蛋白饵剂对橘小实蝇雌虫生殖系统的影响

杨莉莉，王 波，陈家骅，袁燕舞

(福建农林大学 益虫研究所，福建 福州 350002)

橘小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)，又称果蛆、东方实蝇，属双翅目(Diptera)实蝇科(Tetriphitidae)，该虫为杂食性害虫，寄主范围广，可危害柑橘、番石榴、杨桃、茄子、辣椒、瓜类等46个科250多种果树、花卉和蔬菜，目前给我农业生产带来了巨大的经济损失［1］。由于长期单一地使用化学方法防治，我国橘小实蝇田间种群的抗药性问题已严重突显［2－3］。因此，借助生防手段防控实蝇十分必要。

蛋白质和糖是实蝇生长发育过程中两个不可缺少的营养源，实蝇在羽化后必须取食蛋白才能达到性成熟［4］。利用这一特点开发应用蛋白饵剂现今已成为国内外防控实蝇类害虫的一项重要的生防措施［5－6］。目前对蛋白饵剂的研究多数集中在对水解蛋白液的工艺研究及实蝇的生物测定等方面［7－8］，一些关于蛋白饵剂引诱作用原理的研究主要集中在溶液挥发性物质的研究［9－12］。此外，实蝇发育过程中自身对营养的需求也是探究蛋白饵剂作用机理的重要方面。Allwood等［4］研究发现雌性橘小实蝇必须取食蛋白才能产下可育卵，未成熟的雌性一般要去寄主植物上寻找蛋白源，如细菌和其他的分泌液，雄性和成熟的雌性同样需要蛋白。McQuate等［13］发现瓜实蝇和橘小实蝇种群数量的增加可能与花粉的消耗有关。Miller等［14］发现寄主水果气味对产卵及未产卵的雌性实蝇的引诱效果相当，但蛋白气味对未产卵的瓜实蝇雌虫的引诱效果强于已产卵的雌虫。另外，王波［15］研究发现当蛋白质∶糖为1∶3时，橘小实蝇实验种群产卵量达到最大。而关于蛋白如何影响橘小实蝇生殖生长的研究仍有待进一步深入。

本文主要通过解剖观察橘小实蝇羽化后至性成熟这一期间雌虫卵巢的发育情况及测定其产卵情况，探究蛋白对橘小实蝇生殖系统的作用。本研究主要包括蛋白对橘小实蝇卵巢个体大小生长和发育等级的影响及对其产卵情况的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

供试虫源:供试橘小实蝇来自福建农林大学益虫研究所2002年建立的室内大量饲养种群，于橘小实蝇产卵的前中期(12 d左右)采卵，孵化后用幼虫饲料饲养，收集发育较一致的老熟幼虫，化蛹后待其羽化前4 d左右，用适宜筛子过筛，收集个体大小较一致的蛹，放入养虫笼中待其羽化。取羽化12 h内的成虫作为实验用虫。

饲养条件:温度(25±1)℃，相对湿度(70±5)%，光周期为10D∶14L。

养虫笼:材质为不锈钢骨架外罩100目尼龙网，规格为30 cm×30 cm×30 cm。

仪器:电子天平、体视显微镜(Leica M205C)、微型解剖剪、微型解剖镊、微型解剖针、量筒、烧杯等。

试剂:氯化钠、碳酸氢钠、氯化钾、磷酸二氢钠、氯化钙等，均购自国药集团化学试剂有限公司。

人工饲料由本研究所提供;蛋白饵剂由本研究所提供;白糖系韩国进口白砂糖。

1.2 方法

1.2.1 食物处理 食物1:人工饲料。食物2:蛋白饵剂与白糖1∶3混配。食物3:水与白糖1∶3混配。

1.2.2 成虫处理 将羽化后12 h的成虫在测试笼中饲养，笼中分别放入食物1、食物2和食物3。养虫笼上方放置一块湿润海绵，为实蝇提供水源。笼中食物需每2 d更换一次。

1.2.3 试剂配制 Ringer’s生理盐水:①称取氯化钠 6.5 g、碳酸氢钠 0.2 g、氯化钾 0.14 g、磷酸二氢钠0.01 g分别溶解在少量蒸馏水中，然后混合用蒸馏水稀释至980 mL;②称取取氯化钙0.12 g溶解在20 mL蒸馏水中;③把氯化钙溶液逐滴加入到溶液①内，边滴边搅拌，以免产生磷酸钙沉淀。

1.2.4 蛋白饵剂对卵巢生长的影响 (1)卵巢解剖方法。根据贾源等［16］的方法并略作改进:将实蝇放入Ringer’s生理盐水中解剖，于中胸侧面后盾片与翅基交界处进针:左手持镊夹住中胸固定虫体，右手持剪将翅足剪除干净;左右手各持一镊，由翅基处夹住蝇翅然后拔除。移动虫体使其腹面朝下，左手持镊夹住中胸固定虫体，右手持阵油后盾片正中刺破，延其缝隙向两侧撕裂并剥离，清除生殖器官周围的消化系统和脂肪体，最后用生理盐水漂洗1～2次。

(2)卵巢大小的测定。将处理好的卵巢放于体式显微镜下，使用Leica Application Suite V4.0系统拍摄照片，根据标尺测量并记录卵巢面积。从3日龄开始每隔1 d测量一次，至15日龄结束。每个处理5个重复。

(3)卵巢发育等级的鉴定。通过使用Leica显微镜对不同日龄的卵巢拍照进行观察，确定其发育等级。从3日龄开始每隔1 d测量一次，至15日龄结束。

肖铁光等［17］根据橘小实蝇不同发育时期的卵巢小管形态、卵黄沉积情况和侧输卵管萼内有无卵粒将卵巢发育程度分为以下5个级别:0级:发育前期。卵巢小管细短挺直且具有弹性，后期其端部稍有膨大，整个卵巢呈无色透明状。Ⅰ级:卵黄沉积前期。在卵巢小管的基部有浑浊或有少量的卵黄沉积。Ⅱ级:卵黄沉积期。在卵巢小管的基部有一粒成熟的卵或具成型的沉积(卵室可见)，卵黄沉积达小管长度的1/2或以上。Ⅲ级:卵成熟及产卵盛期。卵黄沉积达卵巢小管长度的1/2以上，沉积丰满;侧输卵管萼内有一粒或多粒卵。Ⅳ级:产卵末期。在与侧输卵管交接处卵巢小管下折，其内无沉积或仅残留少许沉积;卵室之间缢缩呈现念珠状。

1.2.5 蛋白饵剂对产卵情况的影响 (1)产卵量的测定。于11日龄时，将喂食不同食物的实蝇分装入不同养虫笼中，每笼雌雄各30头，仍旧饲喂原来的食物。于08:00放入自制产卵器进行采卵，12 h后取出产卵器，将卵全部用水冲出并收集至注射器中，静置30 min，统计并记录产卵量。每隔2 d采集并测定一次，共测3次。每个处理3个重复。

(2)卵孵化率的测定。将采集到的卵平铺到内置湿润滤纸的培养皿中，每只培养皿铺卵100粒，然后将培养皿放置于25℃的人工气候箱中，48h后观察并记录未孵化的卵数。每个处理3个重复。

1.2.6 数据处理 采用SPSS(11.0)统计分析软件进行数据统计与分析，对试验数据进行单因素变量方差分析，并运用Tukey’s进行方差检验。

2 结果与分析

2.1 蛋白对橘小实蝇卵巢生长的影响

2.1.1 蛋白对卵巢个体大小的影响 通过测量并记录各组不同日龄雌虫的卵巢面积，得到结果见表1。表1结果表明实蝇羽化后的5 d内取食蛋白和未取食蛋白之间卵巢面积的差异不显著，7 d开始各组间差异显著(P=0.00，F=545.04，df=2)。各组卵巢面积在性成熟前随日龄增加依次增大，至11日龄达到最大，1、2、3 组分别为2.82、2.35，0.32 mm2，随后均有不同程度的下降;11日龄时食物 1 组和 2组的卵巢面积是3日龄的10倍以上，食物3组仅是3日龄的1.4倍;11日龄时食物1组和2组的卵巢面积分别是3组的9倍和7倍。从结果也可以看到，食物1组和食物2组从5日龄至11日龄卵巢面积急剧增大;食物3组卵巢面积增大缓慢，7日龄至11日龄间甚至几乎不增大。

表1 蛋白饵剂对橘小实蝇卵巢面积的影响Tab.1 The effects of protein bait on ovarian areas of B.dorsalis

图1 蛋白饵剂对卵巢发育等级的影响Fig.1 The effects of protein bait on the ovarians’developmental level of B.dorsalis

图2 蛋白饵剂对橘小实蝇产卵量的影响Fig.2 The effects of protein bait on the amount of spawned egg of B.dorsalis

图3 蛋白饵剂对橘小实蝇孵化率的影响Fig.3 The effects of protein bait on the hatch rate of B.dorsalis

2.1.2 蛋白对卵巢发育等级的影响 通过解剖实蝇卵巢的发育情况，观察到实蝇在羽化当天卵巢的发育等级为0级。将各组发育情况拍照并整理后得出图2，从中可以看到:食物1组发育至Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的日龄数分别为5、7、11;食物2组发育至Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的日龄数分别为5、9、11;食物3组从5日龄至15日龄其卵巢发育等级一直停留在Ⅰ级。以上对比中可以看到:食物1组发育正常，11日龄发育至完全性成熟，有卵产生;食物2组Ⅱ级比食物1组迟缓2 d，其它阶段发育基本一致;食物3组的卵巢等级发育十分缓慢，甚至几乎不发育。此3组在15日龄时均未发育至Ⅳ级。

2.2 蛋白饵剂对橘小实蝇产卵情况的影响

2.2.1 蛋白饵剂对产卵量的影响 结果(图2)表明:食物1组的橘小实蝇3次的产卵量分别为:(0.12±0.01)mL、(0.13 ±0.01)mL、和(0.14 ±0.01)mL，食物2 组的分别为:(0.11 ±0.01)mL、(0.12 ±0.01)mL、和(0.14 ±0.01)mL，食物3 组的产卵量为0。

2.2.2 蛋白饵剂对卵孵化率的影响 结果(图3)表明:食物1组和食物2组的卵孵化率分别为(86.00±3.61)%和(84.33 ±3.51)%。

3 讨论与结论

蛋白质和糖对实蝇的正常生长发育必不可少，如果实蝇不取食糖是无法存活的，但如果只取食糖同样不能正常生长发育。

蛋白对实蝇的生殖生长尤其关键，从实验结果看，雌虫只取食糖不取食蛋白卵巢个体大小几乎不变，5日龄后远远小于正常发育的卵巢，后期无法形成正常大小的卵巢;发育等级也停滞在Ⅰ级，无法达至性成熟，因此无法产卵。取食糖+蛋白的实蝇与取食人工饲料的实蝇的卵巢发育较为一致，在性成熟的中后期卵巢迅速膨胀，为产卵做准备，且11日龄后两组均可在卵巢内形成正常的卵。另外，只取食糖不取食蛋白的橘小实蝇不能产卵，取食糖+蛋白与取食人工饲料的橘小实蝇均能产卵，且产卵量非常相近均在0.11 mL和0.14 mL之间，两组卵的孵化率亦很相近均在85%左右。

从实验的结果可以看到，取食糖+蛋白的橘小实蝇卵巢的整体发育状况不如取食人工饲料的橘小实蝇:前者卵巢个体较小且与后者相比差异显著，等级发育方面前者亦较缓慢。原因可能是实蝇卵巢的正常发育不是只要糖和蛋白就足够，还要补充其他营养物质，如脂类物质等，至于其真正原因有待进一步研究。

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