蛋白質對橘小實蠅生殖的影響

杜迎剛 +季清娥 陳家驊++賴鐘雄

摘要：通過調整飼喂含酵母蛋白人工飼料的天數，觀察蛋白質對橘小實蠅生殖器官發育及交配、產卵的影響。結果表明：（1）隨著人工飼料提供天數的增加，橘小實蠅精巢顏色加深變快，周圍脂肪體出現的日齡早、數量增多。（2）橘小實蠅卵巢發育、交配和產卵對蛋白質有致病依賴性。在提供人工飼料少于2 d的情況下，卵巢發育不明顯；在不提供人工飼料的情況下，橘小實蠅交配次數僅為16.666 7次，且沒有產卵現象。（3）4日齡是橘小實蠅對蛋白質需求的關鍵日齡。在提供人工飼料3 d的情況下，后期未見成熟卵；從4日齡開始提供人工飼料的情況下，除有極個別個體發生卵巢不對稱發育外，交配日齡和產卵日齡也發生相應推遲。（4）橘小實蠅卵巢發育對蛋白缺乏有一定的耐受性。在羽化第4天才開始持續提供人工飼料的情況下，未發現蛋白質對卵巢發育速度的影響；從第8天才開始持續提供人工飼料的情況下，卵巢還能部分發育和產卵。

關鍵詞：橘小實蠅；蛋白質；卵巢；精巢；脂肪體；生殖器官；交配；產卵

中圖分類號： S433.89文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）04-0073-03

橘小實蠅[Bactrocera dorsalis （Hendel）]，別稱東方果實蠅、黃蒼蠅，屬雙翅目（Diptera）果實蠅科（Tetriphitidae），是外來危險性害蟲之一，原產于印度和馬來半島，在我國的福建、海南、廣東、廣西、湖南、貴州、云南、四川等省（市、區）猖獗為害，給柑橘、番石榴、洋桃、芒果等46個科250多種果樹、蔬菜和花卉的生產造成毀滅性打擊[1-2]。

實蠅的主要防治措施有物理防治（清潔田園）、常規化學農藥防治和性誘滅雄、食物誘殺和生物防治（釋放寄生蜂和不育雄蟲）。其中，蛋白誘劑誘殺不污染環境，效果理想[3-4]，逐漸成為一項重要的實蠅防治措施。為了指導蛋白誘劑改進及實蠅大量飼養人工飼料的改良，本試驗對蛋白質在橘小實蠅生殖器官發育、交配和產卵中的作用進行了研究。

1材料與方法

1.1橘小實蠅

來自于福建農林大學益蟲研究所2002年建立的室內飼養種群，約第52代；在橘小實蠅室內種群產卵的前、中期（8～14日齡）采卵，將卵鋪在人工飼料上直至發育到老熟幼蟲，然后收集發育較一致的老熟幼蟲使其在沙中化蛹，作為本試驗用蟲。飼養條件為溫度（25±1） ℃，光—暗周期12 h—12 h，濕度（75±10）%。

1.2養蟲籠

30 cm×30 cm×30 cm不銹鋼骨架外加100目尼龍紗網罩。

1.3飼料

蔗糖、人工飼料（酵母 ∶[KG-*3]蔗糖=1 ∶[KG-*3]3，可為橘小實蠅生長發育提供優質蛋白質）。

1.4蛋白質對橘小實蠅性器官發育的影響

橘小實蠅羽化前2 d，稱取等量蛹于2個養蟲籠中。待橘小實蠅羽化后2 h，取雌雄各20頭解剖觀察生殖器官發育情況，同時一籠給予蔗糖和水，另一籠給予人工飼料和水。于2日齡開始，每籠取雌雄橘小實蠅各50頭/d于新籠中，喂蔗糖的改喂人工飼料，喂人工飼料的改喂蔗糖。從第3天起每籠解剖雌雄各20頭/d，觀察生殖器官的發育情況，13 d后結束試驗。

1.5不同營養條件對橘小實蠅交配和產卵的影響

羽化當天取橘小實蠅12籠，每籠雌雄各50頭，3籠為1個處理，分別飼喂蔗糖、人工飼料、前4 d喂蔗糖后改喂人工飼料、前4 d喂人工飼料后改喂蔗糖。從第3天起，每天17：30—23：00觀察交配情況；同時每籠上方放3塊5 cm×5 cm 的產卵布，每24 h記錄產卵情況并加新的產卵布，18 d后結束試驗。

1.6統計方法

數據處理采用Excel 2003統計分析軟件。

2結果與分析

2.1蛋白質對橘小實蠅性器官發育的影響

只提供蔗糖的條件下，精巢顏色由剛羽化2 h的極少部分淺黃色經3日齡大部分黃色到5日齡后的黃色變化過程，從5日齡開始精巢周圍才有少量脂肪積累，且隨著日齡的增加變化不明顯；在一直提供人工飼料（蛋白質）的條件下，橘小實蠅精巢顏色由剛羽化2 h的極少部分淺黃色到2日齡的大部分黃色、4日齡黃色的變化過程，但從3日齡開始精巢周圍出現脂肪體，且到9、10日齡達到最高。從羽化開始，連續提供人工飼料少于2 d的情況下，在試驗期間橘小實蠅卵巢在形態上看不出發育的痕跡；連續提供3 d人工飼料的情況下，后期未見成熟卵；連續提供4 d人工飼料的情況下，卵巢體積增大不明顯且內部卵很少，并在6日齡時發現個別個體出現未成熟卵被吸收的現象，僅25%左右的實蠅后期有少量成熟卵；連續提供人工飼料5 d的情況下，60%的實蠅后期有一定數量的成熟卵，但未成熟卵和脂肪體很少。在一直提供人工飼料的條件下，橘小實蠅卵巢從3日齡開始體積變大（約是1日齡的1.5倍），并開始有脂肪的沉積，4日齡卵巢明顯增大，6日齡的卵巢周圍有大量脂肪體，7、8日齡有成熟卵，脂肪進一步增加且9、10日齡達到最高。10日齡很難解剖到完整的卵巢，卵巢體積幾乎占據整個膨大的腹腔，11、12日齡卵巢體積減小，內部成熟卵變少，未成熟卵排列不緊密，13日齡的卵巢未成熟卵排列緊密，數目較12日齡多（圖1）。在羽化第4天才開始提供人工飼料的情況下，卵巢仍能正常發育，但極個別個體出現卵巢不對稱發育現象。從羽化第5天開始持續提供人工飼料的情況下，出現卵巢中卵變少、卵巢體積變小現象（最大時體積約為一直提供人工飼料組卵巢體積的80%左右），在第8天才開始提供人工飼料的情況下卵巢發育變慢，卵巢體積進一步變小，內部卵也進一步減少。

2.2不同營養對橘小實蠅交配和產卵的影響

一直飼喂人工飼料的情況下，橘小實蠅在5日齡時有交配現象，8、9日齡達到交配高峰；只飼喂蔗糖的情況下，9日齡時才發現有交配現象；4 d后改喂蔗糖的實蠅也是5日齡有交配現象，但與一直提供人工飼料組相比，交配次數明顯減少；而4 d后改喂人工飼料的實蠅與一直人工飼料的實蠅相比，開始交配日齡和交配高峰日齡都發生了相應推遲。

一直喂人工飼料的實蠅在7日齡時有產卵動作，在12日齡時達到產卵高峰；僅喂蔗糖的實蠅在試驗期間內未發現有產卵動作；4 d后改喂人工飼料實蠅產卵高峰為17日齡，產卵總量有一定減少，與提供人工飼料組相比，實蠅產卵量在日齡間差異變小，但在個體間差異增大。4 d后改為蔗糖實蠅產卵數量很少，23日齡最多，也僅為7.6667粒。

3討論

在不提供人工飼料（蛋白質）的情況下，橘小實蠅在試驗期間僅交配了16.666 7次，且沒有產卵現象；前4 d提供蛋白質的條件下，橘小實蠅一共交配了27.666 7次，產卵量為31666 7粒；而一直喂人工飼料的實蠅一共交配了101.333 3次，產卵量為3 337.333 3粒，交配次數是前4 d提供蛋白質的3.662 6倍，產卵量是105.389 4倍。說明蛋白質對橘小實蠅交配和產卵都產生致命影響，蛋白質對橘小實蠅的生殖是必需的。同時，從圖2、圖3也可以看出，在喂人工飼料組實蠅第2次交配高峰發生在11、12日齡，而只喂蔗糖的實蠅沒有二次交配現象，說明實蠅二次交配與營養條件和產卵與否有關；但第1次交配對產卵量影響較第2次大，據此推測在田

間食物條件[5]和環境條件復雜的情況下，橘小實蠅大多不存在二次交配現象。

在羽化第4天才開始提供人工飼料的情況下，除極個別個體發現卵巢不對稱發育外，未發現蛋白質對卵巢發育速度的影響，說明橘小實蠅對蛋白質缺乏有一定的耐受能力。但從羽化第5天開始才提供人工飼料的情況下，出現卵巢中卵變少、卵巢體積變小現象，也說明4日齡是橘小實蠅發育的關鍵日齡，這與Roberts等的研究[6-7]一致。只提供2 d或3 d蛋白質的情況下，后期未見成熟卵；提供4 d蛋白質的情況下，可有25%左右的實蠅后期有少量成熟卵；飼喂蛋白質5 d的情況下，60%的實蠅后期有較多成熟卵，但未成熟卵幾乎沒有，脂肪也較少。說明實蠅后期蛋白質攝入不足，嚴重影響產卵量及產卵期，也進一步說明4日齡是橘小實蠅發育的關鍵日齡。在第8天才開始提供蛋白質的情況下卵巢發育變慢，卵巢體積變小，內部卵減少，說明缺少蛋白質會延長橘小實蠅的產卵前期，明顯減少交配次數和產卵量，這與Epsky等的研究[8-9]相符合。

[JP3]實蠅一生中花費大量時間尋求食物[10]，食物的質量對其壽命和繁殖產生顯著影響[5，11]，其中糖類是生命活動維持物質，蛋白質是繁殖必需物質。田間自然條件下，實蠅的食物匱乏，所以在實蠅活動區噴灑蛋白誘劑，可以達到理想的防治效果。[JP]

參考文獻：

[1]杜迎剛，陳家驊，季清娥. 一種新型蛋白誘劑對橘小實蠅引誘作用[J]. 福建林學院學報，2007，27（3）：259-262.

[2]杜迎剛，季清娥，陳家驊，等. 橘小實蠅觸角感器超微結構及蛋白感受功能[J]. 福建林學院學報，2008，28（3）：229-232.

[3]Houston W W K. Fluctuations in numbers and the significance of the sex ratio of the Mexican fruit fly，Anastrepha ludens，caught in McPhail traps[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata，1981，30（2）：140-150.

[4]James D B，Sridhar P. Feeding and survivorship of blueberry maggot flies （Diptera：Tephritidae） on protein baits incorporated with insecticides[J]. Florida Entomologist，2005，88（3）：268-279.

[5]Hendrichs J，Lauzon C R，Cooley S S，et al. Contribution of natural food source to adult longevity and fecundity of Rhagoleis pomonella （Diptera：Tephritidae）[J]. Annals of the Entomological Society of America，1993，86（3）：250-264.

[6]Roberts J A，Kitching R L. Ingestion of sugar，protein and water by adult Lucilia cuprina （Wied.） （Diptera，Calliphoridae）[J]. Bulletin of Entomological Research，1974，64（1）：81-88.

[7]杜迎剛，陳家驊，季清娥，等. 橘小實蠅對蛋白和糖的反應[J]. 福建農林大學學報（自然科學版），2007，36（4）：357-360.

[8]Epsky N D，Heath R R，Sivinski J M，et al. Evaluation of protein bait formulations for the Caribbean fruit fly（Diptera：Tephritidae）[J]. Florida Entomologist，1993，76（4）：626-635.

[9]Strangways-Dixon J. The relationship between nutrition，hormones，and reproduction in the blowfly Calliphora erythriocephala （Meig.）. Ⅰ. Selective feeding in relation to the reproductive cycle，the corpus allatum volume，and fertilization[J]. Journal of Experimental Biology，1961，38：225-235.

[10]Prokop R J，Roitberg B D. Fruit fly foraging behavior[M]//Robinson A S，Wandemberg C A，Rieger E E，et al. Fruit flies：their biology，natural enemies and control. Amsterdam：Elsevier，1989.

[11]Webster R P，Stoffolano J G，Prokopy R J. Long-term intake of protein and sucrose in relation to reproductive behavior of wild and laboratory cultured Rhagoletis pomonella[J]. Annals of the Entomological Society of America，1979，72（1）：41-46.