蜂箱小甲蟲研究進展

袁琳琳 李芬 曹鳳勤 蔡波 潘雪蓮 韓文素 吳少英

（1 海南大學(xué)，?？?570228；2 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護研究所，?？?571101；3 ?？诤ｊP(guān)熱帶植物隔離檢疫中心，?？?570311）

蜂箱小甲蟲（Aethina tumidaMurray）屬鞘翅目（Coleoptera）露尾甲科（Nitidulidae）。原分布于撒哈拉沙漠以南的非洲地區(qū)[1]，于1996年到達美國南卡羅來納州，2009年在澳大利亞新南威爾士一地點入侵，2014年入侵意大利的蜂箱小甲蟲爆發(fā)，目前已成為穩(wěn)定的歐洲種群[2]。此外，加拿大、埃及、菲律賓、韓國、拉丁美洲等國家也發(fā)現(xiàn)了蜂箱小甲蟲的入侵[3,4]。我國于2017年在廣東省汕尾市首次發(fā)現(xiàn)該蟲，2018年在海南省白沙縣也發(fā)現(xiàn)其存在。

蜂箱小甲蟲以所有蜂房產(chǎn)品為食，因其可以通過多種形式進行傳播，如自主飛行、借助已感染蜂群攜帶、人為協(xié)助等，所以易傳播擴散致危。其在原產(chǎn)地危害性極小，一旦在原產(chǎn)地外建立種群，就會對入侵地蜂群造成嚴(yán)重危害。該蟲的入侵對美國蜂群影響很大，目前美國東南部受蜂箱小甲蟲的影響最為嚴(yán)重。為更好防治蜂箱小甲蟲，本文從蜂箱小甲蟲的形態(tài)鑒定特征、生物學(xué)特性、危害成災(zāi)癥狀、綜合防治措施四個方面進行綜述。

1 蜂箱小甲蟲形態(tài)鑒定

1.1 卵

蜂箱小甲蟲成蟲會侵入蜂巢，在蜂巢的縫隙和蜂巢上產(chǎn)卵[5]。卵呈白色且表面光滑，大小約為1.4mm×0.26mm（長×寬），其卵的形狀與蜂卵相似（圖1），但大小僅約為蜂卵的2/3。進行孵化的卵，孵化部位成透明狀，且表面有六邊形紋路，此特征也可作為蜂箱小甲蟲的鑒定特征之一（圖2）。

圖1 蜂箱小甲蟲卵形態(tài)特征圖

圖2 蜂箱小甲蟲卵孵化對比圖

1.2 幼蟲

蜂箱小甲蟲孵化出的幼蟲需經(jīng)過10～16d達到漫游期階段[6]，此階段的幼蟲可存活50d左右。爬行階段的幼蟲整體呈白色，體長1cm左右，多對刺突著生于背部，最后一對較為粗壯堅硬（如圖3、圖4所示）。完全成熟的幼蟲體長最大不超過1.27cm，相對其他昆蟲幼蟲體型較為微小。

圖3 蜂箱小甲蟲幼蟲背側(cè)視圖

圖4 蜂箱小甲蟲背部刺突對比圖

1.3 蛹

蜂箱小甲蟲老熟幼蟲具有趨光性，待幼蟲進入漫游期階段便開始循著光源爬到土壤中準(zhǔn)備化蛹。幼蟲在進入地下后，在深度約1.2m的土壤范圍內(nèi)開鑿出化蛹室，3天后開始化蛹，隨著蜂箱小甲蟲蛹期的增長，蛹的顏色由白色到深棕色逐漸變化，胸部和腹部有刺狀突起[5]，蛹長約5mm，寬約3mm（如圖5、圖6）。

圖5 蜂箱小甲蟲蛹腹側(cè)視圖

圖6 蜂箱小甲蟲蛹背側(cè)視圖

1.4 成蟲

蜂箱小甲蟲成蟲的體長在生長過程中變化相對較大，體寬約為體長的1/2。體色呈深褐色至黑色，齡數(shù)越大體色越黑。觸角棒狀，整體呈橢圓形（如圖7、圖8）。和其他昆蟲的基本特征一樣，蜂箱小甲蟲的成蟲也具有三足四翅，爬行速度快且具飛翔能力，此外成蟲還具有一定的避光特性。羽化后的蜂箱小甲蟲性別可以根據(jù)雌成蟲比雄成蟲體長稍長且體重較重的特征來進行區(qū)分。

圖7 蜂箱小甲蟲成蟲腹側(cè)視圖

圖8 蜂箱小甲蟲成蟲背側(cè)視圖

1.5 分子鑒定

2016年，Tarver等人分析了蜂箱小甲蟲的卵，雌蟲中腸、頭、觸角、胸、腹部和卵巢及1～3齡幼蟲的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，對序列的多態(tài)性和微衛(wèi)星位點進行了評估，為后續(xù)研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。隨后Evans等人在2018年測定了蜂箱小甲蟲的基因組，為該物種和露尾甲科昆蟲提供了第一個基因組資源[7]。

2 蜂箱小甲蟲生物學(xué)特性

2.1 生活史

蜂箱小甲蟲生活史包括卵期、幼蟲期、蛹期和成蟲期，其中卵期1～6d、幼蟲期10～16d、蛹期8～60d不等[8]、成蟲期達6個月或更長。孵化出的幼蟲性別比率受土壤含水量的影響[9]，新生幼蟲可能在蛹腔內(nèi)停留數(shù)天后才會離去[5]。而蛹期的長短主要受到環(huán)境溫度和土壤濕度的影響，蛹的最低發(fā)育溫度在10.2～13.2℃之間[10]，最佳土壤含水量為0.56m3水/m3土壤。研究發(fā)現(xiàn)，溫度越低，土壤含水量越高，蛹存活率越低，隨溫度升高，蛹的發(fā)育時間縮短，16℃下約為69～78d，18℃下約為47～54d，20℃下約為36～39d，溫度達到24～28℃和34℃時蛹的死亡率最高[11]。成蟲壽命平均大約為兩個月，然而在惡劣條件下，如缺少食物和水分的情況下，成蟲只能存活5～9d[12]。

蜂箱小甲蟲的生活周期范圍為38～81d，在低溫干燥地區(qū)造成的危害遠遠低于高溫高濕地區(qū)，在溫度和濕度均達到理想狀態(tài)時，蜂箱小甲蟲一年即可發(fā)生六代。溫度影響蜂箱小甲蟲蛹孵化的成功率、孵化時間和幼蟲生長速度，也影響成蟲壽命和產(chǎn)卵率。在炎熱的夏季，蜂箱小甲蟲繁殖增加，發(fā)育加快，因此種群數(shù)量也會增加[11]。研究證實，蜂箱小甲蟲在21℃產(chǎn)卵后，卵在61h后孵化，在第17d和第32.7d后幼蟲和成蟲的體重分別達到最大值，但在35℃條件下，卵在22h后孵化，幼蟲和成蟲體重最重分別在第8d和第14.8d之后。卵發(fā)育的最低溫度約為13.5℃，幼蟲和蛹發(fā)育的最低溫度估計為10.0℃[10]。蜂箱小甲蟲會在出土第18d后開始交配，但這種情況只出現(xiàn)在它們聚集時，如果是一對一配對飼養(yǎng)，交配并不頻繁[13]。

2.2 蜂箱小甲蟲的趨避性

蜂箱小甲蟲幼蟲在漫游期間有避光特性，會選擇在蜂巢或是蜂箱角落以及蜂箱裂縫內(nèi)活動。而成熟幼蟲則具有一定的趨光特性，會循著光線爬出蜂箱鉆入土壤中化蛹。此外，蜂箱小甲蟲的成蟲同樣具有一定的避光特性[14]。

蜂箱小甲蟲除對光線表現(xiàn)出趨避特性外，嗅覺在蜂箱小甲蟲尋找宿主時起著關(guān)鍵作用。嗅覺刺激主要來源于成年蜜蜂、幼蜂、花粉和蜂蜜的釋放物，以及甲蟲自身攜帶的共生酵母污染花粉和蜂蜜后發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)物[15]。研究表明，蜂箱小甲蟲使用嗅覺刺激來定位宿主，蜂群會刺激其去寄生蜜蜂[16-18]。另外，研究證實，除嗅覺外，其他刺激因素如光照會使蜂箱小甲蟲的成蟲和幼蟲分別朝向寄主群落[12]和蛹化位點趨性移動[19]。

3 蜂箱小甲蟲危害成災(zāi)癥狀

蜂箱小甲蟲幼蟲所造成的危害最為嚴(yán)重。幼蟲主要取食蜂蜜和花粉，這種取食行為通常會造成整個蜂巢的崩塌毀亡，此外還會影響蜂蜜的顏色和氣味。蜂蜜發(fā)酵后產(chǎn)生一種類似于爛橙子的氣味，巢脾損毀極其嚴(yán)重（圖9）。在封蓋和巢房被破壞且存在發(fā)酵時，蜂蜜會起泡并溢出巢房，甚至流出蜂箱[20]。蜂箱小甲蟲也能以新鮮或腐爛的水果為食并繁殖，Ellis等人的研究表明該甲蟲可以在新鮮和腐爛的蘋果上繁殖，但孵化率遠低于在花粉、蜂蜜或蜂窩中時的孵化率[21]，Keller也發(fā)現(xiàn)該甲蟲可在香蕉、哈密瓜、芒果和菠蘿上繁殖[22]。Eischen等人報道了該甲蟲會在切開的水果（如哈密瓜、菠蘿、鱷梨、香蕉、蜜瓜、葡萄、芒果和楊桃）上聚集并繁殖[23]。

蜂箱小甲蟲幼蟲所經(jīng)之處，均會留下一種黏稠狀物質(zhì)并帶有臭味，這種物質(zhì)會迫使蜜蜂種群棄巢逃離，隨后蜂王也將停止產(chǎn)卵，進而影響整個蜂群的繁衍生息。雖然蜂箱小甲蟲成蟲對蜂群的危害較幼蟲輕微，但是成蟲危害后，蜂巢幾乎全部被破壞，也可導(dǎo)致蜜蜂全部棄巢飛逃[8]。

圖9 蜂箱小甲蟲幼蟲危害癥狀圖

4 蜂箱小甲蟲綜合防治措施

4.1 蜂箱小甲蟲的預(yù)防檢測

蜂箱小甲蟲已成為我國蜜蜂的六大進境檢疫性害蟲之一，由于現(xiàn)在還沒有可以完全防治蜂箱小甲蟲的方法，所以預(yù)防檢測成為防治蜂箱小甲蟲的首要任務(wù)。

首先要在源頭上盡量減少此檢疫性害蟲的入侵，嚴(yán)格把控海關(guān)進境檢驗檢疫的程序和流程，禁止有攜帶蜂箱小甲蟲風(fēng)險的土壤、蜂箱、蜂類產(chǎn)品、木質(zhì)包裝等物品入境，一旦發(fā)現(xiàn)存在蜂箱小甲蟲立即采取相應(yīng)處理措施將其完全滅絕。此類檢疫性措施應(yīng)該充分做好，從源頭上降低蜂箱小甲蟲大面積傳入境內(nèi)的可能性。

4.2 蜂箱小甲蟲防治

蜂箱小甲蟲的綜合防治采用有害生物綜合治理措施。與其他甲蟲相比，該蟲的味覺感受器數(shù)量很少，尤其是對苦味物質(zhì)敏感的感受器非常少，但幾個與殺蟲劑解毒和對食物多樣性適應(yīng)相關(guān)的基因家族數(shù)量較多，這種獨特的解毒途徑和相關(guān)成員，能幫助之后的研究確定使用哪些方法來防控這個物種[24]。另外，在2016年，注射了化酵素基因（在許多昆蟲里用于角質(zhì)層硬化和色素沉著）和vacuolar-ATPase V-type subunit A 基因（驅(qū)動一系列的傳輸過程）干擾載體的蜂箱小甲蟲，幼蟲死亡率高達100%，這是第一個表明甲蟲對合成RNAi有反應(yīng)的研究[25]。

4.2.1 生物防控技術(shù)

生物防控技術(shù)主要就是利用天敵生物來防治蜂箱小甲蟲。天敵生物有昆蟲病原線蟲和多個不同亞種的蘇云金芽孢桿菌。昆蟲病原線蟲的種類主要有鋸蜂線蟲（Steinernema kraussei）、小卷蛾斯氏線蟲（Steinernema carpocapsae）、斯氏線蟲（Steinernema riobraveCabanillas）和異小桿線蟲（Heterorhabditis indicaPoinar）。利用病原線蟲進行防治時，最好的防治時期是蜂箱小甲蟲存在于土壤中時的老熟階段，防治效果可達到100%，對蛹的致死率可達到76%～94%[26]，且經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在蜂箱四周0.90m～1.80m的范圍內(nèi)防治效果最佳[11]。然而，環(huán)境條件，如土壤條件（如pH值、質(zhì)地和濕度）、溫度、地被植物和陽光照射程度，已被發(fā)現(xiàn)會影響昆蟲病原線蟲的存活率，進而減少可寄生蜜蜂的蜂箱小甲蟲的種群數(shù)量[27,28]。

4.2.2 物理防控技術(shù)

物理防控技術(shù)就是利用光、電、高低溫等物理性技術(shù)來做出相應(yīng)的處理措施，從而達到一定的防治效果?，F(xiàn)在主要有兩種已經(jīng)成熟的物理防控方法，分別是光波防控技術(shù)和混土防控技術(shù)。

光波防控措施：研究顯示蜂箱小甲蟲成蟲對光源具有一定的趨避特性，通過光譜分析實驗得知蜂箱小甲蟲對390nm的紫外光會表現(xiàn)出強烈的正趨光性。所以安裝390nm波長的引誘燈對其進行誘捕，可達到良好的防控效果[29]。

混土防控措施：混土防控措施主要是通過切斷蜂箱小甲蟲生活周期來進行防治。熟石灰和硅藻土的混合土壤能夠使蜂箱小甲蟲在蛹期脫水從而無法正?；?。在降低其繁殖率這方面，熟石灰僅在使用高劑量時能夠起作用，而若是結(jié)合硅藻土的使用則能夠更好地降低蜂箱小甲蟲的繁殖成功率[30]。

另外，使用器械對蜂箱小甲蟲進行引誘、投放毒餌或獵捕的研究較為廣泛[31]。目前，在蜂群和養(yǎng)蜂場中，誘捕可能是控制成蟲最有效的手段，誘捕到的有可能是交配過或者攜帶有卵的成蟲，因此能夠降低蜂箱小甲蟲的繁殖率和對蜂群的寄生幾率[32]。通過研究目標(biāo)昆蟲對顏色的反應(yīng)，已經(jīng)開發(fā)出許多昆蟲陷阱，例如Guzman等研究了蜂箱小甲蟲對視覺刺激物的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)使用白色陷阱捕獲的甲蟲多于黑色陷阱（可能因為白色比黑色更反光）[6]。Falach和Shani的研究也表明，黃色陷阱（高反射類似于白色陷阱）捕獲的甲蟲數(shù)量比黑色陷阱（低峰反射比）多兩倍[33]。隨后有研究針對這些陷阱的投放高度進行改良，以獲得最佳誘捕率，如當(dāng)陷阱高度為46cm時能捕獲更多的蜂箱小甲蟲，而這個高度和蜂巢入口的高度一致。Ellis和Hood設(shè)計了一種改良過的蜂巢口，但是控制蜂箱小甲蟲效果不是很明顯，且這些改良會給蜜蜂帶來一些副作用，如幼蜂數(shù)量的減少[21,34,35]。在陷阱中投放餌料比不投放餌料捕獲效果更好，且餌料放在蜂巢底部比放在頂部捕獲的蜂箱小甲蟲數(shù)量更多。在佛羅里達州，置于蜂巢底部的餌料幾乎消滅了寄生的所有甲蟲[15]。

蜂箱小甲蟲和工蜂有交哺現(xiàn)象[21]，如果在蜂箱內(nèi)誘捕時使用有毒試劑，那么會增加蜂箱小甲蟲成蟲給蜜蜂傳播毒素的風(fēng)險。相反，在蜂巢外部投放餌料就會避免這種感染。

4.2.3 化學(xué)防控技術(shù)

國外防治蜂箱小甲蟲使用的化學(xué)技術(shù)主要有擬除蟲菊酯類藥劑土壤灌溉（GardStar）、有機磷酸酯條帶（CheckMite）、芬普尼（Apithortm）等。

因蜂箱小甲蟲的蛹生活在土里，所以考慮使用芐氯菊酯對土壤進行灌溉，但這種方法的控制效果并非很明顯[37]，要嚴(yán)格把控用藥時間，在蛹期施藥，否則殺死的蜂箱小甲蟲數(shù)量很少[12]。

將蠅毒磷（coumaphos）條釘在瓦楞紙板上放在蜂群中，防控效果不穩(wěn)定且會導(dǎo)致蜂箱小甲蟲種群對該藥劑產(chǎn)生耐藥性和蜜蜂中毒現(xiàn)象，蜂蜜中殺蟲劑的殘留也是一個令人擔(dān)憂的問題[32]。此外，像氯氰菊酯這樣的化學(xué)藥劑對蜜蜂也有很高的毒性，同樣會導(dǎo)致蜂箱小甲蟲抗藥性的產(chǎn)生[38]。

在上述國外普遍用來防治蜂箱小甲蟲的化學(xué)藥劑中，芬普尼應(yīng)用于蜂箱底部，其自身的塑料外殼，可以防止蜜蜂接觸而造成損傷，但對蜂具有一定的毒性。芬普尼可以顯著并且快速減少蜂箱小甲蟲成蟲的數(shù)量，對蜜蜂群體的健康以及蜂產(chǎn)品的安全性均不會產(chǎn)生任何影響[39-41]。

5 中國蜂箱小甲蟲防控策略

目前在中國，最好的防控方法還是來自蜜蜂本身，強壯健康的蜂群能夠通過對成年甲蟲進行攻擊來降低侵染幾率。人們對蜂箱小甲蟲的擴散行為知之甚少，包括它們的運動方向和運動距離[36]。目前中國已經(jīng)有蜂箱小甲蟲的發(fā)生分布，造成的危害已經(jīng)開始顯現(xiàn)，且在中國適合其生存的環(huán)境很多，因此在中國有大面積發(fā)生的態(tài)勢。我們最先要做的是在源頭上阻斷蜂箱小甲蟲的進一步入侵，增強進境檢驗檢疫力度，杜絕進一步擴散。我們要努力尋找對蜜蜂更無害、對蜂房產(chǎn)品更安全的防治措施，引進國外成熟技術(shù)，創(chuàng)造更優(yōu)質(zhì)成熟的防控措施。

致謝

特別感謝中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所劉萬學(xué)研究員在文章寫作中給予的幫助。