温度对大蜡螟发育历期、速率、寿命及产卵量的影响

　　摘    要：　为明确不同温度对大蜡螟(Galleria mellonella L.)生长发育和繁殖的影响，在24℃、28℃和31℃三个温度条件下，采用人工饲料饲养观察了大蜡螟的生长发育和繁殖状况。结果表明，温度对大蜡螟发育历期、生长发育速率以及繁殖具有显着影响(P<0. 05)。在24～31℃范围内，随着温度升高，各虫态发育历期缩短，幼虫体长增长加快，发育速率加快。在24℃下世代历期最长(47. 96 d),31℃下世代历期最短(33. 68 d)。在同一温度下，雄蛾的寿命明显较雌蛾的寿命长，但成虫寿命、产卵前期和产卵期均随着温度升高而缩短。在24℃下产卵量最高为2 781. 50粒/雌，而在31℃下产卵量最低为1 943. 17粒/雌。

　　关键词：　大蜡螟; 温度; 生长发育; 繁殖力;

　　Abstract：　In order to determine the effect of different temperature on the development and reproduction of the greater wax moth,Galleria mellonella L.,the development and reproduction were observed by feeding on artificial feed at 24 ℃,28 ℃ and 31 ℃. The results showed that the temperature had a significant effect on the developmental duration,growth rate and reproduction of the greater wax moth(P<0. 05). In the range of 24-31 ℃,the developmental duration of each developmental stage was shortened with the increase of temperature,and the larval body length and growth rate were accelerated. The generation duration was the longest(47. 96 d)at 24 ℃ and the shortest(33. 68 d)at 31 ℃. At the same temperature,the male longevity was significantly longer than female longevity,but the adult longevity,preoviposition period and oviposition period were shortened with the increase of temperature. The highest fecundity at 24 ℃ was 2 781. 50 eggs/female,while the lowest fecundity at 31 ℃ was 1 943. 17 eggs/female.

　　Keyword：　Galleria mellonella L.; temperature; development; fecundity;

　　0、 引言

　　大蜡螟（Galleria mellonella L.）是鳞翅目（Lepidoptera）螟蛾科（Pyralidae）蜡螟属（Galleria）的重要害虫，分布世界各地，其幼虫又称巢虫，蛀食巢脾，破坏蜂巢结构，侵害蜂群，导致蜜蜂幼虫化蛹后不能封盖，呈“白头蛹”状死亡，对中蜂种群和养蜂业造成严重威胁[1,2]。由于大蜡螟幼虫易于群体人工饲养繁殖而且营养丰富，在鱼类、鸟类养殖业上被作为饵料[3]；在植物保护学上被应用于实验室昆虫病原生物采集、分离、回收以及实验室活体繁殖的寄主昆虫[4]，农药学上的生测昆虫[5]，以及昆虫生理学、线虫学研究的供试昆虫[6,7]；在医学研究领域，大蜡螟幼虫已被科学界广泛接受为微生物感染的活体实验动物模型8,9]；当前研究发现，大蜡螟幼虫肠道中具有降解塑料的功能细菌（Enterobacter asburiae YT1,Bacillus sp.YP1）从而使其生物降解功能得到证实而倍受关注[10,11,12]。随着研究的不断深入以及工厂化生产，大蜡螟在农学、医学、药学、环境保护学等学科领域中将发挥发挥越来越重要的不可替代作用。

　　当前，有关大蜡螟生物学特性、防治技术以及人工饲养饲料配方筛选等方面已经做了大量研究报道[1,13,14]。但由于温度、湿度、饲料等研究条件不同，不同学者所得研究结果也不相同。Olidges[15]研究发现，大蜡螟在26℃时产卵最多，30℃以上产卵量迅速下降。Quinn等[16]则发现大蜡螟在33℃时产卵量最大。黄少康等[1]研究显示，在35℃条件下用中蜂旧巢脾饲养的大蜡螟雌蛾平均产卵量仅为725粒。国内一些学者在进行大蜡螟生物学特性研究，尤其是人工饲料配方研究时温度条件大多都在30℃以上，以生长速度为指标来衡量饲料配方质量[13,14,15,16,17]。然而，大蜡螟工厂化繁殖过程中不仅要考虑大蜡螟繁殖周期的快慢，还要考虑工厂化产出量高低的问题。鉴于当前不同研究关于温度对大蜡螟产卵量影响说法不一，且国内对大蜡螟在不同温度条件下的生长发育的研究鲜有报道，为进一步明确温度对大蜡螟生长发育和繁殖的影响，本文采用人工饲料法在室内研究了三个不同温度处理对大蜡螟的发育历期、发育速率、成虫寿命以及产卵量等生物学特性的影响，旨在进一步明确温度在大蜡螟人工饲养中的作用、进一步优化大蜡螟人工饲养条件，为大蜡螟的工厂化批量生产提供理论依据。
 

　　1 、材料与方法

　　1.1、 供试材料

　　试验所用大蜡螟（Galleria mellonella L.）由甘肃农业大学植物保护学院昆虫生态实验室用人工饲料饲养备用。饲养大蜡螟幼虫的人工饲料配方参照张刚应等[13]和黄诚华等[14]的方法，略有改动。各成分比例为：将酵母干粉、豆粉、奶粉、玉米粉、麦麸各1份充分混匀后，再加入0.6份甘油和1份蜂蜜加入拌匀，最后加入加热熔化的蜂蜡1份，搅拌均匀后高压灭菌后，4℃下保存备用。

　　1.2 、试验方法

　　1.2.1 、饲养观察方法

　　试验在光照培养箱（RXZ型，宁波江南）中进行，设置24、28、31℃三个温度处理，相对湿度均为60%，光周期均为14L∶10D。将刚羽化的大蜡螟成虫，以雌雄比为1∶1放入置有产卵卡（5 cm×1 cm）的广口瓶（高20 cm、内径10 cm）当中，并用120尼龙纱罩住瓶口，以防成虫逃跑。将12 h内产的供试虫卵放入滤纸保湿的培养皿中置于相应温度的人工智能气候箱中，每6 h观察1次，同一批次孵化的卵量作为初始观察数。将孵化的幼虫移入放有人工配置饲料的清洁圆形养虫盒（直径10.5 cm、高10 cm）中在相同温度下继续饲养。每个养虫盒中接入30头幼虫，每个处理设置3个重复。幼虫期每12 h（每天8∶00和20∶00）观察1次，及时补充充足的人工饲料，待幼虫体长达到1 cm后分盒进行单头饲养（避免种内竞争），以便观察统计幼虫期和蛹期。待羽化后，提供1%的蜂蜜水作为补充营养，并挑选同一处理下同一时间羽化的雌蛾、雄雄10对，统计产卵量，直到成虫死亡。统计卵期、幼虫期、蛹期、雌雄蛾寿命以及平均每雌产卵量等生物学参数。

　　1.2.2、 发育速率测定方法

　　将1.2.1中各温度下饲养1、3、5 d的幼虫用30%酒精杀死后，在显微镜下使用目镜和物镜测微尺，测量幼虫的头壳宽度及体长，每个温度处理下测量15头。

　　1.3 、数据处理

　　试验所得数据利用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0软件进行统计分析。表中所出现的误差处理方式均为平均值±标准差（mean±SD）。方差分析采用SPSS 19.0软件One-way ANOVA程序进行，多重比较采用Duncan新复极差法进行。

　　2、 结果与分析

　　2.1 、温度对大蜡螟生长发育历期的影响

　　由表1可知，不同温度对大蜡螟各虫态发育历期有显着影响（P<0.05）。随着温度的升高，大蜡螟各虫态的发育历期与温度成负相关，即随着环境温度升高，发育历期明显缩短。在24℃下完成一个世代平均需要47.96 d，世代历期最长；31℃下平均需要33.68 d，世代历期最短，比24℃下缩短近15 d。卵期在31℃下平均只需5.02 d，而在24℃需要8.76 d；在24℃下幼虫期最长（25.61 d），而在31℃下幼虫期最短（19.59 d），且各处理间差异显着。蛹期在31℃下最短而在24℃下最长，但28℃和31℃两个处理间差异不显着（P>0.05）；随着温度升高，产卵前期明显缩短，雌成虫产卵开始时间明显提前。

　　2.2、 不同温度对大蜡螟低龄幼虫生长发育速率的影响

　　温度对大蜡螟幼虫发育速率具有显着影响（P<0.05）。由表2可知，在3个温度处理下，大蜡螟幼虫头壳宽度在1～3 d内变化不大，5 d后头壳宽度明显增大，取食1 d后大蜡螟幼虫体长变化差异不显着。在24℃下第1 d幼虫体长为1.16 mm，第5 d体长平均为1.99 mm，增长幅度为71.6%；而在31℃下第1 d体长为1.22 mm，第5 d为3.68 mm，增长2倍，生长速度明显高于24℃。表明在24～31℃范围内随温度升高和取食时间延长，大蜡螟幼虫体长增长速度明显加快，即生长发育速率明显加快。

　　2.3、 不同温度对大蜡螟生殖和成虫寿命的影响

　　不同温度处理对大蜡螟雌、雄蛾寿命、产卵天数、平均每雌产卵量均有显着影响（P<0.05，表3）。由表3可以看出，在同一温度下，雄蛾的寿命明显较雌蛾的寿命长，但雌蛾寿命和雄蛾寿命均随着温度升高而缩短。24℃下大蜡螟产卵期最长（6.24 d），产卵量最高，平均为2 781.50粒/雌，而31℃下产卵期期最短（3.21 d），产卵量最低，只有1943.17粒/雌，仅为24℃下产卵量的69.86%。方差分析结果表明，24℃下平均产卵量显着高于其他两组温度（P<0.05），但28、31℃下产卵量差异不显着（P>0.05）。

　　3 、结论与讨论

　　温度是影响生物分布、存活、生长发育和繁殖的重要环境因子[18]。在昆虫人工饲养或资源昆虫工厂化生产中温度是重要的环境控制因素，温度不仅影响靶标昆虫的发育速度还影响昆虫的繁殖量，进而影响工厂化生产的效率和效益[17,19]。对于昆虫等小型节肢动物而言，由于自身个体小，属于变温动物，在适宜温区范围内，随着温度的升高其生长发育速率逐渐加快[20]。本研究结果表明，大蜡螟的生长发育受温度影响极大，在24～31℃范围内，各虫态的发育历期与温度呈现负相关，即随着环境温度升高，世代历期缩短，幼虫体长增长加快，发育速率加快，符合有效积温法则。同时，在24～31℃范围内，随着温度升高，大蜡螟产卵前期、产卵期和成虫寿命均逐渐缩短。这与黄斑长翅卷叶蛾（Acleris fimbriana Thunberg)[21]、马尾松毛虫（Dendrolimus punctata)[22]、荔枝异形小卷蛾（Cryptophlebiaombr odelta Lower)[23]等鳞翅目昆虫的研究结果一致。究其原因在于昆虫属于变温动物，外界环境温度的高低直接影响昆虫的体温变化，从而影响昆虫新陈代谢速率的快慢，进而影响发育历期的长短[20,24]。对大蜡螟而言，在适宜温区范围内，随着环境温度升高，大蜡螟新陈代谢速率加快，增强了取食的同化作用，从而导致大蜡螟卵期、幼虫期、蛹期以及产卵前期的缩短。然而，对于大多数鳞翅目昆虫成虫而言，成虫不取食或仅从外界获得一些补充营养（如花蜜）。当环境温度升高时，呼吸作用（异化作用）增强，体内水分散失，从而导致雌、雄蛾寿命和产卵期缩短。

　　表1 不同温度对大蜡螟生长发育历期的影响

　　注：不同小写字母表示不同温度处理间在Duncan’s多重比较显着性测验中P<0.05水平上差异显着

　　Note:the different lowercase letters in different treatments indicate significant difference at 0.05 level by Dunca’s multiple range test

　　表2 不同温度对大蜡螟低龄幼虫头宽和体长的影响

　　注：不同小写字母表示不同温度处理间在Duncan’s多重比较显着性测验中P<0.05水平上差异显着

　　Note:the different lowercase letters in different treatments indicate significant difference at 0.05 level by Dunca’s multiple range test

　　表3 不同温度对大蜡螟成虫寿命和生殖力的影响

　　注：不同小写字母表示不同温度处理间在Duncan’s多重比较显着性测验中P<0.05水平上差异显着

　　Note:the different lowercase letters in different treatments indicate significant difference at 0.05 level by Dunca’s multiple range test

　　本研究发现，在补充营养的条件下，大蜡螟成虫在24℃下产卵量最高（2 781.50粒/雌），显着高于31℃下产卵量（1 943.17粒/雌），可能与随着温度升高大蜡螟产卵期和成虫寿命明显缩短有关。本结果与Quinn等[16]报道大蜡螟在33℃时产卵量最大结果有所差异，其原因可能在于其设置的温度下限过高和所用饲料为旧巢脾与本研究不同所致。张刚应和杨怀文[13]在23℃、未补充营养的条件下观察发现，大蜡螟雌蛾最高产卵量仅为1 354粒/雌，显着低于本研究3个温度下每雌产卵量，表明补充营养对大蜡螟产卵量也有重要影响。同时本研究还发现，在同一温度下大蜡螟雄蛾寿命明显较雌蛾的寿命长，这与黄少康和王建鼎[1]、张刚应和杨怀文[13]的研究报道结论一致，这可能与雌蛾在完成受精产卵过程中体能消耗有关。文丽萍等[25]研究认为，在相同温度下亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）雄蛾寿命较雌蛾寿命长的原因，在于雄蛾在雌蛾产卵中起着重要的作用，一般雌蛾有多次交配现象以保证所产卵均为受精卵，而雄蛾的存在和交配活动可促进雌蛾卵巢中卵的不断形成、发育和产出。然而，刘永华等[21,26]在19～31℃范围内对黄斑长翅卷叶蛾（Acleris fimbriana Thunberg）、栎黄枯叶蛾（Trabala vishnou gigantina）研究发现，成虫寿命均随着温度的升高而逐渐缩短，但在同一温度下雌蛾的寿命明显较雄蛾寿命长。这与本研究结果不同，表明鳞翅目昆虫雌蛾和雄蛾寿命长短种间具有差异，可能与产卵期长短以及雌蛾有无护卵习性有关。

　　基于以上研究表明，在大蜡螟人工饲养过程中，当饲养环境温度超过30℃以上能够显着缩短大蜡螟各发育阶段发育历期、缩短饲养时间，从而缩短大蜡螟繁殖周期，但是较高温度却导致大蜡螟成虫寿命和产卵期缩短，从而影响其产卵量，进而影响工厂化生产的产出量和效益。因此，在大蜡螟工厂化生产流程中，环境因素的控制尤其是温度控制十分关键，建议采取分段控温模式。即在生长发育阶段可将温度控制在30～35℃范围内以促进幼虫的生长，缩短生产周期；而当成虫羽化后将温度控制在24℃左右温度范围内，同时提供补充营养以延长大蜡螟成虫寿命和产卵期，提高产卵量进而提高工厂化生产产出量和效益，满足生产和实践中对大蜡螟的需求。

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