東亞紅花脲繁殖技術(shù)研究

東亞紅花脲繁殖技術(shù)研究

東亞擴散（popri）是半尾箭科的一種半尾箭科疾病。這是農(nóng)業(yè)和森林中的小型害蟲的優(yōu)勢天敵。它的卵和甲蟲可以吃蚜蟲、蚜蟲、粉螨、薊馬和其他小型哺乳動物和鱗狀昆蟲（riodavet，1995）。東亞小花蝽主要分布在東亞及俄羅斯的遠東地區(qū)(Wangetal.,2002),在該地區(qū)的蔬菜、果樹、花卉以及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用(Yano,1996)。在日本,東亞小花蝽已經(jīng)成功用于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),如溫室中茄子上的南黃薊馬ThripspalmiKarny等的控制(Kawai,1995;HemerikandYano,2010)。目前歐美一些天敵公司已經(jīng)實現(xiàn)了對美洲小花蝽O.insidiosus(Say),O.laevigatus(Fieber),O.majusculus(Reuter)等小花蝽的商品化生產(chǎn),并廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),尤其對溫室薊馬起到了很好的控制效果(Vanetal.,1997)。另外,2013年夏季作者在北京溫室茄子大棚釋放東亞小花蝽,其對二斑葉螨、朱砂葉螨、西花薊馬和粉虱也均表現(xiàn)出良好的控害效果(數(shù)據(jù)未發(fā)表)。因此,東亞小花蝽是一種極具應(yīng)用價值的雜食性天敵昆蟲。為了滿足東亞小花蝽的生物防治需求,多年來國內(nèi)外相繼開展了眾多東亞小花蝽的人工飼養(yǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究,如東亞小花蝽的生物學(xué)特性、生長發(fā)育、生活規(guī)律等。為了實現(xiàn)東亞小花蝽的規(guī)?；曫B(yǎng),科研工作者針對小花蝽的替代飼料進行了大量研究:前人曾利用害螨、蚜蟲、薊馬等昆蟲和螨類等動物源飼料,以及植物花粉、嫩玉米粒、啤酒酵母液等植物源飼料和微膠囊等人工飼料飼養(yǎng)東亞小花蝽(周偉儒和王韌,1989;KohnoandKashio,1998),但均具有一定的局限性和消極影響,未能達到規(guī)模化飼養(yǎng)的目的。鱗翅目昆蟲的卵是東亞小花蝽喜歡取食的飼料之一(Yano,2002)。在歐洲、印度等地科學(xué)工作者以鱗翅目昆蟲地中海粉斑螟Ephestiakuehniella卵和印度谷斑螟Plodiainterpunctella卵作為替代飼料成功實現(xiàn)了小花蝽的規(guī)?；曫B(yǎng)(周偉儒和王韌,1989;Cocuzza,1997;Yanoetal.,2002;Oliveiraetal.,2004;BonteandDeClercq,2010)。但這兩種鱗翅目昆蟲非我國原產(chǎn),并且在我國引種定殖擴繁受環(huán)境條件和寄主植物的局限性,很難形成規(guī)模。目前國內(nèi)尚沒有成熟的規(guī)?；曫B(yǎng)東亞小花蝽的技術(shù)手段,尚不能提供批量產(chǎn)品用于田間害蟲的控制,無法滿足我國設(shè)施農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要。米蛾Corcyracephalonica是我國常見的鱗翅目蠟螟科倉儲性害蟲,具有飼養(yǎng)方便,成本低等特點,并已經(jīng)能夠大規(guī)模繁殖。前期研究表明,米蛾卵可以滿足東亞小花蝽完成世代發(fā)育對營養(yǎng)的需求(周偉儒和王韌,1989),但是相關(guān)研究沒有明確以米蛾卵飼養(yǎng)東亞小花蝽的適宜產(chǎn)卵基質(zhì)及其對米蛾卵的取食量以及適宜的飼養(yǎng)密度等相關(guān)問題。因此,本研究以米蛾卵作為東亞小花蝽的替代飼料,針對米蛾卵飼養(yǎng)東亞小花蝽的相關(guān)參數(shù)、對米蛾卵的取食量、適宜的飼養(yǎng)密度以及東亞小花蝽適宜產(chǎn)卵基質(zhì)的篩選等進行了相關(guān)研究。1材料和方法1.1補充飼料的制備東亞小花蝽:成蟲采集自北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米試驗田內(nèi),后在室內(nèi)養(yǎng)蟲籠(50cm×50cm×50cm)內(nèi)建立種群。每天供以足量的新鮮米蛾卵為飼料,白蕓豆葉片(帶完整葉柄,葉柄處包裹濕潤的脫脂棉保鮮)為產(chǎn)卵基質(zhì)。東亞小花蝽發(fā)育至成蟲期后于葉片上添加10%蜂蜜水作為補充飼料。定期移出已產(chǎn)卵的蕓豆葉片,放入上述相同的養(yǎng)蟲籠內(nèi)孵化并按上述方法飼養(yǎng)。飼養(yǎng)三代以上供試。米蛾:在室內(nèi)(溫度:25℃-28℃,濕度:60%-80%),利用玉米粉:豆粉:麥麩按重量為7∶2∶1的比例配置飼料進行人工飼養(yǎng),幼蟲飼養(yǎng)在455mm×325mm×40mm的養(yǎng)蟲盒內(nèi),待幼蟲羽化后,收集成蟲于100mm×50mm的紗網(wǎng)小袋內(nèi)待其產(chǎn)卵,每天收集新鮮米蛾卵,并制作成10mm×10mm大小的卵卡(每張卡10粒卵),后紫外燈滅活供試。1.2東亞花生長性狀1d1d的飼養(yǎng)條件養(yǎng)蟲籠:吉林新天地生物有限責(zé)任公司生產(chǎn);東亞小花蝽的飼養(yǎng)條件:T=25±1℃;L∶D=16∶8;RH=75±5%。除個別說明,該試驗均在上述條件下進行。1.3測試方法1.3.1成蟲壽命的觀察取同一時間段(5h內(nèi))東亞小花蝽卵共108粒,于上述相同設(shè)置的培養(yǎng)箱內(nèi)持續(xù)飼養(yǎng),記錄其孵化時間和孵化數(shù)量,孵化出的一齡若蟲在培養(yǎng)皿(直徑9cm)內(nèi)單頭飼養(yǎng),培養(yǎng)皿內(nèi)放置潤濕的脫脂棉提供水分,80目紗網(wǎng)封口,每天提供足量新鮮米蛾卵,每天觀察3次(6∶00,14∶00,22∶00)記錄其若蟲各齡期的蛻皮時間、羽化時間及存活數(shù)量。試驗成蟲的壽命研究對象為交配過的雌成蟲(雌成蟲是種群的繁殖的關(guān)鍵因子,且雄蟲壽命相對較短)。試驗至東亞小花蝽全部死亡。1.3.2米紅色卵卵的蛻皮及攝食量測定取同一時間段(5h內(nèi))孵化的東亞小花蝽若蟲23頭,分別置于直徑2.2cm高1.0cm的培養(yǎng)皿內(nèi)單頭飼養(yǎng),并置于同上設(shè)置的人工培養(yǎng)箱內(nèi),每天每頭提供足量(20粒,約0.75g)的新鮮米蛾卵卡(10粒/卡)和潤濕的脫脂棉球提供水分,每天定時記錄其蛻皮及取食量(顯微鏡觀察:米蛾卵卵殼塌陷干癟視為被取食)。若蟲羽化后雌成蟲和雄成蟲配對24h后分離單頭飼養(yǎng)雌成蟲,并提供白蕓豆具葉柄葉片作為其產(chǎn)卵基質(zhì),每天更換產(chǎn)卵基質(zhì),每天為雌成蟲提供足量米蛾卵20粒,每天定時記錄雌成蟲對米蛾卵的取食量。該試驗中以雌成蟲個體為研究對象(雌成蟲是種群的繁殖的關(guān)鍵因子,其取食量直接關(guān)系到卵的營養(yǎng)供給是否充足)。1.3.3密度梯度設(shè)置取同一時間段(12h)羽化的東亞小花蝽進行雌雄配對,在直徑10cm高10cm的塑料養(yǎng)蟲盒內(nèi)進行。設(shè)置四個飼養(yǎng)密度梯度5對/盒,10對/盒,20對/盒,30對/盒。在雌蟲產(chǎn)卵期每天定時更換新鮮產(chǎn)卵基質(zhì),計數(shù)已經(jīng)產(chǎn)卵的產(chǎn)卵基質(zhì)上卵的數(shù)量,每個處理重復(fù)5次。1.3.4不同的植物組織和保濕取同一時間段(12h)羽化未交配的東亞小花蝽雌雄各個體15頭,隨機進行雌雄配對,分別在15個直徑10cm,高10cm的飼養(yǎng)盒內(nèi)成對飼養(yǎng),80目紗網(wǎng)封口,置于培養(yǎng)箱內(nèi)。我們以下列預(yù)處理的植物組織作為產(chǎn)卵基質(zhì)的選擇試驗對象:白蕓豆嫩莖1個(發(fā)芽的蕓豆種子主莖長至6cm左右,截取5cm用做產(chǎn)卵基質(zhì))、白蕓豆葉片1個(選擇真葉,葉柄約5cm)、發(fā)芽的蠶豆種子2粒(根部約2.5cm)、夏至草嫩莖1個(約5cm),以上供試產(chǎn)卵基質(zhì)均用濕潤的脫脂棉包裹基部保濕,于東亞小花蝽產(chǎn)卵期放入飼養(yǎng)容器內(nèi)。每天提供足量的新鮮米蛾卵(30粒/盒),并更換產(chǎn)卵基質(zhì);在顯微鏡下記數(shù)已取出產(chǎn)卵基質(zhì)上的著卵量,然后將其置于相同設(shè)置的培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng),定期給保濕脫脂棉加水以保證產(chǎn)卵基質(zhì)的新鮮,記錄其孵化率及各產(chǎn)卵基質(zhì)的保濕特點。試驗至成蟲停止產(chǎn)卵結(jié)束。重復(fù)5次。1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析東亞小花蝽的產(chǎn)卵量、發(fā)育歷期、其對米蛾卵的取食量等的平均數(shù)均為Mean±SE;不同產(chǎn)卵基質(zhì)上產(chǎn)卵量的比較及最佳飼養(yǎng)密度篩選試驗中不同密度下單雌平均產(chǎn)卵量的比較采用單因素方差分析(P=0.05),上述數(shù)據(jù)處理均采用SPSS18.0進行分析(AllenandBennett,2010)。2結(jié)果與分析2.1不同齡代的存活率表1的參數(shù)可以看出,米蛾卵飼養(yǎng)的東亞小花蝽的平均發(fā)育歷期為28.9天;種群指數(shù)為22.18;幼期累計存活率為64.81%,其中,低齡若蟲的存活率低于高齡若蟲,存活率從低到高依次為:1齡若蟲(82.83%)、2齡若蟲(91.46%)、3齡若蟲(96%)、4齡若蟲(98.61%)、5齡若蟲(98.59%)。其中1齡和2齡若蟲的存活率較低可能是因為1、2齡若蟲體型微小,行動力弱,容易在培養(yǎng)皿內(nèi)形成的水膜中溺亡。因此要特別注意低齡若蟲飼養(yǎng)的濕度控制,提高若蟲成活率。2.2不同齡期的成蟲日攝食量研究發(fā)現(xiàn)在食物充足的情況下,雌性東亞小花蝽一生可取食米蛾卵136.9粒。東亞小花蝽對米蛾卵的取食量隨著齡期的增加而增加(表2),其中1齡和2齡東亞小花蝽日均取食量相近,分別為2.5粒/d和2.7粒/d;3齡和4齡若蟲日均取食量分別是5.0粒/d和5.9粒/d;在若蟲期,5齡若蟲的日均取食量最多為8.0粒/d;雌成蟲的日均取食量為8.4粒/d。2.3東亞小被亞地區(qū)的產(chǎn)卵量表3結(jié)果說明,飼養(yǎng)密度為5頭/盒、10頭/盒、15對/盒三個處理中,東亞小花蝽的單雌平均產(chǎn)卵量分別為:68.8粒、69.7粒和70.2粒、,三者間沒有顯著性差異,但是均顯著高于20頭/盒(52.3粒)和25頭/盒(38.4粒)處理(P<0.05)。2.4不同紅酵母原螯蝦不同使用白蕓豆的產(chǎn)卵基質(zhì)定量和定性的試驗觀察結(jié)果(表4)可見,在供試的四種產(chǎn)卵基質(zhì)中,白蕓豆葉片(具葉柄)因其著卵量顯著高于其他三種產(chǎn)卵基質(zhì),說明四種產(chǎn)卵基質(zhì)共存時,東亞小花蝽更喜歡在白蕓豆葉片上產(chǎn)卵,且卵的孵化率達98.1%,同時其具有易于保鮮、室內(nèi)培育方便、可周年供應(yīng)等優(yōu)點,因此較其他三種產(chǎn)卵基質(zhì),白蕓豆具葉柄葉片更適合作為東亞小花蝽規(guī)模化飼養(yǎng)的產(chǎn)卵基質(zhì)。白蕓豆嫩莖雖然著卵量不多,但是保濕效果好,卵的孵化率很高,可以和白蕓豆葉片混合使用,這樣也提高了白蕓豆的利用率。試驗發(fā)現(xiàn)發(fā)芽的蠶豆種子其著卵量顯著低于白蕓豆葉片的著卵量(P<0.05),且由于其保鮮效果不易掌握,造成其孵化率僅為67.3%;同樣夏至草葉片保鮮效果不佳,易萎蔫,且僅春夏季可在野外采集到,實驗室培育困難,因此后二者不適宜作為規(guī)?；曫B(yǎng)東亞小花蝽的產(chǎn)卵基質(zhì)。3區(qū)域食性對東亞小被食性昆蟲繁殖的影響通過實驗研究天敵昆蟲規(guī)?；曫B(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)有助于指導(dǎo)天敵昆蟲的規(guī)?；曫B(yǎng)。成蟲獲得率、發(fā)育歷期、單雌產(chǎn)卵量和雌成蟲壽命等均是評價飼養(yǎng)效果的重要指標,它們可以有效的確定天敵的飼養(yǎng)周期和飼養(yǎng)成本。成蟲獲得率是評定天敵飼養(yǎng)效率的重要指標之一。周偉儒和王韌(1989)曾利用米蛾卵和水在27℃和RH70%的條件下飼養(yǎng)東亞小花蝽,其成蟲獲得率為64.6%,本研究的結(jié)果(64.81%)與其相似。成蟲獲得率的高低取決于其若蟲各齡期的存活率的高低,作者在試驗中觀察發(fā)現(xiàn)主要是1齡和2齡若蟲的死亡率較高,分析原因有二:一是低齡若蟲個體微小,容易溺亡在飼養(yǎng)器皿內(nèi)壁形成的水膜上;二是在飼養(yǎng)過程中由于若蟲生長發(fā)育的不均一性,也會出現(xiàn)較大個體攻擊較小個體致死的現(xiàn)象。因此,增加?xùn)|亞小花蝽低齡幼蟲的成活率對于提高人工飼養(yǎng)繁殖效率具有至關(guān)重要的作用。為了增加?xùn)|亞小花蝽各齡期的存活率,保證其生長的適宜環(huán)境是必要的。溫度和濕度又是影響昆蟲生長發(fā)育速率的重要環(huán)境因素。于毅等(1998)的研究發(fā)現(xiàn)東亞小花蝽在20-28℃的范圍內(nèi),隨著溫度的升高其發(fā)育速率加快,發(fā)育歷期縮短。本研究中設(shè)置溫度為25±1℃,RH75±5%,東亞小花蝽若蟲發(fā)育歷期為12.9d,略長于周偉儒和王韌(1989)在27℃,RH70%的條件下同樣以米蛾卵飼喂的結(jié)果(10.08d),與前人研究結(jié)果一致。同樣,不同飼料處理對于小花蝽的生長發(fā)育也有一定的影響。本研究結(jié)果同Jeffrey等(1998)利用地中海粉斑螟Ephestiakuehniella卵飼養(yǎng)的東亞小花蝽的結(jié)果(12.0d)相近,卻短于Yano等(2002)14.0d的發(fā)育歷期;Jeffrey等(1998)供試的產(chǎn)卵基質(zhì)與本研究相同均為采用白蕓豆葉片,而Yano等(2002)則利用發(fā)芽的蠶豆種子作為產(chǎn)卵基質(zhì)。本研究中的雌成蟲壽命(16.0d)略長于Yano等(2002)(13.7d)和Jeffrey等(1998)(13.9d)的研究結(jié)果?；谝陨辖Y(jié)果分析,東亞小花蝽的生長發(fā)育速率和發(fā)育歷期可能受溫度、濕度、飼料、產(chǎn)卵基質(zhì)等多種因素共同作用的影響,因此在東亞小花蝽的規(guī)模化飼養(yǎng)研究中,綜合考慮多種因素的影響有助于篩選出適合繁殖東亞小花蝽的最佳條件。東亞小花蝽的產(chǎn)卵量同樣受多種因素的影響。Yano(2002)等的研究報道,東亞小花蝽的單雌平均產(chǎn)卵量為103.9粒,遠高于本研究結(jié)果的70.47粒與Jeffrey等(1998)的68.4粒;東亞小花蝽的產(chǎn)卵量在本研究中利用米蛾卵和Jeffrey等(1998)利用地中海粉斑螟卵兩種不同替代寄主間差異不大,但均明顯低于Yano等(2002)研究結(jié)果。是供試的昆蟲種群不同、產(chǎn)卵基質(zhì)影響、抑或是試驗條件差異而致?仍需要進一步研究和分析。在天敵人工大量飼養(yǎng)中,精準掌握其不同齡期的日取食量是非常重要的。對于利用米蛾卵作為替代寄主的東亞小花蝽的取食量研究尚未見報道。本研究的各齡期取食量及其歷期等結(jié)果可用于指導(dǎo)制定東亞小花蝽及其寄主的繁殖計劃,精準控制米蛾卵的日供給量,可有效避免飼料的浪費,降低飼養(yǎng)成本。在長期的進化過程中,昆蟲為了獲得適宜的生長發(fā)育及繁殖條件,存在種內(nèi)競爭,昆蟲種內(nèi)斗爭是其對外界壓力的一種適應(yīng)性表現(xiàn)(Klomp1964)。在天敵昆蟲(特別是捕食性天敵)大量人工繁殖中,飼養(yǎng)的空間密度是影響繁殖效率的重要因素之一,也是控制產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)動物間的自相殘殺多由于食物不足、個體種群的密度變化及齡期變化等因素(Fox,1975);宋麗文等(2010)的研究發(fā)現(xiàn)不同飼養(yǎng)密度對蠋蝽Armachinensis若蟲各齡期發(fā)育歷期的影響無規(guī)律,不同飼養(yǎng)密度對蠋蝽生殖力有不同程度的影響,密度過高或過低都顯著降低其生殖力。但是,關(guān)于東亞小花蝽的飼養(yǎng)密度的研究尚未見相關(guān)報道。作者在研究中觀察到東亞小花蝽個體間存在自殘現(xiàn)象。本研究結(jié)果表明每對50cm3的密度飼養(yǎng)東亞小花蝽成蟲時,其種間個體對空間和食物的競爭最小,其單雌產(chǎn)卵量也最高。這對于確定規(guī)?；曫B(yǎng)密度,提高空間和食物的利用率,降低飼養(yǎng)成本具有重要意義。因此,確定東亞小花蝽的最佳飼養(yǎng)密度也是解決規(guī)?；曫B(yǎng)東亞小花蝽的關(guān)鍵點之一。小花蝽具有將卵產(chǎn)于植物組織中的習(xí)性,因此產(chǎn)