瓜实蝇幼虫人工饲料设计及其优化

王翔韩，吴伟坚*，李梅辉，符悦冠，3

(1．华南农业大学昆虫生态研究室，广州510642;2．广东省植物保护总站，广州510500;3．中国热带农业科学院环境与植物保护研究所，海南儋州571737)

瓜实蝇Bactrocera cucurbitae(Coquillett)俗称针蜂，幼虫称瓜蛆，为双翅目实蝇科果实蝇属昆虫。瓜实蝇起源于印度，目前广泛分布于温带、亚热带和热带的30多个国家和地区;在我国主要分布于福建、海南、广东、广西、贵州、云南、四川、湖南、台湾等地 (张全胜，2002)。瓜实蝇可为害120多种蔬菜和水果，主要是葫芦科和茄科植物，如甜瓜Cucumis melo、南瓜Cucurbita moschata、黄瓜 Cucumis sativus、苦瓜 Momordica charantia、西瓜Citrullus lanatus、茄子Solanum melongena和番茄Lycopersicon esculentum等 (Nishida and Bess，1950;Christenson and Foote，1960)。其雌成虫以产卵器刺入幼瓜表皮内产卵，幼虫孵化后即钻入瓜内取食为害，严重影响瓜果的品质和产量，世界上很多国家和地区都将瓜实蝇列为重要的检疫对象 (李人柯，1997)。

近年来，随着对实蝇的生物学、生理学、生态学、毒力学、病理学、遗传学以及分子生物学等学科领域研究的不断深入和防治技术的发展(梁光红等，2003)，实验室亟需大量健康发育一致的瓜实蝇为试验材料。但是由于自然饲料受季节、容易腐烂变质等因素限制，使得探索瓜实蝇的人工饲料配方，科学人工饲养瓜实蝇，解决瓜实蝇的季节性短缺问题，变得越来越重要。

瓜实蝇幼虫人工饲料的研究，国外研究比较早的是Finney(1956)用新鲜胡萝卜、蔗糖、圆酵母、抗菌素组成的幼虫人工饲料，但是饲料容易被微生物污染;Vargas(1989)以麦麸为介质，添加蔗糖和酵母组成幼虫人工饲料，在世界范围内被用来饲养桔小实蝇和瓜实蝇。Chang(2004)研究以啤酒酵母、蔗糖、抗菌剂和柠檬酸配成液体饲料饲养瓜实蝇，其后他又报道 (Chang，2006)在液体人工饲料里加入麦胚油饲养几种实蝇幼虫，但是这种麦胚油市面上供应不足，价格又相对高。在国内，这方面的研究大多集中于桔小实蝇Bactrocera dorsalis幼虫人工饲料的研究，如袁胜勇等(2003)、高强 (2005)、李丽丽 (2009)等对桔小实蝇幼虫人工饲料的设计和优化。但是针对瓜实蝇幼虫人工饲料的配方却鲜见报道。本研究借鉴桔小实蝇国外比较成熟的配方，选择了四种主要成分，采用4因素3水平的正交试验设计，旨在选出影响瓜实蝇幼虫的关键因子和优化配方。以便为该虫的研究和防治试验提供大量健康的、生理发育进度一致的虫源。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器与设备

GXZ－280B型智能光照培养箱 (宁波东南仪器有限公司，控温精度为 ±0.1℃);Sarlorius BSA224S－CW电子天平 (北京赛多利斯科学仪器有限公司);培养皿 (φ=9cm)。

1.1.2 试剂

酵母粉 (广州金纳生物科技有限公司生产);蔗糖 (佛山市南海区平洲夏西东元食品厂);苯甲酸钠 (国药集团化学试剂有限公司);盐酸 (北京化工厂，分析纯);纤维 (香港骏卓国际有限公司)。

1.1.3 供试虫源

实验室条件下，以南瓜为饲料饲养瓜实蝇，取第四代瓜实蝇产下的卵，待其孵化，挑取初孵幼虫。饲养条件:温度27℃，相对湿度 RH为75～80%，光周期 L∶D 为14∶10。

1.2 试验方法

1.2.1 瓜实蝇幼虫人工饲料基本组成成分的确定

本试验根据瓜实蝇幼虫对营养物质的需求及生活环境的适应性，参考饲养桔小实蝇饲料配方，初步确定瓜实蝇幼虫人工饲料配方如表1。

表1 初步确定的瓜实蝇幼虫人工饲料配方Table 1 Primary composition of artificial diet for larvae of B．cucurbitae

1.2.2 瓜实蝇幼虫人工饲料主要成分的优化筛选

试验选取表1中瓜实蝇幼虫人工饲料配方的四种主要成分:A－南瓜∶玉米粉=1∶1、B－酵母、C－蔗糖、D－苯甲酸钠作为试验因子，每种因子取三个水平进行了交互作用的正交试验设计 (表2)，各因素、水平按正交表L9(34)设计，以选出四种主要成分的最佳用量。以瓜实蝇幼虫的存活率、幼虫历期 (每头幼虫化蛹历期的加权平均值)、老熟幼虫化蛹率、平均蛹重和羽化率作为试验考察指标。幼虫人工饲料主要成分筛选试验在温度27℃，相对湿度为75% ～80%，光周期为14∶10的智能光照培养箱中进行。

1.2.2.1 瓜实蝇幼虫存活率:收集初孵幼虫并接入已制备好的幼虫人工饲料上，饲料盛装在9 cm直径的培养皿中，接虫后盖纱网，用橡皮筋扎好，置于培养箱中进行培养。每种饲料分四次重复，每重复接入100头幼虫。记录下每种饲料上发育至老熟的幼虫数，计算出幼虫的存活率。

1.2.2.2 瓜实蝇幼虫历期测定:在以上幼虫的存活率试验中，观察每头幼虫发育到化蛹所经历的时间，求出其加权平均值即为幼虫发育历期。

1.2.2.3 化蛹率测定:每一饲料下随机抽取100头幼虫用于观察化蛹情况。将其放入含水量为5%～10%的湿沙中，统计蛹数，计算化蛹率。

1.2.2.4 瓜实蝇平均每头蛹重测定:收集不同人工饲料饲养的瓜实蝇蛹，随机抽取100个蛹称其蛹重，求其平均数。

1.2.2.5 羽化率测定:随机抽取100个蛹，将其放入含水量为5%～10%的湿沙中，待其羽化。待所有蛹羽化结束时，计算羽化率。

表2 瓜实蝇幼虫人工饲料主要成分正交试验的因素和水平Table 2 Factors and levels in orthogonal array design foroptimizing artificial diets of B．cucurbitae

1.3 数据统计与分析

试验结果的方差分析在SPSS17.0中的General Linear Model中进行。

2 结果与分析

瓜实蝇幼虫人工饲料主要成分正交实验结果见表3，极差分析见表4。

表3 瓜实蝇幼虫人工饲料主要成分正交试验结果Table 3 Results of orthogonal array design for optimizing artificial diets for larvae of B．cucurbitae

表4 瓜实蝇幼虫人工饲料主要成分正交试验结果的极差分析Table 4 Range analysis of artificial diets for larvae of B．cucurbitae

极差分析显示影响瓜实蝇幼虫存活率的各因素主次关系为B(酵母) ＞C(蔗糖) ＞D(苯甲酸钠)＞A(南瓜∶玉米粉)(表4)。方差分析表明B(酵母)对幼虫存活率的影响各水平间差异显著 (F=9.995．P＜0.05)，因素A、C、D中，各水平间差异不显著 (表5)，与极差分析一致。以幼虫存活率为指标的最好组合是A1B3C1D1。

极差分析表明影响瓜实蝇幼虫历期的各因素主次关系为D(苯甲酸钠) ＞B(酵母) ＞C(蔗糖) ＞A(南瓜:玉米粉)(表4)。方差分析表明B(酵母)各水平间差异显著 (F=5.899，P＜0.05)，D(苯甲酸钠)各水平间差异显著 (F=8.121，P＜0.05)，而 A(南瓜:玉米粉)和 C(蔗糖)各水平间差异不显著 (表5)，与极差分析一致。以幼虫历期为指标的优化组合为A1B3C1D3。

方差分析显示4个试验因素对瓜实蝇平均蛹重和化蛹率影响不显著，所以对4个因素可以根据需要选用，从经济角度考虑，取最小量最合适。

由表4极差分析可知，影响羽化率的各因素主次关系为B(酵母) ＞D(苯甲酸钠) ＞A(南瓜:玉米粉) ＞C(蔗糖)。方差分析表明B(酵母)对羽化率的影响的各水平间差异显著 (F=4.418，P＜0.05)，而A(南瓜:玉米粉)、C(蔗糖)、D(苯甲酸钠)三种成分的各水平差异不显著 (表5)，与极差分析一致。以羽化率为指标初步优化组合是A1B3C1D1。

表5 正交试验Tukey HSD法多重比较Table 5 Tukey HSD multiple comparison for the survival rate of larvae，larval developmental duration and emergence rate

综合考虑瓜实蝇幼虫存活率、幼虫历期、化蛹率、平均每头蛹重和羽化率5个指标可以发现所设计的瓜实蝇幼虫人工饲料四种主要成分对蛹重和化蛹率无显著影响，所以对幼虫存活率、幼虫历期、羽化率三个指标分析得到三个最佳组合方式为:A1B3C1D1、A1B3C1D3、A1B3C1D1。

由于不同指标所对应的方案不同，利用综合平衡法可以得到综合的优化方案。具体过程如下:因素A和因素C对幼虫存活率、幼虫历期、化蛹率、平均蛹重和羽化率影响均不显著，从经济角度考虑，就取最小量，即A1、C1。由于因素B对幼虫存活率、幼虫历期影响极显著，对羽化率影响显著，所以选B3为好。因素D对幼虫历期影响极显著，而对其他4个因素均无显著影响，所以可以取D3。综上所述，最优组合为A1B3C1D3。

3 结论与讨论

本研究表明南瓜∶玉米粉对瓜实蝇幼虫的存活率、幼虫历期、平均每头蛹重、化蛹率、羽化率的影响都未达到显著水平，但有报道显示在橘小实蝇的人工饲养中，玉米粉对桔小实蝇的取食及生长发育有良好的促进作用 (高强，2005)。所以玉米粉对瓜实蝇幼虫的影响还可以做进一步探讨。而南瓜虽是瓜实蝇的天然寄主，但四季都有供应，来源充足，又相对不容易腐烂，还可以完善人工饲料。酵母粉对瓜实蝇幼虫的存活率、幼虫历期影响极显著，对羽化率影响显著，还是瓜实蝇上述指标的关键因子。可见，酵母粉在瓜实蝇幼虫人工饲料中起到相当重要的作用。而蔗糖对瓜实蝇幼虫的五个指标影响均不显著，从本实验的结果来看可能是因为所取用的南瓜和玉米粉中的含糖量能满足瓜实蝇幼虫生长发育的需要。苯甲酸钠对幼虫历期影响极显著，而对于其他四个指标均无影响。防腐剂对蛹重无显著影响与季清娥(季清娥等，2009)报道的桔小实蝇幼虫液体人工饲料中的结果一致。

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