蛋白质对橘小实蝇生殖的影响

杜迎刚 +季清娥 陈家骅++赖钟雄

摘要：通过调整饲喂含酵母蛋白人工饲料的天数，观察蛋白质对橘小实蝇生殖器官发育及交配、产卵的影响。结果表明：（1）随着人工饲料提供天数的增加，橘小实蝇精巢颜色加深变快，周围脂肪体出现的日龄早、数量增多。（2）橘小实蝇卵巢发育、交配和产卵对蛋白质有致病依赖性。在提供人工饲料少于2 d的情况下，卵巢发育不明显；在不提供人工饲料的情况下，橘小实蝇交配次数仅为16.666 7次，且没有产卵现象。（3）4日龄是橘小实蝇对蛋白质需求的关键日龄。在提供人工饲料3 d的情况下，后期未见成熟卵；从4日龄开始提供人工饲料的情况下，除有极个别个体发生卵巢不对称发育外，交配日龄和产卵日龄也发生相应推迟。（4）橘小实蝇卵巢发育对蛋白缺乏有一定的耐受性。在羽化第4天才开始持续提供人工饲料的情况下，未发现蛋白质对卵巢发育速度的影响；从第8天才开始持续提供人工饲料的情况下，卵巢还能部分发育和产卵。

关键词：橘小实蝇；蛋白质；卵巢；精巢；脂肪体；生殖器官；交配；产卵

中图分类号： S433.89文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）04-0073-03

橘小实蝇[Bactrocera dorsalis （Hendel）]，别称东方果实蝇、黄苍蝇，属双翅目（Diptera）果实蝇科（Tetriphitidae），是外来危险性害虫之一，原产于印度和马来半岛，在我国的福建、海南、广东、广西、湖南、贵州、云南、四川等省（市、区）猖獗为害，给柑橘、番石榴、洋桃、芒果等46个科250多种果树、蔬菜和花卉的生产造成毁灭性打击[1-2]。

实蝇的主要防治措施有物理防治（清洁田园）、常规化学农药防治和性诱灭雄、食物诱杀和生物防治（释放寄生蜂和不育雄虫）。其中，蛋白诱剂诱杀不污染环境，效果理想[3-4]，逐渐成为一项重要的实蝇防治措施。为了指导蛋白诱剂改进及实蝇大量饲养人工饲料的改良，本试验对蛋白质在橘小实蝇生殖器官发育、交配和产卵中的作用进行了研究。

1材料与方法

1.1橘小实蝇

来自于福建农林大学益虫研究所2002年建立的室内饲养种群，约第52代；在橘小实蝇室内种群产卵的前、中期（8～14日龄）采卵，将卵铺在人工饲料上直至发育到老熟幼虫，然后收集发育较一致的老熟幼虫使其在沙中化蛹，作为本试验用虫。饲养条件为温度（25±1） ℃，光—暗周期12 h—12 h，湿度（75±10）%。

1.2养虫笼

30 cm×30 cm×30 cm不锈钢骨架外加100目尼龙纱网罩。

1.3饲料

蔗糖、人工饲料（酵母 ∶[KG-*3]蔗糖=1 ∶[KG-*3]3，可为橘小实蝇生长发育提供优质蛋白质）。

1.4蛋白质对橘小实蝇性器官发育的影响

橘小实蝇羽化前2 d，称取等量蛹于2个养虫笼中。待橘小实蝇羽化后2 h，取雌雄各20头解剖观察生殖器官发育情况，同时一笼给予蔗糖和水，另一笼给予人工饲料和水。于2日龄开始，每笼取雌雄橘小实蝇各50头/d于新笼中，喂蔗糖的改喂人工饲料，喂人工饲料的改喂蔗糖。从第3天起每笼解剖雌雄各20头/d，观察生殖器官的发育情况，13 d后结束试验。

1.5不同营养条件对橘小实蝇交配和产卵的影响

羽化当天取橘小实蝇12笼，每笼雌雄各50头，3笼为1个处理，分别饲喂蔗糖、人工饲料、前4 d喂蔗糖后改喂人工饲料、前4 d喂人工饲料后改喂蔗糖。从第3天起，每天17：30—23：00观察交配情况；同时每笼上方放3块5 cm×5 cm 的产卵布，每24 h记录产卵情况并加新的产卵布，18 d后结束试验。

1.6统计方法

数据处理采用Excel 2003统计分析软件。

2结果与分析

2.1蛋白质对橘小实蝇性器官发育的影响

只提供蔗糖的条件下，精巢颜色由刚羽化2 h的极少部分浅黄色经3日龄大部分黄色到5日龄后的黄色变化过程，从5日龄开始精巢周围才有少量脂肪积累，且随着日龄的增加变化不明显；在一直提供人工饲料（蛋白质）的条件下，橘小实蝇精巢颜色由刚羽化2 h的极少部分浅黄色到2日龄的大部分黄色、4日龄黄色的变化过程，但从3日龄开始精巢周围出现脂肪体，且到9、10日龄达到最高。从羽化开始，连续提供人工饲料少于2 d的情况下，在试验期间橘小实蝇卵巢在形态上看不出发育的痕迹；连续提供3 d人工饲料的情况下，后期未见成熟卵；连续提供4 d人工饲料的情况下，卵巢体积增大不明显且内部卵很少，并在6日龄时发现个别个体出现未成熟卵被吸收的现象，仅25%左右的实蝇后期有少量成熟卵；连续提供人工饲料5 d的情况下，60%的实蝇后期有一定数量的成熟卵，但未成熟卵和脂肪体很少。在一直提供人工饲料的条件下，橘小实蝇卵巢从3日龄开始体积变大（约是1日龄的1.5倍），并开始有脂肪的沉积，4日龄卵巢明显增大，6日龄的卵巢周围有大量脂肪体，7、8日龄有成熟卵，脂肪进一步增加且9、10日龄达到最高。10日龄很难解剖到完整的卵巢，卵巢体积几乎占据整个膨大的腹腔，11、12日龄卵巢体积减小，内部成熟卵变少，未成熟卵排列不紧密，13日龄的卵巢未成熟卵排列紧密，数目较12日龄多（图1）。在羽化第4天才开始提供人工饲料的情况下，卵巢仍能正常发育，但极个别个体出现卵巢不对称发育现象。从羽化第5天开始持续提供人工飼料的情况下，出现卵巢中卵变少、卵巢体积变小现象（最大时体积约为一直提供人工饲料组卵巢体积的80%左右），在第8天才开始提供人工饲料的情况下卵巢发育变慢，卵巢体积进一步变小，内部卵也进一步减少。

2.2不同营养对橘小实蝇交配和产卵的影响

一直饲喂人工饲料的情况下，橘小实蝇在5日龄时有交配现象，8、9日龄达到交配高峰；只饲喂蔗糖的情况下，9日龄时才发现有交配现象；4 d后改喂蔗糖的实蝇也是5日龄有交配现象，但与一直提供人工饲料组相比，交配次数明显减少；而4 d后改喂人工饲料的实蝇与一直人工饲料的实蝇相比，开始交配日龄和交配高峰日龄都发生了相应推迟。

一直喂人工飼料的实蝇在7日龄时有产卵动作，在12日龄时达到产卵高峰；仅喂蔗糖的实蝇在试验期间内未发现有产卵动作；4 d后改喂人工饲料实蝇产卵高峰为17日龄，产卵总量有一定减少，与提供人工饲料组相比，实蝇产卵量在日龄间差异变小，但在个体间差异增大。4 d后改为蔗糖实蝇产卵数量很少，23日龄最多，也仅为7.6667粒。

3讨论

在不提供人工饲料（蛋白质）的情况下，橘小实蝇在试验期间仅交配了16.666 7次，且没有产卵现象；前4 d提供蛋白质的条件下，橘小实蝇一共交配了27.666 7次，产卵量为31666 7粒；而一直喂人工饲料的实蝇一共交配了101.333 3次，产卵量为3 337.333 3粒，交配次数是前4 d提供蛋白质的3.662 6倍，产卵量是105.389 4倍。说明蛋白质对橘小实蝇交配和产卵都产生致命影响，蛋白质对橘小实蝇的生殖是必需的。同时，从图2、图3也可以看出，在喂人工饲料组实蝇第2次交配高峰发生在11、12日龄，而只喂蔗糖的实蝇没有二次交配现象，说明实蝇二次交配与营养条件和产卵与否有关；但第1次交配对产卵量影响较第2次大，据此推测在田

间食物条件[5]和环境条件复杂的情况下，橘小实蝇大多不存在二次交配现象。

在羽化第4天才开始提供人工饲料的情况下，除极个别个体发现卵巢不对称发育外，未发现蛋白质对卵巢发育速度的影响，说明橘小实蝇对蛋白质缺乏有一定的耐受能力。但从羽化第5天开始才提供人工饲料的情况下，出现卵巢中卵变少、卵巢体积变小现象，也说明4日龄是橘小实蝇发育的关键日龄，这与Roberts等的研究[6-7]一致。只提供2 d或3 d蛋白质的情况下，后期未见成熟卵；提供4 d蛋白质的情况下，可有25%左右的实蝇后期有少量成熟卵；饲喂蛋白质5 d的情况下，60%的实蝇后期有较多成熟卵，但未成熟卵几乎没有，脂肪也较少。说明实蝇后期蛋白质摄入不足，严重影响产卵量及产卵期，也进一步说明4日龄是橘小实蝇发育的关键日龄。在第8天才开始提供蛋白质的情况下卵巢发育变慢，卵巢体积变小，内部卵减少，说明缺少蛋白质会延长橘小实蝇的产卵前期，明显减少交配次数和产卵量，这与Epsky等的研究[8-9]相符合。

[JP3]实蝇一生中花费大量时间寻求食物[10]，食物的质量对其寿命和繁殖产生显著影响[5，11]，其中糖类是生命活动维持物质，蛋白质是繁殖必需物质。田间自然条件下，实蝇的食物匮乏，所以在实蝇活动区喷洒蛋白诱剂，可以达到理想的防治效果。[JP]

参考文献：

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[2]杜迎刚，季清娥，陈家骅，等. 橘小实蝇触角感器超微结构及蛋白感受功能[J]. 福建林学院学报，2008，28（3）：229-232.

[3]Houston W W K. Fluctuations in numbers and the significance of the sex ratio of the Mexican fruit fly，Anastrepha ludens，caught in McPhail traps[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata，1981，30（2）：140-150.

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[5]Hendrichs J，Lauzon C R，Cooley S S，et al. Contribution of natural food source to adult longevity and fecundity of Rhagoleis pomonella （Diptera：Tephritidae）[J]. Annals of the Entomological Society of America，1993，86（3）：250-264.

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[7]杜迎刚，陈家骅，季清娥，等. 橘小实蝇对蛋白和糖的反应[J]. 福建农林大学学报（自然科学版），2007，36（4）：357-360.

[8]Epsky N D，Heath R R，Sivinski J M，et al. Evaluation of protein bait formulations for the Caribbean fruit fly（Diptera：Tephritidae）[J]. Florida Entomologist，1993，76（4）：626-635.

[9]Strangways-Dixon J. The relationship between nutrition，hormones，and reproduction in the blowfly Calliphora erythriocephala （Meig.）. Ⅰ. Selective feeding in relation to the reproductive cycle，the corpus allatum volume，and fertilization[J]. Journal of Experimental Biology，1961，38：225-235.

[10]Prokop R J，Roitberg B D. Fruit fly foraging behavior[M]//Robinson A S，Wandemberg C A，Rieger E E，et al. Fruit flies：their biology，natural enemies and control. Amsterdam：Elsevier，1989.

[11]Webster R P，Stoffolano J G，Prokopy R J. Long-term intake of protein and sucrose in relation to reproductive behavior of wild and laboratory cultured Rhagoletis pomonella[J]. Annals of the Entomological Society of America，1979，72（1）：41-46.