松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生效果

摘要：[目的]為了明確松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生效果，以期為利用腫腿蜂防治松褐天牛提供更充足的數據支撐。[方法]本研究在室內條件下將不同比例的雌性松褐天牛腫腿蜂接種至松褐天牛預蛹和蛹上，比較寄生效率、子代蜂發育情況的差異，并同時在林間開展松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生效果評價。[結果]室內條件下，當蜂蟲比為4：1、6：1、8：1時，松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛預蛹的寄生率分別為60.71％、85.19％、92.86％，對蛹的寄生率分別為96.67％、96.67％和100％。以預蛹為寄主時，可育出于代蜂的寄主比例不超過50.00％；但寄生松褐天牛蛹時，可育出子代蜂的寄主比例不低于80％。松褐天牛腫腿蜂幼期發育進度并不受母蜂接種比例的影響；但寄生松褐天牛蛹時，子代蜂的發育歷期較寄生松褐天牛預蛹時縮短近1d。母蜂接種比例顯著影響子代蜂的數量，當接蜂比例增加時子代蜂的數量也隨之增大，但每頭寄主上育得腫腿蜂的平均數量均低于100頭。子代蜂雄性比例受寄主蟲態影響，當寄主為松褐天牛預蛹時，子代蜂雄性比例更大。松褐天牛腫腿蜂按蜂蟲比8：1在林間釋放后，對松褐天牛預螭和蛹的寄生率約為30％。[結論]松褐天牛腫腿蜂可成功寄生松褐天牛的預蛹和蛹，但對松褐天牛蛹的寄生成功率更高。雌蜂高釋放比無論是對于室內繁蜂效率還是林間寄生效果都具有促進作用。

關鍵詞：松褐天牛；松褐天牛腫腿蜂；蛹期；生物防治

中圖分類號：Q968 文獻標識碼：A 文章編號：1001-1498（2024）06-0128-08

以管氏腫腿蜂（Sclerodermus guani）為代表的硬皮腫腿蜂類天敵昆蟲是我國在林術蛀干類天牛、吉丁蟲的生物防治中應用時間最長、范圍最廣的一類生防資源。特別是針對光肩星天牛（Anoplophora glabripennis）、松褐天牛（Monochamus altematus）、栗山天牛（Massicus raddei）、銹色粒肩天牛（Apriona swainsonl）等重大天牛類害蟲的生物防治，多種硬皮腫腿蜂類天敵發揮了一定的作用，這其中包括了發現于20世紀末的管氏腫腿蜂和川硬皮腫腿蜂（S.sichuanensis），以及近10來新發現的白蠟吉丁腫腿蜂（S pupariae）和松褐天牛腫腿蜂（S.altematusi）。

松褐天牛是我國松材線蟲病最主要的傳播媒介，控制媒介昆蟲是我國現行的松材線蟲病防治技術方案的主要手段。生物防治是綠色可持續的控制松褐天牛種群數量的方案之一。在利用腫腿蜂防治松褐天牛的研究和實踐中，張連芹等較早利用了管氏腫腿蜂來防治松褐天牛，防治效果可達40％；陳沐榮等在深圳利用管氏腫腿蜂防治松褐天牛幼蟲，平均寄生率為35.2％。一系列類似的利用管氏腫腿蜂防治松褐天牛的試驗，還在江蘇、湖北、貴州、福建和江西等多地均有應用。松褐天牛腫腿蜂因其最初被發現時的自然寄主即為松褐天牛，近些年在松褐天牛生物防治中應用較多。在以上這些利用腫腿蜂防治松褐天牛的研究中，均是以松褐天牛幼蟲，特別是低齡幼蟲為防治對象。因為松褐天牛中老齡幼蟲具有堅硬的上顎，其在防御腫腿蜂寄生時往往會直接將成蜂咬死。同時，3齡以上的松褐天牛幼蟲已經潛入術質部為害，蟲道被蛀屑堵塞，腫腿蜂不容易穿過蟲道完成寄生。因此，在利用腫腿蜂防治松褐天牛時，靶向的防治時期均為1～3齡的低齡幼蟲期。本課題組在調查白蠟吉丁腫腿蜂對光肩星天牛的寄生情況時，發現部分處于蛹室內的光肩星天牛預蛹和蛹也能被寄生，即表明少量的腫腿蜂可以穿過被蛀屑堵塞的蟲道，對天牛預蛹和蛹這些物理防御能力不足的個體完成寄生。基于此，本研究評價了松褐天牛腫腿蜂在室內條件下對松褐天牛預蛹和蛹的寄生效率，并記錄了其寄生天牛預蛹和蛹時子代蜂的發育情況。同時，本研究還評估了在林間釋放松褐天牛腫腿蜂對處于預蛹和蛹期的松褐天牛的寄生作用。通過這些研究內容，以期為利用腫腿蜂防治橙褐天牛提供更充足的數據支撐。

1材料與方法

1.1供試昆蟲與實驗條件

松褐天牛腫腿蜂由國家林草局森林保護學重點實驗室提供，供試蜂為在室內用替代寄主麻豎毛天牛（Thyestilla gebler）連續繁育40代的種群中隨機挑選的雌性個體。松褐天牛的預蛹和蛹采集自遵義市播州區金鼓村（27.582 4°N，106.771 6*E）受松褐天牛危害的馬尾松（Pinus massoniana Lamb.）林間，其中松褐天牛蛹為體色還未褐變和骨化的低日齡蛹。利用人工氣候箱設置溫度27±0.5℃，濕度50％～70％，光周期L：D=8：16，光照強度3 000 LX為繁蜂條件。

1.2室內條件下腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生能力

將新采集的松褐天牛預蛹和蛹各90頭，單頭裝入玻璃指形管內（直徑2.0 cm，高8.0 cm）。隨后將置有松褐天牛預蛹和蛹的指形管分別分為3組，即每組包括30頭寄主。選擇已交配的3日齡松褐天牛腫腿蜂雌蜂用于接種，設置接蜂比例（蜂蟲比）為4：1、6：1、8：1。依據接蜂比例將相應數量的腫腿蜂接入指形管內，隨后用脫脂棉塞緊管口，并置于上述人工氣候箱內。腫腿蜂成功寄生后，會將卵產于寄主體表，且能直接觀察，記錄被寄生的寄主數量。記錄腫腿蜂的產卵前期，即從接蜂至觀察到寄主體表出現腫腿蜂卵的間隔期。記錄卵期、幼蟲期和蛹期；其中卵期為產卵開始至發現有初孵幼蟲的間隔期、幼蟲期為發現初孵幼蟲至出現繭的間隔期、蛹期為發現繭至有成蜂羽化的間隔期。待子代蜂羽化結束后，分別記錄子代雌性和雄蜂的數量，計雄蜂數占子代總數的百分比為雄性比。

1.3林間條件下腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生能力

2022年4月下旬在遵義市播州慶金鼓村（27.582 4°N，106.771 6°E）選擇18株受松褐天牛危害的馬尾松伐倒并置于林內，此時松褐天牛發育至預蛹和蛹期。將每6株馬尾松分為1組，剝除各自樹皮后對每株上的松褐天牛侵入孔進行計數，并按照松褐天牛腫腿蜂：侵入孔為4：1、6：1和8：1的比例，將3日齡的腫腿蜂雌蜂均勻釋放在樹干上。腫腿蜂釋放1個月后，對上述馬尾松逐一解剖，統計腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生率。

1.4統計與分析

室內實驗中，不同接蜂比例下松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生率，以及可繁育出子代蜂的寄主比例用Fisher's精確檢驗分析其差異。不同接蜂比例下腫腿蜂寄生松褐天牛預蛹或蛹后，母蜂產卵前期、子代幼期發育歷期、子代數量、子代雄性比例采用雙因素方差分析檢驗其差異，并考慮交互作用。林間不同釋放比例條件下松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生率用單因素方差分析檢驗其差異。不同處理間的多重比較采取Tukey HSD法。在方差分析中，百分比數據經反正弦轉換后滿足正態分布，隨后再用于差異性檢驗；其余數據直接用于差異性檢驗。數據統計用SPSS20完成。

2結果與分析

2.1松褐天牛腫腿蜂寄生松褐天牛預蛹和蛹的寄生率和子代羽化率

當寄主為松褐天牛預蛹時，不同接蜂比例下松褐天牛腫腿蜂的寄生率差異顯著（X2=6.864，df=2，P=0.042）。蜂蟲比為4：1時，寄生率為60.71％；6：1時，寄生率為85.19％；8：1時寄生率最高，為92.86％（表1）。雖然不同接蜂比例下被成功寄生的松褐天牛預蛹數差異顯著，但最終可成功繁殖出子代蜂的寄主數量并無顯著差異（X2=0.654，df=2，P=0.804）；任何接蜂比例下可繁殖出子代蜂的松褐天牛預蛹的比例均不超過50％（表1）。當寄主為松褐天牛蛹時，不同接蜂比例下的寄生率和可育出子代蜂的寄主比例均無顯著差異（寄生率：X2=1.265，df=2，P=1；可育子代蜂寄主比例：X2=2.248，df=2，P=0.374）（表1）；不同接蜂比例下的寄生率均在96％以上，且可成功繁殖出子代蜂的寄主比例亦不低于80％。總體上，松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛蛹的寄生效率高于預蛹。

2.2松褐天牛腫腿蜂寄生松褐天牛預蛹和蛹時的產卵前期和子代發育歷期

結果表明，寄主蟲態和接蜂比例對松褐天牛腫腿蜂的產卵前期均無顯著影響（寄主蟲態：F=2.066，df=1，153，P=0.153；接蜂比例：F=0.847，df=2，153，P=0.431），兩者的交互作用對雌蜂產卵前期亦無顯著影響（F=0.067，df=2，153，P=0.431）。任一接蜂比例下，松褐天牛腫腿蜂寄生松褐天牛預蛹或蛹后的產卵前期均約為6d，各處理間無顯著差異（F=0.797，df=5，153，P=0.553）（圖1）。由表2可知，母蜂成功寄生產卵后，子代卵期不受寄主蟲態和母蜂接種比例的影響（寄主蟲態：F=1.059，df=1，153，P=0.305；接蜂比例：F=1.641，df=2，153，P=0.197）。各處理的卵期均約為4d，組間無顯著差異（F=1.047，df=5，153，P=0，392）。不同的寄主蟲態和接蜂密度同樣不影響子代的幼蟲期（寄主蟲態：F=0.002，df=1，119，P=0.305；接蜂比例：F=1.641，df=2，153，P=0.197）。寄主蟲態會顯著影響松褐天牛腫腿蜂子代蛹期和總幼期歷期（蛹期：F=12.178，df=1，117，P=0.001；幼期歷期：F=8.643，df=1，117，P=0.004）；總體上腫腿蜂以松褐天牛預蛹為寄主時，子代蜂蛹期和幼期歷期較以松褐天牛蛹為寄主時略長。然而，接蜂比例對腫腿蜂子代的蛹期和幼期力期并無顯著影響（蛹期：F=0.570，df=2，117，P=0.567；幼期歷期：F=0.242，df=2，117，P=0.785）；寄主蟲態和接蜂比例的交互作用亦不影響腫腿蜂子代蛹期和幼期歷期（蛹期：F=0.272，df=2，117，P=0.762；幼期歷期：F=0.944，df=2，117，P=0.392）。

2.3松褐天牛腫腿蜂寄生松禍天牛預蛹和蛹時的子代數量

結果表明，接蜂比例對松褐天牛子代雄性數量、雌性數量和總數有顯著影響（子代雄蜂數：F=4.171，df=2，117，P=0.018；子代雌蜂數：F=4.017，df=2，117，P=0.021；子代總數F=4.212，df=2，117，P=0.017），具體表現為當每頭寄主上接種的母蜂為6頭及以上時，會顯著提升子代產出數。寄主松褐天牛的蟲態對育出子代蜂數無顯著影響（子代雄蜂數：F=2.565，df=1，117，P=0.112；子代雌蜂數：F=1.093，df=1，117，P=0.298；子代總數：F=0.586，df=1，117，P=0.446）。寄主蟲態和接蜂比例之間的交互作用亦對子代蜂育出數無影響（子代雄蜂數：F=0.360，df=2，117，P=0.699；子代雌蜂數：F=0.180，df=2，117，P=0.836；子代總數：F=0.187，df=2，117，P=0.830）。子代雄性比例受寄主蟲態影響（F=6.567，df=1，117，P=0.012），當寄主為松褐天牛預蛹時，育出松褐天牛腫腿蜂雄性比例更大（表3）。

2.4林間條件下松褐天牛腫腿蜂的寄生作用

林間試驗結果表明，松褐天牛腫腿蜂可以寄生馬尾松內的松褐天牛預蛹和蛹，不同釋放比例下的寄生率存顯著差異（F=4.411，df=2，17，P=0.031。當松褐天牛腫腿蜂以蜂蟲比4：1、6：1和8：1時，其平均寄生率分別為16.20％、21.07％和29.32％（圖2）。

3討論

媒介天牛防治是我國松材線蟲病綜合防治的重要方向。當前，國家林草局發布的以除治疫木為基礎的松材線蟲病防治技術方案，其核心也是通過除治疫木阻止媒介天牛羽化，進而達到控制疫情傳播的目的。生物防治作為媒介天牛綜合防治中重要的技術環節，在諸如水源地、保護地等重點生態區，有其獨特的適用場景。我國在松褐天牛生物防治上一直利用腫腿蜂來防治其低齡幼蟲，用花絨寄甲來防治其蛹，近期開發的一種專性寄生松褐天牛3～4齡幼蟲的松褐天牛中脊繭蜂（Cyanopterus ninghais）也有望被投入應用。在過往應用腫腿蜂防治松褐天牛的實踐中，防治靶標一直是松褐天牛的1～3齡幼蟲。本研究結果表明，松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛的預蛹和蛹也具備寄生能力，無論是在實驗室條件下還是在林內，均有一部分腫腿蜂可成功完成對松褐天牛預蛹和蛹的寄生。室內裸露寄生條件下，除按4：1為蜂蟲比將母蜂接種至松褐天牛預蛹時寄生率較低外，其余接種比例下腫腿蜂對松褐天牛預蛹和蛹的寄生率均可達到85％以上。本研究中，松褐天牛預蛹作寄主時，以4：1蜂蟲比接蜂普遍出現母蜂不能成功麻痹制服寄主的情況，造成寄生率最低。其他處理中也有少數寄主未能被成功寄生的情況，這部分寄主雖已經完全被麻痹且不再活動，但母蜂可能是消耗過多的能量用于制服寄主，而造成其未能產卵。腫腿蜂寄生不同蟲態的松褐天牛時，能夠成功繁育出子代成蜂的寄主比例存在很大的差異。當寄主為松褐天牛預蛹時，任何接蜂比例下可繁殖出子代蜂的寄主比例均不超過50％；而以松褐天牛蛹為寄主時，這一數值均不低于80％。在試驗中發現，母蜂寄生松褐天牛預蛹后，在子代蜂的低齡幼蟲期會有近40％的寄主出現變黑和腐爛，進而導致了腫腿蜂子代死亡。推測，造成這一結果的原因可能跟預蛹在即將變態發育至蛹時，其體內呈液態的組織過多，腫腿蜂母蜂在寄生時注射到寄主體內的毒液不足以維持其保鮮作用，進而引起的寄主組織腐爛。此外，當母蜂產卵量少但寄主個體較大時，會造成幼蜂不能完全利用寄主組織，這同樣也會引起寄主腐敗。當然，本試驗中腫腿蜂成功寄生松褐天牛蛹且產卵后，也有約11％的寄主最終未能繁殖出子代成蜂，造成這一結果的原因亦是由于寄主組織提前腐敗，只是其比例較預蛹更低。

松褐天牛腫腿蜂為卵育型寄生蜂，即雌蜂需要先補充營養后卵才能發育成熟。當將腫腿蜂接種至寄主后，雌蜂先用蜂毒將寄主麻痹，然后再吸食寄主血淋巴補充營養促進卵成熟，最后再將卵產于寄主體表。因此，產卵前期的長短反映了雌蜂在制服和麻痹寄主過程中的效率。本研究中，任何接種比例下雌蜂寄生松褐天牛預蛹和蛹的產卵前期均約為6d，表明雌蜂在制服這2種蟲態的松褐天牛的能力上并無差異。同時，即便是將接蜂比例提升一倍后（8：1 v.s.4：1），產卵前期也并未顯著縮短，這與將麻天牛幼蟲作為松褐天牛腫腿蜂寄主時的結果一致。通常，寄生蜂子代幼期的發育速率最主要會受到發育環境溫度的影響，大致表現為隨溫度升高發育速率更快。另一方面，寄生蜂人工繁殖時的接蜂數量也在一定程度上影響其完成一個世代所需的時長。當松褐天牛舯腿蜂和白蠟吉丁腫腿蜂以麻豎毛天牛為寄主時，高接蜂比下（大于4：1）的子代蜂幼期歷期較低接蜂比時縮短1～2 d。母蜂數量對子代發育速率的影響一般來說是間接效應，即母蜂數量提高實際上是增加了在單頭寄主上發育的子代蜂的密度，而在限定寄主上高密度的幼蜂因為個體間對寄主資源的競爭更強，往往會較低密度時發育速率加快。然而，本研究中母蜂接種比例提高時，未發現子代發育速度有明顯的提升。推測，因供試寄主松褐天牛預蛹和蛹的質量足夠大，能為不同母蜂比例下的子代幼蜂提供充足的營養，幼蜂個體間未形成寄主資源競爭，故不同處理下幼蜂的發育歷期未表現出明顯差異。

本研究以松褐天牛預蛹或蛹為寄主時，一頭寄主上平均可育出的松褐天牛腫腿蜂數量為50～98頭，其中雌蜂數量為42-89頭。前期研究發現，當寄主為麻豎毛天牛幼蟲，松褐天牛腫腿蜂接種量為1～6頭時，每頭寄主上可育出的子代蜂數為54-98頭。同樣，當白蠟吉丁腫腿蜂接蜂量為1～8頭，寄主為麻豎毛天牛幼蟲時，可育出的子代蜂數為95～180頭。用于本研究的松褐天牛預蛹和蛹的個體重量（0.6 g）要遠大于麻豎毛天牛幼蟲（≈0.25 g），但前者并沒有繁育出更多的予代蜂。這一結果表明，松褐天牛預蛹和蛹雖然可以作為松褐天牛腫腿蜂的繁蜂寄主，但其繁蜂效率并未因其體重更大而提高。同時，松褐天牛腫腿蜂寄生松褐天牛預蛹或蛹時，其平均子代雄性比例也都超過10％，甚至可達到20％。這一結果遠大于多種腫腿蜂在人工繁蜂時的雄性比例，也說明了松褐天牛預蛹和蛹雖可用于繁蜂，但能提供的寄主適合度更低。

松褐天牛3齡以上的幼蟲上顎發達、活躍度高，釋放的腫腿蜂即便是在林間成功搜索到這些齡期的松褐天牛幼蟲后，也多會被天牛幼蟲咬死。松褐天牛預蛹和蛹的活躍度降低，抵御腫腿蜂寄生的能力減弱，這為林間釋放腫腿蜂防治該時期的松褐天牛提供了可能。當然，雖然理論上腫腿蜂可能更容易制服預蛹和蛹期的松褐天牛，但它們能搜索到寄主才是寄生成功的關鍵。當松褐天牛處于預蛹或蛹期時，其蟲道一般在侵入孔處會有一小段被蛀屑堵塞，而其后的部分暢通，在蛹室口處又被蛀屑堵塞。因此，即便是以8：1的高釋放比例放蜂后，松褐天牛腫腿蜂對處于預蛹和蛹的松褐天牛的寄生率最高也僅約30％。另外，還需意識到上述結果是基于將松褐天牛腫腿蜂釋放在伐倒且剝除樹皮后的馬尾松上獲得的，這可能會引起寄生率被人為提高，因為被釋放的腫腿蜂可以直接面對松褐天牛的侵入孔，而省去了在實際應用中其需要從樹皮外搜尋和進入到侵入孔的過程。當然，將釋放腫腿蜂作為蛹期松褐天牛綜合防治時的一個可選方案，或者作為一種輔助措施，特別是在水源地、自然保護地等場景下，仍然是值得被采納的技術。

4結論

（1）在室內接種和野外自然狀態下，松褐天牛腫腿蜂均可成功寄生松褐天牛的預蛹和蛹。

（2）在實驗室條件下，松褐天牛腫腿蜂對松褐天牛蛹的寄生成功率高于預蛹。以松褐天牛蛹為寄主時，能夠成功繁育出腫腿蜂子代成蜂的寄主比例較以松褐天牛預蛹為寄主時更高。不同接蜂比例下，無論寄主是松褐天牛預蛹或蛹，母蜂產卵前期均約為6d。當腫腿蜂以松褐天牛預蛹為寄主時，其子代的蛹期和幼期發育歷期較以松褐天牛蛹為寄主時略長1d；接蜂比例對子代蜂的發育進度并無顯著影響。無論寄主是是松褐天牛預蛹或蛹，更高的接蜂比例可以繁殖得到數量更多的子代蜂。

（3）林間環境內，在松褐天牛蛹期釋放松褐天牛腫腿蜂后，最高的寄生率約30％。但考慮該結果是基于松樹伐倒并剝除樹皮后再定點釋放腫腿蜂，故在立木上的實際寄生作用應較這一結果更低。