不同人工飼料對(duì)斗米蟲生長(zhǎng)發(fā)育的影響

劉 鵬，劉美娟，劉恒圣，金明霞

（1.江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330013；2.青山湖區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)察大隊(duì)，江西 南昌 330029；3.江西省高安市太陽(yáng)中學(xué)，江西高安330080）

銹色粒肩天牛Apriona swainsoni是一種破壞性極強(qiáng)的鉆蛀性害蟲，主要危害槐樹Sophora japonica，有 “國(guó)槐殺手” “國(guó)槐的毀滅性害蟲”之稱［1－2］，該天牛主要分布在山東、山西、河南等省，國(guó)外分布在越南、老撾、印度和緬甸等國(guó)［3］。近年來(lái)，隨著全球氣候變暖，銹色粒肩天牛的危害逐漸北移，危害面積和分布區(qū)域逐年擴(kuò)大，有加速發(fā)展的趨勢(shì)［4－5］。斗米蟲為銹色粒肩天牛的幼蟲，是豆科Leguminosae云實(shí)Caesalpinia decapetala的主要蛀干害蟲［1－2,4］，對(duì)云實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育有極大的威脅。但斗米蟲具有較好的藥用價(jià)值，對(duì)調(diào)節(jié)人體免疫功能低下有顯著的作用和效果，是抗病菌、抗病毒、抗腫瘤的珍貴生物醫(yī)藥資源［6］。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，斗米蟲的市場(chǎng)需求越來(lái)越大，傳統(tǒng)野生來(lái)源已滿足不了人們的需要。目前，國(guó)內(nèi)外已報(bào)道了槐綠虎天牛Chlorophorus diadema［7］，星天牛Anoplophora chinensis［8－9］， 眉斑楔天牛Glenea cantor［10－11］， 松墨天牛Monochamus alternates［12］等多種天牛的人工飼養(yǎng)方法。有關(guān)斗米蟲人工養(yǎng)殖不多，僅田志超等［6］對(duì)其進(jìn)行報(bào)道。研究顯示［9］：人工飼料飼養(yǎng)昆蟲不僅可以使昆蟲發(fā)育整齊，生理一致，而且在很多情況下是解決季節(jié)性飼料短缺的主要途徑，特別是在寒冷的地區(qū)，冬季期間大多數(shù)自然食料很難獲得，為實(shí)現(xiàn)斗米蟲大規(guī)模的人工飼養(yǎng)，以滿足人們對(duì)斗米蟲日益增長(zhǎng)的需求，通過(guò)研制配方飼料進(jìn)行了斗米蟲的室內(nèi)人工飼養(yǎng)研究，旨在尋找一種最佳的人工配方飼料，以期為研制斗米蟲人工飼料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 蟲源

在江西省都昌縣蔡嶺鎮(zhèn)采集產(chǎn)卵的云實(shí)枝條，帶回室內(nèi)飼養(yǎng)，室內(nèi)溫度保持在24～26℃，濕度為65%～70%，待有木屑從枝條滲出，即剖出初孵幼蟲，選擇同一時(shí)間剖出的幼蟲作為實(shí)驗(yàn)用蟲。剛剖出的幼蟲先用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇浸潤(rùn)10 s，然后放在無(wú)菌水中沖洗3～4次，最后放在無(wú)菌濾紙上吸干，立即放入飼養(yǎng)盒中，1頭·盒-1，室內(nèi)溫度保持在24～27℃，濕度為65%～70%。

1.2 人工飼料配制

設(shè)置4個(gè)不同飼料配方（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ）和1個(gè)空白對(duì)照（ck），各組試驗(yàn)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)配比見表1。

表1 斗米蟲人工飼料配方Table 1 Ingredients of artificial diets of Apriona swainsoni larvae

1.3 配制方法

將采集到的云實(shí)嫩枝沖洗干凈，粉碎后過(guò)篩（40～80目），同時(shí)將黃豆磨碎過(guò)篩（70目）置于100℃下烘1 h備用，加入表1所列其他飼料配方配成4種人工飼料，分別放入2 L的電磁爐中，加水1 000 mL，加熱并不斷攪拌，抗壞血酸先溶于水中，待飼料的溫度降至50℃時(shí)加進(jìn)去，再充分?jǐn)嚢瑁局瞥绅ず隣?，分裝入100 mL的細(xì)口三角瓶中，用木棒壓實(shí)，放入烘干箱內(nèi)120℃下烘干1 h，然后在121℃的高壓滅菌鍋內(nèi)消毒15 min，將制作好的飼料加蓋后放置于5℃的冰箱內(nèi)冷藏，每次使用時(shí)，需將飼料瓶放在磁性攪拌器上均勻攪拌。設(shè)置空白對(duì)照組ck（培養(yǎng)基），即只有云實(shí)嫩枝粉做飼料。

1.4 飼養(yǎng)方法

將人工飼料分裝于直徑4 cm，高5 cm的塑料盒，裝10 g·盒－1，在酒精燈旁的滅菌條件下，將齡期、個(gè)體大小及健康程度一致的幼蟲接入人工飼料。然后放置于黑暗、溫度為（26±2）℃、相對(duì)濕度為70%的室內(nèi)飼養(yǎng)。隔2個(gè)星期更換1次飼料。重復(fù)4次·組－1，每個(gè)重復(fù)試驗(yàn)飼養(yǎng)30條斗米蟲，求其死亡率、平均體長(zhǎng)和平均體質(zhì)量。

1.5 蟲體的測(cè)量和觀察

在同一飼養(yǎng)環(huán)境下，分別記錄幼蟲化蛹數(shù)、發(fā)育歷期、死亡率、幼蟲的體長(zhǎng)和體質(zhì)量增長(zhǎng)情況。利用SPSS 20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同飼料配方對(duì)斗米蟲歷期的影響

由表2可見：人工配方飼料Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ及對(duì)照組ck飼養(yǎng)的斗米蟲歷期分別為（388±29），（331±56），（390±54），（410±62）和（445±67）d，取食 4 種人工飼料的初孵幼蟲發(fā)育至蛹的歷期均小于對(duì)照組，取食飼料Ⅱ的幼蟲發(fā)育時(shí)間最短，顯著低于林間自然環(huán)境下的發(fā)育時(shí)間（21～22個(gè)月）［13］。

2.2 不同飼料配方對(duì)斗米蟲體質(zhì)量的影響

人工配方飼料Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ及對(duì)照組ck飼養(yǎng)的斗米蟲體質(zhì)量分別為（2.47±0.48），（3.09±1.15），（2.52±0.45）， （2.38±0.47）和（2.08±0.66）g。配方飼料Ⅱ與對(duì)照組 ck 體質(zhì)量差異顯著（P=0.019），其余各組間體質(zhì)量均差異不顯著（P＞0.05）（表3）。

2.3 不同飼料配方對(duì)斗米蟲成活率的影響

表2表明：配方飼料Ⅳ飼養(yǎng)的斗米蟲成活率為45.0%，配方飼料Ⅲ在配方Ⅳ的基礎(chǔ)上，增加了大豆粉、纖維素、酵母粉3種組分，成活率提高至57.5%，配方Ⅰ在配方Ⅲ的基礎(chǔ)上增加了山梨酸鉀，成活率提高至72.5%，配方Ⅱ在配方Ⅰ的基礎(chǔ)上增加了抗壞血酸，成活率提高至85.8%。由表3可知：配方飼料Ⅲ和Ⅳ的成活率差異不顯著（P＞0.05），配方飼料Ⅳ與對(duì)照組ck差異不顯著（P＞0.05），其余各組間的成活率均存在顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）差異。

表2 不同飼料配方飼養(yǎng)下斗米蟲的成活率、歷期、體質(zhì)量Table 2 Changes of survival rate,larval period and weight of Apriona swainsoni larvae under different artificial diets

表3 不同飼料配方對(duì)斗米蟲成活率和體質(zhì)量的方差分析Table 3 Variance analysis of survival rate and weight of Apriona swainsoni larvae under different artificial diets

3 結(jié)論與討論

通過(guò)人工配方飼料飼養(yǎng)，控制一定的溫度、濕度和適宜的黑暗環(huán)境，可縮短斗米蟲發(fā)育歷期。從4組配方飼養(yǎng)效果來(lái)看，不同的飼料配方在斗米蟲的存活和生長(zhǎng)發(fā)育存在差異。以配方Ⅱ制成的人工飼料，飼養(yǎng)的斗米蟲效果最好，成活率可達(dá)85.8%，顯著高于其他幾組配方飼料（表3）（P＜0.01）；歷期最短（331±56）d，顯著低于林間自然環(huán)境下的幼蟲發(fā)育時(shí)間（21～22個(gè)月）［13］。配方飼料Ⅳ，Ⅲ，Ⅰ，Ⅱ飼養(yǎng)的斗米蟲體質(zhì)量呈現(xiàn)依次增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中配方Ⅱ飼養(yǎng)的斗米蟲體質(zhì)量在4種配方飼料中最高，與對(duì)照組差異顯著。配方Ⅱ的人工飼料最適合斗米蟲的營(yíng)養(yǎng)需求，故該飼料為最優(yōu)配方飼料。這是因?yàn)榕浞舰虻臓I(yíng)養(yǎng)組分最為全面，能夠提供斗米蟲生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

昆蟲取食活動(dòng)和取食量受內(nèi)外因素的控制［14］。本研究的斗米蟲來(lái)源于同一群體，飼養(yǎng)條件基本相同，因此，可認(rèn)為各處理間斗米蟲起點(diǎn)相同，后期生理狀態(tài)差異應(yīng)由飼養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生，即飼料差異引起。由本研究看出：4種人工配方飼料均可以將初孵幼蟲飼養(yǎng)到化蛹，但在成活率、發(fā)育歷期和體質(zhì)量等方面差別較大，存在顯著或極顯著差異（P＜0.05，P＜0.01）。碳水化合物特別是其中的糖類是昆蟲能量需求的主要來(lái)源，同時(shí)也是最主要的助食因素［15］。在4種人工配方飼料中均加入蔗糖，以保障斗米蟲對(duì)能量的需求。由配方組成可以看出：4種人工飼料配方中，配方Ⅲ在配方Ⅳ的基礎(chǔ)上增加了大豆粉、纖維素、酵母粉3種組分，配方Ⅰ在配方Ⅲ的基礎(chǔ)上增加了山梨酸鉀，配方Ⅱ又在配方Ⅰ的基礎(chǔ)上增加了抗壞血酸。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不斷豐富，為斗米蟲的正常生理代謝提供了保障。因此，這4種配方飼料在飼養(yǎng)斗米蟲的效果上依次增強(qiáng)。4種配方均能成功地飼養(yǎng)斗米蟲，首先飼料配方里都含有其天然寄主（云實(shí)嫩枝）的成分。同時(shí)，從飼料配方中看出，配方飼料Ⅱ中添加了抗壞血酸，其成活率顯著的高于其他3種配方，這可能是抗壞血酸影響植食性昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育，極大提高了斗米蟲的成活率。這與光肩星天牛Anoplophora glabripennis［16］， 眉斑楔天牛［11］和松墨天牛等的研究結(jié)果一致［12］。 維生素對(duì)斗米蟲的發(fā)育有著重要的作用［6］。在4種人工配方飼料中，配方飼料Ⅳ飼養(yǎng)的斗米蟲成活率及體質(zhì)量最小，在添加了維生素的配方飼料Ⅱ中，斗米蟲體質(zhì)量增加最快，活動(dòng)能力也變強(qiáng)，死亡率減少?？芍?，維生素對(duì)斗米蟲的生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用。而酵母粉是否有利于昆蟲幼蟲的發(fā)育，研究結(jié)果不一致。酵母粉可以明顯提高松墨天牛的化蛹率、羽化率和消化率，有利于其幼蟲發(fā)育［12-17］，但在星天牛人工飼料中加入酵母粉對(duì)其發(fā)育歷期和蛹體質(zhì)量并無(wú)影響［17］。本研究表明：觀測(cè)酵母粉對(duì)斗米蟲生長(zhǎng)發(fā)育有一定的促進(jìn)作用。在人工配方飼料飼養(yǎng)條件下，斗米蟲在化蛹之前，體質(zhì)量有減輕的現(xiàn)象，既斗米蟲體質(zhì)量先增長(zhǎng)，達(dá)最大值后逐漸減小，直至化蛹。這與星天牛幼蟲、松墨天牛幼蟲發(fā)育的現(xiàn)象一致［9］。

天牛幼蟲是咀嚼式口器，要求飼料有一定的粗糙結(jié)構(gòu)，使食料順利通過(guò)消化道［13］。在配制飼料時(shí)，盡量使得飼料松散，同時(shí)保持飼料的適口性，各配方比例要恰當(dāng)，保證其發(fā)育所需的蛋白質(zhì)、糖類、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分。本研究所采用的組分容易獲得，成本較低廉，制備方法簡(jiǎn)單。但是人工飼料配方中通常只提供一些天牛幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分，缺少天然寄主植物特有的生長(zhǎng)因子及次生物質(zhì)，可能會(huì)對(duì)斗米蟲的取食、行為及生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響［12］。本研究在飼養(yǎng)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)個(gè)別的斗米蟲化蛹過(guò)程中發(fā)育畸形。因此，就如何改進(jìn)和優(yōu)化斗米蟲配方飼料Ⅱ有待進(jìn)一步研究。