人工饲料对黑点切叶野螟生长发育和繁殖的影响

褚世海 丛胜波 侯有明

摘要：为了解决黑点切叶野螟（Herpetogramma basalis）自然饲料季节性短缺问题，设计了3种人工饲料配方，以自然寄主空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）为对照，在室内研究了人工饲料对生防昆虫黑点切叶野螟生长发育和繁殖的影响。结果表明，黑点切叶野螟在人工饲料饲养下可以完成生活史，但大多数生长发育指标和繁殖指标受到影响。其中，3种配方的人工饲料饲养的幼虫历期均有所延长、羽化率降低、成虫寿命缩短、单雌产卵量降低；配方Ⅰ和Ⅱ饲养的幼虫存活率明显降低，蛹期延长；配方Ⅰ饲养的昆虫蛹重和下一代卵孵化率明显低于对照；化蛹率和雌雄性比未受影响。3种饲料配方中，配方Ⅲ在本试验中表现最优，应在此基础上继续优化配方，以保证在冬季自然饲料短缺时作替代饲料。

关键词：黑点切叶野螟（Herpetogramma basalis）；人工饲料；空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）；生长发育；繁殖

中图分类号：S433.4 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）20-0076-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.20.016 开放科学（资源服务）标识码（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

昆蟲人工饲料是与天然食料相对应的一个名称，通常指利用各种营养成分和辅助成分人工配制的饲料。人工饲料不仅可解决昆虫天然食料的季节性短缺问题，且易于管理，使用合适的人工饲料可以得到发育整齐、生理指标一致的大量虫源[1，2]。目前，随着昆虫学的发展，昆虫生理、昆虫毒理、昆虫病理、辐射不育、化学不育、天敌释放等各方面的研究都需要供应大量生理指标一致的昆虫，这就促进了人工饲料研究的迅速发展，利用人工饲料饲养昆虫现已成为昆虫学研究及害虫防治的基本技术之一[3]。本试验研究的人工饲料针对的对象为黑点切叶野螟[Herpetogramma basalis（Walker，1866）（Lepidoptera：Crambidae）]，是一种用于防控外来入侵杂草空心莲子草[Alternanthera philoxeroides（Mart.） Griseb.]的生防昆虫。空心莲子草是一种水陆两生型多年生杂草，起源于南美洲，已入侵除非洲外的所有大陆[4]。该物种于20世纪30年代侵入中国，并迅速扩散[5]。作为一种入侵能力极强的物种，空心莲子草带来了多方面的危害，例如降低作物产量、堵塞水渠河道、污染水体环境、破坏生物多样性[4，6]。因此，采用各种手段对空心莲子草进行有效防控成为重要课题。其中，利用生防昆虫是一种既经济又生态友好的方法，20世纪80年代从美国引进莲草直胸跳甲[Agasicles hygrophila（Selman & Vogt）（Coleoptera：Chrysomelidae）]在水生型空心莲子草的防控上取得成功[7，8]。本试验采用的黑点切叶野螟为从湖北省武汉市筛选的针对旱生型空心莲子草的生防昆虫，野外释放及室内试验表明其对空心莲子草具有一定的生防潜力。但冬季天然寄主食料的短缺影响了该生防昆虫的饲养，从而不能保证次年野外释放的虫口数量。本试验的目的就在于研制合适的人工饲料配方，以解决黑点切叶野螟季节性天然食料短缺问题。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

供试昆虫黑点切叶野螟采集于湖北省武汉市的野外自然寄主空心莲子草上，已在实验室和温室饲养多代，试验采用室内饲养的同一批幼虫。

1.2 仪器设备

电热鼓风干燥箱，HN101-1型，南通沪南科学仪器有限公司；中草药粉碎机，FW177型，天津市泰斯特仪器有限公司；分样筛，60目，浙江上虞市金鼎标准筛具厂；直冷式电子式电冰箱，GR-213PVQ型，泰州乐金电子冷机有限公司。

1.3 人工饲料配方设计

在前期预试验筛选的基础上，参考王延年等[9]在其他鳞翅目昆虫上的配方，设计人工饲料配方。具体配比见表1。

其中，各种试剂和配料来源如下：酵母，北京双旋微生物培养基制品厂；蔗糖，天津市盛淼精细化工有限公司；蜂蜜，浙江喜传天下食品有限公司；黄豆粉，武汉君和粮业经贸有限公司；干酪素，国药集团化学试剂有限公司；维生素C，国药集团化学试剂有限公司；琼脂粉，武汉市华顺生物技术有限公司；山梨酸钾，浙江保圣配料有限公司；尼泊金（对羟基苯甲酸甲酯），国药集团化学试剂有限公司；韦氏盐采用罗志文等[10]的配方；麦胚为市售；空心莲子草粉自制：采集健康空心莲子草植株，洗净，切碎，烘干（60 ℃，72 h），然后用粉碎机将其粉碎至粉末，过60目筛后置于冰箱冷藏（3～5 ℃）备用。

1.4 人工饲料配制方法

按照表1的饲料配方配制3种人工饲料。①按照配方，将各种材料按量称好备用。②将称量好的琼脂粉加入到400 mL去离子水中加热溶解，再加入山梨酸钾和尼泊金煮沸1～2 min。③将其他成分放入100 mL去离子水中充分搅拌后加入冷却至65 ℃的琼脂液，同时加入空心莲子草粉，再充分搅拌，之后倒入灭菌后的培养皿中，放入冰箱（3～5 ℃）中冷藏待用。

1.5 昆虫饲养和观察记录方法

将配制好的不同黑點切叶野螟人工饲料切成0.5 cm×0.5 cm的小块，分别放入24孔养虫盒中，每孔放入一块，每盒20块，对照则放入空心莲子草的新鲜叶片。试验设3次重复。用小毛笔将孵化2 d的幼虫移入养虫盒，每孔一头。每3 d更换一次人工饲料或空心莲子草叶片。将养虫盒放入人工气候箱[温度（27±1） ℃，相对湿度70%±5%，光照L/D=13 h/11 h]中。老熟幼虫化蛹后及时取出称重，之后放入直径12 cm的培养皿中，同一养虫盒的蛹放置于同一个培养皿，再将培养皿放入透明饲养盒（25 cm×28 cm×30 cm，自制，一侧为纱网，其对侧挖孔，孔上附着纱套，以便伸手操作）中。饲养盒中放入用三角瓶（250 mL）水培的空心莲子草，供羽化后的成虫在其上产卵及孵化后的幼虫取食，同时放置浸有1%蜂蜜水的脱脂棉供成虫补充营养。每天分别于8：00和18：00观察1次。记录幼虫历期、幼虫存活数、化蛹数、蛹重、蛹历期、羽化数（分雌雄）、成虫寿命、产卵量和孵化出的下一代幼虫数等生长发育和繁殖指标。

1.6 数据统计分析

数据采用SPSS 19.0软件在α=0.05水平进行单因素方差分析，多重比较采用LSD（Fishers least significant difference）法；方差分析前进行方差齐性检验（Levenes test）；幼虫存活率、化蛹率和羽化率先进行反正弦平方根转换再统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同饲料配方对黑点切叶野螟生长发育的影响

由表2可知，3种人工饲料配方中，除配方Ⅲ外，另两种饲料配方显著降低了黑点切叶野螟幼虫的存活率（F3，8=5.213，P<0.05）；人工饲料延长了黑点切叶野螟的幼虫历期，3种配方的幼虫历期与对照相比均差异显著（F3，8=4.874，P<0.05）；人工饲料对幼虫化蛹率没有显著影响（F3，8=1.738，P>0.05）；3种人工饲料配方中，除配方Ⅲ外，另两种饲料配方显著延长了黑点切叶野螟的蛹期（F3，8=21.422，P<0.05）；配方Ⅰ饲养的黑点切叶野螟蛹重显著低于其他两种配方及对照处理（F3，8=4.668，P<0.05），配方Ⅱ和Ⅲ与对照差异不显著；3种人工饲料配方均显著降低了黑点切叶野螟的羽化率，但配方Ⅲ的羽化率显著高于配方Ⅰ（F3，8=8.477，P<0.05）；3种人工饲料配方对黑点切叶野螟的雌雄性比无显著影响（F3，8=0.792，P>0.05），但显著降低了黑点切叶野螟的成虫寿命，其中配方Ⅲ显著优于另两种配方（F3，8=63.06，P<0.000 1）。

2.2 不同饲料配方对黑点切叶野螟繁殖的影响

由表2可知，3种人工饲料均显著降低了黑点切叶野螟雌成虫的产卵量（F3，8=40.290，P<0.000 1）；仅配方Ⅰ降低了下一代的卵孵化率，另两种配方对此无明显影响（F3，8=12.158，P>0.05）。

3 小结与讨论

试验结果表明，黑点切叶野螟在3种人工饲料的饲养下均能完成生活史，其中，配方Ⅲ与采用自然饲料饲养的黑点切叶野螟各项指标更为接近。

与采用自然饲料饲养相比，人工饲料饲养的黑点切叶野螟多数生长发育和繁殖指标受到不同程度的不利影响。比较明显的是对历期的影响，人工饲料饲养的幼虫历期和蛹期均有所延长。有研究者认为，幼虫发育历期相对较长与饲料配方中维生素C含量有关，过高或过低均会对此产生不利影响[11，12]。因此，本试验中人工饲料饲养下幼虫历期延长可能是因为维生素C含量不合理，今后的饲料改良应当加以调整。其他指标中，人工饲料饲养的幼虫存活率也有所降低，羽化率和单雌产卵量降低更加明显。其他指标，如蛹重、性比和卵孵化率则受到的影响较小。这些生长和繁殖指标降低的可能原因，首先是饲料中营养的缺乏或配比的不合理，其次是昆虫对饲料不取食或取食量少[13]。饲料中缺乏某种必需营养、含有抑制物质或者不能被昆虫消化吸收都会影响到昆虫的生长发育和繁殖。而昆虫对人工饲料不取食或取食量少，则会影响其各项生理活动，毕竟取食是昆虫获取营养成分的第一个环节。本研究在试验过程中发现，人工饲料对黑点切叶野螟的取食引诱和刺激作用不够。这可能与人工饲料中含有的取食刺激物质不够有关[14]。可以在明确昆虫取食刺激物的基础上适当添加。

目前，在人工饲料研制中，越来越多地引入了目标昆虫的自然寄主成分。如广聚萤叶甲的饲料配方中加入豚草叶粉[13]；二化螟的人工饲料中加入茭白粉或稻茎粉[15]；斜纹夜蛾的人工饲料中加入木薯叶粉[12]等。本试验的人工饲料配方中则加入了黑点切叶野螟的最主要寄主空心莲子草粉。试验发现，加入不同含量的空心莲子草粉人工饲料配方对黑点切叶野螟的生长发育和繁殖具有一定影响，含量过低则生长发育和繁殖指标较差。可见，在人工饲料配方中加入适当配比的自然寄主成分对饲料是否成功具有重要意义。但在实践中也有需要注意的地方，比如自然寄主的成分在不同的生态型、不同生育期、植株的不同部位具有一定的差异，这都需要在今后的试验中继续探索，使配方更加精细化。

总之，本研究证明采用人工饲料短期饲养黑点切叶野螟是可行的，但饲料配方还需在此基础上继续调整、优化，使生防昆虫的生长发育和繁殖在人工饲料的饲养下更加接近其取食自然寄主的水平，以便在冬季黑点切叶野螟自然饲料短缺时作为必需的补充和替代。

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