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肿腿蜂属膜翅目(Hymenoptera)青蜂总科(Chrysidoidea)肿腿蜂科(Bethylidae),是我国林木蛀干类天牛和吉丁虫等害虫生物防治中应用广泛的一类寄生性天敌昆虫[1]。其中管氏肿腿蜂(Sclerodermus guani)已有40余年的研究和应用历史,是防治松褐天牛(Monochamus alternatus)和双条杉天牛(Semanotus bifasciatus)的重要天敌[2]。我国是世界上少数将肿腿蜂类寄生蜂应用到林木蛀干害虫防治的国家[3],除管氏肿腿蜂外,川硬皮肿腿蜂(S. sichuanensis)[4]和白蜡吉丁肿腿蜂(S. pupariae)[5]也在近年有较多应用,前者多被用于防治松褐天牛,后者多被用于防治白蜡窄吉丁(Agrilus planipennis)、栗山天牛(Massicus raddei)和光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)等害虫。松褐天牛肿腿蜂(S. alternatusi)是近年来发现的肿腿蜂新种,原始种群发现于自然被寄生的松褐天牛低龄幼虫体上[6],其个体较管氏肿腿蜂和川硬皮肿腿蜂更大,雌蜂多具翅。目前,松褐天牛肿腿蜂已被用于松褐天牛[7-8]和光肩星天牛[9]的生物防治。
肿腿蜂均属多寄主型寄生蜂[10],已报道自然寄主以天牛类、吉丁虫类和象甲类蛀干害虫为主。在肿腿蜂的繁育中,原始记录的自然寄主均可用于繁蜂。一些替代寄主,如黄粉虫(Tenebrio molitor)[11]、意大利蜜蜂(Apis mellifera)[12]、大理窃蠹(Ptilineurus marmoratus)[13]、玉米螟(Pyrausta nubilalis)[14]、红铃虫(Pectinophora gossypiella)[15]、大袋蛾(Clania vartegata)[16]等也有被报道用于繁蜂。事实上,以上各种被报道的替代寄主除黄粉虫在肿腿蜂的繁育中会被使用外,大多数并不常用。在肿腿蜂的繁育中,目前常用的寄主有黄粉虫、青杨天牛(Saperda populnea)、双条杉天牛和麻竖毛天牛(Thyestilla gebleri)。黄粉虫主要被用于繁育管氏肿腿蜂和川硬皮肿腿蜂[11, 17],青杨天牛主要被用于繁育管氏肿腿蜂[18],双条杉天牛主要被用于繁育管氏肿腿蜂[3],白蜡吉丁肿腿蜂和松褐天牛肿腿蜂多用麻竖毛天牛繁育[8]。上述除黄粉虫的幼虫不能被肿腿蜂寄生,需以蛹用于繁蜂,其他替代寄主多以幼虫用于繁蜂。在上述几种常用的繁蜂寄主中,麻竖毛天牛个体较大,可提供的营养更多,单头寄主可育得肿腿蜂数较其他几种寄主更多,是当前繁育肿腿蜂最主要替代寄主[5]。然而,当前并没有人工饲料可用于饲养麻竖毛天牛。寄主的获取方式主要为每年幼虫越冬前(9—10月)大量低温储存带虫的麻根,需要繁蜂时再从麻根中剥取天牛幼虫。在长期储存麻根的过程中会面临幼虫化蛹的情况。对于已经化蛹的麻竖毛天牛,是否还能用于肿腿蜂繁育?若用于繁育肿腿蜂,繁蜂效率如何?母蜂的寄生行为、子代发育情况是否较用麻竖毛天牛幼虫作寄主时有差异?均未见评估和报道。探清这些问题是进一步筛选替代寄主和实现寄主资源利用最大化的基础。本研究以松褐天牛肿腿蜂和麻竖毛天牛为研究对象,分析和评价分别以麻竖毛天牛幼虫和蛹繁蜂时,松褐天牛肿腿蜂的寄生行为、繁蜂效率是否存在差异,以期为松褐天牛肿腿蜂的繁育和替代寄主资源的利用策略提供参考。
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麻竖毛天牛老熟幼虫和蛹均可被松褐天牛肿腿蜂寄生。所有的供试天牛幼虫均被成功寄生,4头天牛蛹未被寄生,松褐天牛肿腿蜂对不同虫态的麻竖毛天牛的寄生率无显著差异(χ2=4.286,df=1,P=0.112)(表1)。在全部被寄生的30头麻竖毛天牛幼虫中,有93.33%的寄主成功育出子代蜂;被寄生的26头天牛蛹中可育出子代蜂的比例为57.69%。用麻竖毛天牛幼虫繁育松褐天牛肿腿蜂时,子代蜂羽化率显著高于用麻竖毛天牛蛹繁蜂(χ2=9.926,df=1,P=0.003)(表1)。
表 1 松褐天牛肿腿蜂对不同虫态麻竖毛天牛的寄生效果
Table 1. Successful parasitization and progeny emergence of Sclerodermus alternatusi on different stage of Thyestilla gebleri
寄主虫态
Host stage供试寄主数
Number of host/n寄生数
Parasitized host/n寄生率
Parasitism rate/%育出子代蜂寄主数
Parasitoid completed development/n子代羽化率
Emergence rate/%幼虫 Larva 30 30 100.00 28 93.33 蛹 Pupa 30 26 86.67 15 57.69 χ2 / / 4.286 / 9.926 P / / 0.112 / 0.003 -
用麻竖毛天牛幼虫和蛹繁育松褐天牛肿腿蜂时,母蜂产卵前期无显著差异(F=1.560,df=1, 54,P=0.217)。在所有供试肿腿蜂中,雌蜂的产卵前期为6~8 d,其中绝大多数雌蜂产卵前期为6 d,少部分为7 d或8 d。当寄主为麻竖毛天牛幼虫时,松褐天牛肿腿蜂的产卵前期平均为6.63 d;寄主为麻竖毛天牛蛹时,产卵前期平均为6.43 d(图1)。
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从表2可知,在不同虫态麻竖毛天牛上发育的松褐天牛肿腿蜂子代的卵期、幼虫期、蛹期及幼期历期均无显著差异(卵期:F=1.542,df=1, 54,P=0.220;幼虫期:F=0.989,df=1, 41,P=0.325;蛹期:F=0.472,df=1, 41,P=0.496;幼期历期:F=2.562,df=1, 41,P=0.117)。当用麻竖毛天牛幼虫和蛹分别繁育松褐天牛肿腿蜂时,子代蜂的卵期分别平均为4.34 d和4.57 d,幼虫期平均为8.34 d和8.52 d,蛹期平均为19.89 d和20.07 d,幼期历期平均为32.61 d和33.40 d。
表 2 松褐天牛肿腿蜂寄生不同虫态麻竖毛天牛时子代发育历期
Table 2. Developmental durations of Sclerodermus alternatusi progeny on different stage of Thyestilla gebleri
寄主虫态
Host stage卵期
Duration of egg stage/d幼虫期
Duration of larval stage/d蛹期
Duration of pupal stage/d幼期历期
Duration of immature stage/d幼虫 Larva 4.34 ± 0.12 8.34 ± 0.12 19.89 ± 0.16 32.61 ± 0.30 蛹 Pupa 4.57 ± 0.12 8.52 ± 0.12 20.07 ± 0.18 33.40 ± 0.38 F 1.542 0.989 0.472 2.562 P 0.220 0.325 0.496 0.117 -
从表3可以看出,当用麻竖毛天牛幼虫和蛹分别繁育松褐天牛肿腿蜂时,单头寄主可育出的子代雌蜂数量差异显著(F=7.511,df=1, 41,P=0.009),其中单头麻竖毛天牛幼虫育出的子代雌蜂数平均为39.50头,显著高于单头麻竖毛天牛蛹育出雌性子代的30.80头。然而,麻竖毛天牛幼虫和蛹育出的雄性子代数量无显著差异(F=2.254,df=1, 41,P=0.141),单头麻竖毛天牛幼虫育出的平均雄性子代数为1.96头,单头麻竖毛天牛蛹育出的为1.40头。在麻竖毛天牛幼虫和蛹上育出的子代总数分别为41.18头和32.20头,前者显著高于后者(F=7.850,df=1, 41,P=0.008)。由图2可知,用麻竖毛天牛幼虫和蛹繁蜂时,子代蜂雄性比亦无显著差异(F=0.346,df=1, 41,P=0.560)。寄主为麻竖毛天牛幼虫时,平均子代雄性比为5.00%;寄主为天牛蛹时,平均子代雄性比为4.45%。
表 3 松褐天牛肿腿蜂寄生不同虫态麻竖毛天牛的子代数量
Table 3. Progeny number of Sclerodermus alternatusi on different stage of Thyestilla gebleri
寄主虫态
Host stage子代雌蜂数
Female number/n子代雄蜂数
Male number/n子代总数
Progeny number/n幼虫 Larva 39.50 ± 1.99 1.96 ± 0.25 41.18 ± 1.98 蛹 Pupa 30.80 ± 2.24 1.40 ± 0.19 32.20 ± 2.33 F 7.511 2.254 7.850 P 0.009 0.141 0.008
麻竖毛天牛不同虫态对松褐天牛肿腿蜂寄生成功率和子代发育的影响
Parasitism Rate and Progeny Development of Sclerodermus alternatusi (Hymenoptera: Bethylidae) on Different Stage of Thyestilla gebleri (Coleoptera: Cerambycidae)
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摘要:
目的 为了明确不同虫态的麻竖毛天牛(Thyestilla gebleri)对松褐天牛肿腿蜂(Sclerodermus alternatusi)寄生行为和子代发育的影响,进一步筛选和高效利用替代寄主。 方法 利用麻竖毛天牛老熟幼虫和蛹作为繁蜂寄主,比较松褐天牛肿腿蜂对两种虫态麻竖毛天牛的寄生率、子代发育历期、子代羽化率和数量的差异。 结果 松褐天牛肿腿蜂可寄生麻竖毛天牛的幼虫和蛹,寄生率无显著差异。然而,用麻竖毛天牛幼虫繁育松褐天牛肿腿蜂时子代蜂羽化率为93.33%,显著高于麻竖毛天牛蛹作繁蜂寄主时的57.69%。用麻竖毛天牛幼虫和蛹繁育松褐天牛肿腿蜂时,雌蜂产卵前期分别为6.63 d和6.43 d,两者无显著差异;其子代的卵期、幼虫期、蛹期及幼期历期均无显著差异,分别平均为4.34 d和4.57 d、8.34 d和8.52 d、19.89 d和20.07 d及32.61 d和33.40 d。用麻竖毛天牛幼虫繁育的松褐天牛肿腿蜂的子代雌蜂数量和子代总数为39.50头和41.18头,用麻竖毛天牛蛹繁蜂时分别平均为30.80头和32.20头,均存显著差异。在两种虫态寄主上育出的松褐天牛肿腿蜂雄性子代数无显著差异,分别平均为1.96头和1.40头;雄性比亦没有显著差异,分别平均为5.00%和4.45%。 结果 用麻竖毛天牛老熟幼虫作寄主时,松褐天牛肿腿蜂子代羽化率更高,繁育得到的子代数量更多。麻竖毛天牛蛹可作为替代寄主繁育松褐天牛肿腿蜂,但繁蜂效率低于天牛幼虫。 Abstract:Objective To compare the differences of parasitism and progeny development of Sclerodermus alternatusi on different stages of Thyestilla gebleri. Method The parasitism rate, developmental duration, female and male progeny number, male progeny proportion of S. alternatusi parasitized the larva and pupa of T. gebleri were investigated. Result The results showed that both the larva and pupa of T. gebleri could be parasitized by the bethylid, and the parasitism rate on different stages of T. gebleri showed no significant difference. Successful emergence rate of parasitoid offspring showed significant difference on different stage of T. gebleri, 93.33% and 57.69% emergence rates were observed on the larva and pupa of longhorn-beetle. The pre-oviposition period of female wasp, egg stage, larval stage, pupal stage, and immature stage of wasps' offspring showed no significant differences on the larva or pupa of host, T. gebleri. The average pre-oviposition periods of female wasps were 6.63 d and 6.43 d when they were inoculated on the larva and pupa of cerambycid host, respectively. The average durations of offspring egg, larval, pupal, and immature stage were 4.34 d and 4.57 d, 8.34 d and 8.52 d, 19.89 d and 20.07 d, 32.61 d and 33.40 d, respectively. The number of female progeny and the total number of offspring were 39.50 and 41.18 when the parasitoid parasitized on the host larva, respectively; and the average numbers were 30.80 and 32.20 when the parasitoid were bred with host pupa. Both had significant differences. There was no significant difference in the number of male progeny when the foundress parasitized on host larva or pupa, with an average of 1.96 and 1.40. The male proportion was also not significantly different, with an average of 5.00% and 4.45%, respectively. Conclusion Emergence rate and female progeny quantity of parasitoid parasitized the T. gebleri larva are much higher than the beetle pupa was used as host. Using the late-stage larva of T. gebleri as alternative host can result in the highest fitness in the mass-rearing of S. alternatusi. -
表 1 松褐天牛肿腿蜂对不同虫态麻竖毛天牛的寄生效果
Table 1. Successful parasitization and progeny emergence of Sclerodermus alternatusi on different stage of Thyestilla gebleri
寄主虫态
Host stage供试寄主数
Number of host/n寄生数
Parasitized host/n寄生率
Parasitism rate/%育出子代蜂寄主数
Parasitoid completed development/n子代羽化率
Emergence rate/%幼虫 Larva 30 30 100.00 28 93.33 蛹 Pupa 30 26 86.67 15 57.69 χ2 / / 4.286 / 9.926 P / / 0.112 / 0.003 表 2 松褐天牛肿腿蜂寄生不同虫态麻竖毛天牛时子代发育历期
Table 2. Developmental durations of Sclerodermus alternatusi progeny on different stage of Thyestilla gebleri
寄主虫态
Host stage卵期
Duration of egg stage/d幼虫期
Duration of larval stage/d蛹期
Duration of pupal stage/d幼期历期
Duration of immature stage/d幼虫 Larva 4.34 ± 0.12 8.34 ± 0.12 19.89 ± 0.16 32.61 ± 0.30 蛹 Pupa 4.57 ± 0.12 8.52 ± 0.12 20.07 ± 0.18 33.40 ± 0.38 F 1.542 0.989 0.472 2.562 P 0.220 0.325 0.496 0.117 表 3 松褐天牛肿腿蜂寄生不同虫态麻竖毛天牛的子代数量
Table 3. Progeny number of Sclerodermus alternatusi on different stage of Thyestilla gebleri
寄主虫态
Host stage子代雌蜂数
Female number/n子代雄蜂数
Male number/n子代总数
Progeny number/n幼虫 Larva 39.50 ± 1.99 1.96 ± 0.25 41.18 ± 1.98 蛹 Pupa 30.80 ± 2.24 1.40 ± 0.19 32.20 ± 2.33 F 7.511 2.254 7.850 P 0.009 0.141 0.008 -
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