不同人工饲料对花绒寄甲种群扩大繁育的研究

宫淑芳，龚仁舟，郝才豪，周晓辉，钟云怀，黄长武，洪承昊

(1.恩施市林木种子服务和森林病虫害防治检疫站，湖北恩施 445000；2.华中农业大学植物科学技术学院，湖北武汉 430070；3.恩施市西流水林场，湖北恩施 445000；4.湖北省林业科学研究院，湖北武汉 430000)

松材线虫病(pine wilt disease)是全球最重要的检疫性病害，也是我国重大入侵性植物疫病[1-3]。湖北省最早发现松材线虫病是在1999年，发现于恩施市，2000年被国家林业局和省政府确定为松材线虫病疫区，截至2020年底，疫情共造成直接经济损失5 000余万元，已成为恩施市发生最为严重的森林病虫害[4-5]。松材线虫病的病原松材线虫在我国主要依靠媒介昆虫——松墨天牛(MonochamusalternatusHope)进行传播[6-7]。目前，恩施松墨天牛每年发生面积2 000 hm2左右，防治形势依然严峻。由于松墨天牛危害的隐蔽性，化学防治一般难于持续有效的抑制，因此利用生物防治[8-9]方法防治松墨天牛成为控制松材线虫病的重要措施。其中利用花绒寄甲(Dastarcushelophoroides)防治是目前利用生物防治方法防治松墨天牛和阻断其传播松材线虫病最为有效的手段之一[10-12]。

采取高效的人工繁育措施扩大花绒寄甲种群量是生物防治的重要基础[13-15]，国内外对花绒寄甲人工繁育的方法研究较多，而在横向比较人工饲料和原生寄主方面鲜见报道[16]。其次接种量、接种方式、接种时期都没有统一标准的研究。低温储藏天敌昆虫(花绒寄甲)是生产中面临的重要环节，正常温度下，花绒寄甲繁育快、人工喂养耗时费力，太低的温度造成花绒寄甲生命力降低甚至死亡[17-18]，因此研究花绒寄甲在低温保存后的孵化率和成虫存活率对应用花绒寄甲具有重要指导意义，更是生产到应用的重要步骤。

因此，笔者对国内主要人工繁育措施和人工饲料进行比较，探索最佳人工饲料，并比较不同来源和不同饲料喂养下，花绒寄甲活力差异，建立一套可操作性较强、繁殖效果稳定的应用技术，为基层工作单位在花绒寄甲大规模繁育和应用方面提供示范。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1供试虫源。花绒寄甲成虫由神农架林业有害生物天敌繁育场和北京镗郎生物技术有限公司提供，花绒寄甲卵为室内饲养的成虫所产出。松墨天牛幼虫和蛹采自当地马尾松枯死木上，大麦虫蛹和黄粉虫蛹通过室内室温(温度25～30 ℃、湿度60%～70%)饲养幼虫获得。

1.1.2供试成虫饲料。配方1/SL1：树干解剖松墨天牛幼虫干粉100 g、干酵母10 g、葡萄糖10 g、松树嫩枝干粉40 g，使其混合均匀即得。

配方2/SL2：每次诱捕器收虫后，将新鲜的松墨天牛成虫腹部采集烘干备用，取其天牛腹部干粉100 g、干酵母10 g、葡萄糖10 g、松树嫩枝干粉40 g，使其混合均匀即得。

配方3/SL3：分别取大麦虫与黄粉虫幼虫各100 g，取大麦虫蛹与黄粉虫蛹各50 g，放入干燥箱55 ℃烘干取出，然后用粉碎机打成粉，即得到大麦虫与黄粉幼虫和蛹干粉，取大麦虫与黄粉幼虫干粉各50 g，再加入大麦虫与黄粉虫蛹干粉各50 g、干酵母10 g、葡萄糖10 g、松树嫩枝干粉40 g，使其混合均匀即得。

配方4/SL4：混合饲料，大麦虫与黄粉虫幼虫干粉各50 g、树干解剖松墨天牛幼虫干粉50 g、诱捕的松墨天牛成虫腹部干粉50 g、松树嫩枝干粉80 g、干酵母20 g、葡萄糖20 g，使其混合均匀即得。

1.1.3主要仪器及设备。体式显微镜及其配置(南京江光)，人工气候箱(宁波江南仪器厂)，超静工作台(北京市永光明医疗仪器厂)，振荡培养箱(上海跃进医疗器械厂)，电热恒温培养箱(上海市跃进医疗器械一厂)，穗凌药品冷藏柜(广州市建凌电器有限公司)，粉碎机30 mm×100 mm(上海顶帅电器有限公司)，冰箱(苏宁智能终端有限公司)。其他实验室用品：玻璃试管30 mm×100 mm、 指形管15 mm×70 mm、保鲜盒(5号1.5 L)、塑料盒(60 cm×40 cm×40 cm)等。

1.2 试验方法

1.2.1花绒寄甲成虫产卵量。选用来自黄粉虫蛹(JZ1)、大麦虫蛹(JZ2)、松墨天牛幼虫(JZ3)和松墨天牛蛹(JZ4)不同繁育寄主的花绒寄甲子一代成虫，分别采用配方1～4在实验室喂食花绒寄甲成虫，每个饲养盒内放置成虫20头(雌虫10头)，重复3次，在饲料盘中放置一定量的人工饲料，将2支指形管加水后塞上海绵放置盒中，10 cm长树梢产卵诱导木2段，诱导木两端打孔，孔内放置装天牛幼虫带通气孔的指形管，诱导木上表面用3张(5～6) cm×(8～9) cm黑色卡纸包裹，将裁剪好的黑色卡纸按照从小到大的顺序排成一摞并用橡皮筋捆绑于产卵木的表面，置于盒内以供花绒寄甲产卵。用橡皮筋缠绕固定，每5 d收集1次卵直至30 d。

1.2.2花绒寄甲幼虫发育状况。同寄主和替代寄主繁育花绒寄甲幼虫，每次统计100头繁育寄主，待花绒寄甲幼虫孵化后，用细毛笔将初孵幼虫分别接种至黄粉虫蛹、大麦虫蛹、松墨天牛蛹、松墨天牛大龄幼虫腹部体节上，接种量依次设2、5、5、5头进行接种，将接种后的蛹放于指形管(长 7 cm，内径1.5 cm)内，以棉塞封口，置于25 ℃、RH 65%恒温培养箱黑暗培养，每日统计花绒寄甲的结茧量、成虫量，并计算化蛹率、羽化率。

1.2.3卵和成虫的长期储藏。依据室内比较容易得到的低温保存条件，保存后对花绒寄甲卵活力进行测定：收集花绒寄甲卵卡于5 ℃冰箱内分别保存 0、30 和 60 d后取出，在体式镜下观察卵卡上卵粒是否完整饱满，并统计卵粒数，之后，将卵卡放入直径 9 cm培养皿内，每皿含 100粒卵，加吸水脱脂棉保湿，每处理设3 次重复，置于25 ℃、RH 65%恒温培养箱黑暗培养，逐日观察并记录卵孵化粒数，记录卵孵化前期所需时间，并计算孵化率。

低温保存后花绒寄甲成虫活力的测定：每个饲养盒内放置成虫100头，每处理设3 次重复，在饲料盘中放置一定量的人工饲料，将2支指形管加水后塞上海绵放置盒中，10 cm长树梢2段，先用电钻打满0.4 cm的孔，然后每段对剖2块，并用橡皮筋捆绑缠绕固定，置于盒内以供花绒寄甲栖息。100头花绒寄甲成虫放入温度15 ℃、湿度60%的气候箱内。每隔15 d，把气候箱内的温度升至25 ℃，为成虫补充水分和食物24 h。每隔30 d，除为成虫补充水分和食物外，还要更换保鲜盒清理粪便，统计每个盒子内存活成虫的数量，并记录。分别保存 0、30、 60和 90 d后取出，在体式镜下观察成虫腿是否伸直之后，将成虫放入饲养盒内置于25 ℃、RH 65%恒温培养箱黑暗培养，测定花绒寄甲成虫活力。

1.3 数据分析采用SPSS 17.0对试验数据进行统计分析[19]，采用多重比较分析、Statistics过程分析试验数据间的相关性。

2 结果与分析

2.1 花绒寄甲活力

2.1.1成虫产卵量。分别采用配方1(SL1)、配方2(SL2)、配方3(SL3)、配方4(SL4)饲喂花绒寄甲成虫，探究不同人工饲料和不同寄主对花绒寄甲成虫单雌月均产卵量的影响。从表1可以看出，在各处理内，黄粉虫蛹和大麦虫蛹繁育的花绒寄甲再用配方饲料1和2喂养得到的产卵量245、249和248、251粒，均高于配方3和4，利用松墨天牛幼虫和蛹繁育的花绒寄甲再以配方饲料喂养，差异不大。同时横向比较几种繁育寄主得到的产卵量，在配方饲料1的喂养下，以松墨天牛繁育的花绒寄甲产卵量最大达261和260粒，最小的是黄粉虫蛹繁育的花绒寄甲，在配方饲料3喂养条件下仅为206粒。

表1 饲喂不同人工饲料成虫单雌月均产卵量

不同饲料配方喂养多重分析结果见图1。由图1可知，以黄粉虫为寄主繁育条件下，配方饲料1、2和4喂养后产卵量均明显高于配方饲料3，配方饲料2喂养后产卵量显著高于配方饲料4。综合可知，配方饲料1和2喂养产卵量较高，其他处理无显著差异。以大麦虫蛹为寄主繁育条件下，配方饲料1和2喂养的花绒寄甲产卵量显著高于配方饲料3(P≤0.05)，与配方4无显著差异。以松墨天牛幼虫为寄主繁育条件下，配方饲料1喂养的花绒寄甲产卵量显著高于配方饲料2和4(P≤0.05)，与配方3无显著差异。以松墨天牛蛹为寄主繁育条件下，各配方饲料间差异不显著。

注：不同小写字母表示不同饲料配方间差异显著(P<0.05)。No.te:Different lowercase letters indicated significant difference between different fumula feeds at 0.05 level.图1 不同饲料配方单雌月均产卵量方差分析Fig.1 Variance analysis of monthly oviposition quantity of female in different formula feeds

不同繁育寄主饲养下多重分析结果见图2。从图2可以看出，以配方饲料1喂养条件下，繁育寄主3和4喂养后产卵量显著高于繁育寄主1和2，JZ1和JZ2无显著差异；以配方饲料3喂养条件下，繁育寄主1喂养后产卵量明显低于繁育寄主2、3和4，且繁育寄主3和4产卵量显著高于繁育寄主2和1，JZ1和JZ2无显著差异；由此可知，繁育寄主为松墨天牛幼虫和蛹繁育的花绒寄甲子一代产卵量明显高于大麦虫蛹和黄粉虫蛹。饲料配方1喂养的子一代花绒寄甲产卵量明显高于其他饲料配方。因此最好的组合方式是繁育寄主为松墨天牛蛹或幼虫，替代寄主为配方饲料1。以配方2和配方4喂养条件下，各寄主间均无显著差异。

注：不同小写字母表示不同饲料配方间差异显著(P<0.05)。No.te:Different lowercase letters indicated significant difference between different formula feeds at 0.05 level.图2 不同繁育寄主单雌月均产卵量方差分析Fig.2 Variance analysis of monthly oviposition quantity of formale in different hosts

2.1.2幼虫发育情况。从表2可以看出，松墨天牛蛹繁育效果最好，其结茧率为84.2%，羽化率为81.8%，单头蛹可繁育出4.21头花绒寄甲成虫；大麦虫蛹次之，其结茧率和羽化率分别为68.8%和62.4%，单头蛹可获得花绒寄甲成虫3.44头；黄粉虫蛹个体较小，单头蛹能获得的花绒寄甲成虫1.22头，其结茧率和羽化率分别为61.0%和57.5%；松墨天牛幼虫繁育效果较差，其结茧率和羽化率分别为26.8%和26.0%，单头仅能获得花绒寄甲成虫1.34头，远低于松墨天牛蛹。4种繁育寄主繁育花绒寄甲的效果差异较大。

表2 不同寄主繁育花绒寄甲幼虫发育情况

2.2 花绒寄甲卵和成虫的储藏由表3可知，卵的储藏时间不同，卵孵化数不同，保存时间为0 d时，孵化率最高为73%，并从保存后的第4天开始孵化，直至第11天孵化结束；保存时间为30 d时，孵化率为65%，从保存后的第11天开始孵化直至第15天结束；保存间为60 d时，孵化率为57%，从保存后的第12天开始孵化直至第17天结束。随着保存时间的延长，卵孵化率逐步降低，活力下降。储藏时间达90 d时，孵化率迅速降低，平均孵化率仅为26%。

表3 低温保存对花绒寄甲卵和成虫活力的影响

成虫储藏保存0、30、60和90 d 3种处理的成虫成活率分别为100%、97%、93%和90%。现实使用过程中，成虫最长保存时间90 d可以满足大部分使用需求，因此该试验结果对保存天敌种源有重要的指导意义。

比较不同时间内卵和成虫的孵化率以及活虫率可以看出，储藏时间与其都具有显著负相关性(图3)。随着储藏时间的延长，卵孵化率逐渐降低，卵孵化率和储藏时间的相关方程为Y=77.53-0.49X(X为储藏时间，Y为孵化率，P<0.05)，因此在5 ℃条件下，储藏时间为一旦超过60 d，孵化率迅速降低，平均低于50%。成虫活虫率和储藏时间具有显著负相关，相关方程为Y=100.10-0.11X(X为储藏时间，Y为孵化率，P<0.05)，在温度15 ℃、湿度60%的环境条件下，成虫储藏1年以上，成活率可达50%以上。

图3 孵化率及活虫率和储藏时间的相关性分析Fig.3 The correlation of hatching and live larve rate with reserve time

3 结论与讨论

天敌昆虫的优势在于高生殖力、具有较强的生态适应性，能够在特定环境下有效增殖和搜寻目标害虫，专一性较强，然而天敌昆虫的规模化繁育涉及的问题很多[20-23]，如品质活力降低、病原微生物污染、种群退化等，其中人工饲料的配制是应用天敌昆虫的重要基础，既要保持花绒寄甲寄生活力，又需要能容易制作和保存[24-25]。该试验测试了4种人工饲料和繁育寄主，结果显示，松墨天牛蛹和配方饲料1繁育效果最好。试验中，大麦虫的自相残杀习性非常严重，在饲养时要注意及时把即将化蛹的老熟幼虫与其他幼虫相分离，这在一定程度上增加了材料与人工成本；而黄粉虫虽然也具有一定的自相残杀习性，但在温湿度条件适宜、食料充足的情况下其化蛹率可达90%以上。以松墨天牛作为寄主，如果单从成本控制来看，相对于大麦虫和黄粉虫而言，存在虫源获取渠道有一定限制、人工成本高的缺点，但松墨天牛作为寄主接种成功率高达80%且操作方便容易，降低成本问题上还需要进一步研究。可以充分利用几种替代寄主的优点，互相结合，在保证快速大量扩繁的基础上降低成本，提高效率。

利用替代寄主繁育花绒寄甲具有短时间内快速扩繁的优点，然而长时间的室内饲养，会对花绒寄甲的活力产生影响，造成种群退化[26-27]。表现在室内长期利用替代寄主繁育多代的花绒寄甲在林间的搜索寄主及对寄主寄生的能力均有所下降；同时还会使整个花绒寄甲种群的生命力降低，对人工大量繁育花绒寄甲产生影响，因此有必要对室内扩繁的花绒寄甲进行复壮。探讨利用自然寄主如松墨天牛作为替代寄主进行人工繁育实现复壮，或者研究利用松墨天牛幼虫的烘干虫粉作为人工饲料的主配料，配制能够满足花绒寄甲成虫生存、生长及繁衍后代所需的人工饲料，可以在一定程度上提高花绒寄甲种群的活力。天敌昆虫的应用要保证林间效果需要综合考虑多方面的因素，不同的天敌昆虫品种质量要求不同，控制目标昆虫的捕食或寄生成功率是需要考虑的第一因素，其次建立长期的或永久的种群是生物防治的重要优势，因此林间释放量是有基本要求的。另外，天敌昆虫的饲养还需要满足最合适的营养需求，避免造成天敌产品的质量降低[28]，天敌昆虫的运输也是影响天敌昆虫林间效果的重要因素，如长时间高温高湿的运输条件下，天敌昆虫集中在相对狭小的容器内，死亡率较高，进而影响林间寄生防治效果。开展天敌昆虫人工规模化饲养和保存条件的应用技术研究，明确天敌昆虫最佳饲养技术是控制森林病虫害的重要基础，更是践行绿水青山的重要举措。