促进水虻产卵量的化学化合物探析

　　亮斑扁角水虻（以下简称水虻）是一种大型双翅目水虻科扁角水虻属昆虫，是重要的资源昆虫[1],在全世界分布广泛。水虻幼虫含有丰富的营养物质，其中包含42%的蛋白质、35%的脂肪及必需的氨基酸和脂肪酸[2].水虻幼虫中的脂肪经过提取后可用作生产生物柴油的新型生物质原料；水虻幼虫还可以转化有机废弃物，将残留的营养物质转化为昆虫蛋白，用作蛋白饲料的添加剂，例如可以解决大量粪便堆积问题[3],降低对环境的污染，符合低碳环保的理念。因此，水虻可能成为未来人类重点关注的资源昆虫，研究其生产和开发具有十分重要的现实意义。

　　现有研究多限于水虻在实验条件下的繁殖和饲养技术，关于水虻的集约化生产仍处于探索阶段。如何提高水虻产卵量成为生产中的关键问题之一。昆虫产卵地点选择行为调控是一个复杂的综合调控过程，其中包含了视觉、嗅觉、味觉、触觉等多方感官参与和协调。

　　Zhang等[4]研究发现，不同的光源对水虻产卵有影响。在稀土灯光照条件下水虻不能成功交配、产卵；在碘钨灯照射下水虻能成功交配、产卵，产卵量相当于太阳光下的61%,孵化期、幼虫期和蛹期生活周期与太阳光照没有显着性差异。Zheng等[5]研究发现，卵携带的微生物对水虻产卵有影响。起关键作用的是一个细菌复合体（BSF-4），分别属于戈登氏菌属（Gor-doniasp.）、纤维单胞菌属（Cellulomonas sp.）、微杆菌属 （Microbacterium sp.）和 微 球 菌 属 （Micrococcussp.），它们对水虻产卵都具有引诱作用。一些昆虫的产卵受产卵聚集信息素的调控，如沙漠蝗、家蝇以及蚋科中的一些种类。研究表明，碳酸氢铵、乳酸、顺-9-二十三碳烯、正庚酸、丙烯酸甲酯、三甲基吲哚和二甲基二硫醚对家蝇产卵有引诱作用[6-8].目前，关于温度、湿度、光照等因素对水虻产卵的影响已有研究，但对于具体化合物对水虻产卵的影响尚无报道。气味物质是水虻寻找配偶、食物和产卵场所的重要环境信息，腐烂和发酵的食物对水虻具有极强的引诱作用。家蝇和水虻均属于昆虫纲双翅目，因此推断对家蝇产卵有引诱作用的化合物也有可能对水虻有引诱产卵的作用。

　　作者考察不同浓度的乳酸、碳酸氢铵和顺-9-二十三碳烯对水虻产卵量的影响，进而选取最佳的具有引诱产卵作用的化合物，保证水虻在环境生态位内的种群密度，以对水虻实际生产提供指导。

　　1实验

　　1.1材料与试剂

　　亮斑扁角水虻武汉品系（Hermitiaillucens Wu-han strain），来自华中农业大学微生物农药国家工程研究中心光照温室的人工驯化种群。碳酸氢铵，分析纯，含量（以NH+4计）为21%~22%;乳酸，分析纯，含量≥85%;顺-9-二十三碳烯，纯度≥98%,Sigma;无水乙醇，色谱纯，纯度≥97%.

　　1.2方法

　　1.2.1水虻的饲养

　　将水虻虫卵放在塑料盆中，27℃直至孵化。幼虫孵化后，将200g含水量为70%的人工饲料（80%的麸皮，20%的尾粉）加到盆内，48h后将幼虫转移到新的塑料盆中，并添加大约2cm厚的新鲜人工饲料。此后每天添加约2cm厚的新鲜人工饲料。幼虫在27℃下培养大约15d后分装到新的盆子中，并保持合适的幼虫密度。当幼虫预蛹变黑，占到种群50%左右时停止喂料。待其全部变为蛹后放入光照室的笼子中，待其羽化后进行交配产卵，期间控制温度在27~30 ℃，湿度控制在65%~70%.将4cm×6cm的三层纸壳做成的收卵器粘贴到装有发酵2d的湿饲料的上方3cm左右，并将饲料盆放入笼子中进行卵的收集，以达到连续饲养和始终保持水虻种群稳定的目的。

　　1.2.2乳酸、碳酸氢铵和顺-9-二十三碳烯溶液的配制

　　以蒸馏水为溶剂，配制浓度（体积分数）为0.1%、1%、10%的乳酸溶液；以蒸馏水为溶剂，配制浓度（质量浓度）为2%、4%、6%的碳酸氢铵溶液；以无水乙醇为溶剂，配制浓度（体积分数）为0.05×10-6、0.1×10-6、1×10-6、10×10-6、100×10-6的顺-9-二十三碳烯溶液。

　　1.2.3产卵行为的测定

　　将3个大小均为1.5m×1.5m×1.5m的虫笼放入同一温室，并保证其所处的条件一致；在每个虫笼中分别放入即将羽化的2万头水虻蛹。在各虫笼中提供不同的化合物（乳酸、碳酸氢铵、顺-9-二十三碳烯），通过分析所得到的虫卵量差异来确定各化合物对水虻产卵行为的影响。

　　1.2.3.1乳酸对水虻产卵行为的影响

　　取2mL不同浓度的乳酸溶液分别加到不同的收卵壳中，将实验组（含有不同浓度乳酸溶液）的收卵壳和空白对照组（CK,加有2mL的蒸馏水）的收卵壳粘贴到塑料盆内壁并高于饲料3cm左右，共做4个处理0.1%、1%、10%、CK,再将饲料盆分别放入3个虫笼中。每个测试日内，3个重复同时在3个虫笼中进行，连续测试4次（4个时间点，每次60min）。进行下次测试时，调换各笼子中处理的位置，即每个处理每天测试4个方向。实验连续运行4d（每天相同时间点），每天调整交换各处理的起始测试方向。实验重复进行48次（n=48），以保证在不同的时间段、不同的方向、不同的种群均进行了产卵行为的测试。将每次收集到的新虫卵解剖，在电子天平上称量，通过质量分析换算，计算每个处理的产卵百分含量。