文章信息
- 黄大庄, 刘辉芳, 王志刚, 杨忠岐, 李会平.
- Huang Dazhuang, Liu Huifang, Wang Zhigang, Yang Zhongqi, Li Huiping.
- 桑天牛卵长尾啮小蜂的繁殖生物学研究
- Study on Reproductive Biology of Aprostocetus prolixus on Eggs of Apriona germarii(Coleoplera:Cerambycidae)
- 林业科学, 2005, 41(2): 195-200.
- Scientia Silvae Sinicae, 2005, 41(2): 195-200.
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文章历史
- 收稿日期:2004-01-13
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作者相关文章
2. 河北政法职业学院 石家庄 050061;
3. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 北京 100091
2. Hebei Politics and Law Profession College Shijiazhuang 050061;
3. Reaearch Institute of Forest Ecology, Environment and Protection Beijing 100091
桑天牛(Apriona germarii)是我国林业的重要害虫之一,严重威胁着我国的林、果、桑业生产,尤其是近年来对大面积杨树工业用材林造成严重危害。轻者树势衰弱,重者枯死。桑天牛分布广、食性杂、产卵部位高、产卵分散、蛀道长,深层危害,难于防治。在各类治理措施中,应用天敌寄生蜂有很大潜力,并且是天牛类蛀干害虫防治很有前途的领域(黄大庄,1999)。
1984年笔者在河北省易县桑天牛卵中发现一种寄生蜂,1994年由英国的昆虫分类学家John LaSalle和我国的黄大卫共同定为一新种,学名为天牛卵长尾啮小蜂(Aprostocetus prolixus)(John et al., 1994)。近年来,笔者对其生物学、生态学特性进行了初步研究观察,野外调查得知其对桑天牛寄生率为8.7%~75%,表明本种是桑天牛的重要天敌,在控制桑天牛上发挥着重要作用(黄大庄,1999),在生物防治上具有一定的利用前景。
为了利用天牛卵长尾啮小蜂开展生物防治,笔者在搞清其生物学特性的基础上,对其繁殖生物学进行了研究(谷昭威,1992;楼普灿等,1998;何学友等,2000;汪永俊,1988)。
1 材料与方法试验材料分别采自河北省保定市桑园和保定烈士陵园,采集有桑天牛产卵刻槽的桑树(Morus alba)枝条,在室内饲养待寄生蜂羽化。
1.1 生殖方式孤雌生殖习性观察,为确保试验的准确性,将刚化蛹的小蜂雌雄分开放于培养皿中,保持湿度,在室温下发育,待羽化后用20%蜂蜜水(体积比)补充营养,置于27.5 ℃培养箱中,光照周期16L:8D,蜂:卵为1:2接蜂做孤雌生殖试验,统计其羽化后性比(李晓颖等,1999)。
1.2 营养、气象条件对存活、繁殖力的影响(Rahim et al., 1991;Leatemia et al., 1995)1) 营养条件对寿命、繁殖力的影响 设置50%蜂蜜水、20%蜂蜜水、10%蜂蜜水、20%酵母、20%蔗糖水、清水、不补充营养7组处理,将群体交配过的雌蜂引入养虫缸中,置于人工气候箱内,按蜂:卵=1:1接蜂,每天更换新的桑天牛有卵刻槽枝条,直至所有蜂死亡,温度为27.5 ℃,光照周期16L:8D,相对湿度80%,统计寿命、子蜂数、产卵率和寄生成功率。
2) 温度对寿命、繁殖力的影响 设置17.5、20.0、22.5、25、27.5、30.0、32.5、35.0 ℃等8组恒温处理,每组处理设喂20%蜂蜜水和不喂食2个处理,于人工气候箱中按蜂:卵=1:1接蜂,每天更换新的桑天牛有卵刻槽枝条,直至所有蜂死亡,光照周期16L:8D,RH=80%,统计寿命、子蜂数、产卵率和寄生成功率。
3) 湿度对繁殖力的影响 设相对湿度20%、40%、60%、80%、90% 5组,每个湿度设喂20%蜂蜜水和不喂食2个处理,于人工气候箱中按蜂:卵=1:1接蜂,每天更换新刻槽,温度27.5 ℃,光照周期16L:8D,统计子蜂数和寄生成功率。
4) 冷藏对繁殖力的影响 冷藏老熟幼虫对繁殖力的影响:将野外采回的被寄生的桑天牛刻槽枝条置于4~8 ℃的冰箱中保存,分不同时期取出,在室温下置于广口瓶中,饲养待其羽化后,提供20%蜂蜜水,放置新鲜桑天牛产卵刻槽枝条,在室温下接蜂寄生,统计产子蜂数、寄生成功率、成蜂的性比。
冷藏成蜂对繁殖力的影响:将室温下羽化的雌雄蜂经交配后,置于4~8 ℃的冰箱中保存,持续供给20%蜂蜜水,分别取储存不同日数的雌成蜂,提供桑天牛新鲜刻槽枝条,让其在室温下寄生,统计产子蜂数、寄生成功率、成蜂的性比。
冷藏寄主卵对繁殖力的影响:将新鲜桑天牛卵刻槽枝条收集后置于4~8 ℃的冰箱中保存,分别取储存了不同时间的寄主卵刻槽,在室温下接蜂寄生,统计产子蜂数、寄生成功率、成蜂的性比(Gautam,1987)。
2 结果 2.1 性比、幼虫发育成成蜂的比率1) 性比 2000年、2001年调查幼虫发育成成蜂的比率结果2000年11粒被寄生天牛卵,羽化144头寄生蜂,♀:♂=1.47:1;2001年越冬代93粒天牛卵,羽化1 037头寄生蜂,♀:♂=2.38:1;2001年林间调查127粒天牛卵,羽化1 537头寄生蜂,♀:♂=2.49:1;平均性比♀:♂=2.36:1。室温下补充营养20%蜂蜜水,小蜂的性比提高到3.48:1。如果繁殖利用此蜂,可以添食蜂蜜,以提高性比。
20.0、25.0、27.5、30.0 ℃恒温条件下,分别饲养调查619头、949头、908头、1 104头寄生蜂,♀:♂分别为3.40:1、3.43:1、3.56:1、3.47:1。表明温度对性比的影响不明显。
2) 幼虫发育成成蜂的比率 2000年、2001年林间调查和室内成蜂率试验自然温度下,幼虫发育成成蜂的比率仅为51.86%、57.81%,室温下补充20%蜂蜜,幼虫发育成成蜂的比率显著提高,达到85.91%。20.0、25.0、27.5、30.0 ℃恒温条件下,温度对幼虫发育成成蜂的比率影响不大。
2.2 生殖方式根据2000年、2001年的调查结果,2000年收集11粒越冬代寄主卵(自然寄生),其中1粒寄主卵中羽化出的小蜂全雄,占9.09%。2001年收集93粒越冬代寄主卵,其中2粒寄主卵中羽化的小蜂全雄,占2.15%。2001年收集127粒寄主卵,其中4粒寄主卵中羽化的小蜂全雄,占3.15%。室内将未经交尾的雌蜂接蜂试验,结果见表 1。
由试验结果可知,本种小蜂以两性生殖为主,个别未经交配的雌性也能产卵寄生天牛卵,但其后代均为雄性。未经交配的雌性产卵寄生的比较低,仅为34.69%,每寄生卵出蜂数也仅为13.88头。说明这种生殖方式是小蜂在没有雄蜂条件下的一种被迫繁殖行为。
2.3 营养条件对存活、繁殖的影响1) 营养条件对寿命的影响 不同营养条件对小蜂寿命有显著的影响,27.5 ℃,RH=80%条件下,进行50%蜂蜜水、20%蜂蜜水、10%蜂蜜水、20%酵母水、20%蔗糖水、清水、不补充营养7组处理,结果见表 2。
由表 2数据及方差分析可知,不同营养条件下小蜂的寿命有显著差异。在饲喂20%蜂蜜水条件下,雌、雄蜂寿命均最长,分别为8.8、5.6 d,清水分别为4.8、3.6 d,不补充营养分别为2.3、1.6 d,蜂蜜水浓度50%,寿命反而下降到7.7 d,可能是由于浓度过大,啮小蜂不喜欢取食所致。
2) 营养条件对繁殖力的影响 天牛卵长尾啮小蜂在不同营养条件下的繁殖力见表 3。
由表 3可知,20%蜂蜜条件下,寄生率与产子蜂数均最高,寄生率86.11%,产子蜂数28.8头,50%蜂蜜条件下,寄生率与产子蜂数均比20%蜂蜜条件下,有所下降。不补充营养寄生成功率72.72%,产子蜂数15.5头,取食清水,寄生成功率73.33%,产子蜂数18.5头;酵母,也是一种较好的营养物,仅次于20%蜂蜜,产卵率可达到95.82%,寄生成功率达82.51%,产子蜂数为27.5头。经方差分析,不同补充营养条件对小蜂繁殖率有显著差异。
2.4 温度对存活、繁殖力的影响1) 温度对存活的影响 温度对存活的影响试验结果见表 4。在17.5~35.0 ℃的范围内,小蜂寿命随温度的升高而降低,呈显著正相关。另外,补充20%蜂蜜,17.5 ℃条件下雌蜂寿命是35 ℃条件下寿命的4.6倍,17.5 ℃条件下寿命16.5 d,35 ℃条件下寿命3.6 d,不补充营养17.5 ℃条件下雌蜂寿命是35 ℃条件下寿命的2.9倍。分别为4.0 d、1.4 d。
2) 温度对繁殖力的影响 繁殖受温度的影响较大,结果见表 5。由表 5说明,25.0、27.5、30.0 ℃条件下,繁殖力较高,以27.5 ℃下最高,寄生成功率86.67%,产子蜂数28.8头。低于25.0 ℃、高于30.0 ℃繁殖力显著下降;补充20%蜂蜜条件下,小蜂在17.5 ℃条件下,失去寄生能力,在35.0 ℃高温下,有较弱的繁殖力,寄生成功率17.24%,产子蜂数15.5头。不补充营养情况下,17.5、35.0 ℃,均失去寄生能力。
湿度对繁殖力的影响结果见表 6。由表 6可知,RH为20%与RH为40%间繁殖力无显著差异。RH为40%~80%范围内,繁殖力随着湿度的增加而显著地提高,湿度愈大,繁殖力愈高。RH超过80%以后,80%与90%间繁殖力无显著差异。
2.6 冷藏对繁殖力的影响1) 冷藏寄生蜂老熟幼虫对繁殖力的影响 通过30、60、90 d冷藏老熟幼虫试验说明,90 d以内,成蜂羽化后,室温下接蜂,产子蜂数仍较高,说明冷藏老熟幼虫对繁殖力无明显影响。
2) 冷藏成虫对繁殖力的影响 冷藏成虫试验结果见表 7。
由表 7说明,当室温26~30 ℃的条件下,将雌蜂放于4~8 ℃的温度条件下,寿命可达20多天,在储存期内,卵巢发育良好,储存期在10 d以内,仍有较好的繁殖力。但随着储存期的延长,平均寄生率与产子蜂数下降,储存期超过15 d失去寄生能力。
3) 冷藏寄主卵对繁殖力的影响冷藏寄主卵对寄生的影响试验结果见表 8。
4~8 ℃冷藏寄主卵可使寄主卵的有效寄生时期延长到40 d,随着冷藏期的延长,寄生蜂寄生成功率下降,在25 d以内,有较高的寄生能力,超过25 d,被寄生率及产子蜂数均显著下降,超过40 d,失去被寄生能力。冷藏寄主卵对羽化蜂的影响试验结果见表 9。
用冷藏寄主卵接蜂,其成蜂羽化后,平均性比为4.13:1,高于室温下3.48:1,且随着冷藏时期的增长,性比增加,冷藏15 d的寄主卵其性比为室温下的1.26倍。
3 结论与讨论研究结果表明,天牛长尾啮小蜂一般进行有性生殖,个别未经交配的雌蜂也能产卵寄生天牛卵,但其后代均为雄性。自然界性比雌:雄为2.38:1。
环境条件对小蜂性比、存活力和繁殖力有显著影响。20%蜂蜜、20%酵母是较好的营养补充物。用20%蜂蜜水饲喂雌蜂,啮小蜂后代的性比提高到3.48:1。在一定范围内,啮小蜂寿命随温度的升高而降低。繁殖力与温度直接相关,在25~30 ℃恒温条件下,对雌蜂的繁殖有利,在27.5 ℃恒温条件下,繁殖力最高。在不补充营养条件下,温度低于17.5 ℃或高于35 ℃,均失去繁殖力。RH在40%~80%范围内,繁殖力随着湿度的增加而显著地提高。4~8 ℃下冷藏(老熟幼虫,90 d以内;雌成蜂,10 d以内;寄主卵,25 d以内),不影响正常繁殖。
通过试验得知,此小蜂可连续繁殖,子代峰寄生能力较强,有较高的利用价值。以上试验只是对此蜂繁殖生物学一些方面的初步探讨,在生殖调控、繁殖利用等方面还有许多问题需要研究。
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