亮斑扁角水虻形態(tài)觀察及誘產(chǎn)卵菌的篩選

荊海全，鐘 問，詹發(fā)強(qiáng)，楊 蓉，包慧芳，侯 敏，龍宣杞

(1．新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，烏魯木齊 830052；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物應(yīng)用研究所，烏魯木齊 830091 )

0 引 言

【研究意義】亮斑扁角水虻(Hermetiaillucens, black soldier fly)是一種雙翅目(Diptera)、水虻科(sratiomyidae)亮斑扁角屬(Hermatia)的一種完全變態(tài)的營(yíng)腐生性資源昆蟲[1]。亮斑扁角水虻免疫系統(tǒng)強(qiáng)大、抗逆性強(qiáng)、嗜群居、取食范圍廣泛、繁殖能力強(qiáng)、代謝快，是現(xiàn)階段食源性昆蟲研究的熱點(diǎn)。亮斑扁角水虻在不同環(huán)境發(fā)育歷程有所區(qū)別，新疆天氣干燥，晝夜溫差較大，了解亮斑扁角水虻各個(gè)生命階段的生活習(xí)性、生命歷期、及其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性是新疆開發(fā)利用水虻的前提。提高水虻產(chǎn)卵量，是其在畜禽行業(yè)糞便、餐廚垃圾的利用與處理中規(guī)?；瘧?yīng)用的基礎(chǔ)。在新疆進(jìn)行亮斑扁角水虻的適應(yīng)性研究能夠擴(kuò)大亮斑扁角水虻的研究數(shù)據(jù)，對(duì)亮斑扁角水虻形態(tài)觀察及誘產(chǎn)卵苗的篩選，對(duì)亮斑扁角水虻在新疆的規(guī)模養(yǎng)殖與利用有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】楊森[2]在中國(guó)海南熱帶季風(fēng)氣候條件下，進(jìn)行了連續(xù)人工飼養(yǎng)亮斑扁角水虻的探索，發(fā)現(xiàn)水虻在32 d左右可以完成由卵到成蟲的發(fā)育；Fernanda Rocha de Oliveira[3]對(duì)亮斑扁角水虻幼蟲及成蟲進(jìn)行電子顯微觀察和形態(tài)學(xué)描述。鄭龍玉等[4]做了亮斑扁角卵攜帶微生物對(duì)成蟲產(chǎn)卵行為及幼蟲生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)卵表細(xì)菌是卵誘成蟲產(chǎn)卵的主要因素?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】亮斑扁角水虻各階段發(fā)育歷期因其所處環(huán)境不同而不同，新疆氣候干燥，晝夜溫差大，有關(guān)亮斑扁角水虻在新疆的研究還未見報(bào)道。研究亮斑扁角水虻形態(tài)學(xué)、亮斑扁角水虻生態(tài)特征，如亮斑扁角水虻種群雌雄比例變化規(guī)律、亮斑扁角水虻交配行為進(jìn)行細(xì)致描述，并對(duì)卵表誘產(chǎn)卵細(xì)菌進(jìn)行分離和鑒定?！緮M解決的關(guān)鍵問題】對(duì)亮斑扁角水虻在新疆進(jìn)行4代養(yǎng)殖，比較不同培養(yǎng)基喂養(yǎng)下水虻的生活史，并對(duì)卵、幼蟲、預(yù)蛹、蛹、成蟲形態(tài)進(jìn)行觀察和記錄，對(duì)其促產(chǎn)卵菌進(jìn)行分離和鑒定。通過4代本地養(yǎng)殖，研究亮斑扁角水虻在新疆的生活習(xí)性、種群雌雄比例變化、交配產(chǎn)卵等規(guī)律，篩選誘產(chǎn)卵菌并鑒定，為亮斑扁角水虻在本地區(qū)的應(yīng)用提供研究數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試蟲卵

亮斑扁角水虻蟲卵(武漢品系)，由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程實(shí)驗(yàn)室提供。

1.1.2 設(shè)備及裝置

MSSPX- 250型生化培養(yǎng)箱，MLS -3020 高壓蒸汽滅菌鍋，SW-CJ-1F B型單人雙面凈化工作臺(tái)，恒溫?fù)u床 HWY-100，Nikon Ni-生物成像顯微鏡、日立SU8010掃描電鏡、NY20CK-11充油式電暖器，空氣加濕器、植物組織光照燈、溫濕度計(jì)、塑料盆、藥品箱、孵卵架、瓦楞紙板(230×20) mm、全封閉蚊帳(1 200×2 000×1 700 )mm。

1.1.3 培養(yǎng)基及培養(yǎng)料

LB培養(yǎng)基配方：胰蛋白胨10 g，NaCl5 g，酵母膏10 g，瓊脂10 g，pH7.2、水1 L。

CB∶玉米粉∶麩皮∶水=1∶1∶1.2。

JCM：海棠果60 g，CB60 g，雞糞120 g。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2018年9月初，從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)亮斑扁角水虻卵，于溫度(26±1)℃，濕度60%±10%的條件下飼養(yǎng)至F2代；對(duì)F3代、F4代水虻幼蟲在室內(nèi)進(jìn)行馴化飼養(yǎng)；分別觀察記錄各飼養(yǎng)條件下亮斑扁角水虻卵、幼蟲、蛹、成蟲等不同階段的發(fā)育歷期、生活習(xí)性、成蟲種群雌雄比例，對(duì)不同期水虻顯微拍照；從亮斑扁角水虻卵中分離篩選誘產(chǎn)卵菌并做初步鑒定。

1.2.2 亮斑扁角水虻飼喂

1.2.2.1 亮斑扁角水虻卵的孵化

將玉米粉、麩皮、水按1∶1∶1.2的比例攪拌均勻，揉碎小塊，置于塑料盆中，將水虻卵放在孵卵架上并置于塑料盆上，蓋3層紗布，室內(nèi)溫度保持在28℃左右，白天每隔4 h翻動(dòng)1次培養(yǎng)料，以避免其發(fā)霉。

1.2.2.2 亮斑扁角水虻幼蟲的培養(yǎng)

待水虻幼蟲大量孵化出時(shí)，每日添加20 mm厚培養(yǎng)料，適度噴水，保持濕度60%左右和溫度26℃左右，待水虻生長(zhǎng)1周后，用4 mm網(wǎng)孔篩使蟲糞分離，適時(shí)分盆調(diào)節(jié)種群密度，使水虻充分生長(zhǎng)。

1.2.2.3 亮斑扁角水虻蛹的管理

待水虻開始進(jìn)入預(yù)蛹期時(shí)，逐漸減少飼喂料，待水虻約一半化蛹時(shí)，停止飼喂，待約2/3水虻不動(dòng)時(shí)，于水虻表面適量噴水；待水虻蛹開始羽化時(shí)，在塑料盆底部鋪5 cm尾料[5]，將水虻連盆放入蚊帳內(nèi)，白天用植物組織光照燈光照9.5 h，夜間將燈關(guān)閉。

1.2.2.4 水虻成蟲管理及雌雄比例記錄

待水虻開始羽化2 d后，對(duì)水虻成蟲噴水300 mL/d，植物組織光照燈光照9.5 h/d；每天早上10∶00、中午15∶00、晚上20∶00隨機(jī)抓取水虻成蟲輕捏其尾部觀察其生殖器識(shí)別雌雄，參考“乒乓球記分法”記錄種群雌雄比例，即隨機(jī)抓取水虻成蟲，若為雄性記雄性1分，若為雌性記雌性1分，二者中有一方至11分停止記分，早、中、晚各記錄3次得分，記錄后放回。

1.2.2.5 亮斑扁角水虻的馴化

F3、F4代卵分別在28℃孵化，待幼蟲孵化出7 d后，適當(dāng)調(diào)節(jié)水分，F(xiàn)3代于溫度(21±1)℃、濕度60%±10%，F(xiàn)4代于溫度(24±1)℃、濕度60%±10%條件下用培養(yǎng)F1代剩余的尾料培養(yǎng)水虻，每天觀察蟲子生長(zhǎng)狀態(tài)，每2 d翻動(dòng)培養(yǎng)料1次，每周換料1次，待觀察到首只水虻羽化時(shí)調(diào)節(jié)溫度于27±1℃停止馴化。

1.2.2.6 收卵板的制作

將瓦楞紙用小刀裁剪為長(zhǎng)230 mm、寬20 mm的小方條，將5個(gè)小方條用皮筋在其兩邊捆扎，分別稱取1 g棉花塞在瓦楞紙板兩側(cè)內(nèi)部，制成瓦楞紙板使用前在超凈工作臺(tái)內(nèi)紫外滅菌30 min。

1.2.2.7 亮斑扁角水虻生活史

飼養(yǎng)亮斑扁角水虻11個(gè)月，用直接觀察法記錄亮斑扁角水虻卵孵化歷期、幼蟲成長(zhǎng)史、成蟲交配產(chǎn)卵規(guī)律。

1.2.2.8 亮斑扁角水虻形態(tài)

先分別將實(shí)驗(yàn)室自養(yǎng)的水虻卵、1日齡幼蟲、幼蟲、預(yù)蛹、蛹、成蟲用卡羅液固定24 h，然后改用75%酒精保存12 h，在顯微鏡下進(jìn)行觀察，結(jié)合飼養(yǎng)過程對(duì)水虻形態(tài)特征進(jìn)行描述。

1.2.2.9 水虻壽命與重量的關(guān)系

將剛孵化出的水虻成蟲分為雌蟲、雄蟲、雌雄各半3組各20只放在采樣袋里，放于植物組織光照燈下，每天統(tǒng)計(jì)各組水虻存活數(shù)量，記錄成蟲成活率并隨機(jī)抓取每組水虻成蟲稱重(n=5)，記錄后放回。

1.2.3 誘產(chǎn)卵菌的分離、篩選和鑒定

1.2.3.1 水虻卵攜帶微生物的分離純化

參考楊森等[6]的方法稍作改動(dòng)。稱取亮斑扁角水虻新鮮卵簇0.05 g，用小鑷子取出后用無菌生理鹽水洗滌3遍，再轉(zhuǎn)至研缽中添加1 mL生理鹽水，研磨，然后將研磨液梯度稀釋，10-4、10-5、10-63個(gè)稀釋梯度各自吸取0.5 mL菌液涂布于LB平板(n=3)中30℃培養(yǎng)，24 h后挑取典型菌落進(jìn)行純化培養(yǎng)，分離出典型菌落。

1.2.3.2 水虻腸道菌的分離純化

取孵化出4 d的水虻小幼蟲6只，饑餓處理24 h，在超凈工作臺(tái)內(nèi)先將其浸入生理鹽水處理處理2 min，在將其浸入酒精1 min，接著用鑷子將其夾入3%次氯酸鈉中處理30 s，然后將其轉(zhuǎn)入新的生理鹽水中處理10 s，最后將其夾入研缽中，用刀片在幼蟲腹部背面輕輕劃開，用鑷子夾出腸道組織及內(nèi)容物，加入1 mL生理鹽水研磨，將研磨液梯度稀釋，取10-4、10-5、10-6梯度液各0.5 mL涂布于LB平板(n=3)，30℃培養(yǎng)，24 h后提取典型菌落純化培養(yǎng)，并做標(biāo)記。

1.2.3.3 發(fā)酵液的制作

將純培養(yǎng)F2代的典型菌落接種于含100 mL LB發(fā)酵液的250 mL三角瓶中，于160 r/min、30℃的恒溫?fù)u床內(nèi)培養(yǎng)24 h，然后將菌液繼續(xù)接種活化1次，于160 r/min、30℃的恒溫?fù)u床內(nèi)搖床培養(yǎng)48 h備用。

1.2.3.4 誘產(chǎn)卵菌的篩選

F3代、F4代水虻各處理1次。密閉蚊帳內(nèi)放置600×450×500 (mm)的6個(gè)白色塑料箱，于每個(gè)塑料箱中放置1萬只亮斑扁角水虻蛹，且在其上放置1個(gè)塑料托盤。水虻開始大量羽化3 d后，在每個(gè)托盤中放置3個(gè)接有發(fā)酵菌液的瓦楞紙板，每天早上09:00接菌，晚上19:30半后收集蟲卵，稱量各處理組蟲卵量，與只接LB液體培養(yǎng)基的對(duì)照組對(duì)比蟲卵量，卵重高于對(duì)照組的處理菌液為有誘產(chǎn)卵效果組。

1.2.3.5 誘產(chǎn)卵菌的鑒定

將有誘產(chǎn)卵效果的菌進(jìn)行革蘭氏染色、16s RNA鑒定，對(duì)獲取的序列在Eztaxon官網(wǎng)上查找相似菌株序列，用MEGA7.0構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。

2 結(jié)果與分析

2.1 水虻培養(yǎng)歷期

研究表明,各飼喂組孵化所需時(shí)間為2～4 d，這與楊森[2]報(bào)道的2～6 d結(jié)果基本一致，在常規(guī)孵化條件下亮斑扁角水虻在疆能夠正常孵化；馴化組開始蛻皮時(shí)間、一半化蛹時(shí)間、開始羽化時(shí)間明顯變長(zhǎng)，分析是因?yàn)轳Z化環(huán)境溫度(21±1)℃相對(duì)偏低，水虻代謝活動(dòng)相對(duì)變慢，而F4代馴化時(shí)間較F3代短，主要是因?yàn)槌跸沫h(huán)境溫度變高且亮斑扁角水虻逐漸對(duì)環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果，另外用CB飼喂水虻，水虻從卵到成蟲開始羽化時(shí)間為41～42 d，這與郭鳳達(dá)[7]的38 d稍有延長(zhǎng)，在適宜條件下人工飼養(yǎng)水虻，地理位置對(duì)水虻的生長(zhǎng)發(fā)育的影響不大。而馴化組生命周期變長(zhǎng)，且初春21℃及初夏24℃馴化條件下水虻生命期分別延長(zhǎng)20和10 d，氣候環(huán)境主要是溫濕度對(duì)水虻生長(zhǎng)發(fā)育影響較大。此外，抓飯及拌面餐廚余飼喂水虻，水虻歷期延長(zhǎng)約2～4 d，而JCM飼喂水虻，水虻幼蟲共經(jīng)歷7個(gè)多月才羽化，培養(yǎng)基類型對(duì)水虻生命歷期有重要影響。表1

表1 亮斑扁角水虻培養(yǎng)歷期(d)Table 1 Culturing Period of Hermetia illucens under different conditions

2.2 亮斑扁角水虻生活史

2.2.1 亮斑扁角水虻卵

雌性亮斑扁角水虻成蟲在其受孕2～3 d后開始產(chǎn)卵，單只產(chǎn)卵約300～600粒，Cuncheng Liu等[8]報(bào)道的雌性單只產(chǎn)卵量可達(dá)900只。剛產(chǎn)出的卵為白色，隔天變黃以卵簇的形式聚集在瓦楞紙空隙中；亮斑扁角水虻蟲卵容易因干燥失水死亡，宜在其母體產(chǎn)出1～2 d內(nèi)孵化，另外，蟲卵本身為高蛋白營(yíng)養(yǎng)體易受霉菌侵染。水虻卵在適宜溫度26～30℃陰暗環(huán)境下即可孵化，孵化歷期一般為2～4 d，孵化時(shí)將其置于距離培養(yǎng)基15 cm高的孵化架上孵化，幼蟲孵出后即落在培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。

2.2.2 亮斑扁角水虻幼蟲

剛孵化出的小幼蟲能夠爬動(dòng)，比較活潑，但同時(shí)生命力較脆弱，容易因饑餓、培養(yǎng)基發(fā)霉、干燥等外因而致死，需要在養(yǎng)殖過程中及時(shí)添料、保持濕度，適當(dāng)翻動(dòng)培養(yǎng)基；水虻幼蟲柔軟，其頭部口器堅(jiān)硬，具有較強(qiáng)的穿透能力，水虻幼蟲利用其頭部口器可以從腐生動(dòng)物尸體及其糞便中刮取營(yíng)養(yǎng)；亮斑扁角水虻幼蟲白色無足，靠蠕動(dòng)向前爬行，另外，幼蟲復(fù)眼發(fā)育緩慢，厭光，因而蟲體一般位于基質(zhì)中下部。而當(dāng)其在饑餓狀態(tài)下時(shí)，水虻腹部背面變黑，可觀察到其腹部腸道黑色內(nèi)容物，據(jù)此可作為添加新培養(yǎng)基的依據(jù)。另外，饑餓會(huì)使老熟幼蟲提前蛻皮，其原因可能為水虻在饑餓環(huán)境下提前進(jìn)入休眠期以保護(hù)自身。亮斑扁角水虻幼蟲在適宜溫度、濕度、養(yǎng)料充足的條件下生長(zhǎng)迅速，大多可長(zhǎng)至0.14～0.2 g，部分可長(zhǎng)至0.3～0.34 g，老熟幼蟲體重約為卵期的2 000～4 000倍。亮斑扁角水虻幼蟲期約20 d到數(shù)月不等，水虻幼蟲滯育的原因主要是陰暗、極度潮濕、純雞糞等逆境環(huán)境或富營(yíng)養(yǎng)條件。亮斑扁角幼蟲在正常條件下共經(jīng)歷2次蛻皮，第1次蛻皮后，其體表略帶淡黃色，自第2次蛻皮后，進(jìn)入預(yù)蛹。

2.2.3 亮斑扁角水虻預(yù)蛹

亮斑扁角水虻進(jìn)入預(yù)蛹期后，其體表變黑并逐步變硬，取食量也逐漸下降，與老熟幼蟲相比，其體重稍輕，對(duì)濕熱敏感，喜歡往相對(duì)干燥的環(huán)境爬動(dòng)[9]。預(yù)蛹期共經(jīng)歷5～8 d。

2.2.4 亮斑扁角水虻蛹

亮斑扁角水虻進(jìn)入蛹期后停止活動(dòng)，尾部翹起，體表明顯變硬達(dá)生命期最硬，內(nèi)部體液為藍(lán)色漿狀稍帶香味，共經(jīng)歷4至十幾天不等，大多歷期5～7 d。研究發(fā)現(xiàn)水虻蛹開始羽化后，適量噴水有助于蛹的進(jìn)一步羽化，水虻羽化與其他昆蟲一樣對(duì)濕度有一定要求。[10]水虻羽化時(shí)，水虻成蟲將蛹?xì)で岸隧斊疲細(xì)づc成蟲身體常常粘連，此時(shí)水虻成蟲不停爬動(dòng)，最終憑借“求生能力”脫離蛹?xì)みM(jìn)入成蟲期。

2.2.5 亮斑扁角水虻成蟲

亮斑扁角水虻成蟲剛羽化出時(shí)，就具備天生的飛行能力，且性格相對(duì)暴躁，成蟲常常上下擺動(dòng)其左右觸角棒以增加其對(duì)環(huán)境的了解；亮斑扁角水虻成蟲頭部上下點(diǎn)水用其吸盤飲水，一般不再取食、有訪花習(xí)性。水虻成蟲反應(yīng)相對(duì)遲鈍，很容易被捕捉，但若多次捕捉失敗會(huì)提高其靈敏性；水虻成蟲羽化主要在其首只羽化后3～4 d后開始集中羽化，且在水虻開始羽化2 d后在植物光照燈下即進(jìn)行交配；

2.2.6 水虻交配

亮斑扁角水虻交配對(duì)溫度有一定要求，24℃為臨界交配溫度，在24℃以下不交配，且交配主要在26～30℃進(jìn)行。交配大多是在飛行的狀態(tài)下開始的，雄蟲在飛行中按雌蟲飛行軌跡追逐雌蟲與其抱團(tuán)，然后一起落在地面、培養(yǎng)箱、蚊帳等支撐面上，接著雌蟲向前爬動(dòng)，此階段雄蟲煽動(dòng)左右翅膀(Giulia Giunti等發(fā)現(xiàn)雄蟲煽動(dòng)翅膀?qū)σ鸫菩运底⒁饧敖慌湓S可尤為重要[11])，生殖器向下彎曲嘗試與雌蟲尾部對(duì)接，交配通常在幾秒到十幾秒完成尾部對(duì)接(也有可能對(duì)接失敗即交配失敗)，待二者尾部對(duì)接完成以后，雄蟲大多情況下會(huì)轉(zhuǎn)頭走下雌蟲背部與雌蟲進(jìn)行交配，此后一般雌雄蟲不再爬動(dòng)或一方通常為雌蟲爬動(dòng)，另一方被其帶動(dòng)爬動(dòng),且二者保持相對(duì)安靜，Giulia Giunti等[11]研究發(fā)現(xiàn),此過程雌性基本不動(dòng)，雄性以較低的頻率上下輕微擺動(dòng)觸角棒。水虻交配大多以180°直線型、尾對(duì)尾、兩頭反向交配，少數(shù)以60～90°“V”字型進(jìn)行交配，交配持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可達(dá)40～80 min。另外水虻交配也可以以雄蟲飛到雌蟲背部與雌蟲交配，但這種交配方式持續(xù)時(shí)間短，效果差；水虻成蟲交配在光照的環(huán)境照下進(jìn)行，在無光的情況下可以持續(xù)，但大多交配在有光照下進(jìn)行。此外，水虻交配存在競(jìng)爭(zhēng)行為，具體表現(xiàn)為5～6只水虻疊加抱成一團(tuán)，且各雄蟲生殖器向下彎曲，但這種行為持續(xù)時(shí)間因負(fù)重短暫，是1種無效的交配方式。水虻并非只在雌雄之間空中抱團(tuán)，也存在一部分雄雄抱團(tuán)現(xiàn)象，分析可能是水虻雄蟲的競(jìng)爭(zhēng)行為也可能是水虻雄蟲對(duì)水虻雌蟲識(shí)別力較差的緣故。

2.2.7 雌蟲產(chǎn)卵

水虻完成交配后約2～3 d后開始產(chǎn)卵，產(chǎn)卵一般在有孔或縫隙的紙板上進(jìn)行，雌性水虻產(chǎn)卵時(shí)尾部露出生殖器2～4 mm伸進(jìn)產(chǎn)卵孔隙內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)卵，產(chǎn)卵期間相對(duì)安靜，但當(dāng)正產(chǎn)卵水虻遇到其他水虻干擾時(shí)，產(chǎn)卵雌性水虻發(fā)出“嗡嗡”叫聲警告驅(qū)逐其他來犯水虻，亮斑扁角水虻雌蟲有此種表現(xiàn)可能是產(chǎn)卵水虻與其他雌性水虻競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)卵地，雌性產(chǎn)卵水虻可在一個(gè)紙孔中連續(xù)幾十分鐘產(chǎn)卵，水虻有時(shí)也選擇在不同的空隙附近走動(dòng)，均勻向孔隙中產(chǎn)卵。產(chǎn)卵通常在光照下進(jìn)行，但在黑暗環(huán)境中產(chǎn)卵行為可以繼續(xù)保持，產(chǎn)卵早晚都可進(jìn)行，雌性水虻產(chǎn)卵對(duì)產(chǎn)卵基質(zhì)有一定的嗜好性，通常在有培養(yǎng)基質(zhì)、有卵、有幼蟲的地方產(chǎn)卵。

2.2.8 成蟲死亡

亮斑扁角水虻成蟲飛行、交配等生命活動(dòng)大量消耗了其體內(nèi)貯存的脂肪，亮斑扁角水虻雄蟲在生命末期其腹胸部脂肪基本耗盡，蟲體體內(nèi)水分大大減少，最后一般失去爬行能力，煽動(dòng)翅膀直至死亡，新鮮蟲尸略帶香味。圖1

2.3 亮斑扁角水虻形態(tài)特征

研究表明,卵橢圓、表面光滑、白色至透明隔天變黃、近似米粒狀，由一層保護(hù)膜所包裹的實(shí)體；剛孵化出幼蟲11節(jié)，白色，頭部淡黃色，剛毛漸長(zhǎng)；熟幼蟲剛毛較長(zhǎng)，側(cè)板、背板剛毛清晰整齊，左右一致，隨日齡增加各節(jié)背毛變多，毛刺漸粗顏色也漸深，各節(jié)縫后短從毛漸少，短于側(cè)板毛。

亮斑扁角水虻蛹金黃至深褐光澤，節(jié)縫溝深而明顯，剛毛較短，蛹組織分布均勻、頭部有明顯刺突，觸角棒等各器官漸形成；另外亮斑扁角水虻復(fù)眼發(fā)育遲緩；

雄蟲頭部亮黑色，復(fù)眼寬分離，黑褐色，無毛，小眼面較小，大小一致。單眼瘤小，明顯，單眼黃褐色到紅褐色。后頭兩側(cè)近復(fù)眼頂角處有2個(gè)淺黃斑。上額中部和下額微凸，下額上部?jī)蓚?cè)各有一個(gè)淺黃色小圓斑，中部觸角上的位置有1對(duì)黃色縱條斑。顏部微凸，中下部向前下方延伸成1個(gè)圓錐形小鼻突，顏中部具1個(gè)淺黃色紡錘形縱斑，兩側(cè)沿復(fù)眼緣有黃褐色向下漸窄的縱條斑。頭部的淺黃斑有時(shí)為黃褐色或不明顯。頭部被白色直立短毛，頭頂、顏下部和頰毛較明顯。

觸角黑色，但梗節(jié)和第1～3鞭節(jié)紅褐色，第8鞭節(jié)長(zhǎng)為其余鞭節(jié)總長(zhǎng)的1.3倍；柄節(jié)和梗節(jié)被長(zhǎng)黑毛，鞭節(jié)密被淺黃粉，觸角芒被短黑毛。

喙黑色，被長(zhǎng)黃毛。須2節(jié)，黑色，極短小，被短黃毛。

翅長(zhǎng)11～13 mm，翅脈清晰，左右翅膀基本對(duì)稱，后翅演化為平衡棒，平衡棒基部尖細(xì)，端部小葉狀、白色，左右翅重疊覆蓋于腹背板上部。

腹部長(zhǎng)橢圓形，向端稍漸窄，長(zhǎng)于胸部。腹部紅褐色，第1背板和第2背板側(cè)邊黑褐色，第1背板端緣兩側(cè)(除側(cè)邊緣外)和第2背板兩側(cè)(除側(cè)邊緣外)為白色稍透明，形成2個(gè)近方形白色透明斑；第1腹板端半部和第2腹板白色稍透明。

雄性外生殖器：第9背板長(zhǎng)大于寬，心形，基緣具半圓形凹缺，端緣較尖；尾須長(zhǎng)卵圓形；生殖基節(jié)長(zhǎng)稍大于寬，基緣平，端緣中部具2個(gè)方形突，兩側(cè)各具一個(gè)端部鈍的扁側(cè)突；生殖基節(jié)突端部遠(yuǎn)超過生殖基節(jié)基緣，超出部分長(zhǎng)幾乎達(dá)生殖基節(jié)長(zhǎng)的一半；生殖刺突與生殖基節(jié)強(qiáng)烈愈合，陷入生殖基節(jié)腹面端部，與其幾乎融為一體；生殖刺突端緣中部凸，內(nèi)側(cè)具1個(gè)小乳頭狀突，頂端具一叢刷狀毛，外側(cè)具一較大的乳頭狀突；陽莖復(fù)合體明顯細(xì)長(zhǎng)，三裂葉，三葉等長(zhǎng)，向端漸細(xì)呈針狀，明顯分開。

雌蟲與雄蟲相似，僅觸角第1～3鞭節(jié)明顯膨大，雄蟲觸角第1～3鞭節(jié)不膨大。圖1

注：A、B為卵整體面觀； C、D、E、F分別為從卵孵化出1日、2日、15日、20日幼蟲面觀；G、H為老熟幼蟲頭部面觀；I為老熟幼蟲尾部面觀；J為蛹背面觀、K蛹腹面觀、L為蛹尾部面觀；M、N、O為蛹頭部面觀P、Q為成蟲頭部面觀；R、S為左右翅面觀；T為雄蟲腹部背面觀U為雄蟲腹部腹面觀V為雌蟲腹部背面觀、W為雌性生殖器面觀、X為雄性生殖器面觀A、B Holistic view of eggs; C 、D、E、F The Holistic view of larvae hatched from eggs on the 1st, 2nd fifteenth and tentieth day respectively;G 、H Holistic view of mature larvae head ;I Tail view of mature larvae;Jpupa back view;K Holistic view of Pupa abdomen L The appearance of pupa tail;M、N、O Electronic Scanning of Pupae Head;P、QHolistic view of Adult head;R、S Wing View;T The back view of male adult;U Abdominal aspect of male adult;V Abdominal appearance of female adult W Female genital aspect,X Male genital aspect圖1 亮斑扁角水虻形態(tài)觀察結(jié)果Fig.1 Morphological Observation of Hermetia illucens

2.4 水虻成蟲群雌雄比例、成蟲重量變化規(guī)律

研究表明，水虻開始羽化2 d內(nèi)雄蟲占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但雌性水虻成蟲數(shù)量逐漸迅猛增多，到第4 d時(shí)雌蟲數(shù)量與雄蟲數(shù)量相當(dāng)且雌性成蟲以此比例保持2 d，到第5 d時(shí)水虻成蟲雌性與雄性水虻在量上進(jìn)入“可競(jìng)爭(zhēng)期”；到第6 d時(shí)雌性水虻數(shù)量總體超過雄性水虻，其后每天早中晚9次統(tǒng)計(jì)中雌性比例總體“占上風(fēng)”，在第17 d時(shí)，雄性水虻比例處于劣勢(shì)，到21 d時(shí)水虻群主要以雌性為主，此時(shí)水虻群整體處于末期。圖2

圖2 亮斑角水虻成蟲群雌雄比例變化Fig.2 Change of male-female ratio of adult population of Hermetia illucens

研究表明,亮斑扁角雌蟲水虻重量略高于雄蟲,亮斑扁角水虻雌雄蟲重量隨著羽化后天數(shù)的變化而逐漸下降，且水虻成蟲前期體重下降較快，后4 d體重下降趨緩，因?yàn)樗党上x前期以飛行為主的活動(dòng)耗能較多，其體重下降稍快；亮斑扁角水虻雌蟲重量高于雄蟲且基本貫穿成蟲生命期；亮斑扁角水虻成蟲壽命在試驗(yàn)條件下約為7～9 d，低于周芬等[12]報(bào)道的13～14 d，但與Chelsea D. Miranda等[13]報(bào)道的8 d接近。圖3

圖3 亮斑扁角水虻成蟲重量變化Fig.3 Weight Changes of Adult Hermetia illucens

2.5 亮斑扁角水虻誘產(chǎn)卵菌篩選

研究表明,e1和Y3 2菌發(fā)酵液對(duì)亮斑扁角水虻產(chǎn)卵有較好的引誘效果，其產(chǎn)卵量明顯高于對(duì)照組，e1和Y3 2菌液誘產(chǎn)卵量分別為對(duì)照組的6.26和7.40倍，具有明顯的誘產(chǎn)卵效果。 表2

表2 不同發(fā)酵菌液誘導(dǎo)亮斑扁角水虻產(chǎn)卵量Table 2 Statistical Table of oviposition induced by different fermentation bacteria

2.6 亮斑扁角水虻誘產(chǎn)卵菌鑒定

研究表明,e1及Y3 為2種菌皆為革蘭氏陽性菌，系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果，初步鑒定e1為暹羅芽孢稈菌、Y3為新微球菌屬，且Y3為1種潛在的新菌。表3，圖4～6

表3 亮斑扁角水虻誘產(chǎn)卵菌的革蘭氏染色結(jié)果Table 3 Gram staining results of oviposition-inducing bacteria of Tadpole Leptospira

注：Y、Z分別為e1、Y3革蘭氏染色結(jié)果，AA、AB分別為e1、Y3菌落形態(tài)Note：Y, Z , as e1,Y3 Gram staining respectively, AA,AB as e1,Y3 colony morphology respectively圖4 誘產(chǎn)卵菌革蘭氏染色結(jié)果及形態(tài)Fig.4 The results of Gram staining and colony morphology of oviposition-inducing bacteria

注：標(biāo)尺表示遺傳距離Note：Scale bar indicates the genetic distance圖5 鄰接法分析菌株e1系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.5 Phylogenetic tree of strains e1 based on 16 SRNA constructed by Neighbor-joing method

注：標(biāo)尺表示遺傳距離Note：Scale bar indicates the genetic distance圖6 鄰接法分析菌株Y3系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.6 Phylogenetic tree of strains Y3 based on 16 SRNA constructed by Neighbor-joing method

3 討 論

亮斑扁角水虻憑借其強(qiáng)大的生命力和適應(yīng)性在世界范圍內(nèi)廣泛分布，我國(guó)海南、廣西、廣東、湖北、江蘇、山東、遼寧、河北、四川、云南、貴州、陜西、臺(tái)灣、香港等省份和地區(qū)都有分布[14]，并且其正處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的初期，發(fā)展勢(shì)頭迅猛，前景廣闊，在新疆等西北地區(qū)開展亮斑扁角水虻的研究對(duì)于綜合了解水虻適應(yīng)性從而更好在該地區(qū)開發(fā)利用水虻具有積極意義。

在新疆室內(nèi)條件下養(yǎng)殖亮斑扁角水虻11個(gè)月。經(jīng)過長(zhǎng)期觀察，對(duì)亮斑扁角水虻卵、幼蟲、蛹、成蟲各階段生活習(xí)性、形態(tài)特征、交配方式、產(chǎn)卵規(guī)律做了詳細(xì)記錄和描述。有關(guān)亮斑扁角水虻的交配行為、形態(tài)特征較前人報(bào)道也更為詳盡；亮斑扁角水虻6×104只成蟲群在實(shí)驗(yàn)條件下約保持24 d，說明成蟲群產(chǎn)卵期較長(zhǎng)，另外其每天產(chǎn)卵數(shù)百孔，亮斑扁角水虻可在該地區(qū)世代規(guī)模養(yǎng)殖。

對(duì)亮斑扁角水虻誘產(chǎn)卵菌進(jìn)行了分離篩選，共篩到2株可明顯誘產(chǎn)卵的菌株e1和Y3，其中e1初步鑒定為暹羅芽孢桿菌，其與Bacillusvelezensis(貝萊斯芽孢桿菌)及Bacillusamyloliquefaciens(解淀粉芽孢桿菌)進(jìn)化關(guān)系較近，而楊森等[6]報(bào)道的誘產(chǎn)卵菌EEAM-10B及EEAM-3都與解淀粉芽孢桿菌進(jìn)化關(guān)系較接近；Y3對(duì)亮斑扁角水虻誘產(chǎn)卵效果較好，初步鑒定為節(jié)桿菌屬，而此菌在前人的研究中未見報(bào)道，亮斑扁角水虻誘產(chǎn)卵菌并不局限于少數(shù)幾種菌，為一種潛在的新菌。

4 結(jié) 論

亮斑扁角水虻從卵到幼蟲孵化歷期與其培養(yǎng)基類型、溫度等因素有關(guān)，亮斑扁角水虻在新疆馴化周期有所延長(zhǎng)，但其發(fā)育完好，能夠在該地區(qū)進(jìn)行世代飼養(yǎng)，具有規(guī)模生產(chǎn)和開發(fā)利用潛力；觀察并記錄了其卵、幼蟲、蛹、成蟲及其其生殖器形態(tài)；篩選到對(duì)亮斑扁角水虻雌性成蟲有誘導(dǎo)產(chǎn)卵效果的2株菌e1、Y3，其發(fā)酵液處理組平均產(chǎn)卵量分別為對(duì)照組的6.26和7.40倍，2株菌皆為革蘭氏陽性菌，經(jīng)16S RNA測(cè)序、Eztaxon查找相似序列菌，MEGA7.0構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，鑒定e1為暹羅芽孢桿菌，Y3為節(jié)桿菌屬，且Y3為一種潛在的新菌。