龜紋蝗蟲(chóng)人工飼料的研究

龜紋蝗蟲(chóng)人工飼料的研究

農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的防治是實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)、確?？沙掷m(xù)發(fā)展的有效途徑。對(duì)天敵昆蟲(chóng)的人工飼料的研究是實(shí)現(xiàn)天敵昆蟲(chóng)大規(guī)模飼養(yǎng)的關(guān)鍵。20世紀(jì)60年代開(kāi)始對(duì)于捕食性天敵昆蟲(chóng)人工飼料進(jìn)行了大量的研究,涉及到的天敵昆蟲(chóng)包括鞘翅目、脈翅目、半翅目等多個(gè)目的多種捕食性天敵昆蟲(chóng)。如Atallah和Newson首次成功配制具斑食蚜瓢蟲(chóng)ColeomegillamaculataDeGeer的人工飼料;Racioppi等用半合成的添加肝臟提取物的人工飼料喂養(yǎng)錨斑長(zhǎng)足瓢蟲(chóng)Hippodamiaconvergens;Niijima用雄蜂干粉飼養(yǎng)了多種瓢蟲(chóng);中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所昆蟲(chóng)生理研究室用鮮豬肝、蜂蜜、蔗糖、蜂王漿、維生素E和鮮豬胎盤(pán)配制的人工飼料飼養(yǎng)七星瓢蟲(chóng)Coccinellaseptempunctata;Hagen等用酪蛋白水解物、小麥胚提取物、啤酒酵母提取物、蔗糖、大豆油、卵磷脂、膽固醇、膽堿和抗壞血酸等制成的人工飼料大規(guī)模飼養(yǎng)草蛉Chrysoperlacarnea;趙敬釗等和馬安寧等以啤酒酵母、大豆酶解液、雞蛋黃、蜂蜜及蔗糖為主要成分的人工飼料飼養(yǎng)中華通草蛉Chrysoperlasinica的幼蟲(chóng),以啤酒酵母和蔗糖為主要成分的人工飼料飼養(yǎng)其成蟲(chóng),結(jié)果表明中華大草蛉的幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)均能正常生長(zhǎng)發(fā)育;Cohen用酪蛋白、酵母水解物、膽固醇、蔗糖、玉米油、卵磷脂、維生素和無(wú)機(jī)鹽等制成的半純飼料飼養(yǎng)大眼長(zhǎng)蝽Geocorispunctipes,使之從1齡幼蟲(chóng)發(fā)育致成蟲(chóng);周偉儒等用人工卵(ⅡB型人工飼料,主要成分為啤酒酵母自溶液、大豆水解液、雞蛋黃、蜂蜜、蔗糖和亞油酸)和啤酒酵母液(在酵母粉中加人食糖和水)飼養(yǎng)東亞小花蝽Oriussauteri,結(jié)果發(fā)現(xiàn)人工卵的成蟲(chóng)獲得率為70.80%,啤酒酵母液的成蟲(chóng)獲得率僅為18.2%。而龜紋瓢蟲(chóng)因其食量大、產(chǎn)卵多、適應(yīng)性強(qiáng)、年發(fā)生代數(shù)多等特點(diǎn),具有很大的發(fā)展?jié)摿?。宋慧英等?duì)龜紋瓢蟲(chóng)的人工飼料進(jìn)行了初步研究,但其觀察的時(shí)間較短,如成蟲(chóng)產(chǎn)卵量為10d統(tǒng)計(jì)數(shù),且對(duì)其生長(zhǎng)方面如體重增長(zhǎng)等未做報(bào)道。因此,作者在前人研究基礎(chǔ)上從龜紋瓢蟲(chóng)人工飼料對(duì)其生長(zhǎng)、繁殖等方面進(jìn)行較為全面的研究。1材料和方法1.1棉/棉系ppiiigloperation養(yǎng)殖于上海市浦東郊區(qū)棉田采得龜紋瓢蟲(chóng)Propylaeajaponica(Thunberg),在實(shí)驗(yàn)室用棉蚜AphisgossppiiGlover喂養(yǎng)。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1飼料蔗糖飼料1:鮮豬肝、蜂蜜(5∶1重量比,下同);飼料2:鮮豬肝、蜂蜜、蔗糖(5∶1∶1);飼料3:飼料2+0.5%橄欖油;飼料4:飼料2+0.3%橄欖油;飼料5:飼料2+0.1%橄欖油。將鮮豬肝用組織搗碎機(jī)搗成勻漿,然后按重量比與其他成分混合均勻,配成各組,儲(chǔ)存于冰箱冷凍備用。1.2.2飼養(yǎng)條件及飼養(yǎng)設(shè)置初孵幼蟲(chóng),分別用5種飼料和蚜蟲(chóng)在自制的養(yǎng)蟲(chóng)板單獨(dú)飼養(yǎng),飼養(yǎng)條件為22~24℃、相對(duì)濕度RH70%~80%、光照L16∶D8。每種飼料設(shè)置3組平行,每個(gè)平行組10只瓢蟲(chóng)。每日觀察記錄幼蟲(chóng)發(fā)育進(jìn)度、各齡幼蟲(chóng)的齡期長(zhǎng)短以及存活率等。1.2.3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)將用蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)的新羽化成蟲(chóng)在9cm的培養(yǎng)皿中配對(duì)飼養(yǎng),以用棉蚜喂養(yǎng)的瓢蟲(chóng)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組。剛羽化的成蟲(chóng)用電子天平稱(chēng)其體重,然后每4d稱(chēng)1次體重,連續(xù)稱(chēng)量60d。每種飼料設(shè)20組平行(共20對(duì))。并記錄成蟲(chóng)的交配時(shí)間、產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵量以及卵重。1.2.4增長(zhǎng)率mds體重增長(zhǎng)率以成蟲(chóng)羽化后初始平均重量與實(shí)驗(yàn)后平均重量的差值占初始平均重量的比例來(lái)計(jì)算。體重日增長(zhǎng)率為體重增長(zhǎng)率與達(dá)到最大體重所需天數(shù)的比值來(lái)表示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(Mean±SD)表示。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)先采用SPSSforWindows11.0進(jìn)行單因素方差分析,若存在顯著性差異,則用Duncans多重比較法確定組間差異,顯著水平設(shè)為0.05。2結(jié)果2.1不同添加蔗糖對(duì)飼料1,3,4和5對(duì)充填率的影響通過(guò)對(duì)飼料1和飼料2兩組幼蟲(chóng)發(fā)育歷期的比較,可見(jiàn)添加蔗糖的飼料2與不含蔗糖的飼料1在幼蟲(chóng)的各發(fā)育歷期上沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。僅在整個(gè)發(fā)育歷期上具有顯著差異(P<0.05),飼料2為17.5d,而飼料1為16d;但在存活率上,從表1可見(jiàn)添加蔗糖組(38.46%)要高于不添加蔗糖組(33.33%)。通過(guò)對(duì)飼料2,3,4和5的比較發(fā)現(xiàn),除了第3組(添加0.5%橄欖油)幼蟲(chóng)只能發(fā)育到2齡幼蟲(chóng),不能完成整個(gè)歷期外,其他2組添加橄欖油的實(shí)驗(yàn)組均能完成發(fā)育歷期,并且在各發(fā)育歷期上沒(méi)有顯著差異(P>0.05);在成活率上飼料4(82.35%)要明顯高于飼料5(11.76%),且這2組的整個(gè)發(fā)育歷期要顯著長(zhǎng)于不添加橄欖油的飼料2(P<0.05)。同時(shí),各人工飼料組除了蛹期外,其他蟲(chóng)齡期的時(shí)間均顯著長(zhǎng)于對(duì)照蚜蟲(chóng)組(P<0.05),且成活率也都低于對(duì)照組。2.2家庭體重的變化2.2.1對(duì)體重、日增長(zhǎng)率和所需時(shí)間的影響蚜蟲(chóng)和5種人工飼料對(duì)雌蟲(chóng)生長(zhǎng)的影響如圖1和表2。從圖1可見(jiàn),蚜蟲(chóng)和人工飼料喂養(yǎng)的雌蟲(chóng)體重變化趨勢(shì)基本相似,在剛羽化不久體重急劇增加,然后隨著日齡的增加,體重增幅減緩。在表2中,通過(guò)對(duì)飼料1、2兩組的比較可見(jiàn),添加蔗糖組(飼料2)和無(wú)蔗糖組(飼料1),在體重增長(zhǎng)率上有顯著性差異(P<0.05),分別為58.82%和40.98%,并且飼料2組的體重增長(zhǎng)率基本達(dá)到蚜蟲(chóng)組(67.07%)的水平,二者之間無(wú)顯著性差異(P>0.05);在其他幾項(xiàng)如體重日增長(zhǎng)率、達(dá)到最大體重所需時(shí)間上,飼料1、2組以及對(duì)照蚜蟲(chóng)組均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。對(duì)添加橄欖油組(3,4,5組)和未添加橄欖油組(2組)的比較發(fā)現(xiàn),添加橄欖油組(3,4,5組)的體重增長(zhǎng)率(39.12%,42.18%和42.47%)要顯著小于未添加橄欖油組(2組)(58.82%)和蚜蟲(chóng)對(duì)照組(67.01%)(P<0.05);而在體重日增長(zhǎng)率和達(dá)到最大體重所需時(shí)間上,添加橄欖油組和未添加組以及蚜蟲(chóng)組之間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。2.2.2雄蟲(chóng)與宿主的體重增長(zhǎng)所需時(shí)間比較從圖2和表3中可見(jiàn)蚜蟲(chóng)和5種人工飼料對(duì)龜紋瓢蟲(chóng)雄蟲(chóng)生長(zhǎng)的影響。雄蟲(chóng)的體重變化趨勢(shì)與雌蟲(chóng)基本相似,都是在羽化的最初幾天,體重顯著增加;但雄蟲(chóng)在體重增長(zhǎng)率上要明顯小于雌蟲(chóng),而達(dá)到最大體重所需時(shí)間則短于雌蟲(chóng)。在表3中,通過(guò)對(duì)飼料1(無(wú)蔗糖)、飼料2(有蔗糖)2組的比較以及對(duì)有無(wú)橄欖油即3、4、5組與2組的比較發(fā)現(xiàn),除了對(duì)照蚜蟲(chóng)組的體重增長(zhǎng)率(55.73%)顯著高于各人工飼料組(P<0.05)外,各人工飼料組之間以及人工飼料組與蚜蟲(chóng)對(duì)照組之間在體重增長(zhǎng)率、日體重增長(zhǎng)率以及達(dá)到最大體重所需時(shí)間上均無(wú)顯著差異(P>0.05)。2.3飼料對(duì)紅酵母蝦產(chǎn)卵的影響圖3顯示了5種飼料和蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)的龜紋瓢蟲(chóng)雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量隨日齡的變化。從圖3中可見(jiàn),用蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)的瓢蟲(chóng)從第10天開(kāi)始出現(xiàn)產(chǎn)卵高峰期,并持續(xù)20多天,平均日產(chǎn)卵量在20粒左右;而人工飼料喂養(yǎng)組的平均日產(chǎn)卵量要顯著低于用蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)組,其最高的平均日產(chǎn)卵量出現(xiàn)在添加橄欖油組,為6.81粒,遠(yuǎn)小于蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)組最高平均日產(chǎn)卵量28粒。并且在產(chǎn)卵高峰期上各組之間也有明顯差異,蚜蟲(chóng)組的產(chǎn)卵前期較短,高峰期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),有一個(gè)明顯較長(zhǎng)的高峰期;飼料1組的產(chǎn)卵前期較長(zhǎng),產(chǎn)卵高峰期出現(xiàn)偏后;飼料2組的平均日產(chǎn)卵量比較均衡,無(wú)明顯的高峰期;而添加橄欖油的飼料組(飼料3、4和5組)的產(chǎn)卵高峰期成雙峰型,分別在第10天和第50天左右形成2個(gè)產(chǎn)卵高峰期。表4則列出了人工飼料和蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)組與產(chǎn)卵相關(guān)的幾項(xiàng)指標(biāo)。從表4可見(jiàn),在產(chǎn)卵百分率上,添加蔗糖組(飼料2組)(100%)要高于不添加蔗糖組(飼料1組)(90%),并且飼料2組的平均總產(chǎn)卵量要顯著高于飼料1組(P<0.05),二者分別為215.53粒/頭、114.78粒/頭。而在交配時(shí)間、產(chǎn)卵前期和卵重上,飼料1組和飼料2組均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。除了飼料1組稍低外(90.00%),其他各人工飼料組與蚜蟲(chóng)組無(wú)顯著差異;對(duì)于添加橄欖油組(飼料3、4和5組)和未添加橄欖油組(飼料2組)的比較,從表4中可見(jiàn),在產(chǎn)卵前期上飼料4組(5.31d)要顯著低于飼料2組(9.00d)(P<0.05),并且飼料3、4組的產(chǎn)卵前期已達(dá)到蚜蟲(chóng)組的水平(5.25d),無(wú)顯著差異(P>0.05),而在其他指標(biāo)上添加橄欖油組與未添加橄欖油組無(wú)顯著性差異(P>0.05)。除了在平均總產(chǎn)卵量和交配時(shí)間上蚜蟲(chóng)組與人工飼料組存在顯著性差異(P<0.05),分別為930粒/頭和3.29d,在其它幾項(xiàng)指標(biāo)上則無(wú)顯著性差異。3人工飼料對(duì)龜紋昆蟲(chóng)的飼養(yǎng)效果1966年Atallah和Newson對(duì)具斑食蚜瓢蟲(chóng)首次配制人工飼料成功,說(shuō)明此類(lèi)捕食性昆蟲(chóng)可以憑借蚜蟲(chóng)等天然餌料以外的物質(zhì)完成生長(zhǎng)發(fā)育。此后,一些學(xué)者對(duì)昆蟲(chóng)的人工飼料進(jìn)行了許多研究。如Racioppi等用半合成的添加肝臟提取物的人工飼料喂養(yǎng)錨斑長(zhǎng)足瓢蟲(chóng);除了肝臟作為飼養(yǎng)瓢蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源外,Niijima用雄蜂干粉成功飼養(yǎng)了多種瓢蟲(chóng),并可持續(xù)幾代;Hagen等成功的用石蠟封裝的人工飼料喂養(yǎng)草蛉;后來(lái)在大規(guī)模飼養(yǎng)草蛉時(shí)對(duì)微囊中的成分進(jìn)行了改善包括:酪蛋白水解物、小麥胚提取物、啤酒酵母提取物、蔗糖、大豆油、卵磷脂、膽固醇、膽堿和抗壞血酸;半翅目的大眼長(zhǎng)蝽也成功進(jìn)行人工飼養(yǎng)。而國(guó)內(nèi)對(duì)于昆蟲(chóng)的人工飼養(yǎng)所用的材料也主要是豬肝和雄蜂蛹2種。如中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所昆蟲(chóng)生理研究室用鮮豬肝、蜂蜜和蔗糖等為基礎(chǔ)的幾種代飼料,均能使七星瓢蟲(chóng)產(chǎn)卵,其營(yíng)養(yǎng)成分大體能滿(mǎn)足卵巢發(fā)育成熟的需求;另外,近年來(lái)赤眼蜂大量繁殖獲得成功,人造卵赤眼蜂蛹或柞蠶卵赤眼蜂蛹可大量獲得。有人提出以赤眼蜂蛹飼養(yǎng)瓢蟲(chóng),孫毅報(bào)道人工卵赤眼蜂蛹基本上能滿(mǎn)足七星瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育,但發(fā)育歷期比取食蚜蟲(chóng)的對(duì)照有所延長(zhǎng),成蟲(chóng)產(chǎn)卵前期延長(zhǎng),產(chǎn)卵率和孵化率低于蚜蟲(chóng)對(duì)照。由此可見(jiàn),雖然對(duì)捕食性天敵昆蟲(chóng)的人工飼料研究由來(lái)已久,有些天敵昆蟲(chóng)也已成功人工飼養(yǎng),但其人工飼料對(duì)天敵昆蟲(chóng)的飼養(yǎng)效果仍不是很理想。即使在某些指標(biāo)上能達(dá)到或接近取食天然獵物的水平,但在一些關(guān)鍵指標(biāo)上仍與野生昆蟲(chóng)有一定差距。如陳志輝、欽俊德報(bào)道以豬肝-蔗糖為基礎(chǔ)飼料飼養(yǎng)七星瓢蟲(chóng)成蟲(chóng),添加0.1%橄欖油和保幼激素類(lèi)似物ZR512的人工飼料,產(chǎn)卵率能達(dá)到96.7%,產(chǎn)卵前期為8d左右。如果在此基礎(chǔ)上分別添加1%的玉米油或豆油,能促進(jìn)雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量的進(jìn)一步增加。雖然在體重、產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵率三方面都達(dá)到或接近取食蚜蟲(chóng)時(shí)的水平,但在產(chǎn)卵量還僅為取食蚜蟲(chóng)時(shí)的1/2。人工飼料對(duì)天敵昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)生長(zhǎng)的影響,前人研究相對(duì)較少。本研究初步探討5種人工飼料對(duì)龜紋瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育歷期的影響。結(jié)果顯示人工飼料喂養(yǎng)幼蟲(chóng)的發(fā)育歷期要明顯長(zhǎng)于蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)組。添加橄欖油后發(fā)育歷期明顯增長(zhǎng),添加0.3%的橄欖油能顯著提高幼蟲(chóng)的成活率,而過(guò)多或過(guò)少的橄欖油對(duì)幼蟲(chóng)的成活率都有不利的影響。結(jié)果表明在龜紋瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)期橄欖油雖然使幼蟲(chóng)發(fā)育歷期延長(zhǎng),但卻能極大提高其成活率。由此可見(jiàn),在龜紋瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)期,飼料中添加合適比例的脂類(lèi)是幼蟲(chóng)發(fā)育所必需的,脂類(lèi)在幼蟲(chóng)蛻皮、化蛹等過(guò)程中起著重要的作用,當(dāng)飼料中缺乏脂類(lèi)時(shí),幼蟲(chóng)則表現(xiàn)出相應(yīng)的生理缺陷。這與前人對(duì)其他昆蟲(chóng)如七星瓢蟲(chóng)的研究結(jié)果類(lèi)似,同時(shí)研究還表明蔗糖也有一定提高幼蟲(chóng)成活率的作用。在龜紋瓢蟲(chóng)雌雄蟲(chóng)生長(zhǎng)方面,用人工飼料和用蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)組的體重變化趨勢(shì)相同,體重增長(zhǎng)在剛羽化后幾天內(nèi)最顯著,然后體重增長(zhǎng)變緩,這與其取食量密切相關(guān),由于在羽化初期取食急劇增加,然后逐漸減小(相關(guān)結(jié)果待發(fā)表)。而在各人工飼料中,添加蔗糖能顯著提高雌蟲(chóng)的體重增長(zhǎng)率而對(duì)雄蟲(chóng)作用不顯著,這可能與雌雄蟲(chóng)體內(nèi)的消化酶活性有關(guān)。而添加橄欖油則對(duì)體重的增長(zhǎng)效果不明顯。本研究表明,在雌蟲(chóng)繁殖特性上,蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)組有明顯的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的產(chǎn)卵高峰期,而人工飼料的產(chǎn)卵高峰期持續(xù)時(shí)間較短,并且出現(xiàn)時(shí)間較晚或分為2個(gè)高峰期,這可能是由于人工飼料的營(yíng)養(yǎng)組成差于棉蚜,因此一個(gè)產(chǎn)卵高峰期過(guò)后龜紋瓢蟲(chóng)需要較長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)分積累才能出現(xiàn)另一個(gè)產(chǎn)卵高峰,而不能像蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)組那樣能保持較長(zhǎng)時(shí)間的產(chǎn)卵高峰。同時(shí)研究也表明,添加0.3%的橄欖油能顯著縮短龜紋瓢蟲(chóng)的產(chǎn)卵前期,幾乎達(dá)到蚜蟲(chóng)喂養(yǎng)組的水平,這與陳志輝等在七星瓢蟲(chóng)中的研究結(jié)果相似。并且添加蔗糖在一定程度也能縮短產(chǎn)卵前期,同時(shí)還能顯著增長(zhǎng)龜紋瓢蟲(chóng)的產(chǎn)卵量,這主要與蔗糖的