斜纹夜蛾“叶粉因子”人工饲料的优化筛选
2022-09-29杜娟于洪春
杜娟,于洪春
(1.内蒙古牙克石市乡村振兴促进中心,内蒙古 牙克石 022150;2.东北农业大学农学院,哈尔滨 150030)
斜纹夜蛾(Spodoptera litura)属鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae),具有分布范围广、食性杂、产卵量大、繁殖速度快、易暴发等特点,对农作物构成严重威胁,是亚洲乃至全世界重要的农业害虫[1]。目前除了研究斜纹夜蛾的生物学特性及防治方法之外,还将其作为寄主昆虫和生物靶标物种,繁育核型多角体病毒、细菌,研究害虫抗药性、探索害虫生物防治技术[2-6]。为了在实验室获得和保持虫源,可饲喂天然饲料和人工饲料,但斜纹夜蛾幼虫取食量较大,在室内饲养需要大量的蔬菜或作物叶片,植株的健康、新鲜度和农药残留都会对斜纹夜蛾的饲养及成活造成较大影响。通常会用人工饲料继代饲养和繁殖斜纹夜蛾,根据试验需求提供丰富生长健康、发育整齐的虫源。本试验通过在人工饲料中添加常见的十字花科、禾本科、豆科和藜科杂草植株的叶粉,连续饲养多代,以筛选出饲养和配制方法简单、价格低廉且有利于斜纹夜蛾生长发育的“叶粉因子”人工饲料。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 仪器设备及器具仪器设备主要有人工气候箱、中药粉碎机、微波炉、烘干箱、高压灭菌锅、电子天平。器具主要有六孔养虫板、烧杯、玻璃棒、量筒、培养皿、研钵。
1.1.2 供试虫源供试的斜纹夜蛾来源于东北农业大学香坊农场试验基地诱虫灯下诱集的成虫,放入养虫箱中,并用脱脂棉蘸取10%的蜂蜜水置于玻璃培养皿上供成虫补充营养,待其交尾产卵后,作为试验虫源。
1.1.3 试验试剂蜂蜜,由东北农业大学国家科技园生产;蔗糖,由天津市瑞金特化学品有限公司生产;干酪素、酵母浸粉,由北京奥博星生物技术有限责任公司生产;抗坏血酸,由天津市光复精细化工研究所生产;复合维生素,由湖北百科亨迪药业有限公司生产;红霉素,由西安利君制药股份有限公司生产;山梨酸,由天津市科密欧化学试剂有限公司生产;琼脂、胆固醇均为市售。
1.2 方法
1.2.1 人工饲料的配制采集新鲜无公害的甘蓝、白菜、玉米、大豆和野生藜(灰菜)(Chenopodium album)等植物的叶片,清水冲洗干净,晾放在通风处,待叶片表面水分蒸发后均匀摊放在50~60℃的烘箱内,烘干后用粉碎机磨成粉状。挑选长势饱满的玉米粒和大豆粒,自然晾干后磨成粉末,分别放入玻璃罐中,用封口膜封住,放入阴凉干燥处保存。将复合维生素和红霉素药粒用研钵磨成粉状。具体用量如表1所示,方法如下。
表1 不同“叶粉因子”成分的人工饲料配方
1)灭菌。将各配方中的叶粉、麦麸粉、玉米粉、大豆粉称量后倒入耐高温塑料方盒中,混合均匀后盖好盖子,与放有无菌水的玻璃瓶,一起放入120℃高压蒸汽灭菌锅中,灭菌20 min。
2)溶解。将各配方中称量好的干酪素、酵母浸粉、胆固醇、抗坏血酸、复合维生素、山梨酸、葡萄糖、韦氏盐等试剂倒入小烧杯中混合,倒入20 mL无菌水,将其搅拌均匀。
3)混合。将琼脂倒入烧杯中,加入90 mL无菌水,放入微波炉中加热使其完全溶解,溶解后立即与步骤1的粉剂混合,并用玻璃棒搅拌均匀,待混合物稍许冷却后,将步骤2的溶液缓慢倒入,继续用玻璃棒搅拌直至混合物混合均匀,放入4℃冰箱中保存待用。
1.2.2 斜纹夜蛾的饲养与生长发育的调查收集同一天所产的新鲜卵块,放入温度为(26±1)℃、湿度为(70±5)%、光周期控制为L∶D=14 h∶10 h的人工气候箱中,待有幼虫孵化后,将配好的含有不同叶粉成分的人工饲料切割成块状,均匀摊放在养虫盒底部,将初孵幼虫用柔软毛笔轻挑置于养虫盒内的饲料上,每盒接入20头幼虫,每组处理重复3次,以饲喂新鲜白菜叶为对照(CK)。统计斜纹夜蛾幼虫存活率,待化蛹完成后称量蛹重,将其转入覆有湿润灭菌细土的养虫盒中。羽化后将成虫成对放入塑料产卵罐中,用10%蜂蜜水补充营养。用此饲养和调查方法在实验室连续饲养5代。
1.3 数据的统计分析
本试验所得各组数据间的差异性比较,采用DPS V 7.05软件进行Duncan’s新复极差法差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 对斜纹夜蛾幼虫存活率的影响
在室内用不同饲料继代饲养斜纹夜蛾,世代间幼虫存活率的变化如表2所示。饲养第二代斜纹夜蛾时,其幼虫存活率与第一代均无显著差异;饲养第三代时,幼虫存活率出现明显下降,均显著低于第一代幼虫存活率;第三代至第五代幼虫存活率之间无显著差异。添加白菜叶粉(A3)的人工饲料第五代幼虫存活率较第一代下降15.08个百分点,添加灰菜叶粉(A4)的人工饲料第五代幼虫存活率较第一代下降17.06个百分点,其余组均下降18个百分点以上。
表2 斜纹夜蛾的幼虫存活率 (单位:%)
如表3所示,取食添加不同“叶粉因子”成分人工饲料的斜纹夜蛾幼虫的存活率5代均值均显著高于对照。其中,添加白菜叶粉(A3)的人工饲料均值最高,为85.35%,较对照高15.02个百分点,添加灰菜叶粉(A4)的人工饲料5代幼虫平均存活率为81.75%,与A3人工饲料无显著差异,其余人工饲料5代幼虫平均存活率均显著低于A3。
表3 取食不同饲料的斜纹夜蛾5代幼虫存活率均值
2.2 对斜纹夜蛾化蛹率及蛹重的影响
在室内用不同人工饲料继代饲养斜纹夜蛾,各世代化蛹率的变化如表4所示,随着饲养代数的增加,化蛹率均有所下降,饲养第五代时,化蛹率与第一代均呈显著差异;添加白菜叶粉(A3)的人工饲料下降幅度最小,为7.70个百分点,其余处理组均下降15个百分点以上。用不同人工饲料饲养第四代和第五代斜纹夜蛾,2代间化蛹率均无显著差异。
表4 斜纹夜蛾的化蛹率 (单位:%)
如表5所示,添加白菜叶粉(A3)的人工饲料斜纹夜蛾5代化蛹率均值最高,为79.99%,与取食其他人工饲料和对照的5代化蛹率均值均呈显著差异。添加甘蓝叶粉(A2)、灰菜叶粉(A4)、玉米叶粉(A5)、大豆叶粉(A6)和未添加叶粉(A1)的人工饲料5代化蛹率均值分别为74.69%、74.88%、72.74%、72.95%、70.68%,均与对照无显著差异。
表5 取食不同人工饲料的斜纹夜蛾5代化蛹率均值 (单位:%)
5代蛹重均值如表6所示,添加白菜叶粉(A3)的人工饲料5代蛹重均值最高,为0.33 g,与其他处理均呈显著差异。添加灰菜叶粉(A4)的人工饲料5代蛹重均值为0.32 g,与其他处理均呈显著差异。添加甘蓝叶粉(A2)、添加玉米叶粉(A5)和添加大豆叶粉(A6)的人工饲料与未添加叶粉(A1)和对照均无显著性差异。说明在人工饲料中添加白菜叶粉,更有利于斜纹夜蛾蛹的发育。
表6 不同人工饲料的斜纹夜蛾5代蛹重均值 (单位:g)
2.3 对斜纹夜蛾羽化率的影响
随着饲养代数的增加,饲喂不同人工饲料斜纹夜蛾的羽化率如表7所示,其中只有添加白菜叶粉(A3)的人工饲料斜纹夜蛾羽化率各世代间无显著差异,其余饲料饲养到第五代时羽化率均与第一代呈显著差异。如表8所示,A3的人工饲料斜纹夜蛾羽化率均值最高,为80.39%。添加灰菜叶粉(A4)的人工饲料斜纹夜蛾羽化率均值为79.49%,与A3无显著差异,显著高于其他处理。添加白菜叶粉的人工饲料各世代的羽化率最高,5代斜纹夜蛾羽化率均值也显著高于其他处理,且随着饲养代数的增加,羽化率无显著变化,无退化现象。
表7 斜纹夜蛾的羽化率 (单位:%)
表8 取食不同人工饲料的斜纹夜蛾5代羽化率均值 (单位:%)
3 讨论
人工饲料的配制必须得满足昆虫正常生长发育所需要的所有营养物质和保持代谢所需要的量的比例。研究表明,人工饲料的配比和成分会对昆虫饲养产生影响,并且饲料的含水量、物理性状、饲养密度、添加饲料次数、饲料pH等会对昆虫的生长发育造成影响[7,8],同样,在人工饲料中添加植株的种类和植株叶片的干燥法,也会对昆虫的生长发育起到不同程度的影响[9]。本试验添加了山梨酸和具有广谱抗菌效果的抗生素药物[10],研究发现,在室温下,试验用饲料无霉菌滋生,可以长时间保存,保障了人工饲料的新鲜度。幼虫孵化后可直接接种在饲料上,解决了杨江福等[11]提出的人工饲料不适合饲养低龄斜纹夜蛾幼虫的问题。在室内连续饲养昆虫,无论是用天然食料还是人工饲料,昆虫种群的生命活力都会因为遗传因素出现不同程度的衰退现象。本研究所采用斜纹夜蛾人工饲料的配方中与孙庚等[12]的研究相比,大大减少了玉米粉、麦麸粉、大豆粉和酵母浸粉的含量,去除了乙酸和氢氧化钾的添加,增加了胆固醇和抗坏血酸,添加了不同含量的天然植株叶粉,大大降低了饲料的合成成本。研究结果中添加白菜叶粉的人工饲料,斜纹夜蛾的化蛹率和羽化率均优于曹利军等[13]通过正交试验筛选出添加氯化胆碱和肌醇的最优配方。本试验所得到斜纹夜蛾蛹的平均重量最高为0.33 g,较黄艳君等[14]所配制的人工饲料低0.14 g,这可能与饲料中添加蛋白源和糖分的含量有关。在今后的研究中可以针对饲料所含成分的比例开展进一步筛选与优化,以获得更好的饲育效果。对于人工饲料配方的筛选,本试验结果与张英春等[15]的饲料成分相近,可以适度推广或在饲料中添加复合“叶因子”成分,以配制出可同时饲育多种昆虫的人工饲料。