綠盲蝽人工飼料配方的優(yōu)化

金銀利， 李國平， 封洪強(qiáng)， 田彩紅， 邱 峰

（河南省農(nóng)作物病蟲害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部華北南部作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，鄭州 450002）

綠盲蝽（綠后麗盲蝽ApolyguslucorumMeyer－Dür）近年來種群發(fā)生數(shù)量不斷上升，成為當(dāng)前我國轉(zhuǎn)基因棉田的優(yōu)勢(shì)種群，并造成了嚴(yán)重的危害。而且在我國許多地區(qū)，綠盲蝽的危害還波及棗、葡萄及茶樹等，已經(jīng)成為影響多種作物生產(chǎn)的重要害蟲［1－5］。在對(duì)綠盲蝽的綜合防治中，殺蟲劑篩選、新型生物農(nóng)藥的開發(fā)、寄生蜂繁殖等均需要大量發(fā)育和營養(yǎng)狀況一致的標(biāo)準(zhǔn)試蟲［6－8］，所以室內(nèi)人工飼養(yǎng)已經(jīng)成為當(dāng)前綠盲蝽研究的重要內(nèi)容。

國外20世紀(jì)80年代，就已研制出飼養(yǎng)豆莢草盲蝽（LygushesperusKnight）的半固體人工飼料，達(dá)到了較為理想的效果［9－13］，而我國目前普遍采用四季豆（PhaseolusvulgarisLinn.）飼養(yǎng)盲蝽［14］，明顯滯后于國外。由于四季豆保鮮時(shí)間短、農(nóng)藥殘留高以及在北方冬季運(yùn)輸中易受凍害等問題，給盲蝽的飼養(yǎng)帶來諸多問題。而且國外的豆莢草盲蝽人工飼料直接用于飼養(yǎng)綠盲蝽和中黑苜蓿盲蝽［Adelphocorissuturalis（Jakovlev）］效果不好，蔡曉明等率先對(duì)中黑苜蓿盲蝽人工飼料進(jìn)行初步研究［6］，為國內(nèi)盲蝽人工飼料的研究奠定了基礎(chǔ)。宋國晶等采用10因子3水平正交試驗(yàn)，篩選出了若蟲存活率與四季豆無顯著差異的綠盲蝽人工飼料［7］。但這種人工飼料飼養(yǎng)的綠盲蝽發(fā)育歷期顯著長于四季豆飼養(yǎng)的種群，仍需要對(duì)其中的關(guān)鍵因子作進(jìn)一步的優(yōu)化。

本研究采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在宋國晶等［7］的基礎(chǔ)上對(duì)綠盲蝽人工飼料配方做了進(jìn)一步的優(yōu)化，并進(jìn)行群體飼養(yǎng)試驗(yàn)，旨在得出綠盲蝽人工飼料的更優(yōu)配方，為綠盲蝽的規(guī)?；曫B(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

本試驗(yàn)所用綠盲蝽是于2007年8月采自河南省淮陽縣棉田并在室內(nèi)用四季豆擴(kuò)繁建立起來的實(shí)驗(yàn)種群。綠盲蝽成蟲將卵產(chǎn)在四季豆上，我們將剛孵化出來的若蟲用于試驗(yàn)。所用人工氣候箱溫度為（26±1）℃，相對(duì)濕度為70% ～80%，光周期L∥D＝16 h∥8 h。

1.2 因子選擇與正交設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)參考宋國晶等篩選出的關(guān)鍵因子［7］，考慮到綠盲蝽人工飼料飼養(yǎng)過程中5齡若蟲在蛻皮時(shí)易出現(xiàn)死亡的現(xiàn)象，選取了與綠盲蝽生長發(fā)育過程中能量及微量元素需求相關(guān)的3個(gè)關(guān)鍵因子進(jìn)行正交設(shè)計(jì)。這3個(gè)因子分別是蔗糖、大豆卵磷脂和復(fù)合維生素，并分別用大寫字母A、B和C表示。3個(gè)因子均設(shè)為2個(gè)水平，水平1是宋國晶等［7］篩選出的優(yōu)化配方的用量，即蔗糖2.8 g、大豆卵磷脂1.5 g和復(fù)合維生素1.2 g，水平2為水平1的1.5倍（表1）。選擇L4（23）正交表，對(duì)3個(gè)因子的2個(gè)水平進(jìn)行隨機(jī)化處理，確定出4種飼料配方（表1）。

表1 綠盲蝽人工飼料正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案1）Table 1 The orthogonal design for artificial diet for Apolygus lucorum

1.3 飼料配制

按照 Cohen［13］和宋國晶等［7］描述的方法，根據(jù)表1中的用量并加入共同的成分（啤酒酵母粉0.25 g、50%蜂蜜水2.5 g、混勻雞蛋22.5 g、小麥胚10 g、利馬豆粉30 g、大豆粉2.5 g、卵黃30 g、10%乙酸0.5 m L、硫酸鏈霉素0.005 g、頭孢羥氨芐（醫(yī)用頭孢羥氨芐膠囊內(nèi)的藥粉）0.005 g、福爾馬林0.1 m L、丙酸0.1 m L、無菌水164 g）配制成不同的人工飼料。配制好的人工飼料用自封袋裝好放入4℃的冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 飼料評(píng)價(jià)

為評(píng)價(jià)4種不同配方的人工飼料的優(yōu)劣，以四季豆飼養(yǎng)作為對(duì)照采用膠囊法單頭飼養(yǎng)綠盲蝽［7］，每種飼料單頭飼養(yǎng)30頭。羽化7 d后，將配對(duì)的雌雄成蟲放置于一次性的塑料杯內(nèi)，杯底放入濕潤濾紙，供雌蟲產(chǎn)卵用。2 d更換1次人工飼料，每天觀察并記錄綠盲蝽若蟲的蛻皮、存活及雌蟲的產(chǎn)卵情況。

為評(píng)價(jià)優(yōu)化配方的群體飼養(yǎng)效果，以四季豆為對(duì)照采用飼料包進(jìn)行群體飼養(yǎng)。群體飼養(yǎng)采用保鮮盒（長×寬×高 ＝18.5 cm×11.5 cm×6.5 cm）作為養(yǎng)蟲盒，先在盒內(nèi)添加一些彎曲的長碎紙條（目的是防止若蟲的自相殘殺）［14］，然后將制作好的鐵網(wǎng)拱橋（長×寬×高＝11.5 cm×6.5 cm×4 cm，網(wǎng)眼為0.7 cm×0.7 cm）置于養(yǎng)蟲盒內(nèi)。取0.5 cm見方的石蠟?zāi)ぃ≒arafilm）均勻拉伸3倍長和3倍寬，放于口徑為8 cm的燒杯上鋪展開，將制作好的飼料均勻地倒在膜上，然后將膜對(duì)折并將膜的邊緣捏緊做成餃子狀飼料包。將飼料包拉緊貼于鐵網(wǎng)拱橋上（圖1），每盒接入綠盲蝽1日齡若蟲40頭，每個(gè)處理接蟲3盒。2 d更換一次人工飼料，每天觀察并記錄綠盲蝽的存活情況。

單頭飼養(yǎng)和群體飼養(yǎng)的試驗(yàn)均置于人工氣候箱中進(jìn)行，溫度為（26±1）℃，相對(duì)濕度為70%～80%，光周期L∥D＝16 h∥8 h。

圖1 綠盲蝽的人工飼料群體飼養(yǎng)Fig.1 Mass rearing of A.lucorum with artificial diet

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

綠盲蝽若蟲存活率采用Bayesian方法分析［15］，發(fā)育歷期和成蟲產(chǎn)卵量進(jìn)行方差分析并采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。使用極差分析［16］確定影響綠盲蝽若蟲存活率、發(fā)育歷期和成蟲產(chǎn)卵量的3個(gè)因子的重要性，并建立優(yōu)化配方。

2 結(jié)果與分析

2.1 四種人工飼料配方單頭飼養(yǎng)效果

綠盲蝽人工飼料及四季豆單頭飼養(yǎng)的結(jié)果見表2。使用四季豆飼養(yǎng)的30頭若蟲成功羽化出27頭成蟲，使用Bayesian方法統(tǒng)計(jì)得到的存活率為87.5%（95%CI＝［0.742，0.964］），高于配方E飼養(yǎng)的存活率81.25%（95%CI＝［0.663，0.925］）的概率為76%，高于配方F飼養(yǎng)的存活率71.88%（95%CI＝［0.554，0.858］）的概率為94.7%，高于配方D和G飼養(yǎng)的存活率的概率均為98.1%。不同飼料飼養(yǎng)的若蟲發(fā)育歷期存在顯著差異（F＝3.444；df＝4，115；P＝0.010 8），但其中除了F飼養(yǎng)的若蟲發(fā)育歷期顯著短于對(duì)照外，其他幾個(gè)配方與對(duì)照無顯著差異（表2）。不同飼料飼養(yǎng)的綠盲蝽成蟲的單雌產(chǎn)卵量無顯著差異（F＝0.552；df＝4，39；P＝0.698 9）。

表2 綠盲蝽人工飼料及四季豆單頭飼養(yǎng)效果1）Table 2 Individual rearing effect of A.lucorum with artificial diet and green beans

2.2 綠盲蝽人工飼料的優(yōu)化配方及群體飼養(yǎng)結(jié)果

從正交試驗(yàn)結(jié)果的極差分析（表3）可以看出，影響綠盲蝽若蟲存活率、發(fā)育歷期和單雌產(chǎn)卵量的因子的重要性為復(fù)合維生素 ＞ 大豆卵磷脂 ≥ 蔗糖。根據(jù)極差分析結(jié)果和考察的生命參數(shù)指標(biāo)得出3組優(yōu)化配方組合，即存活率最高組合A1B2C2，發(fā)育歷期最短組合A2B1C2和產(chǎn)卵量最大組合A1B1C1。這3個(gè)最優(yōu)配方組合正好與試驗(yàn)設(shè)計(jì)的配方E、F、D相同，其中單頭飼養(yǎng)效果最好的配方E進(jìn)行群體飼養(yǎng)的存活率為55.74%（95%CI＝［0.468 9，0.644 1］），而四季豆飼養(yǎng)的存活率73.77%（95%CI＝［0.656 5，0.811 6］）。四季豆飼養(yǎng)的存活率高于配方E飼養(yǎng)的存活率的概率為99.85%。

表3 綠盲蝽人工飼料正交試驗(yàn)結(jié)果的極差分析1）Table 3 Range analysis for orthogonal design for artificial diet of A.lucorum

3 討論

本文在宋國晶等［7］基礎(chǔ)上，對(duì)綠盲蝽的人工飼料配方進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，得到了更優(yōu)的綠盲蝽人工飼料配方，即配方 E：蔗糖2.8 g、啤酒酵母0.25 g、50%蜂蜜水2.5 g、混勻雞蛋22.5 g、小麥胚10 g、利馬豆粉30 g、大豆粉2.5 g、卵黃30 g、大豆卵磷 脂 2.25 g、復(fù) 合 維 生 素 1.8 g、10% 乙 酸0.5 m L、硫酸鏈霉素0.005 g、頭孢羥氨芐0.005 g、福爾馬林0.1 m L、丙酸0.1 m L、無菌水164 g。使用該配方單頭飼養(yǎng)的綠盲蝽在存活率、發(fā)育歷期及產(chǎn)卵量上均與四季豆飼養(yǎng)的無顯著差異，與宋國晶等［7］的配方相比進(jìn)一步縮短了若蟲的發(fā)育歷期。但初步的群體飼養(yǎng)試驗(yàn)表明該人工飼料飼養(yǎng)綠盲蝽若蟲存活率顯著低于四季豆飼養(yǎng)的，因此若實(shí)現(xiàn)綠盲蝽的群體飼養(yǎng)該配方仍需進(jìn)一步優(yōu)化。

盲蝽具有自相殘殺的習(xí)性［6－7，14］，當(dāng)食物質(zhì)量差時(shí)通過自相殘殺使得一部分個(gè)體可以存活下來［12］，當(dāng)食物質(zhì)量好時(shí)自相殘殺明顯減少。最優(yōu)配方E單頭飼養(yǎng)的綠盲蝽若蟲存活率達(dá)到了81.25%，但群體飼養(yǎng)的若蟲存活率只有55.74%，這種存活率的差異表明該人工飼料基本上能滿足綠盲蝽生長發(fā)育的需要，但還不能完全滿足其需要，導(dǎo)致綠盲蝽自相殘殺加劇、存活率下降。因此群體飼養(yǎng)是綠盲蝽人工飼料優(yōu)化過程中一個(gè)重要的且是必要的步驟，本文建立起來的人工飼料群體飼養(yǎng)技術(shù)為以后的人工飼料優(yōu)化和質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了標(biāo)準(zhǔn)和方法。

通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和極差分析，明確了人工飼料配方中3種成分的重要性為復(fù)合維生素 ＞ 大豆卵磷脂 ≥ 蔗糖。與宋國晶等［7］的結(jié)果相比，本研究進(jìn)一步明確了復(fù)合維生素的重要性大于大豆卵磷脂。由于最優(yōu)配方E中兩者的用量均為最高水平，因此如果進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)考慮進(jìn)一步提高復(fù)合維生素和大豆卵磷脂的用量。由于人工飼料容易發(fā)霉，在試驗(yàn)中需要經(jīng)常更換飼料，因此進(jìn)一步優(yōu)化時(shí)需考慮提高飼料的防腐性能。

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