杨泽宁 祖国浩 陈招荣 罗新星 曹鑫盛 路斌
摘 要:黑腹狼蛛是我国农田害虫的优势天敌,在生物防治中有着巨大的潜力,但其人工繁育研究尚未见报道。本研究通过对黑腹狼蛛的交配、产卵、若蛛饲养等系列关键时期的人工繁育技术进行探究,拟提出一套低成本、高效率、简单可行的黑腹狼蛛人工繁育技术。结果表明,黑腹狼蛛雌雄亲本成功交配所用时间的长短与产卵数量显著正相关(r=0.945,P<0.05),而与雌、雄体长无显著相关性(P>0.05)。自然孵化温度(27±1)℃、湿度80%条件下,人工孵化温度(30±1)℃、湿度75%条件下,黑腹狼蛛孵化率最高,可达80%以上;黑腹狼蛛的若蛛于3~6龄阶段,龄期增长对其同类相食率有极显著影响(P<0.01),5龄进行单蛛饲养能有效增加若蛛存活率;以上条件均满足的情况下,饲养温、湿度分别为(26±1)℃和(80±5)%,若蛛存活率高达90%以上。
关键词:黑腹狼蛛;生物防治;人工饲养;宠物昆虫;人工饲料
中图分类号: S852.74+7 文献标识码: A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2019.12.018
Abstract: Lycosa coelestis is the dominant natural enemy of agricultural pests in China and has great potential in biological control, but its artificial breeding has not been reported. This experiment focused on the research of the breeding methods of mating, spawning and spider feeding in L. coelestis, to summarize a set of simple and feasible seeding methods with low cost, high productivity in the production practice. The results showed that the length of successful mating time had a significant positive correlation with the number of eggs (r=0.945, P<0.05), but no significant correlation with the length of male and female (P>0.05); under the conditions of natural incubation temperature of (27±1) ℃ and humidity of 80%, and artificial incubation temperature of (30±1) ℃ and humidity of 75%, the incubation rate of L. coelestis could over 80%; the increase of spider instar from 3 to 6 had a significant effect on the cannibalism rate(P<0.01), and single spider breeding of arachnids from 5 instar could effectively increase the survival rate; when all of the above conditions were met, the survival rate could over 90% under the feeding temperature of (26±1) ℃ and humidity of (80±5)%.
Key words: Lycosa coelestis; biological control; artificial feeding; insect pets; artificial diet
蜘蛛作為重要的天敌生物可应用于农林害虫的生物防治,是一类重要的潜在生防资源,且其副产品蜘蛛毒液可用于药品的研发,蜘蛛丝可为军事、医学等领域提供新材料[1]。黑腹狼蛛(Lycosa coelestis L.)隶属于蛛形纲狼蛛科狼蛛属,是我国农田害虫的优势天敌[2],在生物防治中有着巨大的潜力,有研究表明其毒液中含有抗菌肽,能够抑制肿瘤细胞的活性[3]。因此,对黑腹狼蛛饲养方法的探究在生物防治及其毒液的药理分析中有着重要的意义。
人工饲养繁殖黑腹狼蛛可以快速、稳定地获得大量优质种源。繁育作为其养殖过程中最重要的环节备受学者们的关注,而黑腹狼蛛的人工养殖及繁育研究尚处于空白阶段,目前仅有各龄期形态特征记录的报道[4],以及生境片段化对其遗传多样性的影响研究[5]。
本研究总结出了一套饲养简单、成本低、若蛛存活率高、可投入实际生产的黑腹狼蛛人工繁育方法,为黑腹狼蛛在生物防治上的应用提供了理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验选择12只成体黑腹狼蛛(雌蛛、雄蛛各6只),均采自天津市西青郊野公园,采集时间为2017年3月13—15日。将采集到的黑腹狼蛛置于饲养盒中单蛛饲养,饲养盒内铺设椰糠、水盘和饲料盘,置入人工气候培养箱,温度设置为(26±1) ℃,相对湿度设为(80±5)%[6-7]。
1.2 试验方法
黑腹狼蛛个体孵化后记为1龄,每次蜕皮则加1龄,未性成熟蜘蛛统称为若蛛,以此反映各阶段研究对象的生长状况和生长成熟度。
1.2.1 交配试验 将采集的黑腹狼蛛置于人工气候培养箱[温度(26±1) ℃、湿度(80±5)%]中饲养,待蜘蛛成体(经9次蜕皮)后,将雄成蛛放入装有雌成蛛的饲养盒中,进行交配。交配试验中需避免雌蛛的成熟日龄过长,同时避免配对个体体型差距过大[8],交配前将雌成蛛喂至腹部圆润不再进食,交配结束及时将雌、雄蛛分离。
本试验中将雌蛛和雄蛛随机分配为6组,详细记录雌、雄蛛的体长及交配时间。在此期间,试验选择蝗虫、蚕蛹、蟋蟀配合投喂,以保证黑腹狼蛛能摄取较全面的营养[9]。
1.2.2 孵化方法 蛛卵自然孵化期间将温度设为(27±1) ℃,相对湿度设为80%,经8~20 d即可孵化。若发现抱蛋雌蛛食欲不振且过于消瘦,为避免雌蛛取食卵袋或死亡,可提前将卵袋与雌性分离,进行人工孵化。人工孵化与自然孵化温湿度稍有不同,进行人工孵化时将卵袋悬置于饲养盒中,盒内保持孵化温度为(30±1) ℃。由于人工孵化无法模拟雌蛛晒卵通风行为,将孵化相对湿度适当降低可避免蛛卵感染病菌的风险,但湿度过低也容易导致部分蛛卵脱水,降低孵化率,因此本试验将人工孵化相对湿度设为75%。
1.2.3 低龄若蛛饲养试验 若蛛3龄前靠卵黄提供营养,无需取食[10],若蛛3龄后与雌蛛分开饲养,饲养密度为每10只若蛛1盒群养,按时投喂,经过一段时间后进行单蛛饲养,饲养条件与1.1部分所述一致。
为得出若蛛单独饲养最佳时期,挑选出大小相近的黑腹狼蛛3龄若蛛60只,共设置6个试验组,其中对照组中10只若蛛从3龄开始,进行单蛛饲养;5个测试组每组10只若蛛群养,6组均处于相同饲养环境下。统计若蛛随龄期增长同一饲养盒内所剩若蛛数量,分析若蛛同类相食行为与龄期的关系。
除繁殖期外的黑腹狼蛛养殖过程中均投喂固体人工饲料,其配方为柞蚕蛹(49%)、鸡蛋清(35%)、鸡蛋全液(15%)和复合维生素(1%),各成分按比例用榨汁机混合搅拌均匀待凝固使用。人工饲料投喂需遵循定时、定质、定量、定点原则[11],每周投喂2~3次,投喂时间设置在17:00—18:00时符合此种狼蛛生活习性,固定投喂地点在离蜘蛛休息地点7 cm以内[12],投喂量根据若蛛的大小进行调整,避免投喂过多造成浪费及污染,在蜘蛛取食完成后及时清理食物残渣,防止病原微生物滋生进而侵染研究对象。饮水供给材料为泥炭藓(Sphagnum sp.),泥炭藓能储水且不易霉变,可有效避免蜘蛛溺亡。
1.3 数据处理与分析
本试验采用SPSS 17.0及Microsoft Excel 2010对试验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 交配行为
成熟的雄蛛在交配时触肢上的生殖球充血膨大,生殖球上储存精液[13]。交配前雄蛛会在地面纺出一层丝网,随后将精液排至丝网上用触肢蘸取,待交配时从正面缓慢靠近雌蛛,做出求偶行为(如敲击雌性洞口的丝网),后用步足轻探雌蛛,若雌蛛对求偶行为做出回应(雌蛛展示攻击姿态,雄蛛便会逃跑),雄蛛便会爬到雌蛛背上,采用头腹相对的姿势进行交配,并用步足抱住雌蛛腹部,将触肢器探入位于雌蛛腹部的外雌器内,待完成交配后,雄蛛会主动迅速逃逸,以防被雌蛛捕食[14]。
2.1.1 交配时间及成功率 正常完成交配行为,即视为成功交配,本试验6组中1、2、3和5组成功交配,交配成功率为66.67%,而1、4和6组中的雄蛛被雌蛛捕食,其中1组雄蛛交配成功后被捕食,而4和6组雄蛛在交配过程中被捕食导致交配行为中断。依据试验所设6组雌、雄体长及交配时长(表1)数据,黑腹狼蛛雌、雄体长与交配时长的相关系数分别为0.213(P>0.05)和0.139(P>0.05),说明黑腹狼蛛雌、雄体长与交配时长无明显的相关性。
2.1.2 生殖能力 对成功交配的组分别进行饲养观察(表1),黑腹狼蛛的产卵总数随着交配时间的延长而增加,各组别以组1交配时间(10.5 min)最长,产卵数最多,共206枚;对成功交配组别的产卵总数和交配时间进行相关分析,其相关系数为0.945(P<0.05),说明雌雄亲本成功交配所用时间的长短与产卵数量呈显著正相关。
2.2 孵化方法
2.2.1 产卵抱蛋行为 雌蛛用蛛丝包裹受精卵制成卵袋,并用蛛丝将卵袋固定于腹部随身携带。在产卵前,雌蛛食量会大增,在其抱蛋期间偶尔会出现雌蛛将卵袋吃掉的行为,为避免雌蛛误食卵袋,应定期投喂并清理饲养环境,投喂过程尽可能避免惊动抱蛋雌蛛。抱蛋雌蛛有晒卵行为,此行为可加速卵的孵化及防止病菌滋生。雌蛛交配后需经过一段时间后才将受精卵产出,经试验统计黑腹狼蛛自交配日起至產卵日止,历时18~92 d(数据未在表格中体现),与许树成等[15]研究结果相符。雌蛛与若蛛共同生活至若蛛3龄,若蛛便离开雌蛛独自觅食,雌蛛食量增加,补足养分后即可进行下一次产卵。
2.2.2 孵化率 在试验孵化条件[人工孵化温、湿度分别设为(30±1) ℃、75%]下,黑腹狼蛛的孵化率均可达80%以上(表2)。
2.3 若蛛饲养
2.3.1 哺幼行为 对孵化的若蛛(3~5龄)与雌蛛共同饲养,发现雌蛛在摄食时会将食物与若蛛分食导致其食量会有所下降。
2.3.2 单蛛饲养最佳时间 试验的对照组存活率100%,不在表中列出。
由表3可知,将黑腹狼蛛若蛛进行群养时,5龄及6龄若蛛的同类相食率高于4龄。经方差分析(表4),结果表明黑腹狼蛛龄期对其同类相食率有极显著影响(P<0.01),处于3~6龄阶段的若蛛同类相食率会随着龄期增大而上升。若在3龄直接进行单蛛饲养,操作难度较大,人工成本较高,而5龄后继续群居饲养,会造成若蛛数量的大量损失,故选择在进入5龄时进行单蛛饲养。应当注意的是,当在群养的若蛛中发现个别若蛛体型明显大于其它若蛛时,应及时将其与蛛群分离,进行单蛛饲养,避免同类相食现象。
3 结论与讨论
3.1 讨 论
3.1.1 交配与产卵的关系 吴俊等[16]研究表明,蜘蛛交配持续时长及有效交配时长与触肢器插入次数都存在极显著的正相关。本研究中,产卵总数和交配时间显著正相关(P<0.05),推断触肢器插入次数与产卵量可能具有一定的相关性,相关试验有待于进一步开展。
3.1.2 孵化温度 大多数变温动物的捕食、繁殖等行为都会受到其生活环境中温度的影响[17],因为环境温度会影响蜘蛛体内酶的活性,酶的活性较高时,蜘蛛的消化代谢能力随之增强,能够刺激蜘蛛捕食[18]。谭昭君等[19]试验结果也明确指出,在光照强度和光照颜色一定时,环境温度为26 ℃时捕食率最高。因此,本试验中人工培养箱所设置温度为(26±1) ℃,试验期间发现黑腹狼蛛产卵前食量明显增大,通过增大取食量能更好地给受精卵供应充足的营养,而捕食和取食会受到温度影响,故推测温度会对产卵数存在一定影响。关于孵化温度,王娟等[20]研究表明30 ℃更有利于蜘蛛胚胎发育,但是繁殖期不同阶段温度是否影响产卵量,以及孵化过程中温度与孵化时间、孵化率的关系尚待进一步的研究。
3.1.3 孵化湿度 彭宇等[21]在研究环境因子对真水狼蛛胚胎发育的影响中发现,相对湿度主要影响胚胎成形率和卵的孵化率,当相对湿度低于一定值(不同种类的蜘蛛卵对孵化的相对湿度要求不同)时,卵不能孵化。本试验中,在进行孵化试验时,曾发生蛛卵感染霉菌或干瘪导致孵化率降低的现象,此现象与环境湿度密切相关;未成功孵化的蛛卵可能与自然孵化过程中卵囊受温的均匀程度、空气的供给、卵囊内相对湿度的变化及卵的受精率有一定的关联[22-23];人工孵化湿度75%时孵化率较高,这与潘红平等[11]的研究中所设蛛卵孵化湿度(70%)相比高5%,应该是与蜘蛛品种和地域不同有关。
3.2 结 论
本试验在黑腹狼蛛的交配、产卵、若蛛饲养等养殖方法上进行了初步探究,黑腹狼蛛若蛛饲养温、湿度分别设为(26±1) ℃和(80±5)%可有效提高存活率,在繁殖期增加活饵能弥补人工饵料营养不足,自然孵化温度(27±1) ℃、湿度80%,人工孵化温度(30±1) ℃、湿度75%,若蛛进行单蛛饲养的最佳龄期为5龄,在这些条件均满足的情况下,若蛛成活率可达90%(未在数据中体现)。
3.3 建 议
在饲养黑腹狼蛛时可能感染的常见病原性疾病有黑腐病、霉斑病。变质的食物极易引发黑腐病,黑腐病的症状为腹部发黑、身体腐败,患病后可在投喂的饲料中拌入土霉素和四环素等进行治疗[15]。霉斑病有传染性,由高温高湿引起真菌寄生,症状为蜘蛛体表出现褐色点状霉斑,若蛛因体型小较难发现,若观察到蜘蛛呆滞且不取食时应及时隔离观察,一旦发病无法治疗,故可提前喂食土霉素、酵母片来提高蜘蛛抵抗力。
此外,黑腹狼蛛还可能出现非侵袭性疾病如软脚病、便秘、蜕皮障碍等。软脚病在捕鸟蛛上的研究较多,Mn与Ca含量不足[24]、相对湿度过大、温度过高、维生素不足等均易导致捕鸟蛛软脚病发生;蜘蛛便秘通常由缺水和取食高脂肪食物引起,发病时常常食欲不振,可以通过补充足够的水分、停止投喂1~2 d进行治疗,同时减少投喂高脂肪的食物,或可在食物内添加胆碱类物质促进脂肪代谢,以避免此疾病的发生;蜘蛛蜕皮障碍可能由于周围环境过于干燥、食物单一以及蜕皮相关激素的紊乱[25-27]引发,通过在人工饲料中添加充足的维生素、保持足够的湿度可在一定程度上防止蜕皮失败。
致谢:在此特别感谢祝云斌、强晟在采集黑腹狼蛛时的帮助,以及罗升略对论文写作上的指导。
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