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利用人工饲料连代饲养蠋蝽若虫效果评价

2017-12-13张健周毓麟孙守慧

中国森林病虫 2017年4期
关键词:柞蚕若虫雌性

张健,周毓麟,孙守慧

(1.吉林省林业科学研究院,吉林 长春 130033; 2.吉林大学生命科学学院,吉林 长春 130012; 3.沈阳农业大学林学院,辽宁 沈阳 110866)

利用人工饲料连代饲养蠋蝽若虫效果评价

张健1,周毓麟2,孙守慧3

(1.吉林省林业科学研究院,吉林 长春 130033; 2.吉林大学生命科学学院,吉林 长春 130012; 3.沈阳农业大学林学院,辽宁 沈阳 110866)

蠋蝽Armachinensis(Fallou)是在东亚地区广泛分布的捕食性天敌昆虫,在我国广泛运用于林木害虫的生物防治。为开展蠋蝽的人工繁育,利用人工饲料对蠋蝽连续饲养5代。结果表明:虽然雌性成虫的平均产卵前期时间和若虫发育所需时间略为延长,但人工饲料饲养的若虫雌雄个体间发育时间不存在显著差异,人工饲料能够满足蠋蝽生长和繁殖所需的营养,且性比和可育率与利用柞蚕蛹饲养的对照组无显著差异。通过评价人工饲料饲养的蠋蝽的生物学特性,为人工饲料的改良和优化提供理论依据。

蠋蝽;人工饲料;昆虫饲养

蠋蝽Armachinensis(Fallou)隶属于半翅目Hemiptera蝽科Pentatomidae,幼龄若虫主要捕食蚜虫,3龄后若虫则主要捕食鳞翅目幼虫,如棉铃虫Helicoverpaarmigera(Hübner)、银纹夜蛾PlusiaagnataStaudinger、刺蛾科Limacodidae幼虫等,常将口器刺入幼虫体内,吸尽体液,使寄主只剩一个空壳,老熟若虫尤喜捕食刺蛾幼虫[1]。蠋蝽具有分布广、适应能力强、捕食范围广、易繁殖等特点,是一种优势天敌昆虫[2],很有应用前途。蠋蝽可以捕食鳞翅目、鞘翅目及膜翅目等多种林木害虫,在林业上是一种重要的捕食性天敌昆虫。

徐崇华 等(1984)报道应用蠋蝽对侧柏毒蛾Parocneriafurva(Leech)、杨毒蛾StilpnotiacandidaStaudinger、杨扇舟蛾Closteraanachoreta(Fabricius)和黄刺蛾Cnidocampaflavescens(Walker)等害虫进行捕食效果测试,都取得了较好的效果[3]。陈静 等(2007)首次在新疆棉田发现蠋蝽可捕食双斑长跗萤叶甲Monoleptahieroglyphica(Motschulsky),并针对蠋蝽对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能进行了研究[4]。闫家河 等(2011)经过多年观察发现蠋蝽等天敌可以很好的控制美国白蛾Hyphantriacunea(Drury)种群数量的增加[5]。要将蠋蝽进一步广泛推广应用,必须首先解决其大量繁育的问题;利用传统手段人工繁育蠋蝽的主要问题是饲养成本较高,所以急需开发人工饲料。其中人工饲料的配制是天敌繁育过程中的一个关键问题,作者利用人工饲料连代饲养蠋蝽,并评价其生物学特性,从而为人工饲料配方的改良和优化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 利用蠋蝽成虫越冬的生活习性,于2015年4月自吉林省松原市乾安县野外天然榆树林采集蠋蝽天然种群。人工饲料制作:将200 g牛肝,200 g牛肉(脂肪含量18.4% ± 2.6%),24 mL浓度为5%的蔗糖水溶液,1 g抗坏血酸和20 g新鲜蛋黄混合,参考De Clercq等(1998)[6]的方法。采用15 cm × 10 cm的Parafilm膜压制成半球状胶囊饲料,参考 Cohen(1985)[7]的方法进行制作。使用前在-20 ℃的冰箱中保存2~3 d。

1.2 试验方法

1.2.1 传统饲养 室内设置自制养虫笼(40 cm×35 cm×25 cm),采用新鲜柞蚕Antheraeapernyi蛹饲养蠋蝽初孵若虫,每30头若虫提供1个柞蚕蛹,柞蚕蛹每3 d更换1次。室内温度控制在(27±1) ℃,湿度控制在75%±5%,光周期控制在L∶D=16∶8。每日在养虫笼内放置新鲜榆树叶以创造有利于蠋蝽生长的环境。

1.2.2 人工饲料饲养 每10头蠋蝽初孵若虫放入8 cm×6 cm×5 cm塑料盒中。为避免若虫间自残,放入弯折的纸张以增加其活动空间。采用人工饲料饲养,每2 d更新1次。当若虫开始羽化为成虫,将其转移至体积为2 L的玻璃瓶(封口为4 cm)中。

1.2.3 人工饲料和柞蚕蛹饲养效果比较 各选择100头由野外采集的天然蠋蝽种群交配后得到的初孵若虫,按照上述2种方式饲养,连续饲养5代。分别将新羽化的雌雄成虫混合放入1个体积为2 L的玻璃罐中让其进行交配3 d。再以柞蚕蛹为饲料,取10头雌性成虫放入8 cm×6 cm×5 cm的塑料盒中,每天统计产卵数量。

1.3 数据处理 统计数据包括雌性成虫产卵前期和各龄若虫的发育时间、卵的孵化率、若虫成活率、成虫性比、体重和后足胫节长,并对2个世代间的繁殖率进行比较。试验所得数据先用EXCEL软件进行数据统计分析,然后采用SPSS 17.0软件进行t-检验和卡方(χ2)检验。

2 结果与分析

采用人工饲料连续饲养蠋蝽若虫5代,第1代和第2代若虫的存活率比较低,分别在45%和35%,但在第3代和第4代增长到了54%和81%,表现出蠋蝽种群对人工饲料逐渐产生了适应性。

采用人工饲料连续饲养蠋蝽若虫5代后,雌虫平均产卵前期时间明显长于采用柞蚕蛹饲养的对照(t=13.604,df=18,P=0.000 1)。采用人工饲料饲养的若虫发育所需时间也明显长于对照(雄性:t=8.729,df=65,P=0.000 1;雌性:t=9.494,df=64,P=0.000 1)。采用人工饲料饲养的若虫,雌雄个体间发育时间没有差异(t=0.186,df=82,P=0.853 2);而在采用柞蚕蛹饲养的蠋蝽若虫雌雄个体间,发育时间存在显著差异(t=2.180,df=53,P=0.034);采用柞蚕蛹饲养的蠋蝽,雄性若虫发育比雌性若虫慢(表1)。

采用人工饲料饲养蠋蝽,卵的孵化率低于采用柞蚕蛹饲养的(t=2.941,df=10,P=0.014)。采用柞蚕蛹饲养蠋蝽,初孵若虫表现出较高存活率。采用人工饲料和柞蚕蛹饲养羽化出的雄雌成虫性比差异不显著(表1)。

表1 人工饲养蠋蝽的雌虫产卵前期时间、若虫发育历期、卵的孵化率、若虫成活率和雄雌性比

注:*表示卡方检验,其余为t-检验;同列数据后标有不同小写字母者表示组间差异显著(Plt;0.05),标有相同小写字母者表示组间差异不显著(Pgt;0.05)。

采用人工饲料饲养5代的蠋蝽成虫,平均体质量显著低于采用柞蚕蛹饲养的对照(雄性:t=-6.550,df=77,P=0.000 1;雌性:t=-7.493,df=65,P=0.000 1)。体质量的变化范围雄性在42.3~53.1 mg,雌性在57.4~69.1 mg,而对照采用柞蚕蛹饲养的蠋蝽成虫体质量变化范围雄性在61.7~72.9 mg,雌性在75.4~86.3 mg。在两组处理中雌性个体的体质量均显著大于雄性(人工饲料饲养:t=7.994,df=77,P=0.000 1;对照组:t=10.924,df=56,P=0.000 1)。采用人工饲料饲养的成虫后足胫节长度显著短于采用柞蚕蛹饲养的(雄性:t=6.37,df=41,Plt;0.000 1;雌性:t=7.33,df=42,Plt;0.000 1)。

雌性成虫的可育率两组处理没有显著差异(t=0.79,df=18,P=0.438),但采用人工饲料饲养的雌性成虫的产卵量与对照组有显著差异(t=1.972,df=18,P=0.000 1)(表2)。

表2 人工饲养蠋蝽成虫体质量、后足胫节长度、产卵前期时间和雌性可育率

注:同列数据后标有不同小写字母者表示组间差异显著(Plt;0.05),标有相同小写字母者表示差异不显著(Pgt;0.05)。

3 结论与讨论

本试验结果表明,用人工饲料饲养蠋蝽与用柞蚕蛹饲养对照相比,雌性成虫产卵前期和若虫发育时间均延长。Clercq和Degheele(1992)采用肉型饲料饲养斑腹刺益蝽Podisusmaculiventris(Say)也曾得出过类似的结果,其研究发现与采用大蜡螟Galleriamellonella(L.)幼虫相比,利用肉型饲料饲养的若虫发育时间延长了15%~40%[8]。本研究中,在人工饲料饲养蠋蝽的环境没有加入植物条件也可能是造成产卵前期时间和若虫发育时间延长的原因。西方猎盲蝽DicyphushesperusKnight在没有提供植物栖息环境的条件下若虫的发育时间需要增加2 d(Gillespie和McGregor,2000)[9]。类似的研究结果在对其它半翅目昆虫如大眼长蝽Geocorispunctipes(Sag)(Naranjo和Stimac,1985)[10]和斑腹刺益蝽(Ruberson 等,1986)等的研究中也有发现[11]。邹德玉 等(2013)研制的一种由猪肝、鸡蛋和金枪鱼为主要成分且无昆虫成分的人工饲料可以连续6代饲喂蠋蝽;从2 龄若虫到成虫的发育历期和产卵前期都显著地延长,自残比例较高,但是性比(♂:♀)有所下降[12]。其结果与本研究的结果相似。谭晓玲 等(2010)采用人工饲料微胶囊饲养东亚小花蝽Oriussauteri(Poppius),与对照组相比,东亚小花蝽 1,2龄若虫发育历期显著延长,雌成虫寿命显著缩短;此外,取食人工饲料微胶囊的东亚小花蝽成虫呼吸墒显著低于对照,运动速率则显著高于对照[13]。李立 等(2013)采用布丁人工饲料饲养斑翅肩花蝽TetraphlepsgalchanoidesGhauri的试验结果表明,斑翅肩花蝽若虫发育历期(103.2 ± 6.5 )d与取食铁杉球蚜Adelgestsugae(Annand)对照组的若虫发育历期(105.7 ± 8.4 )d之间不存在显著差异[14]。

本试验研究结果表明,采用人工饲料饲养的蠋蝽卵孵化率和若虫成活率与采用柞蚕蛹饲养蠋蝽相比均有所降低;若虫成活率达到67.12%±8.07%,与 Clercq和Degheele(1992)采用人工饲料饲养斑腹刺益蝽中的60%~77.5% 和57.5%~70%存活率的结果比较接近[8]。而Cohen和Urias(1986)报道饲养大眼长蝽的成活率达到91%,高于本研究的结果[15]。本研究采用低密度饲养方法提高了若虫的成活率。Agusti(1998)研究表明,饲养密度影响若虫的成活率[16]。通常在半翅目昆虫中,在较高密度饲养的情况下会发生同种个体间相互残杀的情况(Dolling,1991)[17]。谭晓玲 等(2010)采用人工饲料微胶囊饲养东亚小花蝽,羽化率和产卵前期与对照组相比差异不显著,但产卵期、产卵量和卵孵化率显著降低[13]。邹德玉 等(2013)通过连续6代测试发现,取食人工饲料的蠋蝽卵质量、产卵量及卵孵化率等生物学特性均与取食柞蚕蛹的蠋蝽存在显著差异[12]。

本研究中发现的成虫体质量降低和后足胫节长度减小在昆虫的人工饲养中是比较常见的现象。如Cohen(2000)报道,在采用肉型饲料对大眼长蝽连续饲养60代后虽然成虫体质量下降,但并不影响它的捕食能力[18]。与采用柞蚕蛹饲养的蠋蝽相比较,采用人工饲料饲养的蠋蝽具有相似的可育率。通常在饲养半翅目昆虫中增加植物营养可改变其生活史性状(Naranjo和Gibson,1996)[19],特别是在捕食性天敌昆虫西方猎盲蝽的饲养中已发现这种情况(Gillespie和McGregor,2000)[9]。

截止到目前,国内外已有的人工饲料大部分尚不能完全满足捕食性蝽类昆虫生长繁殖的需要,主要存在成虫产卵前期长、若虫发育历期长、存活率低、产卵量低、连续多代饲养后种群退化等现象。在以后的研究中,应着重优化捕食性蝽类昆虫的人工饲料配方,研究评价各个指标参数之间的关系,完善人工饲料饲养效果评价的标准,为大规模扩繁捕食性蝽类奠定坚实的基础。

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(责任编辑 李海燕)

RearingofArmachinensis(Fallou) (Hemiptera:Pentatomidae)onanartificialdiet

/ZHANG Jian,et al.

(Jilin Provincial Academy of Forestry Sciences,Changchun 130033,China)

Armachinensis(Fallou) (Heteroptera:Pentatomidae) is an important predaceous insect species and widely distributed throughout eastern Asia.It is an important and a broadly-applied biological control agent of forest pests in China.In order to develop artificial rearing technique,five continuous generations ofA.chinensiswere fed on this artificial diet.Although preoviposition period and nymphal developmental period ofA.chinensiswere longer than conventional method,no significant differences in nymphal developmental time between males and females were detected in the artificial rearing population,artificial diet could meet the need of the development and reproduction ofA.chinensis.Compared with conventionally reared individuals (withAntheraeapernyipupae as prey),the sex ration and fertility had no significant differences.The method is an important improvement in the rearing of this predator.This result provides an important theoretical basis for improvement and optimization of artificial diet.

Armachinensis(Fallou);artificial diet;insect rearing

2017-01-04;

2017-02-13

林业公益性行业科研专项“花布灯蛾生物防控关键技术研究”(201404413);“十二五”国家科技支撑计划项目“东北天然林重要害虫监测及防治技术集成与示范”的子课题“东北天然榆树林榆紫叶甲研究”(2012BAD19B07);吉林省科技发展计划项目“工业用材林主要病虫害监测及防治技术研究”(20150203015NY)

张健(1981—),男,吉林长春人,博士,副研究员,主要从事森林昆虫学研究。

S763.306.4

A

1671-0886(2017)04-0037-04

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