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大蜡螟卵粒快速计数法

2020-08-21张俊俊王桂珍尹志龙刘平臻汪正威

中国蜂业 2020年7期
关键词:计数法巢脾蜂群

张俊俊 王桂珍 尹志龙 刘平臻 汪正威 │文

1 中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室,昆明650223;2 中国科学院大学,北京100049;3 云南普洱学院生物与化学学院

大蜡螟(Galleria mellonellaL.)是蜜蜂重要的害虫,其幼虫寄生于蜂巢内,喜上脾吞食蜂巢,善钻蛀隧,损坏蜂巢,又被称为“巢虫”[1]。大蜡螟危害严重时,中蜂群内会产生大量“白头蛹”,导致子脾不能正常羽化[2],当无法得到控制时便会弃巢飞逃,其幼虫会破坏蜂群内所有空巢脾。而大蜡螟对意蜂的危害则主要表现在侵染弱群,破坏蜜粉脾,给蜂农造成不可估量的经济损失。

图1 大蜡螟生活史(a 卵,b 幼虫,c 蛹,d 成虫)

大蜡螟为完全变态昆虫,生长周期分四个阶段:卵、幼虫、蛹、成虫[1](图1)。自然条件下,发育期长短随季节变化而略有差异。据报道,大蜡螟卵期8~23天,初产卵呈短椭圆形,卵壳较硬且厚,随孵化时间增加逐渐由乳白色变为黄褐色,表面开始布有网状刻纹,其卵块一般为单层,卵粒紧密排列。大蜡螟幼虫共8龄[1],每龄期4~7天,因外界温度和食料不同而略有差异,2~3龄幼虫外形会发生很大变化,成熟幼虫体长12~28mm,重量可达240mg;老熟幼虫吐丝结茧化蛹,茧为白色丝织物,厚密结实,两端丝织疏松,呈长椭圆形。蛹期6~55天,蛹呈纺锤形,化蛹初期为淡黄色,羽化前呈褐色或黑色。雌蛾个体较雄蛾大,在自然条件下,雌蛾历期7~9天,体长18~22mm,重达123±2mg,羽化后1~3小时开始交尾,交尾4~5小时后产卵,平均产卵量725±149粒,雄蛾历期1 2~2 4 天,体长14~16mm,重74.0±7mg[1-2,4]。大蜡螟成虫口器退化,在成虫期不取食,危害较大的是幼虫期(巢虫),其幼虫会取食蜂群巢脾,1~2龄幼虫会蛀食巢脾,并在巢脾上吐丝作茧,严重损坏巢脾结构、蛀蚀蜂具[3]。蜡螟幼虫除破坏巢脾外,还会危及蜂群中的封盖子脾。除此之外,3~4龄幼虫会造成蜂群蛹和幼虫大量死亡,使得蜜蜂群势溃败。

大蜡螟是全球范围内普遍存在的蜜蜂害虫,不仅危害蜂群,还威胁蜂产品产量和质量[5]。一对雌雄大蜡螟日产卵量在100~900粒以上,最高可达2000粒,300头蛹日出虫率可达67%以上,并在2天内完成交配,可见蜡螟产卵量之多,出虫率之快,交配率之高,繁殖速率之快,产生的危害之大。但是尚未有能够有效、快速检测蜡螟虫卵数量的方法。本文介绍三种能够在实验室内快速检测大蜡螟虫卵数量的方法,以期找到优化、便捷的虫卵计数法,用于对大蜡螟种群数量变化的动态监测。

一、大蜡螟实验室养殖条件

1.大蜡螟来源

图2 A 直接计数法,B Motic 面积计数法,C PS 像素计数法

采集受大蜡螟侵染的蜂群,实验室人工培养3代后用于试验,培养箱条件为温度27℃~32℃,相对湿度65%~75%。

2.饲料配方

采用黄诚华等[6]研发的优化配方,即每份饲料添加酵母粉5.40g、甘油24.00g、奶粉10.20g、蜂蜜11.76g、蜂蜡16.68g、面粉51.96g。

3.卵块收集

大蜡螟幼虫分批次饲养,每一批次饲养200~400头,再分别用饲养盒分装大幼虫,每盒50~60头。根据大蜡螟雌雄蛹的体型差异判断,在蛹期将大蜡螟按雌雄分开养殖。待蛹羽化后,随机选择雌雄成虫交配产卵,收集当天产下的卵块进行试验。

二、卵块计数方法

首先,随机挑选产卵后的纸片,选出三个卵粒范围的纸片各10张(下称卵片),卵粒范围设置:≤100粒,100~200粒,≥300粒,并给每张卵片依次编号,以供试验使用。分别用人工直接计数法、Motic Images plus 2.0 ML软件面积计数法(简称Motic面积计数法)、Adobe Photoshop软件像素计数法(简称PS像素计数法)计算卵粒数量,并记录每种方法在不同卵粒范围计数时所消耗的时间(图2)。

1.人工直接计数法

选择干净带卵的纸张,按照编号顺序依次在体式显微镜下观察,人工计数,记录每张卵片的虫卵数量。

2.Motic面积计数法

选择干净的卵片,按照编号顺序依次在体式显微镜下观察,将Motic Images plus 2.0 ML软件与体式显微镜连接,使用该软件对每一张卵片进行图片采集,并对每张图片编号保存。随即将图片导回到软件中进行处理,步骤如下:(1)选择测量工具;(2)再选择不规则多边形框选工具,手动对每个图片中虫卵区域进行描边,软件会自动计算出所选择区域面积;(3)最后用该方法随机框选出5颗卵粒面积,并求单粒面积平均值,通过计算可得出:总卵粒数(粒)=总卵粒区域面积/单粒面积平均值。

3.PS像素计数法

选择干净的卵片,按照编号顺序依次在体式显微镜下观察,将Motic Images plus 2.0 ML软件与体式显微镜连接,使用该软件对每一张卵片进行图片采集,并对每张图片编号保存。随后将图片导入到Adobe Photoshop CC 2017软件中使用像素框选计数卵数,步骤如下:(1)选择像素框选工具中的魔棒工具对照片中虫卵区域自动进行框选,容差调为0;(2)再用矩形选框工具,或者椭圆选框工具,手动微调多选和漏选的区域,以减小误差:(3)选框完成后,选择直方图,记录软件直接计算出的像素大小;(4)再用套索工具,随即随机选择5颗卵粒,同样选择直方图,计算其像素平均值,通过计算可得出:总卵粒数(粒)=总虫卵区域像素值/单粒像素平均值。

三、结果与讨论

1.三种方法对三种卵粒范围的卵粒数量

研究结果:三种计数方法分别对同一卵块范围计数,在卵块范围≤100粒时,卵粒数量依次为:直接计数法为61±6.307粒(Mean±SE,下同),Motic面积计数法为65±6.943粒,PS像素计数法为63±5.681粒;在卵块范围在100~200粒时,直接计数法为163±17.704粒,Motic面积计数法为160±15.467粒,PS像素计数法为168±16.700粒;在卵块范围≥300粒时,直接计数法为451±44.708粒,Motic面积计数法为422±35.331粒,PS像素计数法为453±51.636粒。通过对卵粒数量进行单因素方差分析,结果表明:同一卵块范围,不同计数方法的卵粒数量之间的差异均不显著(P>0.05);而同一计数方法,不同卵块范围的卵粒数量之间的差异达到极显著水平(P<0.01)(图3)。

图3 三种方法计数三种卵块范围的卵粒数量

2.讨论

本研究结果说明,Motic面积计数法和PS像素计数法,同样适用于蜡螟虫卵卵粒的计数,无论是较低的卵块范围,还是较高的卵块范围,两种方法均表现出较强的可信度,与人工直接计数法计算的卵粒数差异较小,这两种卵粒计数法均适用于大蜡螟虫卵的计数。当单次产卵总卵粒数小于100粒时,使用人工直接计数法观察计数较此两种方法更节省时间,且具有计数更准确的优点,出现的误差比自动计数法更小。但是,当卵粒数大于100粒以上,随着卵粒数量的增加,三种方法比较可知:人工直接计数法耗时最长,PS像素计数法次之,Motic面积计数法最节省时间。

大蜡螟对蜜蜂的危害,不仅表现在影响蜂群的发展壮大,还会影响其产蜜量及蜂蜡等蜂产品的品质。大蜡螟快速的卵数计数方法,不仅可以帮助我们实时监测大蜡螟的发生、发展规律,更有助于我们快速对其繁殖期虫卵数量进行动态监控,做好蜡螟虫情发生与预测工作,并对大蜡螟防治提供支撑。为了保护传粉昆虫,维持养蜂业的平稳发展,使得蜂农经济效益最大化,对大蜡螟的相关研究刻不容缓。

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