黑腹胃蠅卵宿主體外發育歷期研究

摘要：為探究黑腹胃蠅卵的發育歷期，本試驗在實驗室條件下，設置6個恒定溫度，定期檢查卵的發育狀態，記錄發育為一齡幼蟲的時間及數量。采用有效積溫法則“最小二乘法”對黑腹胃蠅卵的發育起點溫度和有效積溫進行計算。結果顯示：黑腹胃蠅卵的發育起點溫度為（3.191±1.48）℃，有效積溫為（182.7±12.03）d·℃。卵期發育速率與溫度的模型為：V=0.035×e0.048T，發育速率與溫度顯著相關（R2=0.983，P＜0.0001）。結果表明，黑腹胃蠅卵可在低溫下完成發育。

關鍵詞：黑腹胃蠅；發育歷期；發育起點溫度；有效積溫

黑腹胃蠅（Gasterophilus pecorum，G.pecorum）為雙翅目（Diptera）環裂亞目（Cyclorrhapha）胃蠅科（Gasterophilidae）下的胃蠅屬（Gasterophilus）[1-2]。此種寄生蟲病在中國新疆卡拉麥里山有蹄類自然保護區廣為流行，當地野馬的感染量遠超國內外所有記錄[3]。

與世界各地馬胃蠅區系以腸胃蠅（G.intestinalis）和鼻胃蠅（G.nasalis）為優勢種[1，4-5]不同的是，新疆卡山有蹄類自然保護區馬胃蠅優勢種為黑腹胃

蠅（G.pecorum）。

目前，關于黑腹胃蠅的研究多集中在生物學、形態學、病理學、地理分布等方面[1，6]，而對于其流行病學方面的研究資料相對匱乏，關于黑腹胃蠅體外發育階段——卵的發育歷期、發育起點溫度和有效積溫的相關研究更是未見報道。本文在室內恒溫條件下對黑腹胃蠅卵的發育動態進行研究，為開展新疆荒漠草原普氏野馬馬胃蠅蛆病[7-8]的后續研究奠定堅實基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

2018年3—4月在新疆卡拉麥里山蹄類自然保護區非批量性采樣，通過跟蹤保護區內野放的普氏野馬，收集糞便中自然排出的黑腹胃蠅老熟幼蟲備用。

1.2 實驗用具

透明塑料杯、電子溫度計、PRX-450 B型人工氣候箱（溫度誤差±1℃，寧波賽福實驗儀器有限公司）、亞克力昆蟲飼養籠、濾紙、鑷子、培養皿、顯微鏡等。

1.3 試驗方法

用易于觀察的透明塑料杯作為化蛹培養容器，在杯中盛5 cm高的細沙土，將野外收集的黑腹胃蠅老熟幼蟲置于沙土上進行培養，將同一天化蛹的黑腹胃蠅蛹劃為一組，轉移到新的塑料杯中，待其羽化成蠅后立即將雌雄黑腹胃蠅進行配對，并隔離飼養在亞克力昆蟲籠里。觀察到雌蠅交配產卵后，收集卵粒，采用隨機抽查的方法在解剖鏡下進行破壞性檢查，確定此雌蠅母本所產的卵為受精卵后，保留備用。

利用人工氣候箱測定黑腹胃蠅卵的發育起點溫度和有效積溫。設置6個溫度處理：16、20、24、28、30、32（誤差±1）℃，相對濕度RH70%～80%，光照4400 Lx，光周期 L∶D＝14∶10。每個培養溫度下做三組平行重復試驗，三組黑腹胃蠅受精卵樣本分別來自不同母本，在每組培養皿中放入約300粒受精卵。采取定期破壞性檢查的方法，每天9∶00和21∶00各檢查

1次黑腹胃蠅卵胚胎發育完成程度，每次每組檢查10枚受精卵，直至卵殼內一齡幼蟲胚胎發育率達到100%為止，記錄不同溫度下每組樣本的發育歷期。

1.4 數據處理方法

根據有效積溫法則：

其中，K為有效積溫，N為發育歷期，T為試驗溫度，C為發育起點溫度。因為N為發育速率V的倒數，因此該公式可以寫為：

即為試驗溫度T與發育速率V的直線回歸方程，有效積溫K和發育起點溫度C是線性關系中的待定系數，結合6個處理溫度下測得的發育歷期，采用“最小二乘法”[9]計算出黑腹胃蠅卵的發育起點溫度C和有效積溫K以及發育起點溫度的標準誤差Sc和有效積溫的標準誤差Sk；計算公式分別為：

根據有效積溫法則，求出溫度理論值T’。T’=V+CK；

（3）～（6）式中：n為設置溫度梯度數，T為試驗溫度（℃），V為發育速率（1/N），N為發育歷期（d），T’為溫度理論值；為發育速率的平均值。

根據求得的發育起點溫度C和有效積溫K，建立發育速率V與試驗溫度T的一元線性回歸方程，并使用SPSS分析軟件對該回歸模型進行顯著性檢驗，從而建立發育歷期預測公式：

所有數據在計算機上利用Excel和SPSS統計軟件進行數據分析和模型模擬，并對黑腹胃蠅受精卵在不同溫度條件下的發育歷期進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 黑腹胃蠅卵在不同溫度下的發育歷期

以發育速率為縱坐標，溫度梯度為橫坐標繪制溫度與發育速率的關系圖（圖1），由圖1可知，在16、20、24、28、30、32℃六個溫度梯度處理中，溫度與發育速率呈正相關，即隨著溫度升高，黑腹胃蠅卵的發育速率明顯加快。

2.2 黑腹胃蠅卵的發育起點溫度和有效積溫

不同溫度下測得的發育歷期、發育試驗溫度、發育速率等數據見表1。將表1數據代入有效積溫計算式（3）（4）中，計算得出：發育起點溫度C=3.191℃，有效積溫K=182.70 d·℃。將求得的C及K值代入公式（2）可求得各組理論溫度T’，將表2相關數據代入公式（5）（6）計算標準差Sc=1.48℃、Sk=12.03 d·℃。

因此，新疆黑腹胃蠅卵的發育起點溫度C=（3.191±1.48）℃，有效積溫K=（182.7±12.03）d·℃，

將C、K值及對應的標準差Sc、Sk代入公式（7），建立黑腹胃蠅卵的發育歷期預測式：

2.3 黑腹胃蠅卵發育速率與溫度關系的擬合

根據發育速率V與溫度T的散點圖分布特點

（圖1），分別建立線性回歸方程、多項式回歸方程以及指數回歸方程，比較并選出最優擬合優度的回歸方程。

將發育歷期N轉化為發育速率1/N，公式（1）K=N（T-C）也可寫為：K=1/V（T-C），建立發育期間發育速率V與平均溫度T的線性回歸方程：

V=－0.0138+0.0053T，用SPSS對一元線性方程進行回歸分析，結果顯示：R2=0.983，P＜0.001；建立V與T的多項式回歸方程：V=0.0437+0.003T+0.0001T2，對方程進行顯著性分析，R2=0.983，P＜0.01；對試驗數據建立指數回歸方程，得到：V=0.035×e0.048T，經SPSS檢驗，該方程的R2=0.983，P＜0.0001。上述三個回歸方程R2均達到0.9以上，說明方程擬合度均良好；三個方程的P值均小于0.01，表明溫度與發育速率的相關性都達到極顯著水平。通過作圖及P值比較可知，指數回歸方程：V=0.035×e0.048T對數據的擬合度最佳。

3 討論

本文對黑腹胃蠅卵發育起點溫度和有效積溫進行了研究，結果表明：黑腹胃蠅卵的發育起點溫度為（3.191±1.48）℃，有效積溫為（182.7±12.03）d·℃。

此結果說明，相比其他許多昆蟲物種，黑腹胃蠅卵的發育起點溫度相對較低，有較好的耐低溫能力。根據前人對蜂類和蠅類發育起點的研究不難看出，有些種類蠅和蜂的卵期發育確實具有耐低溫的特點，如對茶足柄瘤蚜繭蜂（Lysiphlebus testaceipes

Cresson）（半翅目：蚜科）[10]、月斑鼓額食蚜蠅（Scaeva selenitica Meigen）（雙翅目：食蚜蠅科）[11]、樟葉蜂（Mesoneura rufonota Rohwer）（膜翅目：葉蜂科）[12]等的研究，卵期發育起點溫度分別為6.50、6.04、5.26℃。

本研究中，在試驗溫度范圍內（16～32℃），黑腹胃蠅卵的發育歷期隨溫度升高而縮短。建立的線性模型、多項式模型、指數模型均可用來描述黑腹胃蠅卵的發育速率與溫度間的關系，但指數模型對二者間的關系描述更準確。據文獻記載[13]，在溫度偏低或偏高時，用Logistic模型預測昆蟲發育速率比線性日度模型更加準確，即線性日度模型只在特定溫度范圍內有

效[10]。在本研究中則發現，指數模型對實驗數據的變化規律描述更貼切。由此可見，應用何種模型預測昆蟲發育歷期更有效不能一概而論，應視昆蟲種本身特性和溫度范圍而定。

迄今為止，對黑腹胃蠅卵發育歷期和有效積溫的研究未見報道，本試驗首次對其發育規律進行了研究，并對其發育速率與溫度關系進行了擬合。因為黑腹胃蠅卵的發育歷期與其感染潛能關系密切，所以關于黑腹胃蠅卵發育歷期的研究對判斷其感染潛能具有重要流行病學意義，可為開展新疆荒漠草原普氏野馬馬胃蠅蛆病后續研究奠定基礎，也對普氏野馬野放工作至關重要。

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