不同脂肪源人工饲料对蠋蝽生长发育及生殖力的影响

DOI: 10.11707/j.1001-7488.20180610

文章信息

李兴鹏, 宋丽文, 陈越渠, 李亚男, 左彤彤, 武三安

Li Xingpeng, Song Liwen, Chen Yuequ, Li Yanan, Zuo Tongtong, Wu San

Influence of Different Fatty Acids in Artificial Diets on Growth, Development and Fecundity of Arma chinensis

林业科学, 2018, 54(6): 85-93.

Scientia Silvae Sinicae, 2018, 54(6): 85-93.

DOI: 10.11707/j.1001-7488.20180610

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收稿日期：2017-03-10

修回日期：2018-03-23

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宋丽文

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左彤彤

武三安

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李兴鹏, 宋丽文, 陈越渠, 李亚男, 左彤彤, 武三安. 2018. 不同脂肪源人工饲料对蠋蝽生长发育及生殖力的影响. 林业科学, 54(6): 85-93. 复制到剪切板

Li Xingpeng, Song Liwen, Chen Yuequ, Li Yanan, Zuo Tongtong, Wu San. 2018. Influence of Different Fatty Acids in Artificial Diets on Growth, Development and Fecundity of Arma chinensis. Scientia Silvae Sinicae, 54(6): 85-93. DOI: 10.11707/j.1001-7488.20180610 复制到剪切板

不同脂肪源人工饲料对蠋蝽生长发育及生殖力的影响

李兴鹏^1,2, 宋丽文², 陈越渠², 李亚男², 左彤彤², 武三安¹

1. 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京 100083;
2. 吉林省林业科学研究院长春 130033

收稿日期：2017-03-10; 修回日期：2018-03-23

基金项目：国家自然科学基金项目（31300552）；国家林业局948项目（2014-4-03）；中央财政林业科技推广示范资金项目（JLT[2016]1号）

通讯作者：武三安

摘要：【目的】研究不同脂肪源人工饲料对蠋蝽生长发育及生殖力的影响，为天敌昆虫人工饲料开发提供依据。【方法】分别用含有棕榈酸油（饱和脂肪酸）的人工饲料1和亚麻酸油（不饱和脂肪酸）的人工饲料2连续饲养蠋蝽12代，并测定F1、F4、F8及F12蠋蝽各龄级若虫的发育历期和死亡率、性比（♀：♂）、成虫体质量和产卵期、产卵量、卵孵化率及种群内禀增长率等生长发育和生殖力指标。【结果】2种人工饲料对蠋蝽生长发育及生殖力的影响效应与繁育世代数、生长发育阶段等相关。用2种饲料饲喂的蠋蝽2、3龄若虫的发育历期各代间均存在显著差异，而4、5龄蠋蝽若虫发育历期在饲养多代后（4龄至F8、5龄至F4）才开始表现出显著差异。随着饲养代数的增加，至F8时2种饲料对蠋蝽各龄期发育历期的影响效应才趋于稳定。一般地，饲料1对蠋蝽若虫早期发育更为有利即饲喂饲料1的蠋蝽2、3龄若虫发育历期显著低于饲喂饲料2的蠋蝽。而饲料2更适合蠋蝽若虫后期发育即饲喂饲料2的蠋蝽4、5龄若虫发育历期显著低于饲喂饲料1的蠋蝽。其他指标即卵、1龄若虫、总发育历期（仅F1存在显著差异）及成虫寿命，2种饲料间均无显著差异。与发育历期相似，F1蠋蝽2龄至5龄若虫死亡率及成虫获得率在2种处理间均无显著差异。随着饲养代数的增加，2种不同脂肪源饲料对蠋蝽各龄级死亡率及成虫获得率的影响开始增强即从F4开始均表现为饲料1处理的2龄和3龄若虫死亡率、成虫获得率都比饲料2处理的低，而4龄和5龄若虫死亡率都比饲料2处理的高。卵孵化率、1龄若虫死亡率，2种饲料间各代均无显著差异。饲养初期2种人工饲料处理的蠋蝽雌雄成虫体质量及雌成虫相对日均体质量增长率均无显著差异，随着饲养代数增加，至F8饲喂饲料1的蠋蝽雌雄成虫体质量、雌虫相对日均体质量增长率都显著低于饲料2。可育率在蠋蝽饲养开始时2种饲料间并未表现出差异显著性，但从F4开始饲料1饲养的蠋蝽可育率一直显著高于饲料2，而饲料1饲养的F1至F8蠋蝽种群内禀增长率以及种群倍增时间均优于饲料2。但这种差异随着饲养代数的增加，逐渐减少，至F12时的结果正好相反即饲料2饲养的蠋蝽种群内禀增长率以及种群倍增时间均优于饲料1。其他生殖力指标（成虫性比仅在F1存在显著差异）在2种人工饲料间均无显著差异。【结论】含有饱和脂肪酸的人工饲料（饲料1）可显著缩短蠋蝽低龄若虫发育历期、降低死亡率以及提高蠋蝽雌虫可育率，而含有不饱和脂肪酸的人工饲料（饲料2）更适合蠋蝽高龄若虫生长发育，提高成虫获得率和种群增长率。因此在以后的研究生产中可以通过在昆虫不同发育阶段添加或降低人工饲料中的某些关键营养物质，配制适合饲养对象特定生长阶段的人工饲料，从而使蠋蝽继代饲养达到最优效果。

关键词：蠋蝽脂肪酸人工饲料生长发育生殖力

Influence of Different Fatty Acids in Artificial Diets on Growth, Development and Fecundity of Arma chinensis

Li Xingpeng^1,2, Song Liwen², Chen Yuequ², Li Yanan², Zuo Tongtong², Wu San¹

1. Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University Beijing 100083;
2. Jilin Provincial Academy of Forestry Sciences Changchun 130033

Abstract: 【Objective】In this paper, the effects of different fatty acids in artificial diets on growth, development and fecundity of the predator Arma chinensis (Heteroptera:Pentatomidae) were studied to provide a basis for the development of artificial diets of natural enemy insects.【Method】Two insect-free artificial diets were used to raising A. chinensis for continuous 12 generations. The diet 1 contained palm oil (a saturated fatty acid) and the diet 2 contained flax oil (an unsaturated fatty acid). The developmental time, stage-specific survival rate, sex ratio (♀:♂), adult body mass, oviposition period, number of eggs, percent hatch as well as intrinsic rate of increase were measured by the generations of F1, F4, F8 and F12.【Result】The results showed that the effects of two types of artificial diets on developmental time and reproduction of A. chinensis varied with generations and developmental stages. The developmental time of 2^nd and 3^rd instar nymphs of A. chinensis was significantly different between the two artificial diets from F1 to F12. However, the developmental time of 4^th and 5^th instar nymphs of A. chinensis showed significant difference until to F4 (5^th instar) and F8 (4^th instar). The effects of the two diets on the developmental duration at each age stage of A. chinensis tended to be stable from F8. The developmental duration of 2^nd and 3^rd instar nymphs fed on diet 1 was shorter than that of those on diet 2, but the developmental time of 4^th and 5^th instar nymphs fed on diet 1 was longer than those on diet 2. Thus, diet 1 was more beneficial to the early development of nymphs, while diet 2 was better for the later development of nymphs. The egg, 1^st nymph, total development (only significant difference in F1) and life span were not significantly different between two types of artificial diets. Similar to the development, the effect of the diet on mortality of 2^nd instar to 5^th instar nymphs and emergency rate were not significant in F1. Until to F4, the mortality of 2^nd and 3^rd instar nymphs and emergency rate fed on diet 1 were lower than those on diet 2, while the mortality of 4^th and 5^th instar nymphs fed on diet 1 were higher than that on diet 2. There were no significant differences in mortality of 1^st instar nymphs and eggs hatchability in each generation between the two diets. The adult body mass of male and female, and female MRGR(mean relative growth rate) fed on diet 1 were significantly lower than those on diet 2 until to F8. The fertility of A. chinensis fed on diet 1 was significantly higher than that on diet 2 from F4 to F12. The intrinsic growth rate and population doubling time of A. chinensis fed on diet 1 were better than diet 2 from F1 to F8, however, the difference in intrinsic growth rate and population doubling time between the two diets decreased with the increase of generations. Diet2 was better than diet1 in F12. The other fecundity indexes of A. chinensis (except for sex ratio of F1) fed on diet 1 and diet 2 were not significantly different.【Conclusion】The artificial diet containing saturated fatty acids (diet 1) can significantly shorten the developmental time, reduce mortality of young nymphs, and increase the female fertility rate of Arma chinensis, but the unsaturated fatty acid in the artificial diet (diet 2) is more suitable for the growth and development of old nymphs, improving the adult rate and the population growth rate of A. chinensis. Therefore, those results suggest that we should prepare the artificial feed according to the specific growth stage of feeding insects by adding or reducing the key nutrients at different stages of insect development, to achieve the best effect during the continuous rearing of natural enemy insects in future research and reproduction.

Key words: Arma chinensis fatty acid artificial diets development reproduction

随着人们生态环境保护意识的提高，农林害虫防治也开始由以化学防治为主向生物防治为主的管理方式转变，而天敌昆虫规模化繁育是生物防治的基础，是生物防治取得成功的先决条件(Lenteren et al., 2001)。然而利用自然寄主或捕食对象繁育天敌昆虫防治农林害虫的成本要远高于化学防治(Coudron et al., 2002)，若利用价格较低的商品化生产的物质配制人工饲料，代替自然寄主或捕食对象，可大幅度降低天敌昆虫的繁育成本(Wittmeyer et al., 2001；Coudron et al., 2002; Coudron et al., 2004；Zou et al., 2015)。但大部分人工饲料繁育的天敌昆虫生殖力和发育指标都低于天然饲料(Carpenter et al., 1998; Thompson 1999; Adams, 2000a, 2000b; Rojas et al., 2000; Coudron et al., 2002; Coudron et al., 2004; Zou et al., 2013; Memon et al., 2016)。通过对饲料中营养因子种类和水平的研究发现，某些关键营养因子会对捕食及寄生者的生长发育和免疫力等产生极大影响(Beck et al., 2000; 2004)。例如，在饲料中添加不同水平维生素C对胡蜂(Euplectrus comstockii)雌虫产卵力、卵孵化率、幼虫发育历期及蛹质量都有不同程度的影响(Coudron et al., 2009)。合适剂量的维生素C有益于昆虫的生长和繁殖(Goggin et al., 2010)，长期缺乏维生素C可导致昆虫性比改变、生长速率放缓、体质量和繁殖力下降以及存活率的降低(Kanafi et al., 2007；2010)。Emre等(1990)研究发现，在饲料中添加维生素E会显著增加黑痣瘤姬蜂(Pimpla turionellae)的产卵力，并影响雌雄性比(Coskun et al, 2005)。另外，人工饲料中不同种类的脂肪酸(饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸)对植食性昆虫生长发育及生殖力具有重要影响(王延年等，1984)。饲料中添加不同剂量的小麦胚芽油(主要成分为亚麻酸和亚油酸)可以显著增加桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)的羽化率、产卵量和卵孵化率(Chang et al., 2007；2010)。当粉斑螟蛾(Ephestia elutella)饲料中只有油酸而缺少亚麻酸或亚油酸时，其成虫不能正常羽化，但部分双翅目及膜翅目昆虫在生长过程中则不需要添加脂肪酸(忻介六等，1979)。

蠋蝽(Arma chinensis)是半翅目(Heteroptera)蝽科(Pentatomidae)的一种捕食性天敌昆虫，在我国东北、华北、西北等十几个省区广泛分布，能够捕食鳞翅目、鞘翅目、半翅目等多种农林害虫(柴希民等，2000；陈静等，2007；王文亮等，2012；Zou et al., 2012)，在农林害虫生物防治中的应用潜力很大。目前蠋蝽人工饲养主要以鲜活柞蚕蛹为饲料(宋丽文等，2010；Zou et al., 2012)。但由于蚕蛹个体较大，蠋蝽取食后很快腐烂，造成大量的浪费，显著增加了饲养成本。笔者所在课题组自2011年开始尝试用自主配制无昆虫组织的人工饲料开展蠋蝽继代饲养试验，发现人工饲料中添加不同种类的脂肪酸可影响蠋蝽生长发育和生殖力。本文报道人工饲料中添加脂肪酸对蠋蝽生殖、发育的影响，以期为蠋蝽及其他捕食性蝽类人工饲料的配制和优化提供借鉴。

1 材料与方法 1.1 虫源

试验用虫源于2013年4月中旬采自吉林省乾安县鳞字乡(123°72′16″，44°38′47″N)榆树(Ulmus sp.)防护林，虫态为越冬成虫。待室内解除滞育后在室温25 ℃±2 ℃，湿度65%±10%，光照16L:8D环境下用鲜活柞蚕蛹饲养至产卵，将同一天产的卵收集后用于试验。

1.2 人工饲料及其配制

在课题组前期研制的蠋蝽人工饲料配方基础上，保持饲料中其他成分及规定量不变，分别添加棕榈酸油(饱和脂肪酸)和亚麻酸油(不饱和脂肪酸)配制成2种人工饲料(附表 1)。具体的配制过程简述如下：首先将维生素类按配方混匀后加入灭菌蒸馏水至40 mL，用KOH调节pH至7后放置备用；将氨基酸类按配方比例称取后混匀加蒸馏水至55 mL，将脂肪类按比例称取后高压灭菌，加入到上述55 mL氨基酸溶液中；将氨基酸溶液和维生素溶液混匀；将碳水化合物和蛋白质按比例称取后加入到氨基酸和维生素混合溶液中，再加入2 mL KOH、500 mg十二烷基硫酸钠、3 mg硫酸链霉素和1 mL冰醋酸(10%水溶液)，充分搅拌后加入无菌蒸馏水至100 mL；用磁力搅拌器搅拌30 min后，装入棕色玻璃瓶密封，放入4 ℃冰箱备用，最长可使用1周。

表附表 1 每100 ml饲料1和饲料2的营养成分及规定量 Tab.附表 1 Nutritional portion of Diet 1 and Diet 2 in milligrams per 100 mL of diets

表附表 1 每100 ml饲料1和饲料2的营养成分及规定量

Tab.附表 1 Nutritional portion of Diet 1 and Diet 2 in milligrams per 100 mL of diets

	主要成分Ingredients	饲料1 Diet 1	饲料2 Diet 2
碳水化合物Carbohydrate	蔗糖Sucrose	3 g	3 g
蛋白质Protein	干酪素Casein	2.0 g	2.0 g
蛋白质Protein	卵磷脂Lecithin	0.03 g	0.03 g
脂类Lipid	亚麻酸Linolenic acid	0	10 mL
脂类Lipid	棕榈酸Palmitic acid	10 mL	0
维生素Vitamin^①	复合维生素Vitamin complex	0.16 g	0.16 g
	肌醇Inositol	15 mg	15 mg
	氯化胆碱Choline chloride	0.5 g	0.5 g
防腐剂Preservative	硫酸链霉素Streptomycin sulfate	3 mg	3 mg
防腐剂Preservative	冰醋酸(10%水溶液)Acetic acid(10% aqueous solution)	1 mL	1 mL
氨基酸Amino acid^②	复合氨基酸Compound amino acid	350 mg	350 mg
其他Others	鸡蛋清Egg white	30 mL	30 mL
	鸡肝Chicken liver	30 g	30 g
	十二烷基硫酸钠Sodium dodecyl sulfate	500 mg	500 mg
	KOH(6 mol·L^-1)	2 mL	2 mL
①维生素B5 :叶酸:烟酰胺:维生素B6:维生素B1:维生素B12=0.25:17:20:21:2.5:4:1的混合物。Mixture with Vitamin B5:Folic acid:Nicotinamide: Vitamin B6:Vitamin B1:B12=0.25:17:20:21:2.5:4:1 ②天冬酰胺:丝氨酸:组氨酸:谷氨酸:精氨酸:胱氨酸:赖氨酸:色氨酸:脯氨酸:酪氨酸:缬氨酸=36:31:50:31:42:42:32:36:71:36:10的混合物。Asparagine:Serine:Histidine:Glutamate:Arginine:Cystine:Lysine:Tryptophan:Proline:Tyrosine:Valine=36:31:50:31:42:42:32:36:71:36:10.

人工饲料采用胶囊法包装饲喂。胶囊用蠋蝽人工饲料包装专用模具(专利号：ZL20065105.1)制作，每个胶囊30 μL。

1.3 测定方法 1.3.1 卵的孵化时间和孵化率

待野外采集的蠋蝽雌虫产卵后称质量，将同一天产的卵块放入培养皿中培养，记录孵化日期、孵化数量。每代试验设3个重复，每重复20个卵块(每个卵块20~50粒卵不等)。从子1代(F1)开始，继代饲养，分别记录各代蠋蝽卵的孵化时间和孵化率(预试验表明同一种饲料处理的蠋蝽F1至F3，F4至F7，F8至F12所有测定指标无显著差异(P > 0.05)，因此本文只记录分析F1、F4、F8、F12的各项生理指标)。

1.3.2 各龄级若虫发育历期和成虫寿命

将1.3.1试验中同一天孵化的1龄若虫放入200 mL玻璃瓶中单头饲养，并用纱网封口，将沾湿的棉花球置于瓶盖上补充水分，并每日更换。自2龄若虫开始用饲料胶囊饲喂，2龄若虫每天1粒胶囊，3龄若虫每天2粒胶囊，4、5龄若虫和成虫每天4粒胶囊。记录F1、F4、F8、F12的1龄若虫至成虫蜕皮日期和成虫死亡日期。每代试验设60个重复。

1.3.3 各龄级若虫死亡率及成虫获得率、性比、成虫体质量、成虫相对日均体质量增长率、生殖力

将1.3.1试验中同一天孵化的1龄若虫放入500 mL玻璃瓶中群体饲养(根据卵的孵化情况，每瓶11头到32头若虫)，分别记录F1、F4、F8、F12的死亡情况。成虫在蜕皮次日记录性别，逐一用电子天平称质量(天平最小量程0.001 mg)，根据胡想顺等(2007)公式分别计算雌雄成虫相对日均体质量增长率，每代试验设60个重复。完成上述记录后，将雌雄配对移入新的500 mL玻璃瓶中单对饲养观察，记录产卵开始时间、结束时间、产卵量及卵的质量。生殖力试验设10个重复。

1.3.4 数据处理

所有数据均采用SPSS17.0软件进行分析。将原始数据进行正态检验，将非正态分布的变量进行正态转化(Spearman’s rank correlation analysis)。正态转换后的蠋蝽发育历期、雌雄成虫体质量及相对日均体质量增长率、成虫寿命、卵孵化率、各龄级死亡率、成虫获得率、单雌产卵量、产卵前期、产卵期数据用t检验(α=0.05)，雌虫可育率、性比及种群增长率数据用卡方检验(α=0.05)。

2 结果与分析 2.1 不同饲料对蠋蝽发育历期及成虫寿命的影响

继代饲养结果表明，从F1开始至F12饲养结束，用2种饲料饲喂的蠋蝽2、3龄若虫的发育历期均存在显著差异(P < 0.05)(表 1)。而4、5龄蠋蝽若虫发育历期分别至F8和F4时才开始表现出显著差异(P < 0.05)(表 2)。随着饲养代数的增加，至F8时2种饲料对蠋蝽各龄期发育历期的影响才趋于稳定(表 1、2)。连续12代饲养的最终结果表明饲料1对蠋蝽若虫早期发育更为有利即饲喂饲料1的蠋蝽2、3龄若虫发育历期显著低于饲喂饲料2的蠋蝽若虫(P < 0.05)(表 1)。而饲料2对蠋蝽若虫后期发育更为有利即饲喂饲料2的蠋蝽4、5龄若虫发育历期显著低于饲喂饲料1的蠋蝽若虫(P < 0.05)(表 1)。其他指标即卵、1龄若虫、总发育历期(仅F1存在显著差异)及成虫寿命2种饲料间均无显著差异(表 1、2)。

表 1 2种人工饲料饲养的蠋蝽卵、1龄、2龄、3龄发育历期 Tab.1 Developmental time of eggs, 1st, 2nd and 3rd Instar of A.chinensis fed on two artificial diets(Mean±SE)

表 2 2种人工饲料饲养的蠋蝽4龄、5龄、卵至成虫发育历期及成虫寿命 Tab.2 Developmental time of 4th, 5th, Eggs to Adult and Adult longevity of A. chinensis fed on two artificial diets

2.2 不同饲料对蠋蝽卵孵化率、各龄级死亡率及成虫获得率的影响

2种饲料处理的各代蠋蝽卵孵化率和1龄若虫死亡率均无显著差异(P > 0.05)。卵孵化率最高为84.85%(F12，饲料2)，最低为66.40%(F8，饲料2)，1龄若虫死亡率均在6%以下。但2种饲料对各代蠋蝽2龄至5龄若虫死亡率及成虫获得率具有不同程度的影响，其中F1蠋蝽2龄至5龄若虫死亡率及成虫获得率在2种处理间均无显著差异(P > 0.05)。

随着饲养代数的增加，2种不同脂肪源饲料对蠋蝽各龄级死亡率及成虫获得率的影响开始增强即F4、F8、F12均表现为饲料1处理的2龄和3龄若虫死亡率都比饲料2处理的低；而饲料1处理的4龄和5龄若虫死亡率都比饲料2处理的高；饲料1饲养的种群成虫获得率都比饲料2处理的低(P < 0.05)(表 3)。

表 3 2种人工饲料饲养的蠋蝽卵孵化率、各龄级死亡率及成虫获得率 Tab.3 Percent hatch, stage-specific mortality and survival rate from eggs to adults of A. chinensis fed on two artificial diets (Mean±SE)

表 3 2种人工饲料饲养的蠋蝽卵孵化率、各龄级死亡率及成虫获得率

Tab.3 Percent hatch, stage-specific mortality and survival rate from eggs to adults of A. chinensis fed on two artificial diets (Mean±SE)

代别 Generations	处理 Treatment	孵化率 Percent hatch	死亡率Mortality					成虫获得率^① Survival rate
代别 Generations	处理 Treatment	孵化率 Percent hatch	1龄 1st instar	2龄 2nd instar	3龄 3rd instar	4龄 4th instar	5龄 5th instar	成虫获得率^① Survival rate
F1	饲料1Diet 1	79.46±3.39a	4.81±2.55a	4.47±0.85a	5.33±1.99a	3.28±0.81a	18.46±3.18a	67.89±6.20a
F1	饲料2Diet 2	81.68±5.05a	5.74±1.55a	6.73±1.40a	9.85±2.04a	1.53±1.26a	13.00±0.80a	67.90±1.55a
F4	饲料1Diet 1	73.93±11.48a	3.78±1.50a	3.40±1.10a	1.63±0.52a	8.95±0.92a	20.60±0.68a	65.42±0.49a
F4	饲料2Diet 2	73.22±3.19a	3.75±1.36a	5.88±0.85b	4.82±0.71b	6.43±0.73b	14.02±1.91b	70.11±0.80b
F8	饲料1Diet 1	67.27±10.61a	1.35±0.52a	7.39±0.57a	6.97±0.82a	17.19±0.39a	23.93±0.67a	53.54±0.43a
F8	饲料2Diet 2	66.40±4.06a	1.31±0.31a	12.67±0.23b	13.31±0.34b	6.43±1.06b	15.63±0.94b	58.93±0.57b
F12	饲料1Diet 1	75.47±8.8a	3.22±1.99a	5.73±0.27a	8.22±2.74a	15.24±2.31a	21.15±2.10a	55.96±0.20a
F12	饲料2Diet 2	84.85±6.43a	4.00±1.87a	6.98±0.67b	13.43±0.34b	3.36±0.26b	14.94±1.41b	63.54±0.20b
①成虫获得率Survival rate:从卵一直发育为成虫的总存活率The total survival rate from eggs to 5th-instar molting as adults.

2.3 不同饲料对蠋蝽成虫体质量的影响

试验结果表明，2种人工饲料处理的蠋蝽F1、F4雌雄成虫体质量及雌成虫相对日均体质量增长率均无显著差异(P > 0.05)，但饲料1处理的F1雄成虫相对日均体质量增长率比饲料2处理的高0.020 1% (P < 0.05)。而饲料1处理的F4雄成虫相对日均体质量增长率比饲料2低0.012 5%(P < 0.05)。

随着饲养代数增加，取食饲料1的F8、F12蠋蝽无论是雌雄成虫体质量还是雌虫相对日均体质量增长率都显著低于取食饲料2的蠋蝽(P < 0.05)。但F12雄成虫相对日均体质量增长率已无显著差异(P > 0.05)(表 4)。

表 4 2种人工饲料饲养的蠋蝽雌雄成虫体质量、相对日均体质量增长率^① Tab.4 Mass and MRGR of A. chinensis fed on two artificial diets

表 4 2种人工饲料饲养的蠋蝽雌雄成虫体质量、相对日均体质量增长率^①

Tab.4 Mass and MRGR of A. chinensis fed on two artificial diets

代别 Generations	处理 Treatment	雌虫Female		雄虫Male
代别 Generations	处理 Treatment	体质量 Body mass/mg	体质量MRGR Body mass MRGR(%)	体质量 Body mass/mg	体质量MRGR Body mass MRGR(%)
F1	饲料1Diet 1	79.49±4.08a	0.167 4±0.002 2a	66.20±2.13a	0.159 6±0.0 030a
F1	饲料2Diet 2	76.53±4.80a	0.158 4±0.004 3a	61.96±1.58a	0.139 5±0.0035b
F4	饲料1Diet 1	83.30±3.34a	0.148 7±0.002 1a	63.30±1.84a	0.140 6±0.002 3a
F4	饲料2Diet 2	79.87±5.01a	0.157 6±0.004 4a	66.32±3.23a	0.153 1±0.004 0b
F8	饲料1Diet 1	74.80±5.08a	0.108 4±0.005 9a	59.10±3.39a	0.114 6±0.0 05 4a
F8	饲料2Diet 2	97.94±3.10b	0.144 8±0.002 5b	73.31±1.49b	0.133 1±0.006 4b
F12	饲料1Diet 1	85.17±3.76a	0.145 6±0.002 8a	55.25±4.11a	0.1412±0.004 9a
F12	饲料2Diet 2	114.71±8.46b	0.173 3±0.004 6b	75.22±2.19b	0.1479±0.002 2a
①MRGR=(lnM_a-lnM_e)/T). M_a:成虫体质量Mass of adult; M_e:卵质量Mass of egg; T:从卵到成虫的发育历期, 以日为单位Developmental time from egg to adult, using day as a unit.

2.4 不同饲料对蠋蝽生殖力、性比及种群增长率、种群倍增时间的影响

F1的产卵前期、产卵期及平均每雌产卵量等生殖力指标在2种人工饲料间均无显著差异(P > 0.05)。然而，随着饲养代数的增加，2种饲料对蠋蝽雌成虫生殖力的影响进一步增强，从F4开始饲料1饲养的蠋蝽可育率一直显著高于饲料2(F4: χ²=23.214，df=1，P=0.000；F8: χ²=32.190，df=1，P=0.000；F12: χ²=4.159，df=1，P=0.041)(表 4)。两种饲料处理的成虫性比仅在F1存在显著差异(χ²=11.637，df=1，P=0.001)，饲料1处理的成虫雌雄性比为1.38，显著高于饲料2，其他各代均无显著差异(F4: χ²=1.510，df=1，P=0.219；F8: χ²=1.557，df=1，P=0.212；F12: χ=0.077，df=1，P=0.782)。饲料1饲养的蠋蝽种群内禀增长率普遍高于饲料2，种群倍增时间普遍低于饲料2(表 4)。

表 5 2种人工饲料饲养的蠋蝽繁殖力、性比、种群增长率及种群倍增时间 Tab.5 Fecundity, sex ratio, rate of increase and doubling time of A.chinensis fed on two artificial diets

表 5 2种人工饲料饲养的蠋蝽繁殖力、性比、种群增长率及种群倍增时间

Tab.5 Fecundity, sex ratio, rate of increase and doubling time of A.chinensis fed on two artificial diets

代别 Generations	处理 Treatment	每雌产卵量^① Eggs per female	产卵期^② Oviposition period/d	产卵前期^③ Pre-oviposition/d	可育率^④ Fertility(%)	雌雄性比 Sex ratio(♀:♂)	内禀增长率^⑤ Rate of increase(r)	种群倍增时间^⑥ Doubling time(T_d)
F1	饲料1Diet 1	331.56±47.55a	21.89±3.79a	8.67±0.37a	82.59a	1.38a	0.148 4	4.670 6
F1	饲料2Diet 2	229.27±49.53a	25.91±5.91a	10.45±2.28a	75.18a	0.69b	0.101 1	6.857 5
F4	饲料1Diet 1	206.18±33.23a	21.27±6.01a	10.09±1.40a	85.67a	1.27a	0.121 0	5.729 3
F4	饲料2Diet 2	123.50±27.08a	10.33±2.40a	16.33±3.49a	64.42b	1.00a	0.081 1	8.546 0
F8	饲料1Diet 1	76.25±17.42a	7.50±2.40a	16.75±2.87a	83.14a	1.13a	0.072 8	9.523 3
F8	饲料2Diet 2	89.00±31.42a	5.00±2.12a	17.25±3.97a	57.37b	0.88a	0.058 9	11.758 4
F12	饲料1Diet 1	176.40±9.79a	12.00±1.82a	7.80±1.91a	78.57a	1.14a	0.102 7	6.746 2
F12	饲料2Diet 2	161.60±19.16a	11.20±1.83a	8.60±0.98a	69.27b	1.08a	0.114 7	6.041 6
①每头雌虫从羽化到死亡时间段内平均产卵量(不包括不育个体) Average eggs per female (fertile females only) collected from adult emergence to dead. ②雌虫从首次产卵到最后一次产卵所用时间(以日为单位)，当雌虫一周后仍未产卵，视为产卵结束The days of females from first oviposition to last oviposition. ③雌虫从羽化到首次产卵所用时间(以日为单位) Number of days from emergence of adult to first oviposition. ④能够生产可孵化卵的雌虫占总交配雌虫的比例Proportion of females that laid fertile eggs (eggs that hatch) per number of total mated pairs. ⑤r=lnR₀/T，R₀=Σl_xm_x. l_x为1个世代后蠋蝽雌成虫获得量l_x is the number of females after one generation, m_x为雌蝽从交配到最后一次产卵结束期间的产卵总量m_x is the number eggs of females from mated to last oviposition, T为蠋蝽总发育历期T is the cumulative developmental time.⑥T_d=ln2/r.

3 讨论

天敌昆虫人工饲料的营养成分对天敌昆虫不同发育阶段及不同发育指标具有不同的影响。Rojas等(2000)用2种人工饲料饲养两点刺益蝽(Perillus bioculatus)时也发现其中一种饲料对该虫的发育历期、雌虫体重以及雌虫生育率均具有积极影响，而卵的孵化率以及成虫寿命却显著低于另外一种饲料。Zou等(2013)的研究表明人工饲料饲养的蠋蝽发育历期和产卵量等指标均低于天然饲料，但成虫寿命却显著高于天然饲料。用2种不同蛋白营养源饲料饲养绿盲蝽(Nezara viridula)的结果表明用含有新鲜鸡蛋黄的人工饲料饲喂的绿盲蝽，其发育历期、产卵量、存活率等指标均显著优于添加干鸡蛋黄的人工饲料，但雌虫生育率和卵孵化率却低于后者，作者认为由于新鲜鸡蛋黄和干鸡蛋黄中氨基酸种类及比例发生了变化导致了上述结果(Portilla et al., 2015)。另外一些利用人工饲料饲养天敌的研究也得到了类似结果，即某种饲料对饲养对象的某几项繁殖生物学指标具有积极影响，而对其他某些指标却存在消极作用(Wittmeyer et al., 2001；李立等，2013)。本研究中蠋蝽取食饲料1后幼龄(2龄至3龄)蠋蝽的发育历期显著缩短，死亡率显著降低，雌成虫可育率和雌雄性比也比饲料2显著提高；而取食了饲料2的蠋蝽老龄若虫(4龄至5龄)发育历期显著缩短，死亡率显著降低。成虫羽化率、雌雄成虫体质量及体质量日均增长率亦显著高于饲料1。昆虫从幼体发育到具有生殖能力的成虫需要不同的建构物质，其能量积累及代谢速率和代谢途径也存在差异，这必然导致其各个生长阶段对营养需求的差异。由于饲料中的某些营养成分过量可能对饲养对象的生长发育造成不利影响(Remolina et al., 2008；Rojas et al., 2000；Sing et al., 1985)，所以只是简单地在饲料中普遍增加营养成分的种类并不能获得良好的效果(莫美华等，1999)。因此试图研制完全适合饲养对象所有发育阶段，尤其是对所有繁殖生物学指标最有利的人工饲料配方几乎不可能实现。

昆虫在发育的不同阶段对脂肪酸种类需求不同。某些鳞翅目昆虫在成虫羽化时需要不饱和脂肪酸(Schaefler，1968)；亚油酸缺乏或不足会降低茶卷叶蛾(Homona coffearia)的化蛹率和羽化率(Sivapalan et al., 1979)。而鞘翅目某些幼虫发育及产卵需要饱和脂肪酸(忻介六等，1979)，但是双翅目部分昆虫种类由于其能够自身合成18:2n-6脂肪酸，因此，在整个发育及生殖周期内不需要脂肪酸(Renobales et al., 1987)。

本研究中采用的2种脂肪酸，饲料1添加的棕榈酸为饱和脂肪酸，饲料2中添加的亚麻酸为不饱和脂肪酸。试验结果表明，这2种脂肪酸均能满足蠋蝽正常生长发育，但饱和脂肪酸更适合蠋蝽低龄若虫生长发育，并且有利于提高雌虫生育率并获得更多雌性个体；而不饱和脂肪酸更适合蠋蝽老龄若虫的生长，并且对蠋蝽羽化率及成虫体质量增长具有积极影响。这可能是因为蠋蝽在发育的初始阶段体内通过糖和氨基酸合成脂肪的效率较低，大部分脂肪需要从食物中直接获取，而在大多数昆虫中，首先将食物中的其他脂肪酸转化成棕榈酸后再与甘油结合生成脂肪(Haunerland et al., 1995)，因此蠋蝽在取食含有饱和脂肪酸的饲料1之后不需要额外的能量消耗，可直接与甘油结合形成脂肪，有利于低龄若虫的生长发育。随着虫体的发育，其体内能量代谢和合成系统逐渐发育完全，自身合成的脂肪基本可以满足生长发育需要，不需要从饲料中额外获得。而饲料2中的不饱和脂肪酸亚麻酸对于虫体内与糖代谢(ATP酶、ATP合成酶、葡萄糖磷酸变位酶等)、卵黄原蛋白形成以及细胞膜功能等相关的编码蛋白酶活性具有积极作用(Chiou et al., 2010)，从而更能促进蠋蝽老龄若虫和成虫的生长发育，并提高生殖力。另外，饲料1所用的棕榈酸油比饲料2中的亚麻酸油含有更多胆固醇，而胆固醇可促进某些昆虫种类卵的产生和孵化(李广宏等，1998)，这可能是本研究中饲料1比饲料2具有更高的雌虫可育率的原因。

本研究中饲料1饲养的各代蠋蝽雌雄性比总是高于饲料2(F1达到显著性差异，P < 0.05)的原因，可能是由于饲料中不同种类的脂肪酸影响了蠋蝽体内某种对性别具有调节作用的共生菌的生长。因为虫体内的共生菌能改变昆虫早期发育和有丝分裂的进程，诱导遗传雄性的雌性化(Hodgkin, 1990)。

许多研究表明，天敌昆虫随着人工饲养代数的增加会对饲料表现出普遍的适应性(Rojas et al., 2000；Coudron et al., 2002)，即昆虫可在一定时间范围通过调节体内有关营养物质的合成代谢途径和速率对特定营养成分和结构作出响应。在本研究中，蠋蝽需要4代开始逐渐适应2种饲料的营养结构和比例(F1的2种饲料对蠋蝽大部分生长发育及生殖指标影响并未表现出显著差异，F4开始，2种饲料对蠋蝽各项指标的影响趋于稳定，但雌雄成虫体质量、雌虫相对日均体质量增长率仍有波动)。

天敌生产的最终目标是在较短时间内获得最多的有效天敌个体数量。本试验中，饲料1饲喂的各代蠋蝽种群增长率均大于饲料2，倍增时间均小于饲料2(表 4)，因此，就整个饲养过程来说，添加棕榈酸的饲料1比添加亚麻酸的饲料2更适合蠋蝽的人工繁育。但由于饲料2显著缩短了4~5龄若虫的发育历期并降低了死亡率，同时成虫羽化率、成虫体质量及体质量日均增长率亦显著高于饲料1，因此，从全面优化饲养程序、提高饲养效率、降低生产成本的角度，在今后的蠋蝽人工繁育过程中，可考虑在低龄若虫的人工饲料中添加饱和脂肪酸，自4龄若虫开始添加不饱和脂肪酸。

4 结论

含有饱和脂肪酸的人工饲料(饲料1)可显著缩短和降低蠋蝽低龄若虫发育历期、死亡率以及提高蠋蝽雌虫可育率，而含有不饱和脂肪酸的人工饲料(饲料2)更适合蠋蝽老龄若虫生长发育，提高成虫获得率和种群增长率。因此在以后的研究和生产中可在昆虫不同发育阶段添加或降低人工饲料中的某些关键营养物质，配制适合饲养对象特定生长阶段的人工饲料，从而使天敌继代饲养达到最优效果。

参考文献(References)

柴希民, 何志华, 蒋平. 2000. 浙江省马尾松毛虫天敌研究[J]. 浙江林业科技, 20(4): 56-61.
(Chai X M, He Z H, Jiang P. 2000. Study on the Dendrolimus punctatus Walker in Zhejiang Province[J]. Journal of Zhejiang Forestry Science & Technology, 20(4): 56-61. [in Chinese])

陈静, 张建萍, 张建华, 等. 2007. 蠋敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能研究[J]. 环境昆虫学报, 29(4): 149-154.
(Chen J, Zhang J P, Zhang J H, et al. 2007. Study on functional response of Arma chinensis to the adults of Monolepta hieroglyphica[J]. Natural Enemies of Insects, 29(4): 149-154. [in Chinese])

胡想顺, 赵惠燕, 胡祖庆, 等. 2007. 小麦苗期禾谷缢管蚜生物学反应及抗蚜性分析[J]. 西北农林科技大学学报:自然科学版, 35(6): 157-162.
(Hu X S, Zhao H Y, Hu Z Q, et al. 2007. Biological parameters of bird cherryoat aphids feeding on wheat varieties (lines) seedling and wheat resistance to aphid[J]. Journal of Northwest A & F University:Natural Science Edition, 35(6): 157-162. [in Chinese])

李广宏, 陈其津, 庞义. 1998. 甜菜夜蛾人工饲料的研究[J]. 中山大学学报自然科学版, 37(4): 1-5.
(Li G H, Chen Q J, Pang Y. 1998. Study of artificial diets for the beet armyworm, Spodoptera exigua[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 37(4): 1-5. [in Chinese])

李立, 杨佳妮, 杨桦, 等. 2013. 斑翅肩花蝽布丁人工饲料的饲养效果评价[J]. 昆虫学报, 56(1): 104-110.
(Li L, Yang J N, Yang H, et al. 2013. Evaluation of an artificial pudding diet for rearing Tetraphleps galchanoides (Hemiptera:Anthocoridae)[J]. Acta Entomologica Sinica, 56(1): 104-110. [in Chinese])

莫美华, 庞雄飞. 1999. 利用半合成人工饲料饲养小菜蛾的研究[J]. 华南农业大学学报, 20(2): 13-17.
(Mo M H, Pang X F. 1999. Rearing Plutella xylostella on Semi-Synthetic Diets[J]. Journal of South China Agricultural University, 20(2): 13-17. [in Chinese])

王文亮, 刘芹, 闫家河, 等. 2012. 美国白蛾新天敌——蠋敌捕食能力的初步观察[J]. 山东林业科技, 42(1): 11-14.
(Wang W L, Liu Q, Yan J H, et al. 2012. Preliminary observation of preyed ability of Arma chinensis (Fallou), a new natural enemy of Hyphantria cunea (Drury)[J]. Journal of Shandong Forestry Science and Technology, 42(1): 11-14. [in Chinese])

王延年, 郑忠庆, 周永生, 等. 1984. 昆虫人工饲料手册[M]. 上海: 上海科学技术出版社.
(Wang Y N, Zheng Z Q, Zhou Y S, et al. 1984. A handbook of artificial diets for insects[M]. Shanghai: Shanghai Science and Technology Press. [in Chinese])

忻介六, 苏德明. 1979. 昆虫、螨类、蜘蛛的人工饲料[M]. 北京: 科学出版社.
(Xin J L, Su D M. 1979. Artificial diets for insects, mites and spiders[M]. Beijing: Science Press. [in Chinese])

Adams T S. 2000a. Effect of diet and mating status on ovarian development in a predaceous stink bug, Perillus bioculatus (Hemiptera:Pentatomidae)[J]. Annals of the Entomological Society of America, 93(3): 529-535. DOI:10.1603/0013-8746(2000)093[0529:EODAMS]2.0.CO;2

Adams T S. 2000b. Effect of diet and mating on Oviposition in the two-spotted stink bug, Perillus bioculatus(F.) (Heteroptera:Pentatomidae)[J]. Annals of the Entomological Society of America, 93(6): 1288-1293. DOI:10.1603/0013-8746(2000)093[1288:EODAMO]2.0.CO;2

Beck M A, Hand J, Levander O A. 2004. Host nutritional status:the neglected virulence factor[J]. Trends in Microbiology, 12(9): 417-423. DOI:10.1016/j.tim.2004.07.007

Beck M A, Matthews C C. 2000. Micronutrients and host resistance to viral infection[J]. Proceedings of the Nutrition Society, 59(4): 581-585. DOI:10.1017/S0029665100000823

Carpenter J E, Greany P D. 1998. Comparative development and performance of artificially reared versus host-reared Diapetimorpha introita (Cresson) (Hymenoptera:Ichneumonidae) Wasps[J]. Biological Control, 11(3): 203-208. DOI:10.1006/bcon.1997.0596

Chang C L, Vargas R. 2007. Wheat germ oil and its effects on a liquid larval rearing diet for oriental fruit flies (Diptera:Tephritidae)[J]. Journal of Economic Entomology, 100(2): 322-326. DOI:10.1093/jee/100.2.322

Chang C L, Coudron T A, et al. 2010. Wheat germ oil in larval diet influences gene expression in adult oriental fruit fly[J]. Journal of Insect Physiology, 56(4): 356-365. DOI:10.1016/j.jinsphys.2009.11.014

Coskun M, Özalp P, Em re. 2005. Effects of Vitamin E Concentrations on Sex Ratio of Pimpla turionellae (Hymenoptera:Ichneumonidae) Adults[J]. Annals of the Entomological Society of America, 98(3): 336-339. DOI:10.1603/0013-8746(2005)098[0336:EOVECO]2.0.CO;2

Coudron T A, Kim Y. 2004. Life history and cost analysis for continuous rearing of Perillus bioculatus (Heteroptera:Pentatomidae) on a zoophytogenous artificial diet[J]. Journal of Economic Entomology, 97(3): 807-812. DOI:10.1093/jee/97.3.807

Coudron T A, Shelby K S, Ellersieck M R, et al. 2009. Developmental response of Euplectrus comstockii to ascorbic acid in the diet of the larval host, Heliothis virescens[J]. Biocontrol, 54(2): 175-182. DOI:10.1007/s10526-008-9179-4

Coudron T A, Wittmeyer J, Kim Y. 2002. Life history and cost analysis for continuous rearing of Podisus maculiventris (Heteroptera:Pentatomidea) on a zoophytophagous artificial diet[J]. Journal Economic Entomology, 95(6): 1159-1168. DOI:10.1603/0022-0493-95.6.1159

Emre I, Yazgan S. 1990. Effects of dietary components on reproduction of Pimpla turionellae L.(Hymenoptera:Ichneumonidae)[J]. Turkish Journal of Biology, 142: 96-104.

Goggin F L. 2010. Vitamin C content in plants is modified by insects and influences susceptibility to herbivory[J]. Bioessays, 32(9): 777-790. DOI:10.1002/bies.200900187

Haunerland N H, Shirk P D. 1995. Regional and functional differentiation in the insect fact body[J]. Annual Review of Entomology, 40(1): 121-145. DOI:10.1146/annurev.en.40.010195.001005

Hodgkin J. 1990. Sex determination compared in Drosophila and Caenorhabditis[J]. Nature, 344(6268): 721-728. DOI:10.1038/344721a0

Kanafi R R, Ebadi R, Mirhosseini S Z, et al. 2007. A review on nutritive effect of mulberry leaves enrichment with vitamins on economic traits and biological parameters of silkworm Bombyx mori L[J]. Invertebrate Survival Journal, 4(2): 86-91.

Lenteren J C V, Tommasini M G. 2001. Mass production, storage, shipment and quality control of natural enemies[J]. Springer Netherlands, 29: 276-294.

Memon S A, Omar D, Muhamad R, et al. 2016. Comparison of growth parameters of the predator, Chrysoperla nipponensis-B (Neuroptera:Chrysopidae) reared on a diet of eggs of Corcyra cephalonica (Lepidoptera:Pyralidae) and an artificial diet containing ginger[J]. European Journal of Entomology, 113: 387-392. DOI:10.14411/eje.2016.049

Portilla M, Snodgrass G, Streett D, et al. 2015. Demographic parameters of Nezara viridula (Heteroptera:Pentatomidae) reared on two diets developed for Lygus spp[J]. Journal of Insect Science, 15(1): 1-8. DOI:10.1093/jisesa/ieu165

Remolina S C, Hughes K A. 2008. Evolution and mechanisms of long life and high fertility in queen honey bees[J]. AGE, 30(2-3): 177-185. DOI:10.1007/s11357-008-9061-4

Renobales M D, Cripps C, Stanleysamuelson D W, et al. 1987. Biosynthesis of linoleic acid in insects[J]. Trends in Biochemical Sciences, 12(3): 364-366.

Rojas M G, Moralesramos J A, King E G. 2000. Two meridic diets for Perillus bioculatus (Heteroptera:Pentatomidae), a predator of Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera:Chrysomelidae)[J]. Biological Control, 17(1): 92-99. DOI:10.1006/bcon.1999.0780

Schaefer C H. 1968. The relationship of the fatty acid composition of Heliothis zea larvae to that of its diet[J]. Journal of Insect Physiology, 14(2): 171-178. DOI:10.1016/0022-1910(68)90029-2

Sivapalan P, Gnanapragasam N C. 1979. Effects of varying proportions of dietary ingredients in meridic diets on the development of the tea tortrix, Homona coffearia, in the laboratory[J]. Entomologia Experimentalis Et Applicata, 26(1): 55-60. DOI:10.1111/eea.1979.26.issue-1

Thompson S N. 1999. Nutrition and culture of entomophagous insects[J]. Annual Review of Entomology, 44(1): 561-592. DOI:10.1146/annurev.ento.44.1.561

Wittmeyer J L, Coudron T A. 2001. Life table parameters, reproductive rate, intrinsic rate of increase, and estimated cost of rearing Podisus maculiventris (Heteroptera:Pentatomidae) on an artificial diet[J]. Journal of Economic Entomology, 94(6): 1344-1352. DOI:10.1603/0022-0493-94.6.1344

Zou D Y, Coudron T A, Wu H H, et al. 2015. Performance and cost comparisons for continuous rearing of Arma chinensis (Hemiptera:Pentatomidae:Asopinae) on a zoophytogenous artificial diet and a secondary prey[J]. Journal of Economic Entomology, 108(2): 454-461. DOI:10.1093/jee/tov024

Zou D Y, Wu H H, Coudron T A, et al. 2013. A meridic diet for continuous rearing of Arma chinensis, (Hemiptera:Pentatomidae:Asopinae)[J]. Biological Control, 67(3): 491-497. DOI:10.1016/j.biocontrol.2013.09.020

Zou D Y, Wang M, Zhang L, et al. 2012. Taxonomic and bionomic notes on Arma chinensis (Fallou) (Hemiptera:Pentatomidae:Asopinae)[J]. Zootaxa, 3382: 41-52.