不同雌、雄比例及饲养密度对七星瓢虫产卵量及孵化率的影响.pdf

第 7 期收稿日期：2022-06-13基金项目：四川省烟草公司科技项目（SCYC202212；SCYC201805）；国家烟草局重点科技项目 110201901041（LS-01）作者简介：刘挺（1982-），男，四川金堂人，农艺师，主要从事烟草害虫防治研究，（电话）13684363520（电子信箱）；通信作者，蒲德强（1980-），四川叙永人，副研究员，博士，主要从事烟草害虫生物防治技术研究，（电话）18581868405（电子信箱）。第 62 卷第 7 期2023 年 7 月湖北农业科学Hubei Agricultural SciencesVol.62 No.7Jul.，2023刘挺，刘东阳，田水生，等.不同雌、雄比例及饲养密度对七星瓢虫产卵量及孵化率的影响 J.湖北农业科学，2023，62（7）：69-72，79七星瓢虫（Coccinella septempunctata L.）属鞘翅目（Coleoptera）瓢虫科（Coccinellidae）瓢虫属（Coccinella）。不同种类的瓢虫对不同种类的蚜虫表现出来的捕食情况有所不同，七星瓢虫对棉蚜（Aphis gossypii Glover）、豆蚜（Aphis craccivora Koch）等多种蚜虫都表现出较强的捕食作用1。七星瓢虫成虫一生不同雌、雄比例及饲养密度对七星瓢虫产卵量及孵化率的影响刘挺1，刘东阳1，田水生2，余佳敏3，王勇1，江连强1，郭仕平3，李斌3，伍兴隆2，肖科军2，刘虹伶2，蒲德强2（1.四川省烟草公司凉山州公司，四川 西昌615000；2.四川省农业科学院植物保护研究所，成都610066；3.四川省烟草公司，成都610041）摘要：以豆蚜（Aphis craccivora K.）为饵料，研究相同饲养密度下，七星瓢虫（Coccinella septempunctata L.）不同雌、雄比例对其产卵量及孵化率的影响，并以3 1作为优选出的雌、雄比例，研究1 000 mL容器内饲养不同密度七星瓢虫对其产卵量及孵化率的影响。结果表明，雌、雄比例为1 1、2 1和3 1时七星瓢虫的产卵量显著高于雌、雄比例为4 1和5 1时七星瓢虫的产卵量；以3 1为雌、雄比例，在1 000 mL的容器中，饲养9雌3雄时，产卵量显著高于饲养3雌1雄、6雌2雄、12雌4雄、15雌5雄；雌、雄比例及饲养密度对孵化率无显著影响。关键词：七星瓢虫（Coccinella septempunctata L.）；人工繁育；雌、雄比例；饲养密度；产卵量；孵化率中图分类号：S476+.2文献标识码：A文章编号：0439-8114（2023）07-0069-04DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2023.07.012开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Effects of different female-male ratios and feeding density on spawning capacity andhatchability of Coccinella septempunctataLIU Ting1，LIU Dong-yang1，TIAN Shui-sheng2，YU Jia-min3，WANG Yong1，JIANG Lian-qiang1，GUO Shi-ping3，LI Bin3，WU Xing-long2，XIAO Ke-jun2，LIU Hong-ling2，PU De-qiang2（1.Liangshan Prefecture Company of Sichuan Tobacco Company，Xichang 615000，Sichuan，China；2.Institute of Plant Protection，Sichuan Academyof Agricultural Sciences，Chengdu 610066，China；3.Sichuan Tobacco Company，Chengdu 610041，China）Abstract：Using Aphis craccivora K.as the diet，the effects of different female-male ratios on the laying capacity and hatchability ofCoccinella septempunctata under the same feeding density were studied.And using the ratio of 3 1 as the preferred female-male ratio，the effect of raising Coccinella septempunctata of different densities in a 1 000 mL container on its spawning volume and hatchabilitywas studied.The results showed that spawning volume by Coccinella septempunctata was significantly higher when the female-male ratios were 1 1，2 1 and 3 1 than those of 4 1 and 5 1.With a female-male ratio of 3 1，the spawning volume of 9 females and 3males in a container of 1 000 mL was significantly higher than that of 3 females and 1 male，6 females and 2 males，12 females and 4males，15 females and 5 males.The female-male ratios and the feeding density had no significant effect on hatchability.Key words：Coccinella septempunctata L.；artificial breeding；female-male ratio；feeding density；spawning volume；hatchability湖北农业科学2023 年可重复交配数次2，一次有效交配后，雌虫可以正常产卵 15 d，随后产卵量下跌，再次交配后恢复正常3。七星瓢虫的生殖方式为两性生殖，无孤雌生殖现象，单雌饲养下，雌虫产卵量少，且卵无法正常孵化3。七星瓢虫自然种群的雌雄性比约为1.2 1。七星瓢虫在选择配偶时会优先选择体型更大、更健壮的个体4。天敌昆虫依旧能够轻松且有效地遏制住抗药性极强害虫种群密度的增加5。天敌昆虫作为传统的生物防治产品，在控制农林植物虫害，保障农林植物产品的产量和品质中起着不可替代的作用6。人工大量繁殖天敌昆虫，再释放到田间，促进已有天敌的控害作用，是农林作物生产中天敌应用最主要的生物防治模式，北部地区曾利用七星瓢虫防治苹果树上的黄蚜7；西南地区有使用七星瓢虫防治桃蚜的报道，华北地区曾使用七星瓢虫防治棉花试验田里的棉蚜5，6；各地区都有利用七星瓢虫防治大棚蔬菜上蚜虫的报道8。国内七星瓢虫的人工养殖主要采用猎物和人工替代饲料进行饲养。传统的繁育是运用“寄主植物-蚜虫-天敌”的饲养模式，即在室内种植优选作物蚕豆或小麦作为寄主植物，在寄主植物幼嫩组织快速生长阶段，接种繁育蚜虫，再利用大量繁育出的蚜虫饲养天敌七星瓢虫9，10。食物、光照、温度、环境颜色以及饲养密度等都影响七星瓢虫的生长发育11。七星瓢虫扩繁的传统方式：将七星瓢虫放在玻璃瓶里，瓶底垫1张草纸，纸上放1个盛湿药棉球的小瓶盖，以保持瓶内的湿度，瓶口盖上纱布，并用橡皮筋系紧，每瓶放进雌、雄七星瓢虫 12对，每天投1次饲料，保证其适宜的生长发育条件，成虫就能正常生活，并繁殖后代12。研究者利用人工卵、赤眼蜂蛹来饲养，能基本满足七星瓢虫幼虫的生长发育，但其发育历期有所延长13。同时，经连续 6代饲养观察，取食人工卵、赤眼蜂蛹的七星瓢虫的生殖力持续退化，且具有累加效应，至第 6 代成虫几乎不具备生殖力14，15。这表明人工替代饲料对七星瓢虫的生长发育和繁殖有不良影响。取食人工替代饲料的七星瓢虫在体型、体重、产卵量等生物学指标上均不如取食豆蚜的七星瓢虫。因此，本试验采用蚕豆苗培育的豆蚜饲养七星瓢虫16，17。用于七星瓢虫人工饲养的容器有小罐、培养皿、塑料盆、纱笼和大棚等，其中小空间容器更有利于精细化操作，可以提高瓢虫的存活率、产卵率，也能够收集更多的卵，缺点是重复次数多，食料浪费大；大空间能够减少操作的次数，减少食料的投放，缺点是收卵效率差，且空间内食物分布不均，瓢虫幼虫时期互相残杀的情况和成虫时的食卵情况都比较频繁18-20。刘晓虹等21研究发现不同饲养空间和饲养密度对深点食螨瓢虫（Stethorus punctillum Weise）具有显著影响，控制饲养七星瓢虫的雄性比可以减少雄虫食卵，七星瓢虫规模化人工饲养方法的探索与优化仍需更系统深入的研究。本试验对七星瓢虫小空间人工饲养的适宜密度和雌、雄性比进行了探索，以期为提高空间利用效率、减少食料消耗、提高七星瓢虫产卵量、降低养殖成本提供参考。1材料与方法1.1性比对七星瓢虫繁殖力的影响1.1.1供试虫源与养殖环境七星瓢虫和蚜虫虫源由四川省农业科学院植物保护研究所昆虫繁育室提供，种群为室内繁育 7代以上的七星瓢虫和室内繁育 40代以上的豆蚜。供试虫源养殖于四川省凉山州烟草公司会理县南阁基地昆虫繁育室内封闭且透气的长方体空间，保证室温在 2225，湿度为60%70%，光周期 L/D 设置为 16 h 8 h22。室内采用镂空养虫架，养虫架分4层，每层高度为60 cm，每层顶部由日光灯提供光源。1.1.2材料与器具细沙土、农业肥料、白色方形塑料盆（长宽高为 20 cm40 cm15 cm，用于豆苗种植）、当地当年干蚕豆、方形养虫笼（长宽高为50 cm50 cm50 cm）、方形透明塑料盒（容量分别为250、500、750、1 000、1 250 mL，用于七星瓢虫养殖）、PXS-1040型体视显微镜（解剖镜）。1.1.3容器制作用美工刀分别将 250、500、750、1 000、1 250 mL容量的方形透明塑料盒的盖子切出1个长8 cm、宽4 cm的矩形孔洞，取1张长10 cm、宽6 cm 的纱布，使用订书机将纱布固定在盖子上，使其完全遮盖住矩形孔洞，将A4纸包裹在盒子周围并压紧实，A4纸的 4个角按照折痕剪开，后将剪去的位置对准盒子的4个棱角，压紧在盒子内部，使其紧贴盒子的底部和内壁，将长15 cm、宽4 cm左右的纸以折扇的方式折叠，将其放入盒子内部。1.1.4蚜虫的养殖具体养殖方法如下。1）蚕豆处理。将干蚕豆用清水浸泡1 d，泡至发胀备用。2）蚕豆的播种及管理。在盆底平铺沙土和肥料的混合土，高度为1 cm左右，将浸泡1 d的蚕豆种子（约40颗）间隔均匀放置在盆中，随后盖土平整土层并浇水，每2 d浇水1次。3）豆蚜接种。待蚕豆发芽，并生长到510 cm，长出真叶时，将带有豆蚜的豆苗剪成若干小节，均匀70第 7 期放置在盆中让其自行迁入新生蚕豆苗上。4）豆蚜接种后的管理。将接种了豆蚜的蚕豆苗放入养虫笼里，每 2 d浇 1次水。待豆苗长至 15 cm以上，蚜虫布满豆苗，且平均每株豆苗上的蚜虫达1 200头以上时，达到饲养七星瓢虫的标准，可作为七星瓢虫饲料使用。1.1.5七星瓢虫种虫的养殖1）收集卵块。收集七星瓢虫产在豆苗叶子和枝丫上的卵块，剪取卵块并置于培养皿中备用。2）卵的孵化管理。将七星瓢虫卵块置于室温24、湿度60%左右的环境内，待卵孵化后，置于放有达到饲养标准蚜虫量的养虫笼中，每个标准养虫笼内可放置1315个卵块（共约有400粒七星瓢虫卵）。3）七星瓢虫幼虫孵化后的饲养管理。每天观察七星瓢虫的发育情况和养虫笼中的蚜虫数量，当养虫笼里的蚜虫数量不足时，补充投喂足量的蚜虫，直至七星瓢虫化蛹。1.1.6性比对七星瓢虫繁殖力的影响试验1）七星瓢虫雌、雄成虫的区分。在成虫刚羽化23 d内（未性成熟）进行分类。雄虫第六腹节有凹槽，雌虫第六腹节平整23，分类方式即直接收集养虫笼里七星瓢虫，并在解剖镜下进行观察分类。2）七星瓢虫成虫的饲养。将分好的雌、雄成虫分别转移到蚜虫数量充裕的养虫笼中进行喂养，室温为2225，湿度为60%70%，光周期（L/D）为16 h 8 h。3）七星瓢虫成虫性比设置。雄虫与雌虫的配比设 1 1、1 2、1 3、1 4、1 5 共 5 个比例。为尽量减小密度带来的影响，依照单只雌虫的活动空间为125 mL，分别将5种雌、雄配比的七星瓢虫成虫置于容积为 250、500、750、1 000、1 250 mL 的容器中喂养，每个上述容器内雌虫数量分别为 2、4、6、8、10只，雄虫均为2只。每种雌、雄配比试验重复6组。4）配对后七星瓢虫成虫的饲养。把容器分类标号，将完成操作的容器和七星瓢虫置于恒温24 培养，以足量豆蚜为饲料，湿度为 60%70%，光周期（L/D）为16 h 8 h。5）七星瓢虫成虫卵的收集、计数。每天 14：00正式开始收卵，在养虫笼中（防止逃跑），将七星瓢虫装入另一个备用容器中（备用容器规格与原容器一致），并在备用容器中放入足量蚜虫的豆苗（雄虫1 d取食 100 头蚜虫，雌虫 1 d 取食 200 头蚜虫，1 cm 爬满蚜虫的豆苗茎秆上有 5060头蚜虫，按七星瓢虫的取食量喂养相应长度的豆苗），并在豆蚜上盖一张折叠过的纸，将完成操作的备用容器和瓢虫置于恒温 24 培养，湿度为 60%70%，光周期（L/D）为16 h 8 h。收集容器中七星瓢虫产的卵块，并统计其卵量与卵块数。由于七星瓢虫产卵高峰期为30 d左右，此试验只收集记录成虫开始产卵后30 d内的产卵量。6）七星瓢虫卵孵化率的观测记录。每45 d随机抽取各配比条件下，七星瓢虫成虫所产的卵块数量，进行孵化率统计，每个配比重复观测 6组，每组平均30粒卵。孵化率计算式如下。孵化率=孵化出的幼虫数量供试卵量100%（1）1.2饲养密度对七星瓢虫繁殖力的影响1.2.1七星瓢虫成虫的密度设置依据“1.1”得出的七星瓢虫饲养最佳性比（3 1），设置 4、8、12、16、20头共 5个饲养密度梯度，在 1 000 mL容器中进行饲养。容器内雄虫数目分别为 1、2、3、4、5头，雌虫数目依次为3、6、9、12、15头。每种密度重复6组。1.2.2七星瓢虫卵的收集、计数每天按时收卵，饲养七星瓢虫方法同“1.1”。七星瓢虫卵孵化率的观测记录：每 68 d 随机抽取各配比条件下七星瓢虫成虫所产的卵，统计孵化率，每个配比重复观测 6组，每组平均30粒卵。孵化率的计算方法同“1.1”。1.3数据分析利用 Excel和 SPSS等软件对不同雌、雄成虫配比及不同饲养密度条件下，七星瓢虫成虫的产卵量及卵的孵化率进行统计分析。2结果与分析2.1性比对七星瓢虫产卵量及孵化率的影响分析不同性比条件下，30 d内七星瓢虫的平均产卵量如表1所示。由表1可知，当雌、雄性比为2 1时，七星瓢虫的产卵量最高，为704.18粒；雌、雄性比为5 1时，产卵量最低，为409.20粒；当雌、雄性比为4 1时，七星瓢虫的产卵量开始急剧下降。运用 Duncan 法进行差异显著性分析，结果表明，雌、雄性比为1 1、2 1、3 1的3组七星瓢虫产卵量之间无显著差异；雌、雄性比为 4 1和 5 1这 2组间产卵量亦无显著差异；而性比为1 1、2 1、3 1的3组与性比为 4 1和 5 1的 2组之间七星瓢虫的产卵量差异显著。这表明雌、雄性比对七星瓢虫产卵量有显著影响，在供试的小空间条件下，雌、雄性比最高可维持在3 1左右。通过 Duncan法分析七星瓢虫的孵化率（表 1），雌、雄性比为1 1、2 1、3 1、4 1、5 1的这5组七星瓢虫卵的孵化率之间差异不显著。这表明人工饲养时七星瓢虫的雌、雄性比对其卵的孵化率无显著影响。刘挺等：不同雌、雄比例及饲养密度对七星瓢虫产卵量及孵化率的影响71湖北农业科学2023 年表1不同性比条件下七星瓢虫30 d内的产卵量和孵化率雌、雄性比1 12 13 14 15 1产卵量/粒/雌674.92221.68 a704.1882.92 a661.69179.76 a469.86173.39 b409.2090.13 b孵化率0.740.12 a0.800.11 a0.820.09 a0.820.12 a0.720.18 a注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P0.05）。下表同2.2饲养密度对七星瓢虫产卵量及孵化率的影响分析在雌、雄性比为3 1时，不同饲养密度条件下七星瓢虫30 d内的产卵量见表2。由表2可知，当饲养密度为 12头（9雌+3雄）/1 000 mL时，产卵量最高，为640.02粒；密度为8头（6雌+2雄）/1 000 mL时，七星瓢虫30 d产卵量最低，为433.58粒。Duncan 差异显著性分析表明，在雌、雄性比为3 1 时，低密度下包括 4 头（3 雌+1 雄）/1 000 mL 和8头（6雌+2雄）/1 000 mL及高密度下包括 16头（12雌+4雄）/1 000 mL、20头（15雌+5雄）/1 000 mL七星瓢虫的产卵量之间无显著差异；中间密度下12头（9雌+3雄）七星瓢虫的产卵量显著高于上述低密度和高密度下七星瓢虫的产卵量。这表明饲养密度过低或过高均会降低七星瓢虫的产卵量，只有维持适中的密度才有利于提高七星瓢虫的产卵量。通过 Duncan 法分析 30 d 卵的孵化率（表 2）可知，饲养密度为4头（3雌+1雄）/1 000 mL、8头（6雌+2雄）/1 000 mL、12头（9雌+3雄）/1 000 mL、16头（12雌+4雄）/1 000 mL、20头（15雌+5雄）/1 000 mL条件下七星瓢虫卵的孵化率之间无显著差异。这表明饲养密度对七星瓢虫卵的孵化率无显著影响。表2不同密度条件下七星瓢虫30 d的产卵量和卵孵化率饲养密度/头/1 000 mL4（3雌+1雄）8（6雌+2雄）12（9雌+3雄）16（12雌+4雄）20（15雌+5雄）产卵量/粒/雌461.22139.60 b433.58160.76 b640.0221.04 a500.3533.47 b545.6370.19 b孵化率0.760.21 a0.630.11 a0.860.07 a0.760.09 a0.680.20 a3小结与讨论本研究表明，七星瓢虫的最佳饲养雌、雄性比为3 1，即每头七星瓢虫雄虫可以满足3头七星瓢虫雌虫的正常生育需求。七星瓢虫在雌、雄性比为 3 1时的最佳饲养密度为12头（9雌+3雄）/1 000 mL，即每9头七星瓢虫雌虫与3头七星瓢虫雄虫在1 000 mL的盒型空间里的产卵量最高。由试验中七星瓢虫卵的孵化率情况可以看出，七星瓢虫雌、雄性比与饲养密度对七星瓢虫卵的孵化率无显著影响。董承教等24研究表明饲养性比为1雌2雄的产卵量远小于性比为1雌1雄和5雌1雄的产卵量，且多雄1 2（1雌2雄）的饲养方式会使雌虫产卵量下降到1 1（1雌1雄）的50%以下，而雌、雄性比为5 1时只会降低30%左右，与本试验多雌少雄的饲养性比类似。七星瓢虫雄虫在交配完成后就可以取出，重复交配对其正常产卵影响不大，且雄虫有取食卵的现象，减少雄虫可以在一定程度上降低食卵现象造成的损失。刘贺昌等20的去雄研究也说明了雄虫在整个饲养阶段的可去性。而雌、雄性比在超过4 1后可能由于雄虫比例过低，不能满足其正常雌、雄交尾繁殖的需要，导致了七星瓢虫产卵量的降低，但其具体原因有待进一步研究。在人工饲养七星瓢虫的过程中，减少雄虫并且保持卵量不降低，就可以增加空间利用率和降低饲料的消耗。本试验保证了所有试验组的饲料投放量均为过量水平，保证了七星瓢虫的产卵，但没有定量观测在去雄后饲料的投喂可以减少多少。在后续的研究中可以将该性比下的饲料消耗量做严格的定量处理。此外，小空间饲养单次操作简单，但需要重复的次数多；大空间饲养单次操作复杂，但重复的次数少，两者各具优劣。无论是性比还是饲养密度，都是为了提高人工饲养过程中的空间利用率。在人工饲养七星瓢虫的过程中，除了空间之外，饲养条件、饲料等要素都有影响，而饲养条件在不断的摸索中已经有了一套较为完善的技术标准。当前七星瓢虫的人工饲料研究存在瓶颈，因此，在今后的研究中还需要在饲养方式和人工饲料等方面寻找突破点，优化解决饲料的关键营养组分及其养分配比等问题，进一步降低天敌昆虫的繁育成本。参考文献：1程英，李忠英，李凤良.七星瓢虫的研究进展 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