CN104094897B - 草地螟成虫饲养器具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及“草地螟成虫饲养器具，”包括底座、罩子和盖子三部分，其特征在于：所述底座为带有若干个定位装置的平板，所述罩子为透明的、且两端未封闭的空心柱，所述盖子上分布有若干个通孔，所述空心柱的一端可拆式固定连接于定位装置上，另一端由盖子封闭且可拆式固定，所述盖子上的通孔使空心柱内与外界连通。本发明器具实验过程中成虫逐日所产的卵粒多数留在产卵纸上，这不仅便于卵粒的计数，而且非常便于卵粒的保存，因而更容易获得信息量较多的原始数据；饲喂过程和更换产卵纸的过程完全避免了成虫的逃逸，同时提高了实验室空间和资源的利用率，而且在实验重复量较大的时候，本设计的优越性越发彰显。

Description

草地螟成虫饲养器具

技术领域

本发明涉及室内条件下草地螟成虫饲养及生殖相关实验的技术领域，是一种专门用于草地螟成虫或与草地螟成虫个体大小及生殖特征类似的其他昆虫的生殖、寿命和后代孵化率研究或其他需要对成虫单独饲养的一套实验器具。

背景技术

草地螟（LoxostegesticticalisL.）是鳞翅目螟蛾科的一种昆虫，主要分布在北纬36-55°之间的狭长地带，包括北美、东欧和亚洲等地区（Frolov,A.N.,Malysh,Y.M.,Tokarev,Y.S.,2008.BiologicalfeaturesandpopulationdensityforecastsofthebeetwebwormPyraustasticticalisL.(Lepidoptera,Pyraustidae)intheperiodoflowpopulationdensityofthepestinKrasnodarTerritory.EntomolRev88,666-675；Knor,I.B.,Bashev,A.N.,Alekseev,A.A.,Kirov,E.I.,1993.EffectofpopulationdensityonthedynamicsofthebeetwebwormLoxostegesticticalisL.(Lepidoptera:Pyralidae).EntomolRev72,117-124；Pepper,J.H.,1938.Theeffectofcertainclimatefactorsonthedistributionofthebeetwebworm(LoxostegesticticalisL.)inNorthAmerican.Ecology19:,565-571.）。在我国，草地螟主要在华北、东北和西北等10余个省市、自治区发生为害（罗礼智,黄绍哲,江幸福,张蕾,2009.我国2008年草地螟大发生特征及成因分析.植物保护35,27-33.罗礼智,李光博,1993.草地螟的有效积温及其世代区的划分.昆虫学报36,332-339.）。草地螟是一种植食性昆虫，可为害45科250多种植物（罗礼智,黄绍哲,江幸福,张蕾,2009.我国2008年草地螟大发生特征及成因分析.植物保护35,27-33.），但当种群暴发时，幼虫所到之处农作物、牧草和杂草均不能幸免，因此，草地螟不仅严重威胁农牧业生产安全，而且也威胁着当地生态环境稳定和可持续发展。1949年至今已经累计3次26年暴发成灾，并给我国的农牧业生产造成了巨大的经济损失（曾娟,姜玉英,张野,2010.2009年我国草地螟发生特点及原因分析.中国植保导刊.；姜玉英,张跃进,杨宝胜,马苍江,王贺军,冯晓东,王春荣,2009.草地螟2008年越冬虫源分布特点和2009年发生趋势分析.中国植保导刊29,39-41.；罗礼智,黄绍哲,江幸福,张蕾,2009.我国2008年草地螟大发生特征及成因分析.植物保护35,27-33.；罗礼智,李光博,曹雅忠,1996.草地螟第3个猖獗为害周期已经来临.植物保护22,50-51.；罗礼智,屈西锋,2005.我国草地螟2004年危害特点及2005年一代危害趋势分析.植物保护31,69-71.），其中，仅2008年草地螟二代幼虫在全国发生危害面积为1.6亿亩，造成的经济损失超过100亿元（罗礼智,黄绍哲,江幸福,张蕾,2009.我国2008年草地螟大发生特征及成因分析.植物保护35,27-33.）。草地螟在我国北方频繁地暴发成灾，除了与自身较强的生殖能力直接相关外，还与幼虫滞育和成虫迁飞的生物学特性也密不可分。为此，草地螟迁飞、滞育和生殖的生物学研究成为了目前进一步推进草地螟预测预报学科发展的必要理论奠基。无论迁飞还是滞育习性最终都通过影响成虫的生殖来影响草地螟种群的发展动态，因此，提高草地螟生殖生物学研究的方法、技术和理论对于提高草地螟种群迁飞学科和预测预报学科的发展均具有重要的意义。

发明人所在的实验室从上个世纪80年代就开始了草地螟的研究，是国内最早开始草地螟研究的单位之一，其原有的饲养技术及方法目前都处于领先地位。实验室原有的草地螟饲养器具是用老式的幻灯机胶片自制的，即将A4大小的透明PET片材两端粘合形成两端均未封闭的圆筒状，称为罩子，罩子高21cm，直径约9cm（依据粘合情况而定）。使用前需要将罩子的一端放上尼龙纱网并用橡皮筋固定而封口，另一端竖直立于培养皿（直径10cm）内，在培养皿内再放入盛有浸润了10%葡萄糖溶液的脱脂棉块的小塑料培养皿（直径3.5cm），最后将草地螟成虫转移到罩子内，成虫的逐日饲喂需要掀开罩子更换或补充葡萄糖溶液。

在室内饲养的条件下，草地螟成虫对产卵场所没有特殊的选择性，实验过程中成虫的卵块或卵粒可以产在成虫饲养器皿内的任何地方，这种产卵特性增加了卵量和卵孵化率数据获得的难度。用实验室原有的草地螟饲养器具获得卵孵化率这一数据，往往需要连同草地螟饲养器具一起保存，不仅浪费大量的实验室空间，而且后期计算卵的孵化数也因为需要沿着罩子外壁反复旋转着逐一标记而极不方便，尤其当实验处理的样本量较大时这些数据的获得过程变得非常的浩繁，因此，实验工作者往往选择将卵的孵化率这个重要的生殖数据舍弃（孔海龙，2010.幼虫密度对草地螟生长发育、迁飞行为、防御能力及食物利用率的影响[博士学位论文].武汉:华中农业大学.；王凯，2010.草地螟的生殖行为和能力及其在不同环境生理条件下的变异[硕士学位论文].武汉:华中农业大学.），实验数据的缺失影响了草地螟生殖特征研究的系统性和完整性。另外，在使用原有的饲养器具条件下成虫逐日产卵量数据的收集多采用对罩子内壁上的卵粒一边计数一边擦灭的方法，这样做导致一方面一旦计数出现错误不能复查，另一方面计数后的卵粒无法用于观察卵的孵化率或实验室基础种群的繁殖，也造成了实验资源的极大浪费。

原有的草地螟成虫饲养器具及相应实验方法除了影响实验数据的系统性和造成实验资料的浪费外，还严重制约着实验通量的增加。昆虫的生长、发育和繁殖受温、湿度和光照条件的严格制约，目前，室内实验中普遍采用人工气候箱来控制昆虫需要的温、湿度和光照条件。但是，人工气候箱因为其空间的限制往往制约着室内实验的通量，尤其当实验处理所需要的样本量较大时这种矛盾显得更加突出，很多实验室因为空间和资金的限制不可能采购足够数量的人工气候箱而无法满足实验需要。在生命科学技术高速发展的今天，尽管大大小小的生物学新技术不断的涌现，而昆虫的饲养技术仍然没有因此而解脱各种瓶颈限制。我国有记录的草地螟的室内研究最早开始于20世纪八十年代（孙先荣,鲁光球,1988.草地螟幼虫食量测定.内蒙古农业科技.；魏倩,赵晓丽,杜俊岭,崔万里,孙明江,1987.草地螟成虫生殖力与温湿度关系的研究.中国植保导刊.），而专门针对草地螟成虫的饲养器具及方法的研究至今未见到报道。为了提高草地螟成虫的饲养效率、减少科研工作者们繁重的工作强度，作者针对草地螟成虫的特性研究设计了一套草地螟成虫的饲养器具和并探索了出了相应的配套使用方法。

发明内容

针对上述领域中的缺陷，本发明提供一种草地螟成虫饲养器具，其主要优点是获得实验数据信息量大、节约空间、高效和操作简便。

草地螟成虫饲养器具，包括底座、罩子和盖子三部分，其特征在于：所述底座为带有若干个定位装置的平板，所述罩子为透明的、且两端未封闭的空心柱，所述盖子上分布有若干个通孔，所述空心柱的一端可拆式固定连接于定位装置上，另一端由盖子封闭且可拆式固定，所述盖子上的通孔使空心柱内与外界连通。

所述通孔上方放置有浸润了葡萄糖水或蜂蜜水的脱脂棉块。

所述罩子内壁贴壁放置有能与内壁分离的透明纸。

所述定位装置为凸起的柱体或凹槽，所述凸起的柱体或凹槽可以与空心柱的一端卡接固定。

所述凸起的柱体的上表面或凹槽内表面有可取出的纸片。

所述平板上方还固定有一与平板相互平行的限位板，所述限位板上开设有若干个限位孔，所述罩子穿过限位孔垂直与凸起的柱体或凹槽卡接。

所述罩子为透明有机玻璃管，所述凸起的柱体或凹槽其横截面形状为圆形，所述限位孔为圆形。

所述透明纸为长方形的硫酸纸，卷成筒状后衬于罩子内壁，所述纸片为滤纸片。

所述平板与限位板透明且大小相同，两者的相对的两个短侧边通过竖直的侧板固定相连。

所述盖子为底部带孔的透明的圆形表面皿，倒扣在空心柱的另一端，所述脱脂棉块上方有倒扣着的塑料培养皿。

本发明的草地螟成虫饲养器具包括三部分，底座、罩子和盖子，在盖子的顶部需要放置浸润了葡萄糖水或蜂蜜水的脱脂棉块用以成虫取食。将雌雄配对的草地螟放入罩子内，每天早上查看是否有产卵，如果产卵，可以更换罩子，罩子壁上的卵粒可以计数，如果没有产卵，则在脱脂棉块上加滴食物。成虫通过罩子上方盖子上的通孔取食。定位装置可以是各种类型的，其目的是将罩子垂直固定于底座。

如果需要卵孵化率的计算，则可以加上透明纸和/或者纸片，如果有产卵，只要更换内壁的透明纸和定位装置上的纸片即可。

定位装置，最简单的方式就是凸起的柱体或凹槽，能与罩子的一端卡接，为使罩子固定的更稳固，可以在平板上方，再加一块限位板，通过两个平行的板，使罩子稳固不倾倒。

罩子可以采用实验室的透明的有机玻璃管来替代，平板和限位板采用透明的有机玻璃材质，盖子为底部带孔的透明圆形孔盖，脱脂棉块上方可以加一遮盖物，防止营养液蒸发过快，形状不限，可以采用塑料培养皿。

本发明用于草地螟成虫饲养器具的饲养或实验，与原来的器具相比主要解决了四个方面的问题：

首先，实验过程中更容易获得信息量较多的原始数据。采用本发明及相应的日产卵数据搜集方法成虫逐日所产的卵粒多数留在产卵纸上，这不仅便于卵粒的计数，而且非常便于卵粒的保存，所保存的卵粒也使孵化率这个对草地螟生殖而言非常重要的原始数据的获得顺理成章，因而更容易获得信息量较多的原始数据。这对于以往实验中，实验者因一边计数一边擦掉罩子上的卵粒而导致卵量计数出错无法校正和无法获得孵化率数据的状况更具优越性。

其次，减少了成虫的逃逸概率。在室内饲养条件下草地螟成虫仍然十分活跃，实验过程中经常有成虫逃逸，找回逃逸的成虫并重新放入罩子中往往耗时较多，且很多情况下成虫很难找到，因此而导致数据的丢失时有发生。采用本发明再结合作者已经探索出的方法，饲喂过程完全避免了成虫的逃逸，而更换产卵纸的过程也因操作中成虫始终处于一个封闭的环境中，而有效地降低了成虫的逃逸概率。

再次，提高了实验室空间和资源的利用率。与原有的草地螟饲养罩子相比，采用本发明不仅对草地螟成虫的产卵前期、产卵量、交配次数、交配率和雌雄寿命等指标均没有负面影响（表1）（具体统计分析结果见表2），而且将人工气候箱中每层最多放置的草地螟成虫数由9对提高到现在的36对（单对单罩实验），一个人工气候箱中可以放置的层数由原来的4层提高到现在的5-6层，这表明在样本量相同的情况下新发明对人工气候箱空间的利用率提高了4-5倍。

最后，存取效率提高了6倍。采用原有的草地螟成虫饲养罩，实验者单手每次只能存取一个罩子，而且罩子因材质轻而极易倾倒。该发明中草地螟成虫饲养罩为6联体的，实验者单手每次可以存取6个罩子，且罩子由底座上的凹槽和固定孔固定而不会倾倒。在实验重复量较大的时候，本设计的优越性越发彰显。

附图说明

图1本发明整体结构主视示意图，

图2本发明整体结构俯视示意图，

图3本发明底座主剖视示意图，

图4本发明盖子主剖视示视图，

图5本发明盖子俯视图，

图6本发明罩子立体示意图，

图7本发明塑料培养皿主剖视示意图，

图中各标号列示如下：

1—塑料培养皿，2—盖子，3—取食孔，4—罩子，5—底座，6—凹槽，7—限位孔，8—平板，9—限位板，10—侧板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图所示，本发明的主件可以分为盖子2、罩子4和底座5三部分，实验过程中与主件配套使用的附件还包括脱脂棉块、产卵纸和滤纸片，附件部分图中没有显示。

底座

底座5采用透明有机玻璃材质，外观为分作上下两层的长方形架子，长19.6cm，宽13.4cm，高度4cm。底层平板8有孔径大小相同的圆形凹槽6排列为2行3列，凹槽6的中心与上层限位板9上圆形限位孔7的中心垂直，凹槽6是防止插入底座平板8的每个罩子4倾倒的第一道屏障，每个凹槽6的直径为5.2cm，凹槽6的深度为0.2cm，如果实验设计中需要分析草地螟成虫的卵量，则需要在凹槽6底部衬垫滤纸片（直径5cm）用以收集成虫卵量的数据；上层限位板9为与底层相同形状和大小的一层有机玻璃板，在与下层的每个凹槽6中心垂直的上方也各有一个直径5.2cm的圆孔，称为限位孔7，是防止置入底座的罩子4倾倒的第二道屏障，每层相邻两个圆孔的圆心之间的距离为6.2cm；上下两层之间有与其垂直的两块有机玻璃板即侧板10连接。

罩子

罩子4外观为透明的有机玻璃管，外径5cm，高12.5cm。罩子两端均未封闭，无极性区分，因此在使用的过程中可以任何一端插入底座的凹槽6，再加上限位孔7的限制作用避免了罩子4的侧倒。如果实验不需要收集成虫的卵量这一数据，罩子的这种材质对观察成虫的行为带来了极大方便。当实验需收集成虫产卵量数据时，只需要在成虫开始产卵后以产卵纸（12.5cm×15cm的透明的硫酸纸，未视出）紧贴罩子4内壁衬入罩子4，每日更换产卵纸并计数卵粒数量即可。

盖子

盖子2的外观为底部带孔的透明圆形表面皿，直径5.5cm，高0.5cm，盖顶壁厚度0.2cm，盖顶均匀分布着25个圆形通孔（5行×5列），称为取食孔3，孔径为0.3cm；在盖子2顶端外侧倒扣直径3.5cm的塑料培养皿1防止饲喂成虫的溶液水分蒸发。在实验的过程中需要将浸润了葡萄糖溶液或蜂蜜溶液脱脂棉块（未视出）（2.5cm×2.5cm×0.5cm）放置在塑料培养皿1下用以成虫的孔虹吸式取食，每日只需要掀开塑料培养皿1更换或补充脱脂棉中的溶液即可，避免了更换食物过程中因成虫逃逸而导致的数据丢失。

本发明主要适用于观测草地螟单对成虫的生殖及其他行为的研究，为了详细说明利用该发明的具体实施方式，以草地螟成虫单雌卵量数据的收集为例说明，过程主要分为如下三个部分：

1.初羽化成虫的配对入饲养器具。

当草地螟成虫羽化后，先将每头成虫用指形管暂时单独分装，并将雌雄个体区别开。然后，将成虫按照一雌一雄配对放入饲养器具。具体操作按照以下步骤：先将器具底座的六个凹槽6底部分别衬垫滤纸片，并将产卵纸卷成高12.5cm的圆筒紧贴罩子4内贴壁衬入，然后，在衬有产卵纸的罩子一端加盖盖子2，左手食指按压孔盖后将罩子4水平拿起，罩子有盖子2的一端朝向有光源的方向，然后将草地螟成虫一雌一雄分别从指形管转移到罩子4中，这个过程主要利用了成虫的趋光性，避免了成虫的逃逸。之后，保持有盖子2的一端向上将罩子4轻轻从水平位转动至垂直位后穿过限定板9上的限位孔7再插入平板8的凹槽6内。最后，在盖子2顶部中央放入浸润了10%葡萄糖溶液的脱脂棉块，再用塑料培养皿1倒扣在脱脂棉块上。其他配对成虫操作重复上述步骤，直到所有成虫配对完毕，配对完毕后在限位孔7的外侧边缘填写相应的成虫编号。

2.更换产卵纸及其他。

将配对完成的草地螟成虫放入人工气候箱中，将人工气候箱的环境调节为21℃，70%的相对湿度。之后的每天早上逐一检查每对成虫的产卵情况，若没有产卵则只需掀开塑料培养皿1用滴管分别在脱脂棉块上滴入适量的10%的葡萄糖溶液即可；若成虫开始产卵则需要更换产卵纸等。更换的具体步骤如下：将罩子4提离底座5后倾斜，从未加盖子2的一端缓慢抽出产卵纸，在产卵纸上填写该对成虫的编号，如果盖子2和滤纸片上也有卵粒则需要计数这些卵粒后记录在产卵纸上。此时，盖子2的更换过程也需要避免成虫的逃逸。可以先将罩子4另一端也用新的盖子2盖上，然后将罩子4翻转180°使盖旧盖子2的一端向下，罩子4中的成虫也因向上飞行或爬动而转移到罩子4另一端，此时再撤去旧的盖子2。滤纸片的更换过程不影响成虫直接更换即可。之后，将新的产卵纸卷成筒状并将一端垂直放入底座的凹槽6中并保持与新的滤纸片之间无空隙，然后将加盖有新盖子2的罩子4从产卵纸的另一端开始垂直慢慢放下，整个过程应该避免罩子4中的草地螟成虫被产卵纸和罩子壁夹住。最后，将旧盖子2的脱脂棉块和塑料培养皿1转移到新的盖子2上，并在脱脂棉块上滴加葡萄糖溶液。逐一重复上述的操作步骤，完成其他需要更换产卵纸的罩子4。

3.卵粒的计数。

将当天所有产卵成虫按步骤2的操作都结束后，将带有卵粒的产卵纸展开，如果卵粒较多可以将产卵纸用铅笔分区后再计数，纸面上的卵粒数与已经标记的滤纸片和盖子2上的卵粒数的和就是该成虫当天的产卵量。纸面上保留的卵粒可以用以孵化率的观察，如果实验不需要这个数据，则可直接用于实验室基础种群的繁殖。

表1不同饲养器具对草地螟成虫生殖特征的影响

*除了交配率采用Pearson's卡方检验外，其他指标的统计分析均采用独立样本的T测验方法，表中数据第一行为平均值±标准误，第二行为样本量。

表2本发明和旧器具对草地螟成虫生殖特征影响比较的统计结果

与原有的草地螟饲养罩子相比，采用本发明不仅对草地螟成虫的生殖指标没有负面影响（表1）（具体统计分析结果见表2），而且提高了实验中原始数据的信息获取量和实验资源的利用率，在此基础上还减少了操作中成虫的逃逸概率并使存取效率提高了6倍，在空间利用方面使人工气候箱的利用率整体提高了4-5倍。

Claims (8)

1.草地螟成虫饲养器具，包括底座、罩子和盖子三部分，其特征在于：所述底座为带有若干个定位装置的平板，所述罩子为透明的、且两端未封闭的空心柱，所述盖子上分布有若干个通孔，所述空心柱的一端可拆式固定连接于定位装置上，另一端由盖子封闭且可拆式固定，所述盖子上的通孔使空心柱内与外界连通；

所述通孔上方放置有浸润了葡萄糖水或蜂蜜水的脱脂棉块；

所述罩子内壁贴壁放置有能与内壁分离的透明纸。

2.根据权利要求1所述的草地螟成虫饲养器具，所述定位装置为凸起的柱体或凹槽，所述凸起的柱体或凹槽可以与空心柱的一端卡接固定。

3.根据权利要求2所述的草地螟成虫饲养器具，所述凸起的柱体的上表面或凹槽内表面有可取出的纸片。

4.根据权利要求3所述的草地螟成虫饲养器具，所述平板上方还固定有一与平板相互平行的限位板，所述限位板上开设有若干个限位孔，所述罩子穿过限位孔垂直与凸起的柱体或凹槽卡接。

5.根据权利要求4所述的草地螟成虫饲养器具，所述罩子为透明有机玻璃管，所述凸起的柱体或凹槽其横截面形状为圆形，所述限位孔为圆形。

6.根据权利要求5所述的草地螟成虫饲养器具，所述透明纸为长方形的硫酸纸，卷成筒状后衬于罩子内壁，所述纸片为滤纸片。

7.根据权利要求6所述的草地螟成虫饲养器具，所述平板与限位板透明且大小相同，两者的相对的两个短侧边通过竖直的侧板固定相连。

8.根据权利要求4所述的草地螟成虫饲养器具，所述盖子为底部带孔的透明的圆形表面皿，倒扣在空心柱的另一端，所述脱脂棉块上方有倒扣着的塑料培养皿。