全 文 :文章编号 :100028551 (2007) 012075204
烟青虫人工大量饲养技术的研究
李咏军 吴孔明 罗术东
(中国农业科学院植物保护研究所 ,北京 100094)
摘 要 :通过对烟青虫生长发育性状的观察 ,确定最佳饲料配方和分层多格式的饲养法。结果表明 ,在添
加 Vc、番茄酱并调整玉米粉和大豆粉比例为 2∶1 时 ,烟青虫的蛹重、每雌虫产卵量和羽化率都有显著提
高 ;分层多个饲养法比单管饲养法蛹重明显提高 ,养虫效率提高 3~5 倍 ,养虫成本降低了 4~6 倍。本
研究的结果为利用昆虫辐射不育技术防治烟青虫提供了技术支持。
关键词 :昆虫辐射不育 ; 人工大量饲养 ; 烟青虫
MASS REARING OF THE ORIENTAL TOBACCO BUDWORM FOR
STERILE INSECT TECHNIQUE PROGRAMS
LI Yong2jun WU Kong2ming LUO Shu2dong
( Institute of Plant Protection , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100094)
Abstract :The main purpose of the study is to find out a proper technique for mass rearing the oriental tobacco budworm ,
Helicoverpa assulta Guenee. The oriental tobacco budworms larvae were reared with different formulation diets and kept in
traditional glass test tubes or in specially2designed cell2unit devices. When the diets including vitamin C and tomato source ,
and the ratio of corn and soybean powder was set as 1∶2 , the pupae weight , moth weight , pupation , emergence , fecundity and
hatchability were increased significantly. When reared in cell2units ,there is no significant differece in insect compared with
those in glass test tubes , but the production efficiency was much higher and the cost was lower than the latter. The results of
this study provide a key technical support for the application of sterile insect technique in control of oriental tobacco budworm.
Key words :sterile insect technique ; mass rearing ; oriental tobacco budworm ; Helicoverpa assulta Guenee
收稿日期 :2005212216
基金项目 :国家烟草专卖局资助项目 (编号 732)和国际原子能机构 ( IAEA)研究合同项目 (合同号 13440)
作者简介 :李咏军 (19702) ,男 ,辽宁兴城人 ,硕士 ,主要从事昆虫辐射不育方面的研究 ,E2mail : yjunli @yahoo. com. cn
通讯作者 :吴孔明 (19642) ,男 ,河南固始人 ,博士 ,研究员 ,研究方向为农业昆虫与害虫防治 ,E2mail : wkm @caascose. net . cn 烟青虫 ( Helicoverpa assulta Guenee) , 又名烟夜蛾 ,属鳞翅目 Lepidoptera ,夜蛾科 Noctuidae ,是烟草的主要害虫 ,在我国分布广泛 ,已经记录的寄主有 70 余种[1 ] ,主要寄主植物有烟草、棉花、番茄、辣椒等经济作物和玉米、大豆等粮食作物 ,对烟草造成严重危害。目前烟青虫的治理方法主要使用化学杀虫剂 ,但大量使用化学药剂会严重污染环境、杀伤天敌 ,给现有的防治体系带来了大量的问题[2 ] 。所以迫切需要探索和发展新的防治技术 ,建立以生物防治方法为主的综合防治体系。昆虫辐射不育技术已经在多种害虫的大面积防治中取得成功 ,其主要原理是利用一定剂量的射线辐照害虫 的蛹或成虫 ,使其生殖细胞染色体畸变 ,从而导致不育[3 ] 。将大量的不育虫释放到害虫危害区域 ,同野生虫交尾竞争 ,以降低野生种群的密度 ,经过连续释放达到控制或灭绝害虫的目的。不育昆虫的大量饲养是该技术防治害虫的基础和前提。传统的单管 (玻璃管)人工饲养技术十分复杂 ,成本高产量低 ,养虫的效率也较低 ,难以达到饲养产业化的要求[4 ,5 ] ,因此 ,建立新的烟青虫人工大量饲养技术体系十分必要。本文报道了应用分层多格式大量饲养烟青虫的研究结果。
57 核 农 学 报 2007 ,21 (1) :75~78Journal of Nuclear Agricultural Sciences
1 材料和方法
111 材料
供试烟青虫于 2002 年 7 月采自河南省临颍县烟
田 ,在室内用人工饲料连续饲养至今。
112 方法
在本研究中幼虫和成虫的饲养条件为 25 ℃±
1 ℃、60 %~80 %RH ,光周期为 16∶8 (L∶D) 。幼虫在平
底玻璃管 (直径 2cm ,高 8cm) 中饲养 ,每管加入人工饲
料 8~9g。成虫在产卵笼中 (40cm ×25cm ×25cm) 羽
化 ,用成虫营养液喂饲[6 ] 。成虫营养液成分为蔗糖
70g、尼泊金甲酯 2g、复合维生素液 20ml ,水 1000ml。
11211 幼虫饲料配方和制作 在已有的配方基础上 ,
调整玉米粉和大豆粉的比例 ,添加番茄酱和维生素 C ,
测定改进配方对烟青虫幼虫生长发育、化蛹、羽化及产
卵量和孵化率的影响。4 种配方如表 1 所示。
幼虫饲料的制作过程如下 : 650ml 水放入饲料锅
中 ,加入尼泊金甲酯、山犁酸、白糖和琼脂粉加热至开 ,
将烤好的混合饲料用 650ml 水混匀后 ,也倒入饲料锅
中 ,混匀加热至沸腾。待饲料冷却到 70 ℃左右加入番
茄酱 ,然后加入甲醛 ,冷却至 50 ℃左右加入复合维生
素和维生素 C ,最后将做好的饲料倒入消过毒的瓷盘
(300mm ×200mm ×80mm) 中 ,冷却至室温放入冰箱中
备用。
表 1 烟青虫幼虫饲料配方
Table 1 Formulation of diet for larvae of H. assulta
主要成分
ingredient
配方 formula
1 2 3 4
豆粉 soybean meal (g) 100 200 100 200
酵母粉 rewer’s yeast (g) 90 90 90 90
玉米粉 cornmeal (g) 200 100 200 100
蔗糖 sucrose (g) 50 50 50 50
琼脂 agar (g) 13 13 13 13
番茄酱 tomato ketchup (g) - - 38 38
山梨酸 sorbic Acid (g) 2 2 2 2
尼泊金甲脂 nipagin (g) 2 2 2 2
维生素 C vitamin C (g) - - 8 8
复合维生素 vitamin Complex
(mL) 15 15 15 15
37 %~ 40 % 甲醛 formaldehyde
(mL) 2 2 2 2
水 water (ml) 1300 1300 1300 1300
11212 单管饲养法 将玻璃管和棉塞在 150 ℃干热灭
菌 1h 备用。玉米粉、大豆粉和酵母粉用天平称好混
匀 ,装入纸袋放入烤箱 120 ℃干热 30min 备用。
幼虫的接种过程如下 : 将 1 龄幼虫抖落在接种纸
上 ,用细毛笔蘸 012 %次氯酸钠溶液消毒后 ,接入装有
饲料的玻璃管中 ,每个玻璃管接 5~8 头幼虫 ,塞上棉
塞 ,放入幼虫室饲养 7d ,饲养条件如上。将 3 龄以上
长势均匀的幼虫单管饲养 ,直至化蛹。将蛹分出雌雄
分别放入棉纱缸底部 (80mm ×125mm) ,每个棉纱缸放
100 个 ,撒入已消毒的锯末 ,用棉布封口。
成虫的饲养及产卵 : 将羽化后的成虫饲养在产卵
笼中 (400mm ×250mm ×250mm) ,纱布封口 ,用成虫营
养液饲喂。每个产卵笼放入 10 对烟青虫 ,待成虫产卵
后每天更换卵布。记录卵量及孵化率。
11213 分层多格式饲养法
分层多格式饲养系统是由 PVC 塑料格构成 ,分 3
层 ,每层有 128 个小格子 ,每个小格子为 20mm ×20mm
×13mm。上层表面用 200 目铜纱网热封住 ,底层的底
部垫一层 300mm ×150mm ×2mm 透明的树脂板。将分
层多格式饲养容器放入 016 %的百毒杀溶液中浸泡
1h ,捞出晾干备用。
幼虫饲料的制作同 11212 ,饲料做好后倒入塑料
格的底层 ,再加一层塑料格冷却到室温用保鲜膜封好 ,
放入 5 ℃冰箱备用。
幼虫接种在超净工作台上操作。将初孵 1 龄幼虫
均匀抖落到加入饲料的塑料格中 ,盖上消毒过的餐巾
纸 ,然后再盖上带有铜纱网的塑料格 ,用金属圈固定 ,
放入幼虫饲养室饲养 ,饲养条件如上。7d 后将 3 龄以
上、长势均匀的幼虫更换饲料 ,直至化蛹。将化蛹的塑
料格有机玻璃板除去直接将蛹抖落。收集保存方法同
上。
成虫的饲养方法及产卵统计同上。
113 数据分析
数据采用 spss 软件进行分析 ,方差分析后采用
Duncan’s 新复极差法进行多重比较。
2 结果与分析
211 不同配方的饲料对烟青虫生长发育的影响
从表 2 结果看出 ,烟青虫的雌虫蛹重和蛾重比雄
虫略重 ,配方 3 和 4 饲养的幼虫蛹重和蛾重比配方 1
与 2 比较有显著的差异。配方 3 和 4 的化蛹率明显比
配方 1 的高 ,雌虫分别达到 80141 %和 78175 % ,雄虫
82168 %和 86171 % ,但 4 种配方的羽化率差异不显著。
每雌虫产卵量和卵孵化率方面 ,配方 4 明显高于其他
配方 ,每雌虫平均产卵为 85412 个 ,卵的孵化率平均为
80125 %。故配方 4 用于以下两种饲养方法的比较研
67 核 农 学 报 21 卷
究。
212 烟青虫幼虫两种饲养方法的生物学指标比较
分别用分层分格法饲养与单管法饲养烟青虫 ,结
果如表 3 所示 ,两种方法在化蛹率、羽化率、成虫寿命、
产卵天数及产卵量、孵化率方面都没有显著差异 ,只是
在平均蛹重上 ,分层分格饲养法有显著的优势 ,平均
雌、雄蛹重分别达到 32511 和 32114mg ,其整齐度也明 显优于单管饲养法。213 两种方法饲养烟青虫的成本比较如表 4 所示 ,无论接种 1 龄或 3 龄幼虫 ,分层分格饲养法的效率明显高于单管饲养法 ,尤其在接种 1 龄幼虫时 ,效率高出 9 倍左右 ,而其成本为 0103~0105元Π头 ,约为单管饲养法的 1Π4~1Π6 ,并且饲养容器可多次重复使用 ,没有破损。
表 2 不同人工饲料配方对烟青虫生物学性状的影响
Table 2 Effects of different artificial diets on biological traits of H. assulta
配方
formula
幼虫数
larvae
蛹重
mean pupae weight (mg)
蛾重
mean moth weight (mg)
化蛹率
pupation rate ( %)
羽化率
emergence rate ( %)
雌♀ 雄♂ 雌♀ 雄♂ 雌♀ 雄♂ 雌♀ 雄♂ 雌♀ 雄♂
每雌产卵
eggs per
female
孵化率
hatch2
ability
( %)
1 200 200 26817a 25412a 16019a 15213a 65160a 50185a 88194b 90112 a 45018a 60114a
2 200 200 28110a 27015b 17616 16414a 70115b 72132b 84106a 81130b 56212b 67165a
3 200 200 31018b 29913b 19814c 19012b 80141c 82168c 93162b 95132a 69819c 79140b
4 200 200 33512c 32214c 21011c 20513c 78175c 86171c 90148b 92142a 85412d 80125b
注 :配方 1、2、3、4 见表 1。数值后不同字母表示差异显著 (Duncan 新复极差检验 , P < 0105) 。下表同。
Note :Formula 1 , 2 , 3 and 4 can be found in Table 11 Data in the same column followed by a different letter are significantly different ( P < 0105) . The same as
following tables.
表 3 分层分格与单管饲养法饲养的烟青虫生物学数据比较
Table 3 Effects of glass test tube and cell2unit culture methods on biological parameters of H. assulta
项目
item
单管饲养 glass test tube 分层分格饲养 cell2unit
检测数 tested No. 结果 results 检测数 tested No. 结果 results
化蛹率 pupation ( %) 784 69175~75140 1470 68175~86171
羽化率 emergence ( %) 500 82130~90152 1000 87148~92142
平均蛹重 pupa weight (mg) ♀ 100 28110 ±44186b 100 32512 ±40198a
♂ 100 27814 ±49114b 100 32114 ±31152a
成虫寿命 adult longevity (d) ♀ 100 1313 ±312a 100 1219 ±411a
♂ 100 1216 ±310a 100 1213 ±316a
产卵期 oviposition duration (d) 40 5~8 40 5~8
每雌产卵量 fecundity 20 76812a 20 75318a
孵化率 hatchability ( %) 20 7814a 20 8110a
表 4 分层分格饲养法与单管饲养法的成本比较
Table 4 Cost comparison of glass test tube and cell2unit culture methods of H. assulta larvae
项目
item
单管饲养
glass test tube
分层分格饲养
cell2unit
饲料用量 feed quantity(gΠtube or cell) 8~9 4
饲料分装用时 unit time used(workerΠh) 200(tube) 2048 (cell)
接种 1 龄幼虫量 quantity of 1st . instar in inoculation (workerΠh) 200 (tube) 2048 (cell)
接种 3 龄幼虫量 quantity of 3rd. instar in inoculation (workerΠh) 200(tube) 640(cell)
幼虫饲养成本 cost of larvae raised (RMBΠlarva) 012~013 0103~0105
每代饲养容器损坏率 percent broken container per generation ( %) 5~10 0
77 1 期 烟青虫人工大量饲养技术的研究
3 讨论
研究昆虫行为学、生态学、生理学及各种生物测定
试验都需要大量生理指标一致的供试昆虫[7 ] 。烟青虫
幼虫发育到 3 龄后 ,由于有自相残杀的习性 ,必须单独
饲养 ,给人工大量饲养带来很大困难。由于昆虫辐射
不育技术需要大量的人工不育昆虫 ,应用分层分格饲
养法为烟青虫大规模机械化人工饲养提供了技术上的
可行性。本研究结果表明 ,采用合理的饲料配方 (配方
4)和分层分格饲养 ,烟青虫生长均匀 ,化蛹整齐 ,饲养
成本得以大幅度降低 ,卵量和孵化率也有所提高 ,为利
用昆虫辐射不育技术防治该种害虫提供大量的供试虫
源。该方法不仅能提高烟青虫质量 ,还可提高和工作
效率 ,减轻劳动强度。但与单管饲养法相比 ,分层分格
饲养法对饲养条件要求严格 ,养虫室需隔天消毒 ,以防
止幼虫饲料发霉。另外 ,养虫室还要保持合理的湿度
和光照 ,湿度可以保持幼虫对饲料的适口性 ,光照可以
打破烟青虫的滞育[8 ] 。
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部分核技术利用的期刊 2005 年被引指标
据中国科学技术研究所和万方数据股份有限公司分布的《中国期刊引证报告》(扩刊版 ,2006) ,现将部分核技
术利用的期刊被引指标摘编如下 ,供相关人员研究参考。我刊的收录范围和表中所列刊物均有所交叉。
刊物名称 总被引频次 影响因子 即年指标 他引率 篇均引文 地区分布 引用刊数 基金论文比
核农学报 602 0. 661 0. 087 0. 80 13. 54 24 190 0. 78
辐射防护 283 0. 440 0. 078 0. 75 10. 88 10 84 0. 27
激光生物学报 345 0. 394 0. 021 0. 88 12. 18 18 175 0. 63
辐射研究与辐射工艺学报 236 0. 315 0. 067 0. 83 8. 04 19 118 0. 63
核技术 538 0. 233 0. 059 0. 89 8. 71 22 243 0. 58
原子能科学技术 230 0. 159 0. 039 0. 81 6. 76 15 99 0. 52
同位素 109 0. 157 0. 017 0. 89 8. 29 10 72 0. 26
Nuclear Science and Techniques 53 0. 107 0. 027 0. 81 11. 19 17 29 0. 53
87 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2006 ,20 (6) :75~78