林业科学  2012, Vol. 48 Issue (6): 175-177   PDF    
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姜嫄, 张翌楠, 马玲, 王慧, 胡礼禹, 韩杰
Jiang Yuan, hang Yinan, Ma Ling, Wang Hui, Hu Liyu, Han Jie
大麦虫成虫活体的雌雄鉴别
Identification of Alive Female and Male Adult of Zophobas morio (Coleoptera: Tenebrionidae)
林业科学, 2012, 48(6): 175-177.
Scientia Silvae Sinicae, 2012, 48(6): 175-177.

文章历史

收稿日期:2010-12-29
修回日期:2011-03-26

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姜嫄
张翌楠
马玲
王慧
胡礼禹
韩杰

大麦虫成虫活体的雌雄鉴别
姜嫄1, 张翌楠2, 马玲1, 王慧1, 胡礼禹1, 韩杰2    
1. 东北林业大学 森林病虫害生物学国家林业局重点开放实验室 哈尔滨 150040;
2. 北京农业职业学院 北京102442
关键词:大麦虫    成虫    雌雄鉴别    形态特征    
Identification of Alive Female and Male Adult of Zophobas morio (Coleoptera: Tenebrionidae)
Jiang Yuan1, hang Yinan2, Ma Ling1 , Wang Hui1, Hu Liyu1, Han Jie2    
1. Key Laboratory of Forest Pest Biology of State Forestry Administration Northeast Forestry University Harbin 150040;
2. Beijing Vocational College of Agriculture Beijing 102442
Abstract: Zophobas morio (Coleoptera: Tenebrionidae), introduced in China in recent years, is a multi-purpose insect, and can be manually fed in a large number of individual, with high nutritional value, as a high-protein fodder, in particular, it can be used as an alternative to breeding a variety of natural enemies of insect host. In the artificial propagation, the male and female are needed to be identified for sexual pairing to ensure fecundity. To identify female and male adults of Z. morio, their morphological characteristics were studied through the careful observation in this paper. The results showed there was sexual dimorphism of external morphology of Z. morio adults. The frons of the female adult was flat while that of male adult was sunken. Additionally, the length, width and length-width ratio of the third antennal segment and anal plate were significant different between the female and male adults. Above morphological characteristics can be used to efficiently distinguish sex of Z. morio adults without damage, and the knowledge would be useful in artificial propagation of Z. morio.
Key words: Zophobas morio    adult    sexual identification    morphological characteristics    

大麦虫(Zophobas morio)属鞘翅目(Coleoptera)拟步甲科(Tenebrionidae)资源昆虫, 其个体大、营养价值高,可作为高蛋白鲜活饲料,国外主要用作爬行类动物的活体饲料,我国主要用作高档宠物、人工养殖鱼类、鸟类等食虫动物的饲料(苗少娟, 2010)。大麦虫幼虫营养成分较高,体内含蛋白质19.7%、脂肪17.7%、无氮浸出液1.1%、中性洗涤纤维3.9%、酸性洗涤纤维2.7%, 可代谢能量达10.13 kJ·kg-1, 同时还富含多种矿物质、氨基酸、维生素和脂肪酸等(Finke, 2002)。大麦虫个体较大, 人工繁育技术日益成熟, 可作为其他昆虫人工繁育的重要替代寄生。大麦虫在环境保护中也有应用,如其幼虫对不同塑料的取食具有选择性,较为喜食薄、软、泡沫化程度较高的塑料(苗少娟, 2010)。因此,大量饲养大麦虫具有一定的经济价值和环保价值。国内关于大麦虫成虫的饲养密度及温湿度等已有较多研究,但存在诸如选择最佳雌雄性比以达到最大产卵量等问题。而人工繁殖中首先需识别成虫的雌雄性别,以便于配对。目前国内外对于大麦虫成虫的雌雄鉴别未见报道。为此,笔者对大麦虫成虫的性别鉴定进行了研究,现将结果报道如下。

1 材料与方法 1.1 供试虫源

北京农业职业学院有害生物综合防治研究所人工饲养的大麦虫成虫活体。

1.2 试验仪器

在日本OLYMPUS公司实体显微镜(OLYMPUS,SZX2-TR3,菲律宾制造)下观察形态特征。利用目镜测微尺测量各有关部位的度量值。使用CANON数码照相机显微照相系统(CANON,型号DS126231,日本制造)拍照。利用解剖刀、解剖针、镊子等进行有关部位的解剖观察。

1.3 研究方法

参照唐桦等(2007)的研究方法,选择大麦虫雌雄成虫各50头,解剖成虫,取出外生殖器,根据鞘翅目雌雄成虫腹部的不同特征(de Steinmann et al., 1987),先区分开各头个体的性别。由于大麦虫成虫的肛板和触角第3节形状是区分雌雄性的主要特征,因此,选择这2个部位的长宽值进行度量值进行比较,最后进行统计分析。

2 结果与分析 2.1 观察结果

根据大麦虫雄性外生殖器的阳茎及雌虫的刺突(图 1),区分出雌雄性成虫; 再进一步解剖可观察到雌虫腹内有未发育完全的卵,进一步证明通过外生殖器鉴别出的雌雄性是否准确可靠。

图 1 大麦虫雄性(左)和雌性(右)外生殖器 Fig.1 The male(Left) and female (Right) genitalia of Z. morio

根据外生殖器特征对大麦虫成虫按雌雄分组后,对已知雌雄的大麦虫成虫进行仔细观察,发现雄虫额区下缘向额区凹入,而雌虫的额区下缘则直而平截,不凹入,观察的雌雄各50头成虫均符合这一显著特征,表明大麦虫成虫上额凹与平可作为大麦虫成虫的性二型来区分雌雄(图 2)。

图 2 大麦虫雄性(左)和雌性(右)成虫头部 Fig.2 The head of male (Left) and female (Right) Z. morio

分别观察大麦虫雌雄成虫触角第3节长宽及肛板长宽,发现雌雄间存在差异(图 34),用目镜测微尺测量结果见表 1

图 3 大麦虫雌雄成虫触角第3节形态特征 Fig.3 The third antennal segments of female and male of Z. morio adults
图 4 大麦虫雌雄成虫肛板形态特征 Fig.4 The anal plates of female and male of Z. morio adults
表 1 大麦虫成虫主要形态特征值 Tab.1 The values of the main morphological characteristics for Z. morio adults
2.2 测定结果

根据大麦虫成虫实际的肛板长宽及触角第3节长宽值(mm),计算出肛板的宽长比及触角第3节的长宽比,一并与其他特征值汇总于表 1

2.3 统计分析

根据原始数据进行单因素方差分析(可靠性为95%),结果见表 2

表 2 雌雄性成虫主要形态特征值的方差分析 Tab.2 The anova analysis of the values of the main morphological characteristics for male and female of Z. morio adults

得出大麦虫雌虫第3节触角长均值为1.135 mm,显著小于雄虫(1.248 mm),而第3节触角宽均值为雌虫(0.485 mm)略大于雄虫(0.472 mm),两者差异不显著; 雌雄成虫第3节触角的长宽比的均值分别为2.344和2.650。肛板长的均值雌虫(2.02 mm)显著大于雄虫(1.89 mm),而雌雄肛板宽的长度均值较为接近,分别为3.56和3.64 mm,两者之间差异不显著; 肛板宽长之比的均值雌虫(1.77)显著小于雄虫(1.93)。

2.4 雌雄成虫鉴别特征

根据上述观测与分析,可以看出:大麦虫成虫雌雄性有明显的性二型,表现为:雄虫头部额区凹陷,雌虫额区下缘直而平截(图 2); 雌虫触角第3节呈短粗的棒状, 肛板较长,而雄虫触角第3节呈细长,肛板较短。雌雄成虫触角第3节、肛板的干标本显微照片(左雌右雄)如图 3图 4所示。

3 讨论

尽管通过解剖大麦虫成虫外生殖器可清楚地鉴别出雌雄性别,但由于操作复杂、技术性强,不易应用于大规模人工饲养中雌雄鉴别,而且造成虫体损伤。本文通过显微观察大麦虫雌雄性二征差异,找到了对活体无损伤、易于掌握的雌雄成虫鉴别方法。利用显微镜可直接观察成虫上额形状可以很容易地区分性别。再加上通过测定成虫触角第3节和肛板长宽值加以分析区分,一般就可以比较准确地区分出雌雄性来。但后二者特征不能完全用来区分雌雄性。但如果通过大量观察熟悉后,也可以通过触角第3节的形状加以区分雌雄性,即雌虫短粗而雄成虫细长; 另外,也可结合肛板宽长比加以区别,即雄虫肛板宽长比显著大于雌虫,这与唐桦等(2007)研究的同为鞘翅目的花绒寄甲(Darstarcus helophorides)的结果一致。

本文的研究结果在人工繁殖大麦虫中具有应用价值。

参考文献(References)
[] de Steinmann H, Zombori L. 1987. 昆虫形态图解. 李克希, 译. 北京: 中国世界语出版社, 248-251.
[] 苗少娟. 2010. 大麦虫Zophobas morio生物学特性及其对塑料降解作用的研究. 西北农林科技大学硕士学位论文.
[] 唐桦, 杨忠岐, 张翌楠. 2007. 天牛主要寄生性天敌花绒寄甲活体雌雄性成虫的无损伤鉴别. 动物分类学报, 32(3): 649–65.
[] Finke M D. 2002. Complete nutrient composition of commercially raised invertebrates used as food for insectivores. Zoo Biology, 21(3): 269–285. DOI:10.1002/(ISSN)1098-2361