、4∶1、5∶1和6∶1，但是处理间无显著差异(F=1.188；自由度为5，18；P=0.354)。结茧率的变化趋势与寄生率一致，接种比例2∶1情况下的结茧率大于其余处理，但6组处理间无显著差异(F=2.055；自由度为5、18；P=0.119)。而接种比例4∶1与2∶1的情况下，花绒寄甲的羽化率相近，之后由高到低依次为5∶1、6∶1、3∶1、1∶1，处理间亦无显著差异(F=1.656；自由度为5、18；P=0.196)。

2.2 接种比例对花绒寄甲幼虫及蛹发育历期的影响

由表2可知，花绒寄甲幼虫的发育历期随接种比例的增加而缩短，当接种比例为1∶1时，发育历期最长，为42.46 d，之后逐渐减短，接种比例为5∶1和6∶1时，发育历期较短，分别为35.02、35.05 d，且两者之间无显著差异(P>0.05)。其中，无论何种接种比例，花绒寄甲的幼虫发育历期在处理间均无显著差异(F=1.015；自由度为5、910；P=0.408)，仅茧蛹期长短差异显著(F=97.212；自由度为5、910；P<0.001)。这可能是由于在不同接种比例下，虽然花绒寄甲幼虫取食寄主的时间一致，但是每只幼虫所摄取到的营养物质的量存在差异，当接种数量较少时，每只幼虫所获得的营养物质相对较多，使其茧蛹期延长，从而导致其发育历期延长。

2.3 接种比例对单头寄主繁育数量及花绒寄甲初羽化成虫体质量的影响

由表3可见，随着接种比例的增加，单头寄主上的羽化数呈上升趋势。不同接种比例的羽化数由高到低依次为6∶1、5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1。其中，接种比例2∶1(1.26头)及3∶1(1.54头)2个处理间的羽化数无显著差异。接种比例为5∶1(2.95头)时的寄生数、结茧数及羽化数与4∶1(2.54头)及6∶1(3.43头)时的均无显著差异，但后两者之间差异显著(P<0.05)。而其余接种比例的花绒寄甲的寄生数、结茧数及羽化数均显著增加，且无论接种比例如何，单头寄主上的花绒寄甲寄生数始终大于结茧数和羽化数。

表2 不同接种比例下花绒寄甲的寄生率、结茧率、羽化率及发育历期

花绒寄甲初羽化成虫的体质量则随接种比例的增加而显著降低(F=68.889；自由度为5、549；P<0.001)。其中，接种比例为1∶1时最重，为39.14 mg；其次为接种比例2∶1和3∶1，分别为23.83、25.82 mg，两者之间无显著差异；接种比例为4∶1、5∶1及6∶1时较轻，分别为15.77、15.85、13.32 mg，三者之间亦无显著差异(P>0.05)。由此可知，利用麻竖毛天牛繁育花绒寄甲时，在寄生率、结茧率及羽化率均未显著差异的情况下，当接种比例为2∶1及3∶1时，可以获得数量较多且体型较大的花绒寄甲成虫，而且繁育所需时间较短。接种比例为3∶1时，单头寄主繁育数略大于2∶1时，花绒寄甲幼虫发育历期略短于2∶1时，因此，可以确定麻竖毛天牛与花绒寄甲幼虫的最佳接种比例为3∶1。

表3 不同接种比例下花绒寄甲的单头寄主繁育数及初羽化成虫体质量

2.4 不同寄主种类对花绒寄甲幼虫寄生及发育情况的影响

不同寄主上花绒寄甲的寄生率、结茧率、羽化率及发育历期见表4。由表4可知，花绒寄甲幼虫在其余3种寄主上均可完成发育。其中，除了大麦虫蛹上的花绒寄甲幼虫的寄生率显著低于松墨天牛幼虫，黄粉虫蛹上的花绒寄甲幼虫的羽化率显著低于松墨天牛幼虫外，不同寄主上的花绒寄甲的寄生率、结茧率及羽化率均无显著差异。而麻竖毛天牛幼虫上花绒寄甲的寄生率(F=30.766；自由度为3、10；P<0.001)、结茧率(F=14.507；自由度为3、10；P=0.001)及羽化率(F=21.205；自由度为3、10；P<0.001)均显著高于其他3种寄主。

此外，除麻竖毛天牛外的3种寄主之间的花绒寄甲平均幼虫期无显著差异，麻竖毛天牛上的则显著短于其余3种寄主(F=10.546；自由度为3、342；P<0.001)。而大麦虫蛹和黄粉虫蛹上的花绒寄甲幼虫平均茧蛹期无显著差异，松墨天牛幼虫上的平均茧蛹期则显著短于大麦虫蛹和黄粉虫蛹上的花绒寄甲幼虫，并显著长于麻竖毛天牛上的花绒寄甲幼虫(F=26.535；自由度为3、342；P<0.001)。平均发育历期全时长的变化规律与平均茧蛹期一致(F=27.004；自由度为3、342；P<0.001)。

表4 不同寄主上花绒寄甲的寄生率、结茧率、羽化率及发育历期

3 结论与讨论

花绒寄甲是多种蛀干害虫的重要寄生天敌，由于其林间种群数量相对较少，故需要大量人工繁育和释放以增加天敌数量。目前人工繁育所用的替代寄主均为黄粉虫及大麦虫[18-20]。本研究首次报道了花绒寄甲以麻竖毛天牛为寄主的适生性，该寄主相较黄粉虫和大麦虫，更接近花绒寄甲的原始寄主，可能更适于花绒寄甲的繁殖。本研究结果表明，花绒寄甲幼虫可以在麻竖毛天牛幼虫体上完成发育，并繁育出健康的花绒寄甲成虫。当接种比例为1∶1至6∶1时，花绒寄甲的寄生率、结茧率及羽化率均无显著差异。而随着花绒寄甲幼虫接种数量的增加，其发育历期逐渐缩短，初羽化成虫体质量逐渐减轻；至接种比例为3∶1时，初羽化成虫平均体质量为25.82 mg，平均每只寄主上的花绒寄甲成虫的羽化数为1.54头，可获得相对较多的花绒寄甲成虫数量和体型相对较大的成虫，且繁育所需时间相对较短。当花绒寄甲投入实际生产应用中时，既要保证其繁育数量，又要保证其寄生效果，因此，麻竖毛天牛繁育花绒寄甲的最佳接种比例应为3∶1。

由于利用松墨天牛幼虫繁育花绒寄甲存在虫源难以获得、人工饲养天牛成本高等问题，因而应用于花绒寄甲的规模化繁育中存在局限性。黄粉虫和大麦虫虽然是目前常用的替代寄主，但是2种寄主昆虫均需饲养至化蛹后花绒寄甲幼虫方可成功寄生。大麦虫因其自相残杀的习性，集体饲养时幼虫极易受伤死亡且无法完全化蛹；若幼虫死亡后未能及时挑出，尸体容易发臭腐坏，其余幼虫也会取食其尸体，极易传播疾病，进一步导致更多幼虫的死亡，因此，必须单头幼虫饲养后才可使其化蛹，工艺较为繁琐。黄粉虫虽在集体饲养时可以化蛹，但同样存在自相残杀习性，化蛹后若未能及时挑出，便会被其余幼虫撕咬啃食，所以化蛹后需立刻挑出。此外，虽然可以直接购买大麦虫蛹或黄粉虫蛹，但蛹期均较短，且仅初蛹较为适合花绒寄甲幼虫的寄生，若直接采购虫蛹则无法获得初蛹，严重影响幼虫寄生效果。相比之下，麻竖毛天牛幼虫同样是一种可直接于市场上购买的寄主，成本较低，无需饲养至化蛹，花绒寄甲幼虫即可寄生其幼虫，工艺相对简便，且低温中可保存的时间远长于大麦虫蛹和黄粉虫蛹。本研究通过比较麻竖毛天牛与黄粉虫、大麦虫和松墨天牛的寄生率、结茧率、羽化率及发育历期发现，利用麻竖毛天牛幼虫作为寄主，具有相对较高的繁育成功率，可达50%以上，而其余3种寄主的繁育成功率均低于35%，最低的黄粉虫蛹的繁育成功率仅为26.25%。此外，利用麻竖毛天牛幼虫繁育出一代花绒寄甲成虫所需时间更短。因此，麻竖毛天牛是一种适合于花绒寄甲规模化繁育的替代寄主。

本研究所选取的麻竖毛天牛幼虫，均是体型大小基本一致的老熟幼虫。目前，关于寄主体型大小对于花绒寄甲幼虫寄生及发育情况是否存在影响的研究仍相对较少。陈然等[21]的研究显示，以麻竖毛天牛为替代寄主繁育同属外寄生天敌的松墨天牛肿腿蜂(Sclerodermusalternatusi)时，寄主大小虽对松墨天牛肿腿蜂的寄生率影响不明显，但可显著影响子代适合度。此外，还有研究显示，寄主天牛体型大小会对一种欧洲本土肿腿蜂(S.brevicornis)的繁育情况造成显著影响[22]。本研究发现寄主体型一致而接种比例不同时，花绒寄甲的初羽化成虫体质量出现显著减少。在实际生产应用中，要保证所有寄主体型一致较为困难，而是否可以通过改变不同体型寄主上所接种幼虫的数量，以减少繁育出的成虫体型差距，仍有待进一步研究。

目前，花绒寄甲成虫饲养时的人工饲料配方已较为成熟，饲料配方中常使用花绒寄甲的原始寄主(松墨天牛幼虫)或替代寄主(大麦虫蛹及黄粉虫蛹)的烘干粉为成虫提供营养，使得成虫拥有相对稳定的产卵量及较长的寿命[23-25]。本研究中所使用的替代寄主麻竖毛天牛的烘干粉可能也同样可以用于花绒寄甲成虫人工饲料的配制。但有学者认为，利用替代寄主繁育花绒寄甲，且成虫不饲喂以花绒寄甲原始寄主时，会对花绒寄甲成虫搜寻寄主的能力造成影响，从而降低其防治效果。而关于花绒寄甲的寻找寄主效率的研究，发现不同寄主繁育出的花绒寄甲种群的成虫对桃红颈天牛幼虫虫粪表现出不同的行为趋性，且在模拟自然条件下对桃红颈天牛的致死效果差异显著[26]。还有研究显示，不同种类寄主上连续繁育3代后的花绒寄甲成虫在寄主选择时更倾向于其原始寄主[27]。由此可见，利用不同的替代寄主繁育花绒寄甲可能会对其防治效果造成影响，若利用麻竖毛天牛繁育花绒寄甲多代后，是否会影响其对寄主的选择尚需深入研究。