饲养与木材蛀虫相关的携带性螨类

摘要

本文介绍了一种用于建立和维持与钻木昆虫相关的携带性螨类实验室培养物的方案，该方案适用于捕食性和食真菌性螨类，采用可自定义食物来源的培养装置以及可扩展的方法，可用于实验性或应用性研究。

摘要

携播性螨类常见于多种钻木昆虫中，例如鞘翅目：象甲科和天牛科昆虫。携播性螨是少数能够进入其宿主繁殖场所的生物类群之一。这些生物体型微小，与其宿主钻木昆虫坑道内的生物和非生物环境建立了密切的关联。它们在坑道内的存在可能对甲虫的行为和繁殖产生显著影响。某些螨类物种可作为甲虫及其共生真菌的天然拮抗者，破坏保障后者成功繁衍的共生关系。这些特性使携播性螨成为针对钻木害虫开展生物防治项目的潜在候选者。然而，要研究其基础生物学与生态学特性，并评估其作为生物防治剂的应用潜力，首先需要建立可重复的螨类人工饲养方法。尽管携播性螨具有重要性，目前仍缺乏详细描述如何在人工条件下维持其种群的实验方案。本研究提出了一种实用且易于操作的方法，用于饲养两类携播性螨：菌食性/腐食性螨类（蜱螨亚纲：无气门目）（例如Histiogaster arborsignis）和捕食性螨类（蜱螨亚纲：中气门目）（例如Proctolaelaps sp.）。我们分别建议使用卷曲的大麦颗粒和线虫作为这两类螨的食物来源。这些食物来源易于获取且操作简便，维护成本低，同时可提供标准化的营养供给，满足目标螨类群的营养需求。饲养基质采用石膏-木炭混合物，用以调节湿度。该组合为螨类长期存活与繁殖提供了充足的食物资源和适宜的微生境。所描述的方法具有可扩展性，研究人员可根据种群规模和实验需求相应扩大饲养单元。本方案为深入研究携播性螨的生态功能提供了关键工具。该经实验验证的系统可确保螨类种群在数月内维持多个世代的稳定繁殖，同时具备良好的适应性，可用于实验室条件下饲养其他螨类分类单元。

引言

许多钻木昆虫在其生命周期的大部分时间都在树木内部度过，它们在其中取食，并常常作为植物病原体的传播媒介，对农业和森林生态系统构成严重威胁^1,2。其中危害最严重的类群包括扁甲科（Buprestidae）、天牛科（Cerambycidae）、长蠹科（Bostrichidae）和象甲科（Curculionidae）中的入侵性甲虫，这些甲虫已在全球范围内导致大量树木死亡并造成严重的经济损失³。佛罗里达州拥有超过35种共生真菌甲虫（鞘翅目：象甲科），其中至少有15种可侵染鳄梨树^4,5。果园中常见的种类包括 Xyleborinus saxesenii Ratzeburg、Xyleborus affinis (Eichhoff)、X. bispinatus Eichhoff、X. ferrugineus (Fabricius)、X. volvulus (Fabricius)、X. gracilis (Eichhoff) 和 Xylosandrus crassiusculus (Motschulsky)，这些种类常在同一棵树上共存

方案

本文所述方案是对先前土壤节肢动物大规模饲养技术描述的升级改进^24,25。此外，还包括一种利用可高压灭菌塑料袋大规模饲养菌食性/碎屑食性携带性螨类（即无气门亚目，Astigmata）的新方法。所用试剂和设备列于材料表中。

1. 饲养单元基质的制备

1. 当使用1-5只螨虫开始培养时，采用5 mL带螺口盖的广口瓶，以便在种群建立期间便于观察螨虫。为确定起始培养瓶的大小，可按每30 mL容器体积容纳约20只螨虫进行估算。
   注意：例如，当使用5-20只螨虫开始培养时，应选用30 mL或更小的透明螺口盖广口瓶；当使用20-40只螨虫开始培养时，则使用下一个规格的瓶子（60 mL）。
2. 在500 mL可高压灭菌烧杯中，准备90 g熟石膏与10 g粉末状活性炭的干粉混合物（比例为9:1）。在高压灭菌前，充分搅拌粉末至均匀混合。
3. 用铝箔覆盖烧杯，以防止高压灭菌过程中水分进入容器。
4. 在可高压灭菌的烧杯中，准备有机树皮碎片与Sphagnum苔藓的混合物（比例为2:1），制备量应足以覆盖饲养容器约一半的体积。
   注意：例如，在准备120 mL容器时，应制备约60 mL的基质。
5. ....

结果

本论文所述方案在实验室条件下有效支持了两种捕食性螨类——Lasioseius safroi（中气门目：蜚螨科）和Proctolaelaps sp.（中气门目：梅氏螨科），以及一种菌食性/腐食性螨类Histiogaster arborsignis（无气门目：粉螨科）的生长与繁殖。每种螨类设置了10个种群（重复）。每个种群初始接种5个个体，置于5 mL的培养装置中（如步骤2、3、4和5所述），培养前7天；随后转移至更大的120 mL培养装置中以支持后续生长（如步骤6所述）。培养装置置于25 °C、完全黑暗环境中，种群数量变化在14天内持续监测。

螨虫数量显示所有物种的种群数量均显著增长。到第7天时，H. arborsignis 的平均种群数量从5只增长至约29（± 3）只，Proctolaelaps sp. 为22（± 1）只，L. safroi 为20（± 1）只。转移至更大培养区域后，种群增长加快。到第14天时，Proctolaelaps sp. 的平均种群.......

讨论

本研究表明，在受控的实验室条件下，所提出的饲养方案能有效支持两种捕食性螨类（Lasioseius safroi 和 Proctolaelaps sp.）以及一种菌食性/腐食性螨类（Histiogaster arborsignis）的存活与繁殖。在14天的观察期内，种群数量显著增长，当饲养环境从mL级扩大至120 mL培养皿后，平均种群规模超过200个个体。这些结果证实了该方案的可靠性，并凸显其在维持多种螨类分类群方面的适应性。此外，所观察到的可扩展性表明，该方案在生态学研究以及针对重要经济害虫的生物防治项目开发中具有潜在应用价值。

饲养方案的一个关键组分是基底层，由活性炭和熟石膏构成，这种组合已广泛用于饲养多种土壤栖息的节肢动物^24,31。该基质的主要优势之一是其多孔性，能够吸收水分并通过蒸发缓慢释放。这种持续而缓慢的水分释放有助于形成高湿度的微环境，这对于大多数螨类至关重要，因为它们体型微小且极易脱水

材料

本文使用的材料清单

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