人工飼料對黑點切葉野螟生長發(fā)育和繁殖的影響

褚世海 叢勝波 侯有明

摘要：為了解決黑點切葉野螟（Herpetogramma basalis）自然飼料季節(jié)性短缺問題，設(shè)計了3種人工飼料配方，以自然寄主空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides）為對照，在室內(nèi)研究了人工飼料對生防昆蟲黑點切葉野螟生長發(fā)育和繁殖的影響。結(jié)果表明，黑點切葉野螟在人工飼料飼養(yǎng)下可以完成生活史，但大多數(shù)生長發(fā)育指標(biāo)和繁殖指標(biāo)受到影響。其中，3種配方的人工飼料飼養(yǎng)的幼蟲歷期均有所延長、羽化率降低、成蟲壽命縮短、單雌產(chǎn)卵量降低；配方Ⅰ和Ⅱ飼養(yǎng)的幼蟲存活率明顯降低，蛹期延長；配方Ⅰ飼養(yǎng)的昆蟲蛹重和下一代卵孵化率明顯低于對照；化蛹率和雌雄性比未受影響。3種飼料配方中，配方Ⅲ在本試驗中表現(xiàn)最優(yōu)，應(yīng)在此基礎(chǔ)上繼續(xù)優(yōu)化配方，以保證在冬季自然飼料短缺時作替代飼料。

關(guān)鍵詞：黑點切葉野螟（Herpetogramma basalis）；人工飼料；空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides）；生長發(fā)育；繁殖

中圖分類號：S433.4 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）20-0076-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.016 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： To solve the seasonal shortage of natural diet of biocontrol insect，the development and reproduction of Herpetogramma basalis on artificial diets were studied under laboratory conditions，compared with the natural diet Alternanthera philoxeroides，the most important host plant of biocontrol insect H. basalis. The results indicated that H. basalis could be successfully reared on all three artificial diets. But most developmental and reproductive index showed significant differences among artificial diets and natural diets. Under the three artificial diets，the larval duration was prolonged，the emergence rate decreased，the adult life shortened，and the female fecundity decreased. Under artificial diets Ⅰand Ⅱ，the survival rate of larvae decreased and the pupal stage prolonged obviously. The pupal weight and hatching rate were significantly decreased under diet Ⅰ. The pupation rate and sex ratio had no significant difference compared with the control. In summary，artificial diet Ⅲ was the best one in this study and it should be optimized in subsequent studies to ensure that more suitable artificial diet could be provided during the natural feed shortage period of the biocontrol insect.

Key words： Herpetogramma basalis； artificial diet； Alternanthera philoxeroides； development； reproduction

昆蟲人工飼料是與天然食料相對應(yīng)的一個名稱，通常指利用各種營養(yǎng)成分和輔助成分人工配制的飼料。人工飼料不僅可解決昆蟲天然食料的季節(jié)性短缺問題，且易于管理，使用合適的人工飼料可以得到發(fā)育整齊、生理指標(biāo)一致的大量蟲源[1，2]。目前，隨著昆蟲學(xué)的發(fā)展，昆蟲生理、昆蟲毒理、昆蟲病理、輻射不育、化學(xué)不育、天敵釋放等各方面的研究都需要供應(yīng)大量生理指標(biāo)一致的昆蟲，這就促進了人工飼料研究的迅速發(fā)展，利用人工飼料飼養(yǎng)昆蟲現(xiàn)已成為昆蟲學(xué)研究及害蟲防治的基本技術(shù)之一[3]。本試驗研究的人工飼料針對的對象為黑點切葉野螟[Herpetogramma basalis（Walker，1866）（Lepidoptera：Crambidae）]，是一種用于防控外來入侵雜草空心蓮子草[Alternanthera philoxeroides（Mart.） Griseb.]的生防昆蟲?？招纳徸硬菔且环N水陸兩生型多年生雜草，起源于南美洲，已入侵除非洲外的所有大陸[4]。該物種于20世紀30年代侵入中國，并迅速擴散[5]。作為一種入侵能力極強的物種，空心蓮子草帶來了多方面的危害，例如降低作物產(chǎn)量、堵塞水渠河道、污染水體環(huán)境、破壞生物多樣性[4，6]。因此，采用各種手段對空心蓮子草進行有效防控成為重要課題。其中，利用生防昆蟲是一種既經(jīng)濟又生態(tài)友好的方法，20世紀80年代從美國引進蓮草直胸跳甲[Agasicles hygrophila（Selman & Vogt）（Coleoptera：Chrysomelidae）]在水生型空心蓮子草的防控上取得成功[7，8]。本試驗采用的黑點切葉野螟為從湖北省武漢市篩選的針對旱生型空心蓮子草的生防昆蟲，野外釋放及室內(nèi)試驗表明其對空心蓮子草具有一定的生防潛力。但冬季天然寄主食料的短缺影響了該生防昆蟲的飼養(yǎng)，從而不能保證次年野外釋放的蟲口數(shù)量。本試驗的目的就在于研制合適的人工飼料配方，以解決黑點切葉野螟季節(jié)性天然食料短缺問題。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

供試昆蟲黑點切葉野螟采集于湖北省武漢市的野外自然寄主空心蓮子草上，已在實驗室和溫室飼養(yǎng)多代，試驗采用室內(nèi)飼養(yǎng)的同一批幼蟲。

1.2 儀器設(shè)備

電熱鼓風(fēng)干燥箱，HN101-1型，南通滬南科學(xué)儀器有限公司；中草藥粉碎機，F(xiàn)W177型，天津市泰斯特儀器有限公司；分樣篩，60目，浙江上虞市金鼎標(biāo)準篩具廠；直冷式電子式電冰箱，GR-213PVQ型，泰州樂金電子冷機有限公司。

1.3 人工飼料配方設(shè)計

在前期預(yù)試驗篩選的基礎(chǔ)上，參考王延年等[9]在其他鱗翅目昆蟲上的配方，設(shè)計人工飼料配方。具體配比見表1。

其中，各種試劑和配料來源如下：酵母，北京雙旋微生物培養(yǎng)基制品廠；蔗糖，天津市盛淼精細化工有限公司；蜂蜜，浙江喜傳天下食品有限公司；黃豆粉，武漢君和糧業(yè)經(jīng)貿(mào)有限公司；干酪素，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；維生素C，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；瓊脂粉，武漢市華順生物技術(shù)有限公司；山梨酸鉀，浙江保圣配料有限公司；尼泊金（對羥基苯甲酸甲酯），國藥集團化學(xué)試劑有限公司；韋氏鹽采用羅志文等[10]的配方；麥胚為市售；空心蓮子草粉自制：采集健康空心蓮子草植株，洗凈，切碎，烘干（60 ℃，72 h），然后用粉碎機將其粉碎至粉末，過60目篩后置于冰箱冷藏（3～5 ℃）備用。

1.4 人工飼料配制方法

按照表1的飼料配方配制3種人工飼料。①按照配方，將各種材料按量稱好備用。②將稱量好的瓊脂粉加入到400 mL去離子水中加熱溶解，再加入山梨酸鉀和尼泊金煮沸1～2 min。③將其他成分放入100 mL去離子水中充分攪拌后加入冷卻至65 ℃的瓊脂液，同時加入空心蓮子草粉，再充分攪拌，之后倒入滅菌后的培養(yǎng)皿中，放入冰箱（3～5 ℃）中冷藏待用。

1.5 昆蟲飼養(yǎng)和觀察記錄方法

將配制好的不同黑點切葉野螟人工飼料切成0.5 cm×0.5 cm的小塊，分別放入24孔養(yǎng)蟲盒中，每孔放入一塊，每盒20塊，對照則放入空心蓮子草的新鮮葉片。試驗設(shè)3次重復(fù)。用小毛筆將孵化2 d的幼蟲移入養(yǎng)蟲盒，每孔一頭。每3 d更換一次人工飼料或空心蓮子草葉片。將養(yǎng)蟲盒放入人工氣候箱[溫度（27±1） ℃，相對濕度70%±5%，光照L/D=13 h/11 h]中。老熟幼蟲化蛹后及時取出稱重，之后放入直徑12 cm的培養(yǎng)皿中，同一養(yǎng)蟲盒的蛹放置于同一個培養(yǎng)皿，再將培養(yǎng)皿放入透明飼養(yǎng)盒（25 cm×28 cm×30 cm，自制，一側(cè)為紗網(wǎng)，其對側(cè)挖孔，孔上附著紗套，以便伸手操作）中。飼養(yǎng)盒中放入用三角瓶（250 mL）水培的空心蓮子草，供羽化后的成蟲在其上產(chǎn)卵及孵化后的幼蟲取食，同時放置浸有1%蜂蜜水的脫脂棉供成蟲補充營養(yǎng)。每天分別于8：00和18：00觀察1次。記錄幼蟲歷期、幼蟲存活數(shù)、化蛹數(shù)、蛹重、蛹歷期、羽化數(shù)（分雌雄）、成蟲壽命、產(chǎn)卵量和孵化出的下一代幼蟲數(shù)等生長發(fā)育和繁殖指標(biāo)。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件在α=0.05水平進行單因素方差分析，多重比較采用LSD（Fishers least significant difference）法；方差分析前進行方差齊性檢驗（Levenes test）；幼蟲存活率、化蛹率和羽化率先進行反正弦平方根轉(zhuǎn)換再統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同飼料配方對黑點切葉野螟生長發(fā)育的影響

由表2可知，3種人工飼料配方中，除配方Ⅲ外，另兩種飼料配方顯著降低了黑點切葉野螟幼蟲的存活率（F3，8=5.213，P<0.05）；人工飼料延長了黑點切葉野螟的幼蟲歷期，3種配方的幼蟲歷期與對照相比均差異顯著（F3，8=4.874，P<0.05）；人工飼料對幼蟲化蛹率沒有顯著影響（F3，8=1.738，P>0.05）；3種人工飼料配方中，除配方Ⅲ外，另兩種飼料配方顯著延長了黑點切葉野螟的蛹期（F3，8=21.422，P<0.05）；配方Ⅰ飼養(yǎng)的黑點切葉野螟蛹重顯著低于其他兩種配方及對照處理（F3，8=4.668，P<0.05），配方Ⅱ和Ⅲ與對照差異不顯著；3種人工飼料配方均顯著降低了黑點切葉野螟的羽化率，但配方Ⅲ的羽化率顯著高于配方Ⅰ（F3，8=8.477，P<0.05）；3種人工飼料配方對黑點切葉野螟的雌雄性比無顯著影響（F3，8=0.792，P>0.05），但顯著降低了黑點切葉野螟的成蟲壽命，其中配方Ⅲ顯著優(yōu)于另兩種配方（F3，8=63.06，P<0.000 1）。

2.2 不同飼料配方對黑點切葉野螟繁殖的影響

由表2可知，3種人工飼料均顯著降低了黑點切葉野螟雌成蟲的產(chǎn)卵量（F3，8=40.290，P<0.000 1）；僅配方Ⅰ降低了下一代的卵孵化率，另兩種配方對此無明顯影響（F3，8=12.158，P>0.05）。

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，黑點切葉野螟在3種人工飼料的飼養(yǎng)下均能完成生活史，其中，配方Ⅲ與采用自然飼料飼養(yǎng)的黑點切葉野螟各項指標(biāo)更為接近。

與采用自然飼料飼養(yǎng)相比，人工飼料飼養(yǎng)的黑點切葉野螟多數(shù)生長發(fā)育和繁殖指標(biāo)受到不同程度的不利影響。比較明顯的是對歷期的影響，人工飼料飼養(yǎng)的幼蟲歷期和蛹期均有所延長。有研究者認為，幼蟲發(fā)育歷期相對較長與飼料配方中維生素C含量有關(guān)，過高或過低均會對此產(chǎn)生不利影響[11，12]。因此，本試驗中人工飼料飼養(yǎng)下幼蟲歷期延長可能是因為維生素C含量不合理，今后的飼料改良應(yīng)當(dāng)加以調(diào)整。其他指標(biāo)中，人工飼料飼養(yǎng)的幼蟲存活率也有所降低，羽化率和單雌產(chǎn)卵量降低更加明顯。其他指標(biāo)，如蛹重、性比和卵孵化率則受到的影響較小。這些生長和繁殖指標(biāo)降低的可能原因，首先是飼料中營養(yǎng)的缺乏或配比的不合理，其次是昆蟲對飼料不取食或取食量少[13]。飼料中缺乏某種必需營養(yǎng)、含有抑制物質(zhì)或者不能被昆蟲消化吸收都會影響到昆蟲的生長發(fā)育和繁殖。而昆蟲對人工飼料不取食或取食量少，則會影響其各項生理活動，畢竟取食是昆蟲獲取營養(yǎng)成分的第一個環(huán)節(jié)。本研究在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，人工飼料對黑點切葉野螟的取食引誘和刺激作用不夠。這可能與人工飼料中含有的取食刺激物質(zhì)不夠有關(guān)[14]。可以在明確昆蟲取食刺激物的基礎(chǔ)上適當(dāng)添加。

目前，在人工飼料研制中，越來越多地引入了目標(biāo)昆蟲的自然寄主成分。如廣聚螢葉甲的飼料配方中加入豚草葉粉[13]；二化螟的人工飼料中加入茭白粉或稻莖粉[15]；斜紋夜蛾的人工飼料中加入木薯葉粉[12]等。本試驗的人工飼料配方中則加入了黑點切葉野螟的最主要寄主空心蓮子草粉。試驗發(fā)現(xiàn)，加入不同含量的空心蓮子草粉人工飼料配方對黑點切葉野螟的生長發(fā)育和繁殖具有一定影響，含量過低則生長發(fā)育和繁殖指標(biāo)較差?？梢?，在人工飼料配方中加入適當(dāng)配比的自然寄主成分對飼料是否成功具有重要意義。但在實踐中也有需要注意的地方，比如自然寄主的成分在不同的生態(tài)型、不同生育期、植株的不同部位具有一定的差異，這都需要在今后的試驗中繼續(xù)探索，使配方更加精細化。

總之，本研究證明采用人工飼料短期飼養(yǎng)黑點切葉野螟是可行的，但飼料配方還需在此基礎(chǔ)上繼續(xù)調(diào)整、優(yōu)化，使生防昆蟲的生長發(fā)育和繁殖在人工飼料的飼養(yǎng)下更加接近其取食自然寄主的水平，以便在冬季黑點切葉野螟自然飼料短缺時作為必需的補充和替代。

參考文獻：

[1] 忻介六，蘇德明.昆蟲、螨類、蜘蛛的人工飼料[M].北京：科學(xué)出版社，1979.

[2] SINGH P，MOORE R F. Handbook of Insect Rearing[M].Amsterdam-Oxford-NewYork-Tokyo：Elsevier Science Publishers BV，1985.

[3] 彩萬志，龐雄飛，花保禎，等.普通昆蟲學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[4] JULIEN M H，SKARRATT B，MAYWALD G F. Potential geographical distribution of alligator weed and its biological control by Agasicles hygrophila[J].Journal of Aquatic Plant Management，1995，33（4）：55-60.

[5] YE W H，LI J，CAO H L，et al. Genetic uniformity of Alternanthera philoxeroides in South China[J].Weed Research，2003， 43：297-302.

[6] TAO Y，CHEN F，WAN K Y，et al. The structural adaptation of aerial parts of invasive Alternanthera philoxeroides to water regime[J].Journal of Plant Biology，2009，52（5）：403-410.

[7] 王 韌，王 遠，張格成，等.空心蓮子草葉甲的寄主專一性測驗[J].生物防治通報，1988，4（1）：14-17.

[8] 馬瑞艷，丁建清，李佰銅，等.蓮草直胸跳甲在不同生態(tài)型空心蓮子草上的化蛹適應(yīng)性[J].中國生物防治，2003，19（2）：54-58.

[9] 王延年，鄭忠慶，周永生.昆蟲人工飼料手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984.

[10] 羅志文，呂冬云，李佳琳.絲帶鳳蝶人工半純飼料的研制與應(yīng)用[J].特種經(jīng)濟動植物，2009（9）：27.

[11] 曹利軍，楊 帆，唐思瑩，等.適合三種鱗翅目昆蟲的一種人工飼料配方[J].應(yīng)用昆蟲學(xué)報，2014，51（5）：1376-1386.

[12] 盧文華，湯忠琦，張維球.斜紋夜蛾半合成人工飼料的研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1986，7（2）：33-42.

[13] 方 杰，朱 麟，楊振德，等.昆蟲人工飼料配方研究概況及問題探討[J].四川林業(yè)科技，2003，24（4）：18-26.

[14] 劉 芳.入侵豚草天敵廣聚螢葉甲半人工飼料配方的研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[15] 劉慧敏，李閃紅，王滿囷，等.二化螟人工飼料研究初報[J].昆蟲知識，2005，42（6）：714-716.