利用意大利蜜蜂蛹为替代寄主繁育两种肿腿蜂

唐艳龙　王丽娜　郑云霄等

关键词 肿腿蜂；替代寄主；意大利蜜蜂；发育历期；子代数量

中图分类号：S 476.3 文献标识码：A DOI：10.16688/j.zwbh.2022266

白蜡吉丁肿腿蜂Sclerodermus pupariae和松褐天牛肿腿蜂S.alternatusi是近年来发现的，可用于防治白蜡窄吉丁Agrilus planipennis、苹果小吉丁A.mali、松褐天牛Monochamus alternatus、栗山天牛Massicus raddei、桃红颈天牛Aromia bungii、橘褐天牛Nadezhdiella cantori、花椒虎天牛Clytusvalidus等多种林木和果树蛀干害虫的天敌[1-2]。当前，桃红颈天牛在我国多地暴发成灾，为害多种蔷薇科果树；橘褐天牛主要为害柑橘类果树，近年来在浙江衢州、湖北宜昌等地暴发；苹果小吉丁传人新疆后，不仅对栽培苹果造成危害，还给新疆伊犁的野生苹果林造成毁灭性灾害。淹没式释放肿腿蜂对这些害虫有较好的防控作用[2-3]。面对种群数量庞大的蛀干害虫，繁育出足够数量的天敌是确保生物防治取得成功的关键。这其中，解决高质量的天敌人工繁育技术是核心，而获得足够数量且低成本的替代寄主是基础。

繁育天敌昆虫的替代寄主应当满足较易获得、低成本、繁殖效率高等要求。已报道的可用于繁育肿腿蜂的替代寄主多达22科50余种[4]，包括青杨天牛Saperda populnea、双条杉天牛Semanotus bi-fasciatus、黄粉虫Tenebrio molitor[5-6]、大理窃蠹Ptilineurus marmoratus[7]等，用得较多的替代寄主有黄粉虫和青杨天牛[8-10]。黄粉虫蛹可用于繁育肿腿蜂，但在接蜂前需用75%乙醇浸泡黄粉虫蛹或将蛹低温冷藏后才能确保寄生成功，未经处理的蛹不能被寄生[8]。青杨天牛幼虫可用于繁育肿腿蜂，但青杨天牛幼虫主要依靠野外采集受害的杨树枝条来获取，这限制了利用其大规模繁育肿腿蜂的可能[9-10]。作者所在的国家林业和草原局生物防治工程技术研究中心用麻竖毛天牛Thyestilla gebleri幼虫作为替代寄主繁育白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂，获得了很好的繁蜂效果[11-12]。然而，麻竖毛天牛幼虫尚无人工繁殖技术，其主要依靠野外采集虫源，造成繁蜂成本居高不下。因此，开发一种易获得且低成本的替代寄主用于繁育白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂，对于实现这两种寄生蜂的规模化繁育十分必要。早在1984年，张连芹等利用中华蜜蜂Apis cerana雄蜂蛹繁殖管氏肿腿蜂Scleroder-mus guani获得成功[13]。姚万军等用意大利蜜蜂Apis mellifera雄蜂蛹成功繁殖了管氏肿腿蜂[10]。当前，未见有利用蜜蜂蛹繁育白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂的报道。基于此，本试验探索了用意大利蜜蜂蛹为替代寄主繁育白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂的可能性，评价了繁蜂效率，对比研究了两种肿腿蜂寄生意大利蜜蜂蜂蛹时其子代的发育历期和数量，其结果可为这两种肿腿蜂的人工规模化繁育提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料与繁蜂条件

供试寄主意大利蜜蜂蛹为遵义师范学院饲养，白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂由贵州省天敌繁育中心提供。肿腿蜂繁育在人工气候箱内完成，饲养条件为（25±0.5）℃，相对湿度50%～75%，L∥D=8h∥16h，光强为3000 lx。

1.2试验方法

用镊子撕去蜂房，取出蜂蛹用生理盐水清洗30s后置于解剖盘内，自然晾干后作为替代寄主。选取重量基本一致的意大利蜜蜂蛹100头，单头分装于指形管内（直径1.0cm，高5.0cm）。肿腿蜂为群居型寄生蜂，少量雄蜂即可满足雌蜂交配需求，且雄蜂常先于雌蜂2d羽化[12]。新羽化的雄蜂会钻入雌蜂茧壳与其交配，即绝大部分交配在雌蜂未羽化时就已完成，1、2日龄的雌蜂已经充分交配[14]。本试验选择2日龄肿腿蜂雌蜂供试。用毛笔将1头雌蜂接入装有1头意大利蜜蜂蛹的指形管内，用脱脂棉封住管口。两种肿腿蜂各接种50管，在人工气候箱内培育，饲养条件同上。接种肿腿蜂后，逐日观察雌蜂的存活情况，记录寄生产卵的雌蜂数。依据完成寄生产卵的雌蜂数计算寄生率，即产卵雌蜂的数量占供试雌蜂总数的比率。记录雌蜂产卵日期、卵孵化日期、子代幼蜂结茧日期、子代成蜂羽化日期，并依此计算产卵前期和子代历期。其中产卵前期为接蜂至观察到产第1粒卵的间隔时间。肿腿蜂子代历期包括卵期、幼虫期、蛹期和卵一成蜂歷期。其中，卵期为产下第1粒卵至初孵幼虫出现的间隔时间；幼虫期为出现第1头初孵幼虫至茧出现的间隔时间；蛹期为茧出现至第1头子代蜂羽化的间隔时间；卵—成蜂历期为产卵至羽化的间隔时间。子代蜂完全羽化后统计羽化出蜂寄主比例和子代总数（窝蜂数）。羽化出蜂寄主比例为育出子代肿腿蜂的寄主数占供试寄主数的比率。依据每窝中子代雌雄个体数量计算雄性比，即雄蜂占子代总数的比率。

1.3数据处理与分析

Pearson卡方检验用于比较两种肿腿蜂对意大利蜜蜂蛹的寄生率和羽化出蜂寄主比例的差异。两种肿腿蜂寄生意大利蜜蜂蛹的产卵前期、子代各阶段发育历期、子代总数和雄性比用单因素方差分析进行差异显著性检验。子代雄性比经反正弦转换后满足正态分布和方差齐性，转换后的数据用于差异显著性检验。数据统计用SPSS 20.0完成。

2结果与分析

2.1两种肿腿蜂对意大利蜜蜂蛹的寄生效果

被松褐天牛肿腿蜂成功寄生的意大利蜜蜂蛹为29头，占供试寄主数的58%；其幼虫发育期内，有11头寄主腐败，最后成功育出子代松褐天牛肿腿蜂的蛹为18头，占供试寄主数的36%。被白蜡吉丁肿腿蜂成功寄生的意大利蜜蜂蛹为33头，占供试寄主数的66%；其幼虫发育期内，有12头寄主腐败，最后成功育出子代白蜡吉丁肿腿蜂的蛹为21头，占供试寄主数的42%。两种肿腿蜂的寄生效果无显著差异（寄生率：X=0.679，P=0.410；羽化出蜂寄主比例：X=0.378，P=0.539）（表1）。

2.2两种肿腿蜂的产卵前期和子代发育历期

两种肿腿蜂在意大利蜜蜂蛹上的产卵前期无显著差异（F=0.048，P=0. 830）（图1）。其中，松褐天牛肿腿蜂的产卵前期为7～12 d，平均为（8.45±0.21）d；白蜡吉丁肿腿蜂的产卵前期为7～11 d，平均为（8.52±0.18）d。

采用意大利蜜蜂蛹繁育松褐天牛肿腿蜂和白蜡吉丁肿腿蜂时，两种肿腿蜂子代的卵期（F=1.909，P=0.172）、幼虫期（F=1.648，P=0.205）、蛹期（F=0.768，P=0.387）和卵一成蜂的发育历期（F=0.003，P=0.955）均无显著差异（表2）。松褐天牛肿腿蜂和白蜡吉丁肿腿蜂卵期分别为（3.66±0.12）d和（3.91±0.13）d，幼虫期分别为（8.71±0.26）d和（8.27±0.22）d，蛹期分别为（20.33±0.32）d和（19.90±0.36）d，卵一成蜂的发育历期分别为（32.39±0.30）d和（32.43±0.59）d。

2.3两种肿腿蜂子代的数量及雄性比例

采用意大利蜜蜂蛹繁育肿腿蜂，两种肿腿蜂的子代雄蜂数量差异不显著（F=0.540，P=0.467）（表3）。松褐天牛肿腿蜂每窝子代雄蜂数最多为3头，平均（1.22±0.15）头。白蜡吉丁肿腿蜂每窝子代雄蜂数最多为4头，平均（1.43±0.22）头。白蜡吉丁肿腿蜂的窝蜂数（F=7.685，P=0.009）和每窝子代雌蜂数（F=7.179，P=0.011）均显著高于松褐天牛肿腿蜂（表3）。单头蛹可繁育出白蜡吉丁肿腿蜂子代蜂（窝蜂数）（26.52±2.29）头，其中雌性子代（25.10±2.32）头；单头蛹可繁育出松褐天牛肿腿蜂子代蜂（窝蜂数）（18.83±1.35）头，其中雌性子代（17.61±1.32）头。两种肿腿蜂的子代雄性比例无显著差异（F=7.685，P=0.724）（表3）。

3结论与讨论

以管氏肿腿蜂、川硬皮肿腿蜂Sclerodermus si-chuanensis、白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛腫腿蜂为代表的硬皮肿腿蜂属寄生蜂是防治多种林木和果树蛀干害虫的重要天敌昆虫[2]。管氏肿腿蜂发现于20世纪70年代，之后山东省林业科学研究院、广东省林业科学研究院等单位相继开展了管氏肿腿蜂的人工繁育技术研究[6，15]，该寄生蜂是我国长期以来应用于多种天牛生物防治的重要天敌。川硬皮肿腿蜂在1994年由四川农业大学周祖基教授发现于四川省泸县[6]，白蜡吉丁肿腿蜂于2004年由中国林业科学研究院王小艺研究员发现于天津市官港区[17]，松褐天牛肿腿蜂于2011年由中国林业科学研究院杨忠岐教授发现于云南省昆明市[18]。后3种肿腿蜂被发现后，相继开展了一些人工繁育技术和生物防治应用研究，发现它们对松褐天牛、光肩星天牛Anoplophora glabripennis、白蜡窄吉丁和苹果小吉丁等蛀干害虫有很好的控制作用[19]。

助增式生物防治的前提是实现天敌规模化繁育。管氏肿腿蜂发现最早，繁育和利用相关的文献超过200余篇。有关繁育管氏肿腿蜂的替代寄主，有记录的包括松褐天牛、栗山天牛、青杨天牛、光肩星天牛、星天牛Anoplophora chinensis、双条杉天牛、粗鞘双条杉天牛Semanotus sinoauster、黄粉虫、大理窃蠹、柠条豆象Kytorhinus immirtus等鞘翅目昆虫，也记录过包括大袋蛾Clania varzegata、大蜡螟Galleria mellonella、亚洲玉米螟Ostrinia fur-nacalis、棉红铃虫Pectinophora gossypiella等鳞翅目昆虫的幼虫和膜翅目蜜蜂的蛹等[4-7， 13，15]。早在20世纪80年代，张连芹等就报道利用中华蜜蜂和意大利蜜蜂的蛹繁育管氏肿腿蜂，其平均出蜂量分别为33.7头和44.8头[13]。姚万军等也发现意大利蜜蜂雄蜂蛹可用于繁育管氏肿腿蜂，每个雄蜂蛹平均可育出管氏肿腿蜂成蜂32头，利用其繁蜂成本仅为青杨天牛的7.44%[10]。繁育川硬皮肿腿蜂的替代寄主主要是黄粉虫蛹[20]，松褐天牛、粗鞘双条杉天牛、杉棕天牛Callidium villosulum等也被小规模地用来繁育川硬皮肿腿蜂[21]。当前，有关白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂人工繁育的替代寄主筛选和应用报道很少，繁育这两种肿腿蜂的主要替代寄主为麻竖毛天牛幼虫口[19]。然而，麻竖毛天牛并无人工繁殖技术，选择其作为繁蜂寄主主要是因为其可从市场购得，但市售虫源均为野外采集。天牛幼虫采集费时费力，加上人工成本日益增加，导致天牛幼虫售价剧增，间接导致肿腿蜂繁育和应用成本大幅增加，影响了肿腿蜂的推广应用。例如，麻竖毛天牛幼虫价格在10年间增加了10倍以上，当前单头麻竖毛天牛幼虫成本超过2元，用其繁育肿腿蜂的成本很高，限制了天敌规模化生产。黄粉虫蛹繁育管氏肿腿蜂和川硬皮肿腿蜂均获成功[22]，该寄主也较易获得。然而，用黄粉虫蛹作寄主繁蜂时，需要用75%乙醇进行浸泡或低温储存，同时也都是建立在管氏肿腿蜂和川硬皮肿腿蜂对该寄主的长期适应特性基础上。作者所在的实验室繁育的白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂对黄粉虫蛹寄生效率均较低，发现黄粉虫蛹不适于用作以上两种肿腿蜂的替代寄主。可见，经济高效的替代寄主，仍是当前制约肿腿蜂类天敌推广应用的关键。

本试验发现，意大利蜜蜂蛹可作为替代寄主繁育白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂，繁蜂成功率约40%。单头寄主可育出的子代蜂数量平均分别为26.5头和18.8头，略低于用其繁育管氏肿腿蜂的出蜂量[10，13]，这可能是因为后者选用的蜜蜂雄蜂蛹的个体重量与本研究供试寄主重量存在一定差异。肿腿蜂作为一类卵育型寄生蜂，雌蜂需要先吸食寄主血淋巴补充营养进而完成卵巢发育后才开始产卵[23]。在肿腿蜂补充营养过程中，个体较小的寄主会因被吸食血淋巴后变干瘪而不适于寄生蜂产卵，进而造成寄生不成功[19]。用天牛幼虫繁育肿腿蜂时，在一个繁蜂管内仅能提供1头寄主供其寄生，因为多头天牛幼虫置于同一繁蜂管内存在互残行为[24]。意大利蜜蜂蛹因无发达的上颚，不存在个体间互残行为，这提示我们在利用意大利蜜蜂蛹繁育肿腿蜂时，可以在一个繁蜂管内提供多头寄主，从而提高繁蜂效率。本试验显示，在子代幼蜂发育过程中部分被寄生的意大利蜜蜂蛹会变黑腐败（约35%），最终造成繁蜂失败。造成这一结果的原因是在意大利蜜蜂蛹上寄生的肿腿蜂幼虫较少时，一些寄主组织不能被完全消耗进而变质。前期研究发现增加接种母蜂的数量可以提升子代蜂的数量[25-26]。因此，在利用意大利蜜蜂蛹繁育肿腿蜂时，可以尝试增加接种母蜂的数量，以此增加子代蜂数量进而避免因寄主组织变质而引起的繁蜂失败，预期可提高繁蜂成功率。本试验还发现，用意大利蜜蜂蛹繁育白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂时，它们的子代均有显著的偏雌现象，每窝平均雄性比仅约7%，这与用麻竖毛天牛繁育这两种寄生蜂时的子代性比较一致[25-26]。寄生蜂规模化繁育中，偏雌的性比结构是有利的，因为雌性个体才可发挥寄生防控害虫的能力。白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂寄生意大利蜜蜂蛹时的子代高度偏雌性比也进一步说明了意大利蜜蜂蛹可作为一种繁蜂替代寄主。

寄主专化性是评价天敌对于目标害虫来说是否为优势天敌的一项重要特征。一般认为，寄主专化性强的天敌寄生率高，控害能力更强[27]。在自然环境中，影响寄生蜂寄生效率的因素复杂多变，有时候多寄主型寄生蜂更有优势。虽然多寄主型寄生蜂对特定靶标寄主的寄生效率可能偏低，但寄主谱广使得它们更容易在野外保持种群。目前发现的肿腿蜂类寄生蜂均属多寄主型寄生蜂[1]，其在野外以寄生天牛、吉丁等害虫为主，而这些害虫往往生活史较长，适合肿腿蜂寄生的特定寄主虫期有限。唐艳龙等释放白蜡吉丁肿腿蜂防治栗山天牛，其中老龄幼虫阶段（不适宜肿腿蜂寄生），肿腿蜂会转而寄生四点象天牛Mesosa myops和双簇污天牛Moechotypa diphysis来维持种群[28]。肿腿蜂的这种可寄生多种寄主的生物学特性，为利用意大利蜜蜂蛹作为替代寄主实现肿腿蜂的规模化繁育提供了依据。