人工飼料添加不同凝固劑對異色瓢蟲生長發(fā)育的影響

陳江峰　趙繼偉　肖慧昌　殷磊　金燕　孫元星

摘要：在人工飼料中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%、4%、6%的凝固劑（卡拉膠、食用明膠、海藻酸鈉），探究異色瓢蟲幼蟲各齡期的存活率及發(fā)育歷期。結(jié)果表明，添加食用明膠效果相對較好，部分幼蟲可發(fā)育至成蟲，但對存活率具不利影響，且各齡期的發(fā)育時間較不添加凝固劑顯著延長;添加海藻酸鈉的效果最差，所有幼蟲不能正?；?，當(dāng)人工飼料中海藻酸鈉的濃度為6%時幾乎無幼蟲能正常發(fā)育至2齡。綜合來看，添加3種凝固劑的效果均不理想。

關(guān)鍵詞：異色瓢蟲;人工飼料;凝固劑;存活率;發(fā)育歷期

中圖分類號：S476? ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：1001-1463（2020）01-0014-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.01.003

Effect of Artificial Diet Supplemented with Different Coagulants on

Development of Harmonia axyridis

CHEN Jiangfeng， ZHAO Jiwei， XIAO Huichang， YIN Lei， JIN Yan， SUN Yuanxing

（College of Plant Proction， Gansu Agricultural University， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In the artificial diet of Harmonia axyridis， one kind of coagulator（carrageenan， gelatin or sodium alginate） was supplemented and the quality proportion was 2%， 4% and 6%， respectively. The survival rate and development time of Harmonia axyridis larvae were evaluated on each diet. The results showed that gelatin showed to be the best supplementation than the other two coagulants， and a small proportion of larvae could develop into adult， while the development time was significantly increased than control; sodium alginate showed to be the worst supplementation that no larva could develop into pupa stage， and all larvae dead before the second instar when the proportion reached to 6%. In conclusion， supplementation of the three kinds of coagulant resulted in unsatisfactory effects.

Key words：Harmonia axyridis;Artificial diet;Coagulant;Survival rate;Development time

異色瓢蟲[Harmonia axyridis（Pallas）]是一種重要的捕食性天敵，可取食多種蚜蟲及葉螨、介殼蟲等其他小型害蟲，號稱“超級殺手”[1 - 2 ]。人工大規(guī)模飼養(yǎng)是應(yīng)用天敵進行生物防治的關(guān)鍵基礎(chǔ)性技 術(shù)[3 ]。傳統(tǒng)人工飼養(yǎng)天敵主要依賴天然獵物，需要建立穩(wěn)定的“植物—害蟲—天敵”3級營養(yǎng)關(guān)系，費時費力，且很難持續(xù)維持[4 ]，開發(fā)高效的人工飼料是人工規(guī)?；曫B(yǎng)天敵的重要技術(shù)進步[5 ]。人們對異色瓢蟲人工飼料的研究已有60多年的歷史[6 ]。其中，基于鮮豬肝和蜂蜜的人工飼料應(yīng)用最為廣泛[7 ]，但這類飼料具有較高的粘性，易黏住低齡幼蟲，造成較高的死亡率，且易在飼料表面形成硬膜，影響瓢蟲的取食[8 ]。前期，我們利用豬肝粉替換豬肝勻漿能明顯提高低齡幼蟲的存活率，但容易失水干燥，影響瓢蟲取食[9 ]，因此需要進一步對飼料進行優(yōu)化。改進人工飼料的物理性狀是提高飼養(yǎng)效率的重要途 徑[6 ]。已有研究表明，人工飼料必須具備良好的軟硬度和保水性，昆蟲才喜食，也才能較好滿足昆蟲生長發(fā)育的需要[10 ]。人工飼料的軟硬度和保水性可由凝固劑來進行調(diào) 節(jié)[11 ]，瓊脂、食用明膠、卡拉膠、海藻酸鈉及羧甲基纖維素鈉等為常用的凝固劑，在食品加工及水產(chǎn)研究中具有廣泛應(yīng)用[12 ]。對甜菜夜蛾與桑蠶人工飼料研究表明，篩選添加合適的凝固劑可顯著提高人工飼料的飼養(yǎng)效率[10，13 ]。我們在異色瓢蟲人工飼料中添加不同類型及濃度的凝固劑，以明確不同飼料對異色瓢蟲生長發(fā)育的影響，為進一步改善異色瓢蟲人工飼料品質(zhì)提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

供試異色瓢蟲[Harmonia axyridis（Pallas）]為實驗室[溫度（25±1） ℃，光周期L∶D=16∶8]長期用豌豆蚜[Acyrthosiphon pisum（Harris）]飼養(yǎng)的黃底型種群。豌豆蚜為長期飼養(yǎng)在蠶豆苗上的紅色型種群。

1.2? ?實驗方法

將3對異色瓢蟲成蟲飼喂于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，每天提供充足的蚜蟲并收集所產(chǎn)卵，將卵孵育在直徑為3 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)（提供一浸透水的棉球用以保濕）。每天監(jiān)測卵孵化情況，所得1齡幼蟲用于實驗。實驗在人工氣候箱內(nèi)進行，溫度（25±1）℃，光周期L∶D=16∶8，相對濕度65%。

1.3? ?供試凝固劑及人工飼料配制

供試凝固劑為食用明膠、卡拉膠、海藻酸鈉（上海源葉），凝固劑的質(zhì)量份數(shù)分別設(shè)置為2%、4%、6%。

人工飼料配方為豬肝粉10 g、酵母粉1 g、蔗糖2 g、蜂蜜1 g、橄欖油+亞麻油（體積比1.4∶1）1.9 g、山梨酸鉀0.16 g。將各部分逐一加入100 mL燒杯內(nèi)并混合均勻，將不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的凝固劑充分溶解于75 ℃的蒸餾水中，待凝固劑冷卻至30 ℃左右時加入到混勻的人工飼料中，用玻璃棒充分?jǐn)噭?。待飼料充分冷卻成蛋糕狀后，切成邊長為3 mm的小立方體。將飼料編號并放置于1塑料平板上，參照劉朝燊等[10 ]的方法觀察人工飼料的外形（表1）。將人工飼料分裝于1.5 mL的離心管內(nèi)，做好標(biāo)記并保存于-20 ℃冰箱內(nèi)備用。

1.4? ?添加凝固劑對異色瓢蟲生長發(fā)育及存活的影響

將1齡幼蟲單頭分別飼養(yǎng)于直徑為3 cm的塑料培養(yǎng)皿內(nèi)，并提供加入不同凝固劑的飼料塊1個。每天檢查幼蟲存活情況并記錄，每2 d更換人工飼料1次并及時更換新的培養(yǎng)皿直至幼蟲化蛹，以不添加凝固劑的飼料作對照。觀察統(tǒng)計異色瓢蟲各齡幼蟲的存活率及發(fā)育歷期。成蟲羽化后，對新羽化成蟲（羽化后48 h）進行稱重（精確至0.1 mg）。

1.5? ?數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)分析均采用SPSS 19.0進行。成蟲前各齡期的存活率及成蟲羽化率用4×2交聯(lián)表分析，當(dāng)存在顯著差異時，進一步用2×2交聯(lián)表分析（P < 0.05）。發(fā)育歷期，新羽化成蟲體重及蚜蟲的寄生率用單因素方差分析，多重比較采用LSD法（P < 0.05）。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?人工飼料添加卡拉膠

從圖1 A可以看出，異色瓢蟲幼蟲取食添加3個不同濃度卡拉膠的人工飼料后，其2齡幼蟲的存活率與對照相比均無顯著差異（χ2=0.035～0.900，P=0.343～0.851）。取食K-1后，3齡幼蟲存活率與對照相比也無顯著差異（χ2=2.269，P=0.132），此后各齡期的存活率均顯著低于對照（χ2=11.000～17.301，P < 0.001）;取食K-2和K-3后，3齡與4齡幼蟲的存活率均顯著低于對照（χ2=7.398～40.763，P≤0.007），且不能化蛹。

從圖1 B可以看出，取食添加卡拉膠的人工飼料后，幼蟲1～2齡、3～4齡的發(fā)育歷期均與對照差異不顯著，且在3個濃度下也無顯著差異（1～2齡F3， 123=0.906，P=0.441;3～4齡F3， 123=1.408，P=0.250）。取食K-3后，異色瓢蟲2～3齡幼蟲的發(fā)育歷期（6.4 d）顯著長于對照（3.8 d）及其他2個濃度的飼料處理（4.0 d）。取食添加卡拉膠的人工飼料后，僅有個別幼蟲能正?；技坝鸹?，因此未對該階段的發(fā)育歷期進行分析。

2.2? ?人工飼料添加食用明膠

從圖2 A看出，取食添加3個濃度的食用明膠人工飼料后，異色瓢蟲1～2齡幼蟲的存活率均與對照無顯著差異（ χ2=0.130～1.344，P=0.246～0.718），但此后各齡期的存活率均顯著低于對照（χ2=6.972～25.215，P≤0.008）。取食M-1、M-2與M-3后，各齡期幼蟲的存活率均無顯著差異（ χ2=0-0.409，P=0.263～1.000），但存活率較低，其中2～3齡的存活率低于60%，而對照則高于80%。

通過圖2 B看出，取食M-1、M-2與M-3后，其1～2齡、2～3齡及4齡～蛹的發(fā)育歷期均顯著長于對照（1～2齡F3， 105=15.793，P < 0.001;2～3齡F3， 76=8.449，P < 0.001;4齡～蛹F3， 21=12.954，P < 0.001）。在3～4齡幼蟲的發(fā)育過程中，取食M-2的發(fā)育歷期（9.3 d）與其他2個處理差異不顯著（分別為7.7、7.9 d），但顯著長于對照（4.9 d） （F3， 48= 7.398，P < 0.001）。因取食添加食用明膠的人工飼料后，僅有個別幼蟲能發(fā)育到成蟲，因此該階段的發(fā)育歷期未與對照進行比較。

2.3? ?人工飼料添加海藻酸鈉

從圖3 A可以看出，異色瓢蟲取食H-1后，其1～2齡幼蟲的存活率與對照無顯著差異（ χ2=2.017，P =0.156），但此后的存活率顯著低于對照（ χ2=16.184～31.259，P < 0.001），且無幼蟲能正常化蛹;取食H-2后，其1至4齡各齡期的存活率顯著低于對照（χ2=19.265～52.743，P < 0.001），且無幼蟲能正?；?取食H-3后，幼蟲僅能存活到2齡，且存活率顯著低于對照（χ2=56.387，P < 0.001）。

因異色瓢蟲幼蟲取食H-2與H-3的人工飼料后，幾乎無幼蟲能夠存活到2齡，因此僅將處理H-1的發(fā)育歷期與對照進行比較。在處理H-1中，1～2齡、2～3齡及3～4齡幼蟲的發(fā)育歷期（分別為5.3、6.8、10.6 d）均顯著長于對照（分別為3.5、4.2、 4.9 d），且無幼蟲能正常發(fā)育至蛹期（圖3 B）。

3? ?結(jié)論與討論

在異色瓢蟲人工飼料中添加卡拉膠、食用明膠及海藻酸鈉，測定異色瓢蟲幼蟲的生長發(fā)育情況?？梢钥闯?，3種凝固劑的添加效果均不理想，主要表現(xiàn)為高齡幼蟲的存活率顯著降低，發(fā)育歷期延長，同時，這種不利影響隨飼料中凝固劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而增強。其中海藻酸鈉的添加效果最差，當(dāng)人工飼料中海藻酸鈉的濃度為6%時，幾乎無幼蟲能正常發(fā)育至2齡;取食添加不同濃度海藻酸鈉的人工飼料后，所有幼蟲均不能正?；?。添加食用明膠的效果相對較好，部分幼蟲可發(fā)育至成蟲，但對存活率仍具不利影響。取食添加不同濃度食用明膠的人工飼料后異色瓢蟲幼蟲的存活率，1～2齡均與不添加凝固劑飼料無顯著差異，但此后各齡期的存活率均顯著低于不添加凝固劑飼料。此外，人工飼料添加食用明膠后，幼蟲各齡期的發(fā)育時間較不添加凝固劑顯著延長。

綜上所述，添加供試凝固劑對改進異色瓢蟲人工飼料的飼養(yǎng)效率無積極作用，尚未發(fā)現(xiàn)能夠完全滿足異色瓢蟲正常生長發(fā)育及生殖的需要的人工飼料添加劑。這主要是因為人們對異色瓢蟲的營養(yǎng)生理、生殖生理等方面的了解不夠，今后應(yīng)加以研究并據(jù)此設(shè)計改進方案[14 ]。另一方面，與甜菜夜蛾和桑蠶等植食性昆蟲相比，異色瓢蟲等捕食性昆蟲的天然獵物營養(yǎng)成分更為復(fù)雜，且對食物可能具有行為上的要求，比如瓢蟲不取食剛死或冰凍的蚜蟲[15 ]。人工飼料的設(shè)計必須考慮瓢蟲的取食行為機制，這也有待進一步研究[16 ]。此外，在實驗中發(fā)現(xiàn)，異色瓢蟲對凝固劑的消化能力較弱且不喜取食，取食量減少，或是高濃度凝固劑對異色瓢蟲產(chǎn)生了毒性，使其死亡率，特別是低齡幼蟲的死亡率顯著升高。今后需從其他角度來改進異色瓢蟲人工飼料的物理性狀，如的微膠囊人工飼料飼養(yǎng)小花蝽具有良好效果[17 ]。

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（本文責(zé)編：陳? ? 偉）

收稿日期：2019 - 07 - 02

基金項目：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生科研訓(xùn)練項目（20181317）;甘肅省農(nóng)作物病蟲害生物防治工程實驗室開放基金項目（BELCDP-2018-01）。

作者簡介：陳江峰（1997 — ），男，甘肅秦安人，在讀本科生，研究方向為異色瓢蟲飼養(yǎng)技術(shù)。

通信作者：孫元星（1988 — ），男，湖北建始人，副教授，博士，主要從事昆蟲生態(tài)與害蟲防治方面的教學(xué)科研工作。Email：sunyx1988@126.com。