溫度對金黃指突水虻發育的影響

柴志強，侯柏華 ，郭明昉

(1．中國科學院華南植物園，廣州510650;2．廣東省昆蟲研究所，廣州510260;3．中國科學院研究生院，北京100039)

金黃指突水虻Ptecticus aurifer Walker，屬于雙翅目Diptera，水虻科Stratiomyidae昆蟲。在我國分布方泛，常見于海拔300 m以上的亞熱帶山地。另外在日本、俄羅斯、印度、印度尼西亞、馬來西亞、越南等地也有分布 (Woodley，2001;Rozko?ny＆Kovac，2003;Rozko?ny＆ Courtney，2005)。

金黃指突水虻幼蟲在自然界營腐生生活，主要取食畜禽糞便和動植物殘體等，在生活垃圾、禽畜糞便處理，及具有較高經濟價值的昆蟲蛋白飼料生產等方面有著重要的潛在利用價值 (葉明強等，2012)。目前關于金黃指突水虻的研究僅限于成蟲形態與分布的描述，而有關其生物學、生態學的資料近乎空白，鑒于此，本文就溫度對金黃指突水虻生長發育的影響進行了研究，以期為下一步人工大規模繁育提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗蟲源采集廣東省天井山自然保護區(E112°30'～ E113°15'，N24°32' ～ N24°46'，海拔500～700 m)。在野外塑料盆裝已發酵兩天以上的腐殖質引誘金黃指突水虻成蟲產卵，收集卵塊進行室內培養，飼養方法參照黑水虻Hermetia illucens(Sheppard，2002)。將羽化后的成蟲置于2．0 m×3．0 m×2．0 m網室，以10%蜂蜜水作為成蟲補充營養，繁殖后代用作試驗蟲源。

人工氣候箱設置為15、17、20、25、30、33、35℃ 7個溫度梯度，溫差幅度為±1℃，相對濕度60%，光照L∶D=12∶12。

1.2 實驗方法

1.2.1 卵期的觀察

挑選初產的卵塊 (含卵量約150粒卵)，單獨放置于長、寬為1 cm，厚0．2 cm的小木片上，然后再將小木片置于0．2 m×0．1 m×0．1 m的塑料盒中，每隔3 h觀察記錄卵的孵化情況。

1.2.2 幼蟲期的觀察

將麩皮和清水攪拌均勻至含水量70%，常溫自然發酵48 h后用作幼蟲飼料。將同一天孵化的幼蟲約100頭，轉入放有飼料的塑料盒中飼養，飼養過程中，觀察記錄幼蟲生長發育情況，不定期補充飼料。幼蟲變成預蛹后，用鑷子將預蛹挑出。每天統計當天預蛹數量，并稱量其個重。

1.2.3 預蛹期的觀察

收集同一天進入的預蛹期的個體30頭左右放置于小盒中，小盒中放置折疊紙片，形成縫隙，供預蛹鉆入化蛹。每日統計化蛹數量，以預蛹體殼變硬至完全不能活動作為判斷進入蛹期的標準。

1.2.4 蛹期的觀察

將同一天進入蛹期的個體30頭左右，置于小盒中羽化，逐日統計羽化數量。

1.3 數據處理

2 結果與分析

2.1 溫度對金黃指突水虻各蟲態發育歷期的影響

15℃，RH60%下，金黃指突水虻卵塊未見孵化;幼蟲、預蛹、蛹期歷期極長，死亡率很高。15℃下，取約200頭幼蟲進行飼養，在30 d的觀察中，幼蟲未見明顯生長。選取初形成預蛹1148頭，置于15℃下，至成蟲羽化結束，歷時100 d，共57頭成蟲羽化，其中預蛹期死亡率為80．9%，蛹期死亡率為74．0%，總體死亡率高達95．0%。33、35℃，RH60%時，金黃指突水虻卵、幼蟲、預蛹和蛹全部死亡。實驗表明，持續15℃不利于金黃指突水虻生長，持續33、35℃對金黃指突水虻具有致死作用。

17、20、25、30℃，RH60%下各蟲態均能夠正常發育，金黃指突水虻從卵到成蟲分別需要平均69．4、48．3、36．9、34．5 d。Duncan's 多重比較顯示 (表1)，在0．05的水平上，卵的發育歷期隨溫度升高而變短，17、20、25℃差異顯著，25℃與 30℃ 無顯著差異 (F3，8=25．36，P ＜ 0．001)。幼蟲歷期隨溫度升高而縮短，各溫度之間均具有顯著差異 (F3，8=211．39，P ＜0．001)。預蛹歷期17℃時顯著長于其它溫度，20、25、30℃之間無顯著差異 (F3，8=15．56，P=0．001)。蛹歷期隨溫度升高縮短明顯 (F3，8=246．56，P ＜0．001)。

表1 17、20、25、30℃下金黃指突水虻的發育歷期Table 1 The durations of different stages for P.aurifer under 17，20，25，30℃

2.2 溫度與各蟲態發育歷期的關系

金黃指突水虻各蟲態發育歷期與溫度關系如圖1。采用線性模型和曲線模型進行擬合溫度與各蟲態發育歷期的關系 (表2)。在線性模型中，卵、幼蟲、蛹期的發育歷期與溫度關系方程擬合顯著(P＜0．05)，r2均在0．79以上，擬合結果較好;但預蛹的發育歷期與溫度關系方程，r2只有0．49，擬合結果較差。

曲線模型擬合發現溫度與各蟲態發育歷期之間呈二次曲線關系，r2均大于0．82，回歸方程統計檢驗均達到極顯著水平 (P＜0．001)。從圖1可以看出二次曲線模型更好地反映了各蟲態歷期隨著溫度的升高而變化速度變緩的趨勢。25～30℃之間，幼蟲、預蛹和蛹的發育歷期變化趨于平緩，表明在接近30℃時金黃指突水虻發育開始受到抑制。

圖1 金黃指突水虻各蟲態發育歷期與溫度關系Fig．1 The relationship between the durations of different stages for P．aurifer and temperatures

表2 金黃指突水虻各蟲態發育歷期與溫度的回歸關系Table 2 The regression relationship between the durations of different stages for P．aurifer and temperatures

2.3 溫度對金黃指突水虻預蛹的影響

17、20、25、30℃下，金黃指突水虻平均預蛹個重分別為 0．245、0．221、0．178、0．163 g，隨著溫度的增加而減少，且各溫度之間預蛹個重具有顯著性差異 (F3，267=83．59，P ＜ 0．001)。17、20、25、30℃下90%幼蟲變成預蛹時間依次為27．5、20．8、16．8、15．3 d(F3，8=207．17，P ＜0．001)(表3)。

表3 不同溫度下預蛹體重及90%幼蟲變成預蛹時間Table 3 The weights of prepupae and duration of larva development of P.aurifer at different temperatures

3 結論與討論

Tomberlin等 (2009)在27、30、36℃下飼養黑水虻H．illucens，發現27～30℃是適宜飼養黑水虻的溫度，36℃下黑水虻生長發育不良，且最終成活率只有0．1%。27℃下幼蟲和預蛹歷期要比30℃多出近兩天，而27℃得到的預蛹個重卻比30℃下平均多出0．012 g。在對其它具有較長的預蛹期的腐食性雙翅目昆蟲如棕尾別麻蠅Boettcherisca peregrine(汪海洋等，2010)、大頭金蠅Chrysomyia megacephala(王江峰等，2002)等的研究發現，在一定的溫度范圍內，棕尾別麻蠅、大頭金蠅發育歷期隨溫度的升高而減少，預蛹個重隨溫度升高而降低。一般認為，較低的溫度下，幼蟲歷期較長，幼蟲可以取食到更多的食物，所以個重較大。

持續過低的溫度 (15℃或更低)不利于金黃指突水虻的發育，而持續過高的溫度 (33℃或更高)對金黃指突水虻具有致死作用。17～30℃，金黃指突水虻各蟲態均能夠正常發育，發育歷期隨溫度升高而縮短，預蛹個重隨溫度升高而減少。研究結論與對黑水虻、棕尾別麻蠅、大頭金蠅的相關研究相一致 (Tomberlin et al．，2009;汪海洋等，2010;王江峰等，2002)。

金黃指突水虻卵發育發需溫度下限在15～17℃之間，而幼蟲、預蛹和蛹發育所需溫度下限均不高于15℃，適宜各個蟲態發育的溫度上限均在30～33℃之間。金黃指突水虻各蟲態歷期隨著溫度的升高變化速度變緩，符合開口向上的二次曲線模型，說明溫度升高對金黃指突水虻發育的影響是逐漸增強的，一方面加快蟲體發育，另一方面減少蟲體重重，當溫度達到或超過某一限度(30～33℃之間)，就會造成蟲體發育不良而死亡。

在資源型昆蟲生產中，確定合理的飼養溫度和蟲體收獲時間非常重要。金黃指突水虻預蛹不再取食，能夠自行爬出飼料，便于收集。90%幼蟲變成預蛹所用時間，是較為合理的收集蟲體時間，可以縮短飼養周期，節約生產成本。30℃時，90%幼蟲變成預蛹所用時間為15．3 d;比17℃時的27．5 d，用時縮短近一半。但在較高溫度30℃下，金黃指突水虻蟲體個重太少，只有0．16 g。綜合分析，20～25℃是適宜飼養金黃指突水虻幼蟲的溫度，蟲體個重在0．18～0．22 g之間，收獲蟲體時間在20 d以內。

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