黑腹胃蠅卵宿主體外發(fā)育歷期研究

摘要：為探究黑腹胃蠅卵的發(fā)育歷期，本試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室條件下，設(shè)置6個(gè)恒定溫度，定期檢查卵的發(fā)育狀態(tài)，記錄發(fā)育為一齡幼蟲的時(shí)間及數(shù)量。采用有效積溫法則“最小二乘法”對(duì)黑腹胃蠅卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果顯示：黑腹胃蠅卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度為（3.191±1.48）℃，有效積溫為（182.7±12.03）d·℃。卵期發(fā)育速率與溫度的模型為：V=0.035×e0.048T，發(fā)育速率與溫度顯著相關(guān)（R2=0.983，P＜0.0001）。結(jié)果表明，黑腹胃蠅卵可在低溫下完成發(fā)育。

關(guān)鍵詞：黑腹胃蠅；發(fā)育歷期；發(fā)育起點(diǎn)溫度；有效積溫

黑腹胃蠅（Gasterophilus pecorum，G.pecorum）為雙翅目（Diptera）環(huán)裂亞目（Cyclorrhapha）胃蠅科（Gasterophilidae）下的胃蠅屬（Gasterophilus）[1-2]。此種寄生蟲病在中國(guó)新疆卡拉麥里山有蹄類自然保護(hù)區(qū)廣為流行，當(dāng)?shù)匾榜R的感染量遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)外所有記錄[3]。

與世界各地馬胃蠅區(qū)系以腸胃蠅（G.intestinalis）和鼻胃蠅（G.nasalis）為優(yōu)勢(shì)種[1，4-5]不同的是，新疆卡山有蹄類自然保護(hù)區(qū)馬胃蠅優(yōu)勢(shì)種為黑腹胃

蠅（G.pecorum）。

目前，關(guān)于黑腹胃蠅的研究多集中在生物學(xué)、形態(tài)學(xué)、病理學(xué)、地理分布等方面[1，6]，而對(duì)于其流行病學(xué)方面的研究資料相對(duì)匱乏，關(guān)于黑腹胃蠅體外發(fā)育階段——卵的發(fā)育歷期、發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫的相關(guān)研究更是未見報(bào)道。本文在室內(nèi)恒溫條件下對(duì)黑腹胃蠅卵的發(fā)育動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究，為開展新疆荒漠草原普氏野馬馬胃蠅蛆病[7-8]的后續(xù)研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

2018年3—4月在新疆卡拉麥里山蹄類自然保護(hù)區(qū)非批量性采樣，通過跟蹤保護(hù)區(qū)內(nèi)野放的普氏野馬，收集糞便中自然排出的黑腹胃蠅老熟幼蟲備用。

1.2 實(shí)驗(yàn)用具

透明塑料杯、電子溫度計(jì)、PRX-450 B型人工氣候箱（溫度誤差±1℃，寧波賽福實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）、亞克力昆蟲飼養(yǎng)籠、濾紙、鑷子、培養(yǎng)皿、顯微鏡等。

1.3 試驗(yàn)方法

用易于觀察的透明塑料杯作為化蛹培養(yǎng)容器，在杯中盛5 cm高的細(xì)沙土，將野外收集的黑腹胃蠅老熟幼蟲置于沙土上進(jìn)行培養(yǎng)，將同一天化蛹的黑腹胃蠅蛹劃為一組，轉(zhuǎn)移到新的塑料杯中，待其羽化成蠅后立即將雌雄黑腹胃蠅進(jìn)行配對(duì)，并隔離飼養(yǎng)在亞克力昆蟲籠里。觀察到雌蠅交配產(chǎn)卵后，收集卵粒，采用隨機(jī)抽查的方法在解剖鏡下進(jìn)行破壞性檢查，確定此雌蠅母本所產(chǎn)的卵為受精卵后，保留備用。

利用人工氣候箱測(cè)定黑腹胃蠅卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫。設(shè)置6個(gè)溫度處理：16、20、24、28、30、32（誤差±1）℃，相對(duì)濕度RH70%～80%，光照4400 Lx，光周期 L∶D＝14∶10。每個(gè)培養(yǎng)溫度下做三組平行重復(fù)試驗(yàn)，三組黑腹胃蠅受精卵樣本分別來自不同母本，在每組培養(yǎng)皿中放入約300粒受精卵。采取定期破壞性檢查的方法，每天9∶00和21∶00各檢查

1次黑腹胃蠅卵胚胎發(fā)育完成程度，每次每組檢查10枚受精卵，直至卵殼內(nèi)一齡幼蟲胚胎發(fā)育率達(dá)到100%為止，記錄不同溫度下每組樣本的發(fā)育歷期。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

根據(jù)有效積溫法則：

其中，K為有效積溫，N為發(fā)育歷期，T為試驗(yàn)溫度，C為發(fā)育起點(diǎn)溫度。因?yàn)镹為發(fā)育速率V的倒數(shù)，因此該公式可以寫為：

即為試驗(yàn)溫度T與發(fā)育速率V的直線回歸方程，有效積溫K和發(fā)育起點(diǎn)溫度C是線性關(guān)系中的待定系數(shù)，結(jié)合6個(gè)處理溫度下測(cè)得的發(fā)育歷期，采用“最小二乘法”[9]計(jì)算出黑腹胃蠅卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度C和有效積溫K以及發(fā)育起點(diǎn)溫度的標(biāo)準(zhǔn)誤差Sc和有效積溫的標(biāo)準(zhǔn)誤差Sk；計(jì)算公式分別為：

根據(jù)有效積溫法則，求出溫度理論值T’。T’=V+CK；

（3）～（6）式中：n為設(shè)置溫度梯度數(shù)，T為試驗(yàn)溫度（℃），V為發(fā)育速率（1/N），N為發(fā)育歷期（d），T’為溫度理論值；為發(fā)育速率的平均值。

根據(jù)求得的發(fā)育起點(diǎn)溫度C和有效積溫K，建立發(fā)育速率V與試驗(yàn)溫度T的一元線性回歸方程，并使用SPSS分析軟件對(duì)該回歸模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，從而建立發(fā)育歷期預(yù)測(cè)公式：

所有數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上利用Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和模型模擬，并對(duì)黑腹胃蠅受精卵在不同溫度條件下的發(fā)育歷期進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑腹胃蠅卵在不同溫度下的發(fā)育歷期

以發(fā)育速率為縱坐標(biāo)，溫度梯度為橫坐標(biāo)繪制溫度與發(fā)育速率的關(guān)系圖（圖1），由圖1可知，在16、20、24、28、30、32℃六個(gè)溫度梯度處理中，溫度與發(fā)育速率呈正相關(guān)，即隨著溫度升高，黑腹胃蠅卵的發(fā)育速率明顯加快。

2.2 黑腹胃蠅卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫

不同溫度下測(cè)得的發(fā)育歷期、發(fā)育試驗(yàn)溫度、發(fā)育速率等數(shù)據(jù)見表1。將表1數(shù)據(jù)代入有效積溫計(jì)算式（3）（4）中，計(jì)算得出：發(fā)育起點(diǎn)溫度C=3.191℃，有效積溫K=182.70 d·℃。將求得的C及K值代入公式（2）可求得各組理論溫度T’，將表2相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式（5）（6）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差Sc=1.48℃、Sk=12.03 d·℃。

因此，新疆黑腹胃蠅卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度C=（3.191±1.48）℃，有效積溫K=（182.7±12.03）d·℃，

將C、K值及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差Sc、Sk代入公式（7），建立黑腹胃蠅卵的發(fā)育歷期預(yù)測(cè)式：

2.3 黑腹胃蠅卵發(fā)育速率與溫度關(guān)系的擬合

根據(jù)發(fā)育速率V與溫度T的散點(diǎn)圖分布特點(diǎn)

（圖1），分別建立線性回歸方程、多項(xiàng)式回歸方程以及指數(shù)回歸方程，比較并選出最優(yōu)擬合優(yōu)度的回歸方程。

將發(fā)育歷期N轉(zhuǎn)化為發(fā)育速率1/N，公式（1）K=N（T-C）也可寫為：K=1/V（T-C），建立發(fā)育期間發(fā)育速率V與平均溫度T的線性回歸方程：

V=－0.0138+0.0053T，用SPSS對(duì)一元線性方程進(jìn)行回歸分析，結(jié)果顯示：R2=0.983，P＜0.001；建立V與T的多項(xiàng)式回歸方程：V=0.0437+0.003T+0.0001T2，對(duì)方程進(jìn)行顯著性分析，R2=0.983，P＜0.01；對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立指數(shù)回歸方程，得到：V=0.035×e0.048T，經(jīng)SPSS檢驗(yàn)，該方程的R2=0.983，P＜0.0001。上述三個(gè)回歸方程R2均達(dá)到0.9以上，說明方程擬合度均良好；三個(gè)方程的P值均小于0.01，表明溫度與發(fā)育速率的相關(guān)性都達(dá)到極顯著水平。通過作圖及P值比較可知，指數(shù)回歸方程：V=0.035×e0.048T對(duì)數(shù)據(jù)的擬合度最佳。

3 討論

本文對(duì)黑腹胃蠅卵發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：黑腹胃蠅卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度為（3.191±1.48）℃，有效積溫為（182.7±12.03）d·℃。

此結(jié)果說明，相比其他許多昆蟲物種，黑腹胃蠅卵的發(fā)育起點(diǎn)溫度相對(duì)較低，有較好的耐低溫能力。根據(jù)前人對(duì)蜂類和蠅類發(fā)育起點(diǎn)的研究不難看出，有些種類蠅和蜂的卵期發(fā)育確實(shí)具有耐低溫的特點(diǎn)，如對(duì)茶足柄瘤蚜繭蜂（Lysiphlebus testaceipes

Cresson）（半翅目：蚜科）[10]、月斑鼓額食蚜蠅（Scaeva selenitica Meigen）（雙翅目：食蚜蠅科）[11]、樟葉蜂（Mesoneura rufonota Rohwer）（膜翅目：葉蜂科）[12]等的研究，卵期發(fā)育起點(diǎn)溫度分別為6.50、6.04、5.26℃。

本研究中，在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)（16～32℃），黑腹胃蠅卵的發(fā)育歷期隨溫度升高而縮短。建立的線性模型、多項(xiàng)式模型、指數(shù)模型均可用來描述黑腹胃蠅卵的發(fā)育速率與溫度間的關(guān)系，但指數(shù)模型對(duì)二者間的關(guān)系描述更準(zhǔn)確。據(jù)文獻(xiàn)記載[13]，在溫度偏低或偏高時(shí)，用Logistic模型預(yù)測(cè)昆蟲發(fā)育速率比線性日度模型更加準(zhǔn)確，即線性日度模型只在特定溫度范圍內(nèi)有

效[10]。在本研究中則發(fā)現(xiàn)，指數(shù)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律描述更貼切。由此可見，應(yīng)用何種模型預(yù)測(cè)昆蟲發(fā)育歷期更有效不能一概而論，應(yīng)視昆蟲種本身特性和溫度范圍而定。

迄今為止，對(duì)黑腹胃蠅卵發(fā)育歷期和有效積溫的研究未見報(bào)道，本試驗(yàn)首次對(duì)其發(fā)育規(guī)律進(jìn)行了研究，并對(duì)其發(fā)育速率與溫度關(guān)系進(jìn)行了擬合。因?yàn)楹诟刮赶壜训陌l(fā)育歷期與其感染潛能關(guān)系密切，所以關(guān)于黑腹胃蠅卵發(fā)育歷期的研究對(duì)判斷其感染潛能具有重要流行病學(xué)意義，可為開展新疆荒漠草原普氏野馬馬胃蠅蛆病后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)，也對(duì)普氏野馬野放工作至關(guān)重要。

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