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狭翅大刀螳室内生物学特性及饲养研究

2020-03-15王勇强陈祥盛李玲玲杨琳王英鉴

山地农业生物学报 2020年6期
关键词:形态学死亡率

王勇强 陈祥盛 李玲玲 杨琳 王英鉴

摘 要:狭翅大刀螳是一种重要的资源昆虫,集药食用、生物防治和观赏价值于一体,具有重要的经济意义,亟需人工养殖以满足日益增长的市场需求。本文通过室内饲养观察研究狭翅大刀螳室内生物学特性及其在不同温度下的發育阶段及各个阶段的死亡率。结果表明:在三种温度(22℃、26℃、30℃)下螳螂的龄期相同,若虫期皆为7龄,22℃条件下螳螂若虫历期与26℃及30℃存在显著差异;狭翅大刀螳在3种不同温度下(22℃、26℃、30℃)累积死亡率分别为:68.00%、54.00%、78.00%;产卵率分别为:0.00%、50.00%、50.00%;孵化率分别为:0.00%、96.77%、100.00%。表明温度为26℃时适宜饲养狭翅大刀螳,此外本文对狭翅大刀螳卵及成虫形态进行描述,为野外识别和鉴定狭翅大刀螳及卵鞘提供理论依据。

关键词:狭翅大刀螳;发育历期;形态学;死亡率

中图分类号:Q-9文献标识码:A

文章编号:1008-0457(2020)06-0037-05国际DOI编码:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.06.006

Abstract:Tenodera angustipennis is an important resource insect,can be used as. It has important economic significance, and it is urgent to develop artificial breeding technology to meet the increasing demand of the market. This article observed biological characteristics of T.angustipennis and recorded their developmental stages and mortality rates under different temperatures. The results showed that the instar of mantis was silimar at three temperatures (22℃, 26℃ and 30℃), which had seven instars. The developmental time of T.angustipennis nymphs at 22℃ developed slower than those mantis at 26℃ and 30℃.  Under three different temperatures (22℃, 26℃, 30℃), the cumulative mortality rate of T.angustipennis were: 68.00%, 54.00% and 78.00%, respectively, the spawning rates of T.angustipennis were 0.00%, 50.00%, and 50.00%, respectively; and the hatching rates of T.angustipennis were 0.00%, 96.77%, and 100.00%, respectively. This result  showed that the temperature of 26℃ was suitable for the artificial breeding of T.angustipennis. In addition, the morphology of eggs to adults could provide a theoretical basis for field identification of T.angustipennis.

Keywords:Tenodera angustipennis; developmental duration; morphology; mortality rate

狭翅大刀螳Tenodera angustipennis(Saussure)隶属于螳螂目Mantodea螳科Mantidae大刀螳属Tenodera[1],数量大,全国皆有分布,贵州省主要分布于贵阳、大沙河等地[2]。狭翅大刀螳作为一种重要的资源昆虫,具有药用、食用、生物防治及观赏等利用价值。药食用方面:其所产卵鞘为长螵蛸,是传统的中医药材,干燥后口服,具有治疗小儿遗尿、补肾主阳等功效[3]。生物防治方面:狭翅大刀螳作为一种重要的捕食性昆虫,其若虫及成虫皆为捕食性,捕食量大,能够防治害虫,如萝卜蚜(Lipaphis erysimi)、小菜蛾(Plutella xylostella)等[4]。且同其他螳螂一样狭翅大刀螳具有观赏价值,可以据此建立小型动物园,并越来越受到昆虫爱好者的关注[5]。二十世纪90年代以来,国内主要研究狭翅大刀螳的分类地位、分布情况、形态特征,如王天齐[6]介绍了刀螳属Tenodera属征及分种检索表。而关于狭翅大刀螳生物学的研究仍比较少,仅见周兴苗等[4]报道狭翅大刀螳的捕食功能反应。对狭翅大刀螳生物学其他方面的研究—室内生物学习性及室内饲养研究更是鲜有报道。本研究首次报道狭翅大刀的室内生物学习性及饲养研究结果,以期能够为螳螂大规模人工饲养及今后狭翅大刀螳昆虫资源的开发利用奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

狭翅大刀螳卵鞘采集于贵州省贵阳市花溪区(106.67°E,26.40°N),狭翅大刀螳各龄期若虫及成虫均由该批卵鞘孵化、饲养而得;果蝇(用于饲养中华大刀螳1~3龄若虫)[7]和樱桃蟑螂(用于饲养中华大刀螳3龄以后的若虫及成虫)饲养于贵州大学昆虫研究所。

1.2 试验材料及仪器

超景深三维显微系统(KEYENCE VHX-1000),佳能照相机(Canon EOS 70D),Leica M125体视显微镜,人工气候箱(宁波江南仪器厂,380A),游标卡尺(德国艾瑞泽),电子天平,A型饲养杯(上底直径=30.0mm,下底直径=36.0mm,杯高=33.0mm),B型饲养杯(上底直径=40.0mm,下底直径=65.0mm,杯高=670.0mm)、饲养瓶(上底直径=100.0mm,下底直径=100.0mm,瓶高h=150.0mm),饲养笼(长=260.0mm,宽=150.0mm,高=150.0mm),经改装后利用紫外线杀菌灯光照射24h后备用。

1.3 饲养方法

用3号昆虫针将野外采集的狭翅大刀螳卵鞘固定于饲养瓶内2/3的高度,置于人工气候箱内每天定时观察孵化情况(每天早晚各观察1次)。由于该虫具有自相残杀习性,故待1龄若虫孵化出来后立即将其移至A型饲养杯中单头饲养。B型饲养杯下底用保鲜膜盖住,并用橡皮筋扎紧,用记号笔在上底编号。编号使用阿拉伯数字,标于B型饲养杯和饲养瓶上底,编号从若虫跟踪到成虫;饲养至3龄以后再将狭翅大刀螳从B型饲养杯转移至饲养瓶中,继续进行单头饲养至成虫;羽化后约10d后将其移至饲养笼中进行配对,交配之前喂食足量食物,交配结束,再次移至饲养瓶中等待产卵。饲养过程皆在人工气候箱内进行。1~3龄若虫用果蝇饲喂,3龄以后用蟑螂饲喂;隔1d喂食1次,每天早晚清理饲养杯和饲养瓶中螳螂粪便及食物残渣,以保持饲养装置干净无污染。

1.4 狭翅大刀螳形态描述

选取在26℃下人工气候箱内饲养的狭翅大刀螳卵、若虫及成虫利用游标卡尺测量卵的长度、宽度,卵鞘的长度、高度、宽度及螳螂的头壳宽、前胸背板及体长,利用天子天平测量卵鞘重量,测量方法参照《中国螳螂》[8]。拍照观察并进行形态描述。

1.5 不同温度下螳螂发育历期及死亡率观察

将在26℃下孵化出来的狭翅大刀螳及1龄若虫各50头放入三种温度22℃、26℃、30℃下、光周期L/D=14h/10h,相对湿度为85%±1%的人工气候箱内进行饲养,记录每一温度下的螳螂的蜕皮时间、羽化时间、死亡时间,每日观察2次,早晚各1次。死亡率=(该龄期初始螳螂头数-该龄期死亡头数)/该龄期总头数×100%。

1.6 不同温度下的产卵率及孵化率

在不同温度下记录产卵雌螳螂头数及未产卵螳螂头数,计算产卵率=产卵雌螳螂头数/(产卵雌螳螂头数+未产卵雌螳螂头数)×100%;解剖孵化后的螳螂卵鞘,检查未孵化卵粒数,计算孵化率=孵化出的螳螂头数/(孵化出的螳螂头数+剩余卵粒数)×100%。

1.7 数据的处理及分析

数据采用EXCEL 2013 进行统计,并用SPSS 25进行描述性分析,同一龄期不同温度进行单因素方差分析及多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 狭翅大刀螳形态学描述

卵:卵粒黄色透明,长椭圆形,长约4.12mm,最宽处约为1.07mm(图1-a)。

卵鞘:卵鞘为长螵蛸,中间凸起呈脊状(孵化孔)部分为褐色,两边略凹陷,为黑色,长约19.77mm,宽8.06mm,高约6.85mm,重约0.27g(图1-c)。横截卵鞘,可见卵粒呈扇形排列,约5粒为一层,覆盖于卵鞘之内,且卵粒尖细部分朝上,指向孵化孔处,盾圆部分则朝向卵鞘附着的位置(图1-b)。

1龄若虫:体色褐色,复眼绿色,中足跗节和后足跗节黑色(图1-d),前胸背板约至腹部末端,有一条白色细纹脊线。

2龄若虫:体色略微变绿(图1-e),体型增大。

3龄若虫:淡绿色与棕色相间,偏绿色(图1-f)。

4龄若虫:体色基本为绿色,背部脊线附近略显砖红色(图1-g)。

5龄若虫:与4龄若虫体色相似,体型增大,中胸和后胸出现翅芽,翅芽边缘淡黄色(图1-h)。

6龄若虫:翅芽较5龄翅芽变大,可见脉纹,翅芽靠近基部绿色,边缘淡黄色,体色基本为绿色,若虫背部靠近脊线部分仍具有少量砖红色斑纹(图3-i)。

7龄若虫:体型较6龄若虫大,体色相似(图1-j)。

成虫:雌性前翅前缘脉域多为绿色,中脉域为褐色和绿色相间,雄性前翅前缘脉域为绿色,中脉域多为棕褐色(如图1-k和图1-l)。狭翅大刀螳若虫各龄及成虫的头壳宽、前胸背板长和体长量度如表1所示。

2.3 狭翅大刀螳不同温度下发育历期

在光周期L/D=14h/10h,相对湿度为RH=(85±1)%条件下,三种温度(22℃、26℃、30℃)对狭翅大刀螳若虫及成虫历期影响结果见表2。由表2可看出在22℃下狭翅大刀螳若虫各年龄历期显著大于26℃及30℃若虫各年龄历期(P<0.05),26℃及30℃除2龄若虫历期有显著差异,其余历期无显著差异。三种温度下30℃雌雄成虫历期分别大于26℃雌雄成虫历期大于22℃雌雄成蟲历期。

2.4 狭翅大刀螳不同温度下各龄期死亡率

22℃下狭翅大刀螳7龄若虫死亡率最高为31.58%,1龄若虫死亡率最低为0.00%;26℃下1龄若虫死亡率最高42.30%,3龄和5龄若虫死亡率最低为0.00%;30℃下2龄若虫死亡率最高为42.00%,5龄及6龄死亡率最低皆为0.00%。狭翅大刀螳成虫在3种不同温度下的死亡率分别为:38.46%、4.17%、12.29%。狭翅大刀螳在22℃、26℃、30℃累积死亡率分别为:68.00%、54.00%、78.00%,26℃下最低,30℃最高(表3)。

2.5 狭翅大刀螳在不同温度下产卵率及孵化率

狭翅大刀螳22℃下,6头雌螳螂0头产卵,26℃下10头雌螳螂5头产卵,产卵数分别为:4枚、2枚、2枚、1枚、1枚;30℃下6头雌螳螂,3头产卵,6枚、5枚、3枚;三种温度下产卵率分别为:0.00%、50.00%、50.00%。狭翅大刀螳22℃下未产卵雌成虫即死亡,26℃下共2头雌螳螂与雄螳螂配对,产卵3枚,分别含有卵粒58粒、53粒、44粒,未孵化5粒,孵化率96.77%,30℃下1头雌螳螂配对产卵2枚,48粒、37粒,孵化后经解剖未发现卵粒,孵化率100%(表4)。

3 结论与讨论

3.1 结论

在光周期L/D=14h/10h,相对湿度为85%±1%下,22℃若虫发育历期长于26℃及30℃,但成虫历期却小于26℃及30℃;在22℃、26℃及30℃,狭翅大刀螳的累积死亡率分别为68.00%、54.00%、78.00%;若虫阶段及成虫,22℃下1龄死亡率最低,在26℃及30℃下,低龄若虫死亡率较高。与26℃及30℃相比22℃条件下成虫死亡率却为最高38.46%不利于螳螂的饲养。产卵率分别为0.00%、50.00%、50.00%,孵化率分别为0.00%、96.77%、100.00%。综上所述,26℃、30℃下饲养螳螂效果最好。

3.2 讨论

形态学:本试验中狭翅大刀螳的体色从1龄至成虫肉眼可见一个逐渐变化的过程,1龄时主要表现为棕褐色,至7龄若虫變为绿色,而至成虫雌性之间体色也存在差异,雌性成虫翅以绿色为主,而雌性则有绿色和褐色相间,且大部分为绿色,这种现象在其他种类的螳螂中也较常见,如原螳属Anaxarcha和齿螳属Odontomantis中低龄若虫体色为黑色,其成虫则为绿色[8]。又如薄翅螳Mantis religiosa(Linnaeus)成虫有绿色和棕色之分,生活在绿色草地的多为绿色,以灌木为其生境则棕色为主[9]。因此螳螂在室内表现出体色变化现象可能是长期适应外界自然环境而内化的一种体现。

发育历期:狭翅大刀螳同其他螳螂种类一样经历卵期、若虫期、成虫期三个阶段,在野外螳螂与螳螂之间各阶段发育历期不相同,如Yamawaki[10]记载野外薄翅螳的成虫历期高于狭翅大刀螳。在室内狭翅大刀螳不同温度若虫发育历期也表现出差异,22℃的若虫历期显著高于其他温度下的历期;本试验也发现在三种不同温度下狭翅大刀螳的若虫发育历期相同,皆为若虫7个龄期,而在其他种类的螳螂中,如徐康等[11]记载的云眼斑螳Creobroter nebulosus(Zheng)多数个体经6个若虫期即羽化,少数个体则会有7个或者8个若虫期后羽化,此外王玉洁等[12]记载的广斧螳螂Hierodula patellifera(Serville)也有此现象,经历9~10个龄期羽化成虫,9龄、10龄共存,这可能与其生长环境,及其获取的营养组成有关。

死亡率及孵化率:狭翅大刀螳在不同温度下及不同龄期死亡率存在差异,温度是影响生物生长发育的一个重要因子[13],在22℃若虫阶段7龄若虫及成虫死亡率高于26℃及30℃,生长发育缓慢,不利于螳螂资源的利用和开发。而在26℃及30℃的饲养条件下低龄若虫龄期死亡率则明显高于22℃下的,关于造成螳螂死亡的原因仍有待进一步的研究。在饲养过程中应关注螳螂若虫阶段的发育,尽可能排除人为造成的死亡因素,如蟑螂作为杂食性昆虫对蜕皮中螳螂的威胁,本试验也发现蜕皮掉落在底部的若虫被蟑螂取食的现象。狭翅大刀螳在20℃条件下孵化率为0,其主要原因可能是低温下狭翅雌雄交配不活跃难以交配成功,故所产卵多数未受精,不能孵化后代。因此,今后在狭翅大刀螳的饲养过程中宜考虑在26℃至30℃温度之间进行选择。

参 考 文 献:

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[3] 温珑莲, 万德光, 任艳, 等. 不同类型的桑螵蛸与其基原昆虫对应关系研究[J].中国中药杂志, 2013, 38(7): 966-968.

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[5] 王英杰, 李章奇. 螳螂人工饲养新技术[J]. 农村实用科技信息, 2006(3): 30.

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