不同人工飼料對(duì)花絨寄甲種群擴(kuò)大繁育的研究

宮淑芳，龔仁舟，郝才豪，周曉輝，鐘云懷，黃長(zhǎng)武，洪承昊

(1.恩施市林木種子服務(wù)和森林病蟲(chóng)害防治檢疫站，湖北恩施 445000；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430070；3.恩施市西流水林場(chǎng)，湖北恩施 445000；4.湖北省林業(yè)科學(xué)研究院，湖北武漢 430000)

松材線蟲(chóng)病(pine wilt disease)是全球最重要的檢疫性病害，也是我國(guó)重大入侵性植物疫病[1-3]。湖北省最早發(fā)現(xiàn)松材線蟲(chóng)病是在1999年，發(fā)現(xiàn)于恩施市，2000年被國(guó)家林業(yè)局和省政府確定為松材線蟲(chóng)病疫區(qū)，截至2020年底，疫情共造成直接經(jīng)濟(jì)損失5 000余萬(wàn)元，已成為恩施市發(fā)生最為嚴(yán)重的森林病蟲(chóng)害[4-5]。松材線蟲(chóng)病的病原松材線蟲(chóng)在我國(guó)主要依靠媒介昆蟲(chóng)——松墨天牛(MonochamusalternatusHope)進(jìn)行傳播[6-7]。目前，恩施松墨天牛每年發(fā)生面積2 000 hm2左右，防治形勢(shì)依然嚴(yán)峻。由于松墨天牛危害的隱蔽性，化學(xué)防治一般難于持續(xù)有效的抑制，因此利用生物防治[8-9]方法防治松墨天牛成為控制松材線蟲(chóng)病的重要措施。其中利用花絨寄甲(Dastarcushelophoroides)防治是目前利用生物防治方法防治松墨天牛和阻斷其傳播松材線蟲(chóng)病最為有效的手段之一[10-12]。

采取高效的人工繁育措施擴(kuò)大花絨寄甲種群量是生物防治的重要基礎(chǔ)[13-15]，國(guó)內(nèi)外對(duì)花絨寄甲人工繁育的方法研究較多，而在橫向比較人工飼料和原生寄主方面鮮見(jiàn)報(bào)道[16]。其次接種量、接種方式、接種時(shí)期都沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的研究。低溫儲(chǔ)藏天敵昆蟲(chóng)(花絨寄甲)是生產(chǎn)中面臨的重要環(huán)節(jié)，正常溫度下，花絨寄甲繁育快、人工喂養(yǎng)耗時(shí)費(fèi)力，太低的溫度造成花絨寄甲生命力降低甚至死亡[17-18]，因此研究花絨寄甲在低溫保存后的孵化率和成蟲(chóng)存活率對(duì)應(yīng)用花絨寄甲具有重要指導(dǎo)意義，更是生產(chǎn)到應(yīng)用的重要步驟。

因此，筆者對(duì)國(guó)內(nèi)主要人工繁育措施和人工飼料進(jìn)行比較，探索最佳人工飼料，并比較不同來(lái)源和不同飼料喂養(yǎng)下，花絨寄甲活力差異，建立一套可操作性較強(qiáng)、繁殖效果穩(wěn)定的應(yīng)用技術(shù)，為基層工作單位在花絨寄甲大規(guī)模繁育和應(yīng)用方面提供示范。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1供試蟲(chóng)源?；ńq寄甲成蟲(chóng)由神農(nóng)架林業(yè)有害生物天敵繁育場(chǎng)和北京鏜郎生物技術(shù)有限公司提供，花絨寄甲卵為室內(nèi)飼養(yǎng)的成蟲(chóng)所產(chǎn)出。松墨天牛幼蟲(chóng)和蛹采自當(dāng)?shù)伛R尾松枯死木上，大麥蟲(chóng)蛹和黃粉蟲(chóng)蛹通過(guò)室內(nèi)室溫(溫度25～30 ℃、濕度60%～70%)飼養(yǎng)幼蟲(chóng)獲得。

1.1.2供試成蟲(chóng)飼料。配方1/SL1：樹(shù)干解剖松墨天牛幼蟲(chóng)干粉100 g、干酵母10 g、葡萄糖10 g、松樹(shù)嫩枝干粉40 g，使其混合均勻即得。

配方2/SL2：每次誘捕器收蟲(chóng)后，將新鮮的松墨天牛成蟲(chóng)腹部采集烘干備用，取其天牛腹部干粉100 g、干酵母10 g、葡萄糖10 g、松樹(shù)嫩枝干粉40 g，使其混合均勻即得。

配方3/SL3：分別取大麥蟲(chóng)與黃粉蟲(chóng)幼蟲(chóng)各100 g，取大麥蟲(chóng)蛹與黃粉蟲(chóng)蛹各50 g，放入干燥箱55 ℃烘干取出，然后用粉碎機(jī)打成粉，即得到大麥蟲(chóng)與黃粉幼蟲(chóng)和蛹干粉，取大麥蟲(chóng)與黃粉幼蟲(chóng)干粉各50 g，再加入大麥蟲(chóng)與黃粉蟲(chóng)蛹干粉各50 g、干酵母10 g、葡萄糖10 g、松樹(shù)嫩枝干粉40 g，使其混合均勻即得。

配方4/SL4：混合飼料，大麥蟲(chóng)與黃粉蟲(chóng)幼蟲(chóng)干粉各50 g、樹(shù)干解剖松墨天牛幼蟲(chóng)干粉50 g、誘捕的松墨天牛成蟲(chóng)腹部干粉50 g、松樹(shù)嫩枝干粉80 g、干酵母20 g、葡萄糖20 g，使其混合均勻即得。

1.1.3主要儀器及設(shè)備。體式顯微鏡及其配置(南京江光)，人工氣候箱(寧波江南儀器廠)，超靜工作臺(tái)(北京市永光明醫(yī)療儀器廠)，振蕩培養(yǎng)箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠)，電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海市躍進(jìn)醫(yī)療器械一廠)，穗凌藥品冷藏柜(廣州市建凌電器有限公司)，粉碎機(jī)30 mm×100 mm(上海頂帥電器有限公司)，冰箱(蘇寧智能終端有限公司)。其他實(shí)驗(yàn)室用品：玻璃試管30 mm×100 mm、 指形管15 mm×70 mm、保鮮盒(5號(hào)1.5 L)、塑料盒(60 cm×40 cm×40 cm)等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1花絨寄甲成蟲(chóng)產(chǎn)卵量。選用來(lái)自黃粉蟲(chóng)蛹(JZ1)、大麥蟲(chóng)蛹(JZ2)、松墨天牛幼蟲(chóng)(JZ3)和松墨天牛蛹(JZ4)不同繁育寄主的花絨寄甲子一代成蟲(chóng)，分別采用配方1～4在實(shí)驗(yàn)室喂食花絨寄甲成蟲(chóng)，每個(gè)飼養(yǎng)盒內(nèi)放置成蟲(chóng)20頭(雌蟲(chóng)10頭)，重復(fù)3次，在飼料盤(pán)中放置一定量的人工飼料，將2支指形管加水后塞上海綿放置盒中，10 cm長(zhǎng)樹(shù)梢產(chǎn)卵誘導(dǎo)木2段，誘導(dǎo)木兩端打孔，孔內(nèi)放置裝天牛幼蟲(chóng)帶通氣孔的指形管，誘導(dǎo)木上表面用3張(5～6) cm×(8～9) cm黑色卡紙包裹，將裁剪好的黑色卡紙按照從小到大的順序排成一摞并用橡皮筋捆綁于產(chǎn)卵木的表面，置于盒內(nèi)以供花絨寄甲產(chǎn)卵。用橡皮筋纏繞固定，每5 d收集1次卵直至30 d。

1.2.2花絨寄甲幼蟲(chóng)發(fā)育狀況。同寄主和替代寄主繁育花絨寄甲幼蟲(chóng)，每次統(tǒng)計(jì)100頭繁育寄主，待花絨寄甲幼蟲(chóng)孵化后，用細(xì)毛筆將初孵幼蟲(chóng)分別接種至黃粉蟲(chóng)蛹、大麥蟲(chóng)蛹、松墨天牛蛹、松墨天牛大齡幼蟲(chóng)腹部體節(jié)上，接種量依次設(shè)2、5、5、5頭進(jìn)行接種，將接種后的蛹放于指形管(長(zhǎng) 7 cm，內(nèi)徑1.5 cm)內(nèi)，以棉塞封口，置于25 ℃、RH 65%恒溫培養(yǎng)箱黑暗培養(yǎng)，每日統(tǒng)計(jì)花絨寄甲的結(jié)繭量、成蟲(chóng)量，并計(jì)算化蛹率、羽化率。

1.2.3卵和成蟲(chóng)的長(zhǎng)期儲(chǔ)藏。依據(jù)室內(nèi)比較容易得到的低溫保存條件，保存后對(duì)花絨寄甲卵活力進(jìn)行測(cè)定：收集花絨寄甲卵卡于5 ℃冰箱內(nèi)分別保存 0、30 和 60 d后取出，在體式鏡下觀察卵卡上卵粒是否完整飽滿，并統(tǒng)計(jì)卵粒數(shù)，之后，將卵卡放入直徑 9 cm培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿含 100粒卵，加吸水脫脂棉保濕，每處理設(shè)3 次重復(fù)，置于25 ℃、RH 65%恒溫培養(yǎng)箱黑暗培養(yǎng)，逐日觀察并記錄卵孵化粒數(shù)，記錄卵孵化前期所需時(shí)間，并計(jì)算孵化率。

低溫保存后花絨寄甲成蟲(chóng)活力的測(cè)定：每個(gè)飼養(yǎng)盒內(nèi)放置成蟲(chóng)100頭，每處理設(shè)3 次重復(fù)，在飼料盤(pán)中放置一定量的人工飼料，將2支指形管加水后塞上海綿放置盒中，10 cm長(zhǎng)樹(shù)梢2段，先用電鉆打滿0.4 cm的孔，然后每段對(duì)剖2塊，并用橡皮筋捆綁纏繞固定，置于盒內(nèi)以供花絨寄甲棲息。100頭花絨寄甲成蟲(chóng)放入溫度15 ℃、濕度60%的氣候箱內(nèi)。每隔15 d，把氣候箱內(nèi)的溫度升至25 ℃，為成蟲(chóng)補(bǔ)充水分和食物24 h。每隔30 d，除為成蟲(chóng)補(bǔ)充水分和食物外，還要更換保鮮盒清理糞便，統(tǒng)計(jì)每個(gè)盒子內(nèi)存活成蟲(chóng)的數(shù)量，并記錄。分別保存 0、30、 60和 90 d后取出，在體式鏡下觀察成蟲(chóng)腿是否伸直之后，將成蟲(chóng)放入飼養(yǎng)盒內(nèi)置于25 ℃、RH 65%恒溫培養(yǎng)箱黑暗培養(yǎng)，測(cè)定花絨寄甲成蟲(chóng)活力。

1.3 數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[19]，采用多重比較分析、Statistics過(guò)程分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 花絨寄甲活力

2.1.1成蟲(chóng)產(chǎn)卵量。分別采用配方1(SL1)、配方2(SL2)、配方3(SL3)、配方4(SL4)飼喂花絨寄甲成蟲(chóng)，探究不同人工飼料和不同寄主對(duì)花絨寄甲成蟲(chóng)單雌月均產(chǎn)卵量的影響。從表1可以看出，在各處理內(nèi)，黃粉蟲(chóng)蛹和大麥蟲(chóng)蛹繁育的花絨寄甲再用配方飼料1和2喂養(yǎng)得到的產(chǎn)卵量245、249和248、251粒，均高于配方3和4，利用松墨天牛幼蟲(chóng)和蛹繁育的花絨寄甲再以配方飼料喂養(yǎng)，差異不大。同時(shí)橫向比較幾種繁育寄主得到的產(chǎn)卵量，在配方飼料1的喂養(yǎng)下，以松墨天牛繁育的花絨寄甲產(chǎn)卵量最大達(dá)261和260粒，最小的是黃粉蟲(chóng)蛹繁育的花絨寄甲，在配方飼料3喂養(yǎng)條件下僅為206粒。

表1 飼喂不同人工飼料成蟲(chóng)單雌月均產(chǎn)卵量

不同飼料配方喂養(yǎng)多重分析結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知，以黃粉蟲(chóng)為寄主繁育條件下，配方飼料1、2和4喂養(yǎng)后產(chǎn)卵量均明顯高于配方飼料3，配方飼料2喂養(yǎng)后產(chǎn)卵量顯著高于配方飼料4。綜合可知，配方飼料1和2喂養(yǎng)產(chǎn)卵量較高，其他處理無(wú)顯著差異。以大麥蟲(chóng)蛹為寄主繁育條件下，配方飼料1和2喂養(yǎng)的花絨寄甲產(chǎn)卵量顯著高于配方飼料3(P≤0.05)，與配方4無(wú)顯著差異。以松墨天牛幼蟲(chóng)為寄主繁育條件下，配方飼料1喂養(yǎng)的花絨寄甲產(chǎn)卵量顯著高于配方飼料2和4(P≤0.05)，與配方3無(wú)顯著差異。以松墨天牛蛹為寄主繁育條件下，各配方飼料間差異不顯著。

注：不同小寫(xiě)字母表示不同飼料配方間差異顯著(P<0.05)。No.te:Different lowercase letters indicated significant difference between different fumula feeds at 0.05 level.圖1 不同飼料配方單雌月均產(chǎn)卵量方差分析Fig.1 Variance analysis of monthly oviposition quantity of female in different formula feeds

不同繁育寄主飼養(yǎng)下多重分析結(jié)果見(jiàn)圖2。從圖2可以看出，以配方飼料1喂養(yǎng)條件下，繁育寄主3和4喂養(yǎng)后產(chǎn)卵量顯著高于繁育寄主1和2，JZ1和JZ2無(wú)顯著差異；以配方飼料3喂養(yǎng)條件下，繁育寄主1喂養(yǎng)后產(chǎn)卵量明顯低于繁育寄主2、3和4，且繁育寄主3和4產(chǎn)卵量顯著高于繁育寄主2和1，JZ1和JZ2無(wú)顯著差異；由此可知，繁育寄主為松墨天牛幼蟲(chóng)和蛹繁育的花絨寄甲子一代產(chǎn)卵量明顯高于大麥蟲(chóng)蛹和黃粉蟲(chóng)蛹。飼料配方1喂養(yǎng)的子一代花絨寄甲產(chǎn)卵量明顯高于其他飼料配方。因此最好的組合方式是繁育寄主為松墨天牛蛹或幼蟲(chóng)，替代寄主為配方飼料1。以配方2和配方4喂養(yǎng)條件下，各寄主間均無(wú)顯著差異。

注：不同小寫(xiě)字母表示不同飼料配方間差異顯著(P<0.05)。No.te:Different lowercase letters indicated significant difference between different formula feeds at 0.05 level.圖2 不同繁育寄主單雌月均產(chǎn)卵量方差分析Fig.2 Variance analysis of monthly oviposition quantity of formale in different hosts

2.1.2幼蟲(chóng)發(fā)育情況。從表2可以看出，松墨天牛蛹繁育效果最好，其結(jié)繭率為84.2%，羽化率為81.8%，單頭蛹可繁育出4.21頭花絨寄甲成蟲(chóng)；大麥蟲(chóng)蛹次之，其結(jié)繭率和羽化率分別為68.8%和62.4%，單頭蛹可獲得花絨寄甲成蟲(chóng)3.44頭；黃粉蟲(chóng)蛹個(gè)體較小，單頭蛹能獲得的花絨寄甲成蟲(chóng)1.22頭，其結(jié)繭率和羽化率分別為61.0%和57.5%；松墨天牛幼蟲(chóng)繁育效果較差，其結(jié)繭率和羽化率分別為26.8%和26.0%，單頭僅能獲得花絨寄甲成蟲(chóng)1.34頭，遠(yuǎn)低于松墨天牛蛹。4種繁育寄主繁育花絨寄甲的效果差異較大。

表2 不同寄主繁育花絨寄甲幼蟲(chóng)發(fā)育情況

2.2 花絨寄甲卵和成蟲(chóng)的儲(chǔ)藏由表3可知，卵的儲(chǔ)藏時(shí)間不同，卵孵化數(shù)不同，保存時(shí)間為0 d時(shí)，孵化率最高為73%，并從保存后的第4天開(kāi)始孵化，直至第11天孵化結(jié)束；保存時(shí)間為30 d時(shí)，孵化率為65%，從保存后的第11天開(kāi)始孵化直至第15天結(jié)束；保存間為60 d時(shí)，孵化率為57%，從保存后的第12天開(kāi)始孵化直至第17天結(jié)束。隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，卵孵化率逐步降低，活力下降。儲(chǔ)藏時(shí)間達(dá)90 d時(shí)，孵化率迅速降低，平均孵化率僅為26%。

表3 低溫保存對(duì)花絨寄甲卵和成蟲(chóng)活力的影響

成蟲(chóng)儲(chǔ)藏保存0、30、60和90 d 3種處理的成蟲(chóng)成活率分別為100%、97%、93%和90%。現(xiàn)實(shí)使用過(guò)程中，成蟲(chóng)最長(zhǎng)保存時(shí)間90 d可以滿足大部分使用需求，因此該試驗(yàn)結(jié)果對(duì)保存天敵種源有重要的指導(dǎo)意義。

比較不同時(shí)間內(nèi)卵和成蟲(chóng)的孵化率以及活蟲(chóng)率可以看出，儲(chǔ)藏時(shí)間與其都具有顯著負(fù)相關(guān)性(圖3)。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，卵孵化率逐漸降低，卵孵化率和儲(chǔ)藏時(shí)間的相關(guān)方程為Y=77.53-0.49X(X為儲(chǔ)藏時(shí)間，Y為孵化率，P<0.05)，因此在5 ℃條件下，儲(chǔ)藏時(shí)間為一旦超過(guò)60 d，孵化率迅速降低，平均低于50%。成蟲(chóng)活蟲(chóng)率和儲(chǔ)藏時(shí)間具有顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)方程為Y=100.10-0.11X(X為儲(chǔ)藏時(shí)間，Y為孵化率，P<0.05)，在溫度15 ℃、濕度60%的環(huán)境條件下，成蟲(chóng)儲(chǔ)藏1年以上，成活率可達(dá)50%以上。

圖3 孵化率及活蟲(chóng)率和儲(chǔ)藏時(shí)間的相關(guān)性分析Fig.3 The correlation of hatching and live larve rate with reserve time

3 結(jié)論與討論

天敵昆蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)在于高生殖力、具有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性，能夠在特定環(huán)境下有效增殖和搜尋目標(biāo)害蟲(chóng)，專(zhuān)一性較強(qiáng)，然而天敵昆蟲(chóng)的規(guī)?；庇婕暗膯?wèn)題很多[20-23]，如品質(zhì)活力降低、病原微生物污染、種群退化等，其中人工飼料的配制是應(yīng)用天敵昆蟲(chóng)的重要基礎(chǔ)，既要保持花絨寄甲寄生活力，又需要能容易制作和保存[24-25]。該試驗(yàn)測(cè)試了4種人工飼料和繁育寄主，結(jié)果顯示，松墨天牛蛹和配方飼料1繁育效果最好。試驗(yàn)中，大麥蟲(chóng)的自相殘殺習(xí)性非常嚴(yán)重，在飼養(yǎng)時(shí)要注意及時(shí)把即將化蛹的老熟幼蟲(chóng)與其他幼蟲(chóng)相分離，這在一定程度上增加了材料與人工成本；而黃粉蟲(chóng)雖然也具有一定的自相殘殺習(xí)性，但在溫濕度條件適宜、食料充足的情況下其化蛹率可達(dá)90%以上。以松墨天牛作為寄主，如果單從成本控制來(lái)看，相對(duì)于大麥蟲(chóng)和黃粉蟲(chóng)而言，存在蟲(chóng)源獲取渠道有一定限制、人工成本高的缺點(diǎn)，但松墨天牛作為寄主接種成功率高達(dá)80%且操作方便容易，降低成本問(wèn)題上還需要進(jìn)一步研究?？梢猿浞掷脦追N替代寄主的優(yōu)點(diǎn)，互相結(jié)合，在保證快速大量擴(kuò)繁的基礎(chǔ)上降低成本，提高效率。

利用替代寄主繁育花絨寄甲具有短時(shí)間內(nèi)快速擴(kuò)繁的優(yōu)點(diǎn)，然而長(zhǎng)時(shí)間的室內(nèi)飼養(yǎng)，會(huì)對(duì)花絨寄甲的活力產(chǎn)生影響，造成種群退化[26-27]。表現(xiàn)在室內(nèi)長(zhǎng)期利用替代寄主繁育多代的花絨寄甲在林間的搜索寄主及對(duì)寄主寄生的能力均有所下降；同時(shí)還會(huì)使整個(gè)花絨寄甲種群的生命力降低，對(duì)人工大量繁育花絨寄甲產(chǎn)生影響，因此有必要對(duì)室內(nèi)擴(kuò)繁的花絨寄甲進(jìn)行復(fù)壯。探討利用自然寄主如松墨天牛作為替代寄主進(jìn)行人工繁育實(shí)現(xiàn)復(fù)壯，或者研究利用松墨天牛幼蟲(chóng)的烘干蟲(chóng)粉作為人工飼料的主配料，配制能夠滿足花絨寄甲成蟲(chóng)生存、生長(zhǎng)及繁衍后代所需的人工飼料，可以在一定程度上提高花絨寄甲種群的活力。天敵昆蟲(chóng)的應(yīng)用要保證林間效果需要綜合考慮多方面的因素，不同的天敵昆蟲(chóng)品種質(zhì)量要求不同，控制目標(biāo)昆蟲(chóng)的捕食或寄生成功率是需要考慮的第一因素，其次建立長(zhǎng)期的或永久的種群是生物防治的重要優(yōu)勢(shì)，因此林間釋放量是有基本要求的。另外，天敵昆蟲(chóng)的飼養(yǎng)還需要滿足最合適的營(yíng)養(yǎng)需求，避免造成天敵產(chǎn)品的質(zhì)量降低[28]，天敵昆蟲(chóng)的運(yùn)輸也是影響天敵昆蟲(chóng)林間效果的重要因素，如長(zhǎng)時(shí)間高溫高濕的運(yùn)輸條件下，天敵昆蟲(chóng)集中在相對(duì)狹小的容器內(nèi)，死亡率較高，進(jìn)而影響林間寄生防治效果。開(kāi)展天敵昆蟲(chóng)人工規(guī)?；曫B(yǎng)和保存條件的應(yīng)用技術(shù)研究，明確天敵昆蟲(chóng)最佳飼養(yǎng)技術(shù)是控制森林病蟲(chóng)害的重要基礎(chǔ)，更是踐行綠水青山的重要舉措。