雌蟲單頭飼養對蠋蝽壽命和繁殖力的影響

廖平　殷艷芳　李玉艷等

中圖分類號：S 476.2 文獻標識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh. 2020254

蠋蝽Arma chinensis屬半翅目蝽科，是一種重要的本地捕食性天敵昆蟲。蠋蝽對常見蔬菜害蟲斜紋夜蛾Spodoptera litura、甜菜夜蛾Spodoptera ex-igua、小菜蛾Plutella xylostella，重要經濟作物害蟲煙青蟲Helicoverpa assulta、棉鈴蟲Helicoverpa armig-era、二化螟Chilo suppressalis，重要入侵性害蟲美國白蛾Hyphantria cunea、馬鈴薯甲蟲Leptinotarsa de-cemlineata、草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda等具有一定的捕食和控害能力。迄今，學者對蠋蝽的控害能力、飼養的環境條件、營養機制等方面做了大量研究;而蠋蝽的繁殖問題一直是其人工養殖所關注的焦點，其繁殖能力決定了其應用于農林生產的能力。

自然界中，一些昆蟲雌蟲多次交配終生產受精卵，也有少數昆蟲的雌蟲可一次交配后終生產卵，如淺黃恩蚜小蜂Encarsia Sophia、矢尖蚧Unaspisyanonensis、梨小食心蟲Grapholita molesta、瓜實蠅Bactrocera cucurbitae等昆蟲。蠋蝽雌蟲可多次交配終生產卵，在飼養蠋蝽的過程中，我們觀察到蠋蝽雌蟲亦能在未交配前提下產出無效卵（圖1），且其產卵次數和產卵量遠大于正常配對飼養的蠋蝽雌蟲;配對的雌雄蟲在產有效卵（圖1）之后，若雄蟲死亡、單頭雌蟲仍能繼續產有效卵，且單頭飼養的雌、雄蟲壽命較配對成蟲更長;作為捕食性天敵昆蟲，蠋蝽在食物欠缺、種群密度過大等劣勢環境下存在不同程度的自殘行為。雌雄蟲交配授精時，雄蟲會將精液注入雌蟲的受精囊內，雌蟲排卵經過受精囊口受精成受精卵;異色瓢蟲Harmonia aryridis、七星瓢蟲Coccinella septempunctata、龜紋瓢蟲Propylaea ja-ponica、不純伊綏螨Iphiseius degenerans、阿里波小盲走螨Typhlodromalus aripo、草蛉Chrysopa perla、橘小實蠅Bactrocera dorsalis、番石榴實蠅Bactroceracorrecta等昆蟲都具有明顯的種內自殘現象，這種現象也導致室內小群體飼養時種群死亡率上升、壽命縮短等問題。在天敵昆蟲擴繁過程中，了解天敵昆蟲交配過程，掌握其繁殖習性和生殖能力是做好天敵昆蟲擴繁工作的基礎，可為蠋蝽的室內擴繁和野外保護提供進一步的理論和數據支持。

基于以上問題，本研究對有效交配且產有效卵后單頭飼養的蠋蝽雌蟲進行研究，以期掌握其繁殖機制和生殖能力，為優化蠋蝽規模化擴繁技術提供理論參考。

1材料與方法

1.1供試昆蟲

蠋蝽：實驗室內在溫度（26±1）℃，RH（65±5）%，光周期L∥D=16 h∥8h，用柞蠶AntheraeaPernyi蛹連續飼養多代，每年春秋兩季采集野外種群對其種群及進行復壯;供試蠋蝽為復壯種群第一代，即室內種群和野外種群雜交的子代。

柞蠶蛹：購于遼寧省鐵嶺市西豐縣農豐生防專業合作社，4℃儲存。

蠋蝽飼養方法參考李嬌嬌等，用360 mL硬質航空塑料杯飼養蠋蝽若蟲及成蟲，杯口用橡皮筋固定紗網防止蠋蝽逃逸，紗網上放置柞蠶蛹和濕脫脂棉為蠋蝽提供食物和水，其中若蟲采用每杯10～20頭進行小群體飼養。

1.2試驗方法

設置江南RXZ型人工氣候箱條件為：溫度（26±1）℃，RH（65±5）%，光周期L∥D=16 h∥8h。取羽化后1d的蠋蝽成蟲1雌1雄配對于360 mL硬質塑料航空杯中，杯中放置折疊瓦楞紙條為蠋蝽提供棲息場所和產卵介質，用紗網罩住杯口、并用橡皮筋固定紗網防止蠋蝽逃逸;在紗網上放置柞蠶蛹和脫脂棉塊為蠋蝽提供食物和水，每3d更換1次柞蠶蛹，每天添加1次蒸餾水。每天觀察記錄蠋蝽交配產卵情況，雌蟲第1次產卵、撤去配對雄蟲，卵產出后第4天將卵塊置于顯微鏡下觀察，卵上有兩個紅點的為有效卵（圖1），隨機選取30頭有效卵對應的雌蟲按照1～30編號，設為單頭飼養組。設正常交配雌雄蠋蝽為對照組，雄蟲死亡則補充同日齡蠋蝽雄蟲，卵產出后第4天將卵塊置于顯微鏡下觀察，隨機選取30對有效卵對應的蠋蝽按照1～30編號，卵孵化環境條件與若蟲、成蟲飼養條件相同。記錄兩個組蠋蝽的產卵量、卵孵化率、產卵次數、雌蟲壽命（雌蟲死亡便停止記錄）等數據。分別隨機取羽化后1～15d、16～30d、31～45 d、46～60 d 4個時間段內蠋蝽所產卵塊置于超景深顯微成像儀（OLYMPUS SEX10）中測量卵直徑，每個卵塊隨機測量10粒卵的直徑算平均值作為該卵塊卵的直徑（n=30）。

1.3數據統計與分析

用Excel對試驗數據進行初步整理，用GraphPad Prism 7進行統計分析與作圖。用t測驗或單因素方差分析對蠋蝽產卵量、產卵次數、雌蟲壽命、孵化率等數據進行分析，分析前進行正態分布檢驗和方差齊性檢驗，不符合正態分布的使用Wilcoxon符號秩檢驗，方差不齊時進行Welch校正;用Survival繪制生存曲線圖，采用Log Rank檢驗和Wilcoxon檢驗進行數據分析。

蠋蝽有效產卵后雌蟲單頭飼養對繁育能力影響的計算公式：單雌蝎蝽卵孵化數=單雌產卵量×卵孵化率。

2結果與分析

2.1蠋蝽有效產卵后雌蟲單頭飼養對壽命的影響

如圖2、3所示，單頭飼養組雌蟲壽命為53.13 d，顯著長于對照組的45. 30 d（t=3.79，df=58.00，P=0. 0004）;單頭飼養組雌蟲壽命均在45 d以上，而對照組雌蟲在羽化后30 d時開始出現死亡，單頭飼養組雌蟲的壽命普遍長于對照組（Log Rank P=0. 002; Wilcoxon P<0. 0001）。

2.2有效產卵后雌蟲單頭飼養對蠋蝽繁育能力的影響

如表1所示，單頭飼養組蠋蝽單雌產卵量為343. 80粒，顯著高于對照組的258. 20粒（t=3.16，df=58. 00，P=0. 002 5）;平均產卵14. 83次，顯著高于對照組的10. 63次（t=3. 79，df=58. 00，P=0. 0004）;單次產卵量23. 51粒，低于對照組的25. 22粒，但無顯著差異（t=1. 72，df=50. 58，P=0. 0924）;卵孵化前期也無顯著差異（t=1. 26，df=198. 00，P=0. 2098）。

由圖4可知，蠋蝽的單次產卵量隨著產卵次數的增加呈現下降趨勢，其中單頭飼養組蠋蝽各次產卵量呈現出整體低于對照組的趨勢，但與對照之間均無顯著差異。

蠋蝽的卵孵化率隨著產卵次數增加呈現下降趨勢，從第5次產卵開始，單頭飼養組蝎蝽卵孵化率呈逐漸下降的趨勢，且各次的卵孵化率均顯著低于對照組（表2）。

對不同產卵階段蠋蝽所產卵直徑進行測量，經統計學分析發現，隨著產卵次數增加（產卵階段延后），卵直徑呈現減小的趨勢，單頭飼養組蠋蝽卵直徑減小具有顯著的統計學差異（表3，F_3，116=60. 18，P<0. 0001）;從產卵第二階段（16～30d）開始，單頭飼養組蠋蝽卵的直徑顯著小于同時期對照組蠋蝽卵的直徑（圖5）（16～30 d：t=4. 44，df=58. 00，P<0. 000 1;31～45 d：t=7. 32，df=58. 00，P<0. 000 1;46～60d：t=12. 21，df=58. 00，P<0. 0001）。

以單雌產卵量和蠋蝽卵整體孵化率為基礎計算單雌蠋蝽卵孵化數，其中對照組為177. 87頭、單頭飼養組為192.95頭（表4）。

3討論

野外采集時發現，采集到的雌蟲數量遠多于雄蟲數量，在此情況下，若環境條件適宜，蠋蝽依舊能維持種群;而室內飼養的蠋蝽雌雄比接近為1，且配對飼養蠋蝽的雄蟲壽命較雌蟲更長。蠋蝽室內飼養過程中雌雄比改變，配對成蟲自殘，雌蟲壽命顯著短于雄蟲等問題值得探討，因為雌雄比和雌蟲壽命都影響著種群擴繁的能力。

試驗結果顯示，蠋蝽產有效卵后對雌蟲進行單頭飼養會顯著影響其壽命、產卵量、卵孵化率及卵粒大小。單頭飼養蠋蝽雌蟲逐次產卵量、卵孵化率、卵直徑隨著產卵次數增加而減小，這與焦曉國等對二化螟Chilo suppressalis交配行為的研究結果類似。昆蟲雄蟲生殖腺分泌物可以通過交配轉移到雌蟲生殖道，為雌蟲生殖提供營養、影響雌蟲的生殖發育，單頭飼養蠋蝽雌蟲僅在第一次產卵之前有少數幾次交配受精行為，隨著產卵次數增加，雌蟲儲精囊內雄蟲精液量減少、雌蟲生殖道內的雄蟲生殖腺分泌物濃度降低，這些可能是導致單頭飼養蠋蝽雌蟲逐次產卵量、卵孵化率、卵直徑隨著產卵次數增加而減小的主要原因。卵直徑減小屬于卵畸形的一種，卵畸形也可能影響卵孵化，從而造成單頭飼養蠋蝽所產卵的孵化率較低。綜合計算得出單雌蠋蝽卵孵化數高于對照組，說明雌蟲單頭飼養條件下蠋蝽的繁殖能力不受交配次數影響，甚至優于正常配對飼養蠋蝽成蟲的繁殖力。

肖紅對雌性異色瓢蟲多次交配及其適合度研究中，發現交配次數越多雌性異色瓢蟲的壽命越短，其結果與本試驗結果類似;本研究中，對蠋蝽雌蟲單頭飼養，減少其種內自殘情況和交配次數，這可能是單頭雌蟲飼養的蠋蝽壽命延長的潛在原因。淺黃恩蚜小蜂、矢尖蚧、梨小食心蟲、瓜實蠅等昆蟲的雌蟲可以一次交配終生產受精卵，西方蜜蜂輸卵管里精液大大多于1頭雄蜂的精液，說明雌蟲的受精囊在許多兩性生殖昆蟲的生殖繁育過程中扮演著更為重要的角色，它可以保證雌蟲在有效交配之后很長一段時間即使不交配也能生產可育后代，從而維持種群的動態平衡。單頭飼養蠋蝽雌蟲后期所產卵仍能孵化，但孵化率顯著低于對照組、且其卵孵化率隨產卵次數增加呈下降趨勢，說明蠋蝽雌蟲不僅可多次交配終生產卵，也可以一次交配終生產有效卵，蠋蝽成蟲有效交配之后，雌蟲貯精囊內可能儲存有大量精液使后期產生的卵受精，隨著產卵次數增加、儲存精液量減小，卵受精的概率也隨之減小、導致單頭飼養蠋蝽雌蟲所產卵的孵化率隨著產卵次數增加而減小，相關原理和機制還需要通過生理生化試驗和分子生物學手段進一步探討。

綜上所述，減少蠋蝽雌蟲的交配次數對其產卵和壽命都是有利的，當配對蠋蝽中雄蟲死亡時、不用立即增補雄蟲，可一定程度減小飼養蠋蝽成蟲的時間成本投入，在蠋蝽室內擴繁中，可通過適當控制蠋蝽的交配次數來延長雌蟲壽命、增加雌蟲產卵量。蠋蝽飛行能力較弱，釋放后會迅速消滅釋放地的目標害蟲，為了避免高密度釋放蠋蝽后其食物源緊缺引起蠋蝽自殘而導致天敵昆蟲資源浪費，也為減少雌雄蟲交配次數、增加雌蟲產卵量以提高蠋蝽的定殖能力，延長蠋蝽壽命以延長其控害時間，在蠋蝽室外釋放過程中，應控制蠋蝽的單位空間釋放量，以減少防治成本。