大麦虫作为替代寄主和人工饲料繁育花绒寄甲对其繁殖生物学的影响

姜 嫄，张翌楠，李志强

（北京农业职业学院，北京 102442）

松褐天牛MonochamusalternatusHope属鞘翅目 Coleoptera沟胫天牛亚科 Laminae墨天牛属Monochamus，是我国重要的蛀干害虫，对针叶林松树为害严重[1]，特别是它还是松材线虫病的主要传播媒介[2,3]。因此，有效控制松褐天牛，不仅能防止其对松树造成直接为害，更重要的是可以控制松材线虫病的发生和蔓延[4]。

花绒寄甲DastarcushelophoroidesFaimaire（鞘翅目：寄甲科 Bothrideridae）松褐天牛生物型Dastarcus helophoroidesbiotype ofMonochamusalternatus作为松褐天牛的主要天敌昆虫，寄生松褐天牛的老熟幼虫、蛹和刚羽化的成虫[5,6]。由于其对天牛的防治效果显著，近年来越来越受到重视。花绒寄甲作为天敌昆虫在室内被大量人工繁育，用于野外释放，进行生物防治。在人工繁育过程中需要替代寄主及人工饲料的配合使用。将林间野生的花绒寄甲成虫采回，在室内饲养多代后，对花绒寄甲的繁殖力和寄生率有无影响？影响有多大？这些问题还尚不明确。在室内人工繁育过程中常利用替代寄主进行繁殖[7-10]，近年来，我们开发出利用大麦虫ZophobasatratusFabricius（鞘翅目：拟步甲科Tenebrionidae）饲养花绒寄甲技术。大麦虫是我国近年从南美洲引进的一种多用途昆虫，能够人工大量饲养，其个体大，营养价值高，可作为高蛋白鲜活饲料[11]。本研究的目的是探究利用大麦虫作为替代寄主并搭配人工饲料饲养花绒寄甲4代后其繁殖生物学的影响情况，为人工规模化繁育这种重要天敌提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验饲养的花绒寄甲原种成虫采自宁波（30°03′ N，121°32′ E）马尾松Pinusmassoniana树干。其寄主松褐天牛幼虫采集于宁波马尾松死树中，带回在北京农业职业学院生物防治研究所（0±5）℃条件下保存备用。替代寄主大麦虫Z.atratus幼虫饲养于北京农业职业学院生物防治研究所，化蛹后置于8 ℃条件下保存备用。

1.2 花绒寄甲成虫饲养

将野外采集的花绒寄甲成虫饲养于塑料养虫盒（175 mm×115 mm×80 mm）中，盒内放有1块产卵诱导木，1对饮水器，1个饲料皿，1个休息纸袋[12]。将养虫盒放到温度为（25±2）℃、相对湿度为（60±5）%、光周期13L:11D的环境条件下进行人工饲养。从宁波采回的花绒寄甲成虫原种在室内繁殖的第1代为本试验研究的第1代花绒寄甲成虫，依次，第1代成虫繁殖出第2代，第2代成虫繁殖出第3代，第3代成虫繁殖出第4代。每代试验组中，每个养虫盒内放有花绒寄甲雄虫和雌虫各16头。每隔4 d，取下各试验组诱导产卵木上的牛皮纸片，产卵部分用显微照相系统记录，并记录每次每个处理的产卵数量及卵块的数量，然后更换诱导木上的牛皮纸片，并添食、喂水和清理盒内卫生。

1.3 花绒寄甲幼虫饲养

将初孵花绒寄甲幼虫接种到其原寄主松褐天牛幼虫（M）体上，根据寄主的大小，接种不同数量的花绒寄甲初孵幼虫[13]，作为对照；根据替代寄主大麦虫（Z）蛹的大小，接上不同数量的花绒寄甲初孵幼虫。将接有花绒寄甲初孵幼虫的寄主放入塑料小指形管中，管口用脱脂棉塞紧。在每个塑料管上标记接种时间与数量，放进培养箱中，在温度26 ℃、相对湿度65%的黑暗条件下饲养。

1.4 花绒寄甲成虫饲料

为每代成虫准备2种饲料，一种为宁波采回的松褐天牛幼虫，烘干，切段，放入饲料皿中，代号饲料s；另一种为人工配制的饲料，采用北京农业职业学院生防中心配制的松褐天牛种群花绒寄甲的饲料配方配制，并在其中加入B族维生素，新合成了花绒寄甲人工饲料，代号b。

1.5 花绒寄甲繁殖生物学测定

利用原寄主和替代寄主饲养花绒寄甲幼虫，利用自然中花绒寄甲取食的饲料（原寄主幼虫）和人工合成的饲料饲养花绒寄甲成虫，将繁育出的花绒寄甲子1代（F1）至子4代（F4）用带有标尺的显微镜测定每代花绒寄甲成虫的体长、体宽和体质量，每个试验组测量500头以上个体；观察记录每代刚羽化出的花绒寄甲成虫的产卵前期时长，即刚羽化出的花绒寄甲成虫放入养虫盒中直至第一次发现卵粒的这段时间。统计产卵量，每隔4 d给成虫喂水喂食，并观察是否继续产卵。如果产卵，把卵片取下，在显微镜下拍照储存，记载产卵的数量，即记为一次1盒花绒寄甲成虫（16雄虫和16雌虫共32头）的产卵量，连续观察60 d。

在显微镜下区分每一代羽化出的花绒寄甲成虫雌雄性[14]，统计雌、雄成虫数量，并在显微镜下测量并记录每头成虫体长和体宽，用电子天平称量并记录每头成虫的体质量。

统计每代成虫所产卵的孵化率：从每试验组中随机挑出1张卵片（每张上面大约有80～120粒卵），把卵片放到塑料盒中，在温度为25 ℃、相对湿度为60%的培养箱中孵化，直到花绒寄甲1龄幼虫完全孵化为止。方法是把卵片置于电子显微镜下观察，卵壳一端有咬破口的视为已经孵化成功，统计咬破口的卵粒数量，根据孵化率＝（咬破口的卵粒数量/1张卵片上卵粒总数）×100%，计算出卵孵化率。

花绒寄甲1龄幼虫寄生率统计：挑选出体型相近的松褐天牛幼虫放入小指形管中备用，准备好每个试验组中刚孵化的1龄幼虫，每头松褐天牛幼虫（3龄）接上5头花绒寄甲初孵幼虫，观察记录被寄生情况，每个试验组接40头松褐天牛3龄幼虫，并做6个重复。

1.6 数据统计与分析

采用SPSS 19.0软件进行数据分析，刚羽化的花绒寄甲成虫的体长、体宽和体重的关系采用回归分析法进行分析。花绒寄甲成虫的雌雄性比采用适合性检验分析，检验结果如果p＞0.05，则表示性比接近1:1，反之，为不符合1:1的雌雄比。采用单因素方差分析方法，分析在2种寄主和2种饲料条件下，花绒寄甲成虫的平均产卵量、产卵前期、体型、子代寄生率和卵孵化率的差异。

2 结果与分析

2.1 室内繁育4代花绒寄甲成虫的体长、体宽和体质量比较

将利用大麦虫蛹（Z）作为替代寄主，与原寄主松褐天牛幼虫在室内连续繁育4代花绒寄甲的结果作对比，繁殖出的花绒寄甲F1、F2、F3、F4成虫的体长、体宽、体质量见表1～3。结果表明，在成虫饲料相同的条件下，幼虫寄主选用大麦虫蛹（Z）繁育出的花绒寄甲成虫的体长、体宽、体质量均值都比原寄主松褐天牛幼虫（M）繁育出来的大。可见，大麦虫蛹是一种良好的替代寄主。在相同寄主的条件下，比较不同饲料的花绒寄甲成虫体长、体宽、体质量的均值，结果表明，饲料b饲养出的花绒寄甲成虫（除个别外，如F3-b-M）比饲料s的大，说明人工配制的饲料能满足花绒寄甲室内繁殖所需，并且在营养成分上比原始饲料的天牛幼虫更利于花绒寄甲个体生长。然而，横向比较室内饲养4代花绒寄甲成虫的体长、体宽和体质量，发现从第2代开始，随着饲养代数的增加花绒寄甲成虫的体长、体宽和体质量的均值逐渐递减，并且，第2代成虫的体长、体宽和体质量均值明显高于第3代和第4代，且差异显著（P＜0.05）。

表1 使用替代寄主和人工饲料繁育的F1～F4代花绒寄甲成虫体长Table 1 The body length of D.helophoroides adults from F1 to F4 generations reared by substitute host and artificial diet

表2 使用替代寄主和人工饲料繁育的F1～F4代花绒寄甲成虫体宽Table 2 The body width of D.helophoroides adults from F1 to F4 generations reared by substitute host and artificial diet

表3 使用替代寄主和人工饲料繁育的F1～F4代花绒寄甲成虫体质量Table 3 The weight of D.helophoroides adults from F1 to F4 generations reared by substitute host and artificial diet

利用回归分析方法分析每组试验中刚羽化出的花绒寄甲成虫的体长、体质量的关系，结果表明，花绒寄甲雌虫（R2＝0.9426）和雄虫（R2＝0.9369）均表现出很强的相关性（图1），说明花绒寄甲成虫体长越长，相应的体质量也越大，且在同样体长条件下，雄虫比雌虫的体质量稍大些。

2.2 室内繁育4代花绒寄甲的产卵前期

花绒寄甲成虫的产卵前期如表4所示。从表中结果可见，从第2代开始，随着饲养代数的增加，花绒寄甲产卵前期延长。当成虫用人工饲料s饲养时，不同的寄主对花绒寄甲成虫产卵前期的影响不显著，但当成虫用人工饲料b时，不同寄主对第3代的产卵前期有影响且差异显著（P＜0.05），对第4代的产卵前期略有影响。然而，从表中数据可见，使用人工饲料b的第2代花绒寄甲成虫的产卵前期明显长于人工饲料s，且差异显著（P＜0.05）。相反，当室内繁殖第4代时用人工饲料b饲养的花绒寄甲成虫的产卵前期明显短于人工饲料s，且差异显著（P＜0.05）。说明人工饲料b中添加B族维生素后，对于室内长期饲养花绒寄甲造成产卵前期延长的情况，能得到有效控制，也从一定程度上控制了室内繁育花绒寄甲种群的退化。

表4 使用替代寄主和人工饲料繁育的F1～F4代花绒寄甲成虫产卵前期Table 4 The preoviposition period of D.helophoroides adults from F1 to F4 generations reared by substitute host and artificial diet

2.3 室内繁育4代花绒寄甲成虫的产卵量

每一代成虫饲喂两种不同饲料，幼虫利用两种不同寄主繁育出的花绒寄甲成虫产卵量如图1～图4。由于每代不同试验组成虫产卵时期不同，所以繁殖出下一代的羽化时间不同，统计产卵量的时期也不同。我们统计了2～6个月的情况，从图中可以看到，花绒寄甲成虫产卵量呈现出开始数量较少，随后逐渐增加，到达一个峰值后，开始出现下降的趋势（图2～图5）。

图1 雌雄性花绒寄甲成虫体长与体质量的关系Fig.1 The relationship between D.helophoroides adult body length and weight

图2 使用替代寄主和人工饲料繁育第1代花绒寄甲成虫的产卵量（6个重复总产卵量）Fig.2 The fecundity of the first generation D.helophoroides adults reared by substitute host and artificial diet (the sum eggs of six repeats as show in the figure)

图3 使用替代寄主和人工饲料繁育第2代花绒寄甲成虫产卵量Fig.3 The fecundity of the second generation D.helophoroides adults reared by substitute host and artificial diet (the sum eggs of six repeats as show in the figure)

图4 使用替代寄主和人工饲料繁育第3代花绒寄甲成虫产卵量统计Fig.4 The fecundity of the third generation D.helophoroides adults reared by substitute host and artificial diet (the sum eggs of six repeats as show in the figure)

图5 使用替代寄主和人工饲料繁育第4代花绒寄甲成虫产卵量统计Fig.5 The fecundity of the fourth generation D.helophoroides adults reared by substitute host and artificial diet (the sum eggs of six repeats as show in the figure)

60 d内，第1代雌虫平均产卵量最少，并且不同饲料对第1代雌虫的产卵量的影响不显著。而室内饲养的第3、4代花绒寄甲平均每头雌虫的产卵量最大能达到1000粒以上。相同成虫饲料条件下，大麦虫蛹作为替代寄主繁育出的花绒寄甲成虫产卵量明显大于松褐天牛幼虫作为寄主的，差异显著（P＜0.05）。第3代与第4代中出现的产卵量差异与开始产卵的时期有关（表5）。

表5 使用替代寄主和人工饲料繁育的花绒寄甲雌成虫60 d内的产卵量Table 5 The average fecundity within 60 d laid by D.helophoroides female adults that reared by substitute host and artificial diet

2.4 室内繁育4代花绒寄甲雌雄成虫数量和性比

第1代成虫的雌雄性比为364:357，雌性略多，基本符合1:1的比例。饲料为自然饲料s，寄主为原始寄主松褐天牛幼虫所繁育出来的F1～F4代的雌雄性成虫数量比均符合1:1的关系。但利用大麦虫作为替代寄主饲养，从第2代开始雌雄性成虫数量比不再符合1:1的关系，呈现出雄虫数量明显多于雌虫的情况，这是室内采用替代寄主出现的一种退化现象。但是，利用人工饲料b和原寄主松褐天牛幼虫繁育出来的F2代和F3代花绒寄甲雌虫远多于雄虫（表6）。

表6 使用替代寄主和人工饲料繁育的花绒寄甲F1～F4代雌雄成虫数量和性比Table 6 Number and sex ratio of D.helophoroides female and male adults from F1 to F4 generation reared by substitute host and artificial diet

2.5 室内繁育4代花绒寄甲后代寄生率

每一代中不同饲养方式的寄生率差异不显著。F1代寄生率明显高于F2、F3和F4代（P＜0.05），F2～F4代间的寄生率差异不显著（P＞0.05）（表7）。

表7 使用替代寄主和人工饲料繁育的花绒寄甲初孵幼虫寄生率Table 7 Parasitism of newly hatched larvae of D.helophoroides from F1 to F4 generation reared by substitute host and artificial diet

2.6 室内繁育4代花绒寄甲卵孵化率

花绒寄甲卵的孵化率很高，一般都在90%以上，而且各代之间的差异不显著，同一代中不同饲料和寄主间的差异也不显著（表8）。

表8 使用替代寄主和人工饲料繁育的花绒寄甲卵孵化率Table 8 Eggs hatching rate of D.helophoroides from F1 to F4 generation reared by substitute host and artificial diet

3 讨论

通过每个试验组统计500头以上个体饲养出的花绒寄甲成虫体长结果看，大麦虫蛹繁育出的花绒寄甲成虫体长、体宽和体质量较大，体长可达到9 mm以上，这是利用其他替代寄主繁育所达不到的。并且，在相同饲养条件下，随着室内饲养代数的增加，成虫的平均体长呈减小趋势。同样，成虫的体宽情况与体长相似。可见，随着室内饲养代数的增加，花绒寄甲成虫的体长和体宽出现减小现象。而花绒寄甲第2代成虫体质量均值最大，第1代、第2代和第3代间的差异不显著，但第4代的成虫体质量明显小于前3代，说明室内饲养4代以上，就会影响花绒寄甲成虫的体质量。并且，通过把所有测量出的体长与体宽值进行比较分析发现，花绒寄甲体长与体质量呈明显的线性关系。

比较饲养出的花绒寄甲成虫产卵前期的结果发现，第1代成虫虽然产卵前期较短，但是其产卵量也较低，这种情况可能跟第1代种源是采自野外有关。但经过室内饲养5～6个月后，产卵量明显上升，说明对于花绒寄甲成虫产卵来说，室内条件要好于野外，更利于花绒寄甲成虫生存繁殖。比较不同成虫饲料饲喂成虫的产卵前期，使用自然饲料s时，随着室内饲养代数的增加，产卵前期依次延长，第4代的产卵前期明显要长于前3代，说明室内饲养多代后，对花绒寄甲成虫的产卵前期影响较大，呈延长趋势。然而，通过在原有人工饲料中添加利于昆虫产卵的物质——B族维生素，比较结果，可以发现，人工饲料b的产卵前期在室内繁殖花绒寄甲到第4代时出现缩短的现象，第4代的产卵前期短于第3代，并且利用人工饲料b饲养出的第4代成虫的产卵前期明显短于用自然饲料s饲养的成虫的产卵前期，且差异显著，说明人工饲料b在人工规模化繁育花绒寄甲中有很好的利用前景。

比较饲养出的花绒寄甲成虫产卵量情况，可以发现，产卵量基本不受人工饲料和寄主的影响，反而与一年中的月份有关。可以发现，一年中花绒寄甲成虫从7月起产卵量就开始下降，在8—10月，成虫基本不产卵。而在1—5月、11月和12月为持续产卵高峰期。这与第1代中的数据（11—12月几乎不产卵）正好相反，这种情况有可能是在室内饲养多代后，成虫感知外界环境的能力有所下降，或者说花绒寄甲适应了室内的环境，室内的温湿度及食物充裕，更适宜其大量产卵。

在本次试验中，野外采回的花绒寄甲成虫利用松褐天牛幼虫繁育出的子一代成虫雌雄性比符合1:1，且雌虫比雄虫个体数量略多，这也符合野外昆虫性比的一般规律，但是，在室内利用大麦虫蛹人工繁育，出现了雄虫个体数量多于雌虫的现象，雌雄性比不符合1:1的比例，这也是室内饲养多代后出现的问题之一。长期以往，会造成室内繁育出的花绒寄甲雄性多的情况，在林间释放后也必然会影响到野外防治效果。

分析人工繁育出的花绒寄甲成虫卵的孵化率和初孵幼虫寄生率这两个方面，可以看出，室内饲养多代后的差异不显著。卵的孵化率一直较高，基本都在90%以上。1龄幼虫寄生率除第1代明显高于第2，3，4代外，且第1代初孵幼虫寄生率可以达到95%以上，但在第2、3、4代间的差异不显著，寄生率均在85%～89%。

本试验发现，室内人工繁育4代后的花绒寄甲在雌虫产卵量、卵的孵化率和寄生力等方面基本没有影响，说明以大麦虫作为替代寄主和我们研发的人工饲料b人工繁育花绒寄甲是成功的。但试验中也发现本技术对花绒寄甲的繁殖生物学特性略有影响，主要表现为雄虫比例略高于雌虫，这就要求我们在今后的研究中需要解决这个问题，以饲养出更多、更好的花绒寄甲，取得更好的防治效果。