（农业昆虫与害虫防治专业论文）供水系统花翅摇蚊的防治方法及对摇蚊分子分类的初步研究.pdf

中国农业大学硕士学位论文 摘要 摘要 本文首次在城市供水系统研究了花翅摇蚊的室内饲养，并且从物理防治、化学防治、生物防 治不同角度研究了花翅摇蚊的防治措施。并针对深圳地区摇蚊种类的多样性和形态相似性，利用 分子生物学方法对摇蚊种类进行了初步分类。主要实验结果如下： 1 花翅摇蚊的最佳饲养条件为饲养空间不小于3 m 3 ，虫口密度不大于3 0 0 0 头m 3 ，流水饲养， 流速为1 0 0 m l 分钟；温度控制在2 7 c ，相对湿度控制在8 5 以上，光照时间为1 6 小时；人工投 加饲料。 2 通过三种灯光对摇蚊的驱蚊效果进行比较，得出光强超过3 0 0 1 u x 、光源选择4 0 0 w 橘黄色 探照灯较为合适，布设间距5 8 m 。该光源较其它光源光束集中，穿透力强，试验结果也最好。 3 在使用二氧化氯、过氧化氢、液氯、臭氧几种化学试剂防治摇蚊的试验中，现场发现二 氧化氯的投加量低，效果良好，且二氧化氯是一种新型的高效消毒剂，不形成三氯甲烷等致癌性 消毒副产物，应用前景广阔。 4 在供水系统中首次引入生物$ 1 j n 米防治红虫，建立了利用b t i 粉剂防治红虫的标准化方 法。 5 尝试了对摇蚊分子分类的研究，通过对4 个不同种类摇蚊的d n a 提取、p c r 扩增和酶切分 析，总结出摇蚊分子分类的条件和方法。 关键词：花翅摇蚊，饲养，防治，分子分类 中国农业大学硕j ：学位论文 a b s t r b c t a b s t r a c t t h eb i o l o g i c a la n de c o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fc h i y o n o m u sk i i e n s i st o k u n a g a ，a l li m p o r t a n t i n s e c tp e s ti nm u n i c i p a lw a t e rs u p p l ys y s t e mw e r es t u d i e d b e s i d e st h e s eac l a s s i f i c a t i o nb a s e d o n t h e m o r p h o l o g i c a la n dm o l e c u l a rb i o l o g i c a lc h a r a c t e r s o fc h i r o n o m u ss p e c i e sw e r ec a r r i e do ni n s h e n z h e n s o u t ho f c h i n a a l lo f t h e s es t u d i e sh a v el a i dab a s i cf o u n d a t i o nf o rt h ei p mo f l r o l l o l l l o s k i i e n s i s t h em a i nr e s u l t sa r ea sf 0 1 l o w s ： 1 t h eo p t i m u mr e a r i n gr o o mo fc h i r o n o m a ss h o u l db e n ol e s st h a n3 m 3 ，t h ep o p u l a t i o nd e n s i t y s h o u l db en om o r et h a n3 0 0 0h e a d s m ，t h ev e l o c i t yo f t h er u n n i n gw a t e rs h o u l db e1 0 0 m l m i n ；t h e t e m p e r a t u r es h o u l db e2 7 ( 3 ，t h er e l a t i v eh u m i d i t ys h o u l db eo v e r 协8 5 ，t h ei l l u m i n a t i o nt i m ew a s 】6 h a n dt h ea r t i f i c a ld i e t ss h o u l db el i s e d 2 t h er e p e l l i n ge f f e c t sc h i r o n o m u sw e r ec o m p a r e db yt h r e ek i n d so f l a m p l i g h t s t h er e s u l t ss h o w e d t h a tt h ei l l u m i n a t i o ni n t e n s i t ys h o u l db em o r et h a n3 0 0 1 u x ，t h eo p t i m u mc h o i c eo fi l l u m i n a t o rw a s 4 0 0 wo r a n g es e a r c h l i g h t t h ed i s t a n c ew a s5 8m t h e s ei l l u m i n a t o r sw e r ew e l lc o n c e n t r a t e da n d p e n e t r a b l e 3 s e v e r a lc h e m i c a lr e a g e n t ss u c ha sc h l o r i n ed i o x i d e ，h y d r o g e np e r o x i d e ，c h l o r i n e ，a n do z o n ew e r eu s e d i nt h ee x p e r i m e n t t h eb e s tc h e m i c a la m o n gt h e mw a sc h l o r i n ed i o x i d e t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h e d o s a g eo fc f i l o r i n ed i o x i d e w a sl o ww i t h g o o de f f e c t s ，a n dc h l o r i n ed i o x i d ew a san e w d i s i n f e c t o r , w i t h o u tt h ec a r c i n o g e n i cs u b s t a n c e ss u c ha st h r i e h l o r o m e t h a n e 4 t h ei n s e c tw a sc o n t r o l l e d b yb i o l o g i c a lr e a g e n t si nm u n i c i p a lw a t e rs u p p l ys y s t e mf o rt h ef i r s tt i m e t h es t a n d a r dm e t h o do f u s i n g b t iw a se s t a b l i s h e d ， 5 c h b 口n o m u sw a sg i v e nac l a s s i f i c a t i o nb ym o l e c u l a rc l a s s i f i c a t i o n t h et o t a ld n aw a se x t r a c t e d f r o mf o u rd i f f e r e n ts p e c i e so f c h i r o n o m u sa n du s e da st e m p l a t et oa m p l i f yt h e 】8 sr r n ai t s lb yp c r a n dt h e nt h e1 8 sr r n aw a sa n a l y s z e db ye n z y m e t h em e t h o da n dc o n d i t i o no f m o l e c u l a rc l a s s i f i c a t i o n o f i r o n o m u sw a ss u m m z r i z e d k e y w o r d s ：c h i r o n o m u s ，r e a r i n g , c o n t r o l ，m o l e c u l a rc l a s s i f i c a t i o n 1 i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名：西汐晕 时间：妒岁年，月, 7 h 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：旬汐导 时间： 沙上年6 月f 7 日 导师签名： 黟1 时间：加雪年石月厂7 日 第一章前言 随着我国经济建设的不断发展，人k 生活水平的不断提高，城市化进程加快，水质污染日趋 严重，水体富营养化，给一些耐污陆极强的水生昆虫提供了人量的繁殖场所，突山表现为红虫污 染i ”。红虫即摇蚊的幼虫繁殖速度根快，在南方一年可发生8 1 0 个世代，湍度越高繁殖越快。 资料表明，摇蚊不仅在复日的甲晨和傍晚骚扰公同、宾馆等公共场所 5 】，同时还能引起人类的过 敏性反施1 6 】。红虫能够随着自来水进入h j 户，影响感观指标f 1 9 1 ，也可能携带病胤凶，给人类健康 带米危害，而且直接影响城市饮用水水质的提高。2 0 世纪7 0 年代，英国、天国等国家相继发七 了城市饮州水系统红虫污染事f 1 1 2 9 1 ，我国近年米，各白米水公司接到关丁红虫的投诉也是1 i 断发生。深圳水务集团近年来先后承担了深圳水务局科研项目“f j 来水红虫控制技术研究”、国 家8 6 3 攻关项目于课题“红虫灭活与去除技术研究”，在红虫防治方面取得了一定的进展，但是 由于难以人苗饲养山整齐的供实验h j 虫，所以往生物和化学防治方面研究的还是不够深入，冈此 红虫的饲养问题至关重要。关丁红虫饲葬方面也订一些报导，但都是住室外并爿作为鱼类饵料米 使州的，爿不适合科研上使川。为了研究摇蚊的发生规律、防治措施千摇蚊分类等p “作者进行 了本文的研究。 花翅摇蚊( c h i r o n o m u sk j j e n s i st o k u n a g a ) 隶属丁双翅目摇蚊科( c h i r o n o m i d a e ) ，摇蚊 弧科( c h i r o n o m i l q a e ) ，摇蚊属( c h i r o n o m u s ) 1 8 1 ，该虫最早由t o k u n a g a 报道，该种在日本k a n t o 的两部地区分布普遍，欧美等国家也曾有过摇蚊的报道，但是有关花翅摇蚊的报道国外仍非常少。 我国摇蚊分布也是比较普遍，在广东、四川、云南、浙江各省均有分布( 干新华，t 9 9 6 ) ，口前 研究主要以分类为主，从防治角度专业研究花翅摇蚊还术见报道。 1 1 花翅摇蚊形态特征 雄虫：如幽1 ，体k4 - 6 r a m ，褐色胸部背板、腹部背 板及足1 ，上具棕色色斑。触角羽毛状，1 2 竹。胸部盾片黄 褐色，小盾片棕黄色。背板上具黄棕色纵色条。平衡棒淡黄 色。翅长约2 9 r a m 翅膜上具许多灰色色斑，一个位丁r ( 4 + 5 ) 和m 脉之问，一个位于m 和c u ( 1 ) 脉之间，另 一个位丁c u ( 1 ) 和c u ( 2 ) 脉之间。此外在c u 脉与翅后 缘问有3 个色斑，并且与翅后缘极靠近。翅上具色斑是该种 图1 1 花翅摇蚊 | i 同丁摇蚁属其它种类的一个重要分类特征。前足i 跗。 与前足腔竹的长= 度比为1 7 6 ，前足v 跗 钳的比变约为前足胫盯比宦的0 3 倍。前、中、雨足胫竹及i 跗1 ，上生仃许多比毛，时足i 跗节 e 的最k = 毛的k 度达到该1 ，直径的5 4 倍。外生殖器的肛突中部较两端细，j ：跗器端部细长，边 缘裸露并微微向内弯曲。r 跗器较长。瞄变超过肛突的端部，末端稍膨胀，上生有约2 0 丰 反曲 的妖毛。尾片上贝许多k 的端毛，艮度超过尾片端部直释的两倍。 雌虫：体稍小，体长4 - 6 r a m 趔比2 8 r a m 。触角6h ，慨状。胸部、腹部及足的颜色与雄虫 相似，翅膜祠l 雄虫一样，具汁多灰色色斑。 卵：长椭圆形，左右对称。卵径0 2 8 03 2 x 01 3 o1 6 m m ，钝端为卵的前部，锐端为卵的 后部。许多卵粒呈螺旋状排列，外包裹透明胶状物质，形成卵块。卵块圆柱状、透明，可以清楚 地观察到内部的卵粒排列结构。卵块一般产枉离水面卜超过5 m m 处，以卵块的基部阳着于水沟 壁、容器壁及水面的水草或石块等附着物上，以端部2 3 飘浮丁水面。 幼虫：如图2 ，圆柱状。体色随龄期增加由浅变深，从 初孵化的淡茶色或接近无色变为高龄幼虫的深粉红色。初孵 幼虫体长平均为05 5 m m ，经过3 次蜕皮，体长最长可达 1 3 m m 。幼虫头部卵圆形，左右两侧具眼点2 对，前方有一 对具两个关节的触角。体节共1 2 节，前3 节为胸节，后9 节为腹节。在第7 腹节上具一对指状侧鳃，长度约为该盼直 径的2 倍。第9 腹节具肛鳃2 对，后原足l 对，肛鳃长度约 为后原足的l 2 。 图12 花趔摇蚊幼虫 蛹：圆柱状，但头部明显宽于腹部。体长4 - 6 m m ，黑褐色。体节1 1 节，胸部2 、3 节膨大融 合。胸部具一对白色的毛状呼吸器官，第8 腹节具1 对尾侧片，尾侧片i 各有一鞭状端距，端距 结构简单，端部偶尔分为两支，端距的形态结构是蛹的一个重要分类特征。老熟幼虫化蛹前，体 & 缩短，体壳自头胸部背侧裂开，前端出现羽毛状呼吸器官，腹部较幼虫变得扁平。随着身体不 断颤动，开始蜕皮。蜕皮后虫体由粉红色变为红褐色，腹部弯曲，形成体长4 _ 6 m m 的蛹。蛹脱 离巢穴，由水底至水面夺断来【旦j 游动，12 _ 2 4 小时即可羽化为成虫。 1 2 花翅摇蚊生活习性及年生活史 摇蚊与普通蚊不同，对人体无害，不叮人”。一般在日出和日落前后，成群飞行，形成蚊柱， 飞群大部分由雄蚊构成，此时也是雌雄蚊交配和产卵的高峰时段。摇蚊产的卵块遇到水后立即膨 胀，5 - 2 0 分钟后胀大5 - 6 倍，达到1 2 1 8 m m ，每个卵块的卵粒数为3 0 0 - 1 2 0 0 个不等。f 1 1 2 天左右 时间，卵就孵化出幼虫在水温1 8 - 2 7 情况f 成长到化蛹需要2 4 - 2 7 天，但在深圳地区的培养 舰察，最快只需1 5 天左右。 红虫在深圳地区一年可以发生8 - 1 0 代( 包括越冬代) ，6 - 1 0 月间各个世代所经历的时间标准 差比较小，摇蚊发育较整齐成虫羽化集中。另外，各世代历期随水温和气温的增加而缩短，6 - 1 0 月份深圳地区平均水温和气温分别为2 78o c 丰n2 83 c ，该温度非常适合摇蚊生长繁殖。1 1 月份至 3 月份，平均水温和气温都低于2 2 。c ，甚至更低，摇蚊不再发生大量羽化，而以幼虫越冬。 1 3 分子分类学的发展及p c r 技术 在过去的二十年中，生物分类学发生了很大变化。虽然传统的分类乃- 法还占据着主导地位， 但是分子水平的资料与支序、数值分析方法已被应用于很多类群的分类1 = 作。与此同时，分子分 类学作为一个新兴的学科也逐渐发展起来。 分子分类学是揭示物种在分子水半上所反映出来的特有矛盾的新学科。它方面在分子水平 2 中国农业大学硕士学位论文 第一章前言 上提供分类学特征，以弥补形态分类的不足；另一方面还研究物种的系统发育在分子水平上所反 映出的规律性【2 4 j 。它的主要研究对象是生物大分子，如核酸、蛋白质等的一维线性结构。一般来 说，这些大分子中的氨基酸或核苷酸排列顺序所差异的数目，是与传统分类所划分的有机体类群 的疏远情况密切平行的。从而这种分类方法被认为具有广泛的可靠性。以分子数据为依据构建的 分子树可精确地反映物种间或群体间在进化过程中发生的极微小地遗传变异，而且借助化石提供 的大分子类群的分化年代能定量地估计出物种间或群体间的分化年代。这将人人摊动系统发育地 研究 2 6 1 。 分子分类具有很多优点。对于系统发育研究来说，分子数据( m o l e c u l a rd a t a ) 要比形态学 特征更为有效。这主要表现在：分子数据的范围大，一个生物所有的可遗传信息均包括在d n a 之 中，其所能提供的信息远大于形态学特征：而由于基因组的不同部分的变化速度差异及其多样性， 分子数据可提供由现实直至地球生命起源的系统发育记录；要使特征比较在重建系统发育时被利 用，它必须表现出可遗传的变化。在利用形态学特征时，必须区分可遗传的特征和环境对生物的 表现型的影响邮j 。而在分子数据中不存在这一问题；趋同进化所导致的性状育时难以与垂直遗传 的性状相区分，而这一问题在分子分类中不很严重。因为从理论上说，两个物种各自独立地产生 足够艮的段相同的d n a 序列几乎是不可能的1 2 2 。 2 0 世纪7 0 年代中期迅速崛起的分子生物学技术为研究物种间进化与系统发育的关系提供了 极大的方便。d n a 杂交、d n a 指纹、d n a 序列测定及一系列的d n a 多态性分析方法( r f l p s ， p c r ，r a p d ，r a p d p c r 等) 很快被广泛应片j 于动物、植物以及微生物等的分类中【2 5 】。特别是动物线 粒体d n a ( m t d n a ) 为群体遗传学研究的理想遗传标记( a r i s ee ta 1 1 9 8 7 ；h a r r is o n ，1 9 8 9 ) ，有 关的研究取得了许多令人振奋的成果。 m u l l i s 等于1 9 8 5 1 9 8 7 年发展了聚合酶链式反应( p o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o i l ，p c r ) 。其 实质是体外酶促合成特异性d n a 片断又称无细胞分子克隆系统。它利用两种特定序列的引物和耐 高温的t a qd n a 多聚酶扩增两个序列之间的d n a 片断。由于p c r 技术可以使d n a 片断成千上万 的扩增，扩增到足以供实验人员方便进行检测与分析的数量，而且产物专一性强不需要特殊纯化。 p c r 产物可通过琼脂糖凝胶电泳或聚丙稀酰胺凝胶电泳检测，前者最为常用通过电泳可以判断 扩增产物的大小。这种高速、商效、优质和全部自动化的优点使得p c r 技术在短短几年内在分子 生物学各个领域迅速得到广泛应用，包括用于基因多态性的检测。例如2 0 世纪9 0 年代发展起来 的r a p d 技术和a f l p 技术。 1 4 摇蚊产生的原因 自来水产生红虫的原因有多方面，其中最主要的原因有以下几个：1 、饮用水源水质污染问 题；2 、二次水箱管理问题；3 、水厂工艺及管理问题：4 、供水管网问题 1 4 i 水源水质问题 深圳水库和西丽水库均发现有红虫卵块， 深圳水库虽在近年来逐步加强环境保护措施， 说明均有一定程度的污染。深圳特区的最主要水源 但从红虫、藻类等生物指标和“三氨”、c o d ( 溶解 中国农业大学硕士学位论文 第一章前言 氧) 等化学指标可判断，深圳水库水质仍处在微一中污染状态，而西丽水库水质则处于微污染状 态。事实上，使用深圳水库水源的居民区较多发现红虫，而使用西丽水库水源的南山、蛇口居民 区则较少发现红虫。说明水源水质的污染程度是发生红虫的一个主要原因。 1 4 2 二次水箱问题 人多数红虫投诉都涉及二次水箱的水质二次污染问题，在目前使用的二次水箱中，绝大多数 存在管理上及设计上的漏洞，主要是：( 1 ) 水箱长期没清洗消毒或清洗不规范，使污泥、蚊虫日 积月累。( 2 ) 水箱“三孔”一人孔、气孔、溢流孔没盖好，也没采用隔离保护措施。( 3 ) 水箱里 有不必要构筑物如隔离墙等，成为污染场所，排空管、进出水管位置不规范等。 受污染的二次水箱给红虫繁殖提供了一个适宜的环境，一般水箱水的余氯都较低，水箱里阴 暗和潮湿的环境使红虫能在里面形成个又一个世代循环。所以一旦水箱飞进摇蚊或从管网水流 进红虫或虫卵，哪怕数量极少，由于缺乏清洗消毒，这极少的摇蚊或红虫就会在此适宜的环境不 断繁殖，以致数量高速增多，引起恼人的红虫现象。 14 3 水厂工艺及管理问题 目前深圳特区内净水厂工艺主要使用如r 方式： 加混凝剂、石灰 加氯 上上 原水- 沉淀池卜滤池清水池用户 t 土池 原水经此种工艺处理后，出厂水水质均能达到国家饮用水卫生标准，但对于某些污染物质如 氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐及藻类等仍不能大幅度降低或彻底清除。所以工艺上的相对落后导致出 厂水质存在着提供给红虫生长合适环境的可能。 另一方面，水厂在各个工艺环节的管理上可能存在疏漏，主要有以下三个方面： ( 一) 由于水厂大部分建筑物均为敞开式，在繁殖季节若卫生工作踞不上，摇蚊有可能在 沉淀池、滤池等有水建筑物池壁产卵。 ( 二) 摇蚊卵粒长约3 0 0um 卵径约1 0 0um ，卵块长约1 0 2 5 m m ，宽度大于5 - l o m m ，刚孵出 的幼虫，长度约6 0 0 7 0 0hm ，宽约1 0 0um 。而滤池滤头上的滤缝宽为0 卜0 2 m m ，理论上红虫及 卵块( 很难有单个卵独立存在) 是穿不过滤料层及滤头的。但随着使用期延长，某些滤池滤板等 地方破损就可能导致刚孵出的幼小红虫或虫卵在滤池反冲洗时穿过滤池进入滤后水再流进清水 池。 ( 三) 水厂的清水池一般有透气孔、溢流孔，这些与外界相通的气孔若没管理好，很容易让 摇蚊等昆虫侵入，使它们在清水池滋生繁殖。近年在某些水厂清水池己发现有摇蚊存在就是实例。 事实上，北京，上海等地曾出现的自来水红虫问题，经当时专家研究证实，均为净水厂清水池等 4 腻_ + 构筑物滋生摇蚊而导致的，而最根本原因是净水厂的水源水已严重污染并产生大量摇蚊引起。 1 4 4 管网问题 供水管网的老化、爆裂导致暗漏从而外界污水污染管网，也会导致红虫的滋生。深圳市输配 水管网建设先后不一，管材有别，局部地区旧管锈蚀严重，甚至穿孔漏水，低水压或意外停水时， 管外带虫卵脏物易被倒吸到管中。爆管抢修时也会发生这种情况。在管网的盲管处，由丁二水流较 缓慢甚至不流动，可使红虫在管壁筑巢有可能形成一个世代循环。 1 5 本次研究的主要内容 花翅摇蚊标准化饲养方法的研究 探索摇蚊物理防治方法 探索摇蚊化学防治方法 探索摇蚊生物防治方法 深圳四种摇蚊优势种的分子分类 1 6 本研究的目的及意义 摇蚊幼虫发生和自来水水质污染问题是多年来一直困扰各供水系统的难题，为了研究摇蚊的 发生规律、防治措施和摇蚊分类等i “，作者进行了本文的研究。本文介绍了摇蚊的饲养设施、种 群的建立、各虫态的饲养方法以及摇蚊的防治措施等，同时对深圳地区摇蚊优势种群进行分子分 类。 目前，用微生物防治害虫是生物防治的一个重要组成部分。杀虫微生物既能直接杀死害虫 又不伤害控制害虫的天敌，不污染环境害虫也难以产生抗药性，而且还可以通过遗传控制 和改造这些微生物的性状。如今，苏云金杆菌已被最大规模地用于生产，是一种卓有成效的杀虫 剂，它在应用中有如下主要特点：伴孢晶体杀虫的特异性；毒力持久；对人类和脊椎动物 无害；不杀伤害虫天敌；对植物无毒害；使用方便，可以混用等”1 3 2 。苏云金杆菌中的 以色列亚种对摇蚊幼虫有极高的毒杀力，毒素是其杀虫的核心，其中伴孢晶体是最主要的一种。 在红虫活体内的肠液碱性条件和酶的作用下，伴孢晶体降解成毒性多肽，使中肠上皮细胞的酶功 能、蛋白质代谢和运输过程受干扰，或者是作为酶的抑制剂和细胞自溶的起动剂造成内质网空泡、 线粒体瓦解，最终细胞自溶：其次芽孢也具有一定杀伤力，芽孢既是病原又是毒素，当中肠细胞 受伴孢晶体损伤后，活芽孢便萌发成营养体，穿透肠壁进入血液，并在那里大量繁殖使红虫患败 血症死亡。影响以色列亚种毒力的因素有：红虫的龄期，水的p h 值和游离氯的含量等。氯离子 在低浓度下对其杀虫活性影响不大，但是氯离子上升到o 7 5 m g l l 以上时，毒教显著降低，含量 达1 0 m g 几以上时，对红虫几乎无致死作用。我国生产和应用苏云金芽抱杆菌杀虫剂已有二十多 年历史，广泛应用于防治农林和卫生害虫，对于杀灭稻田、棉田等农作物害虫，取得了很好的杀 虫效果。而用于杀灭水生生物，特别是自来水供水系统中的红虫还是第一次。因此。有必要建立 标准化的生物测定方法p ”。生物测定又称生物鉴定，是利用生物体的反应来测定各种药物的疗效 5 中国农业大学硕士学位论文第。苹前言 和毒性方法。标准化生测方法的建立可以使毒力实验的结果更稳定，更接近于实际情况，并且有 助于评价符种b i t 制剂的毒力，为水厂杀虫提供依据。 摇蚊种类繁多，并且形态非常相近，所以单靠形态进行分类的确有些困难，所以本文通过分 了生物学手段对深圳地区的四个优势种群进行分类，一方面n 】_ 以弥补形态分类的小足，对形态分 类起到补充作用，另一方面也能填充我国在分子领域研究摇蚊的空白【2 8 l 。 图13 水厂沉淀池 6 图14 池壁上摇蚊 第二章花翅摇蚊标准化饲养方法的研究 2 1 材料与方法 2 11 饲养设施 养虫室如图2i ，摇蚊种群要保持在一个安全( 比 如房间或楼层) 且比较安静的地方，养虫室大小为4o m 26 m x 3 o m 的房屋，室内要有人工光源并且可人为的 适时关闭以保证自然的黎明和黄昏。这对其交配非常最 要。 养虫室应密闭，避免外界蚊虫及些天敌进入，同时 最好不要让阳光进入。室内应具备养虫的池子、水源、加 湿装置、空调、温湿发计、放大镜、自动控制间歇式照明 开关等。 养虫池规格lo m o8 m x o5 m 池内侧表面要求光 亮洁净，便于观察到摇蚊幼虫的活动行为和及时发现并收 集卵块。另外，池内一侧靠近底部要育一个可控制的排水 口，通常可用海绵或棉布寨住，一方面使池中的水缓慢地 外流，另一方面防止低龄幼虫从排水口跑掉。 21 2 实验虫源的采集和种群建立 实验用虫源：2 0 0 3 年1 1 月f 旬采自深圳水务集团大 涌水厂院内。该种群大量繁殖至少需要3 0 0 0 5 0 0 0 头的 图21 养虫室 图2 2 饲养池 虫几基数，首批采集3 龄幼虫约为3 5 0 0 头左右，用自来水清沈掉虫体表而的污泥，然后放到养 虫池内饲养。实验室饲养摇蚊最重要的环节在第一个世代，应使其，e 亡率降到最低。 2 1 3 成虫饲养 有资料表明，成虫不取食，当湿度在8 0 以上时，受精率也能达到9 0 以上。由于本饲养 室内用加湿机加湿室内湿度始终保持在8 5 以上，所以对成虫的饲养没有什么特i i l l - - i k 。 21 4 ，日的收集和饲养 成虫羽化后，即行交配然后产卵，这个过程一般持续2 - 3 天，i i i i 多5 天。卵通常产在养虫池 晟近水面的池壁上，可以用镊子夹住卵粘在池壁的地方取出，1 4 1 【2 1 或者用更简单的手指采卵法， 也就是用人的食指或中指横向去刮卵块，卵块就会粘到手指卜，然后放到一个盛有清水的盒子或 培养池中，e 面罩上纱网，在与幼虫饲养条件相同情况下饲养，通常2 - 5 天i j 全部孵化成幼虫。 2 1 5 幼虫饲养 7 中国农业大学硕士学位论文第二章花翅摇蚊标准化饲养方法的研究 2 1 5 1 人工饲料 人工饲料营养组成和合理使用对幼虫饲养非常重要。本实验选用的人工合成饲料主要成分包 括鱼粉、小麦胚芽、虾粉、优质酵母、小麦粉、脱脂大豆、螺旋藻、海藻精、虾红素、多种维他 命、多种矿物质等。人工饲料的营养成分含量如表2 1 表2 1 人工饲料的营养成分含量 t a b i e2 1t h en u t r i t i o u ac o n t e n to fa r t i f i c i a if e e d s t u f f 2 1 5 2 饲喂方法及添加量 将饲料研磨成粉末状，然后称取l o g 袋进行分装，注意防潮变质。不同虫龄饲料添加量如表 2 2 表2 2 不同虫龄饲料添加量( 单位：g 千头) t a b ie2 - 2t h ed o s a g eo ff e e d s t u f ff o rd i f f e r e n ti n s t a r s 以上添加量是指在流水速度l o o m l 分钟的情况下每天的投加量，可以根据饲养者的方便酌情 选择投加时间，但每天的时间要基本固定。饲养池的大小决定水流的速度，水流速度的不同，投 加量也应该适当增减，以保持饲养池中水清洁、饲料无剩余为宜。 2 1 5 3 饲养条件 a 利用上述提到的房间和饲养池进行幼虫和成虫的饲养； b 用加湿器加湿控制室内的湿度，保证摇蚊产卵量及卵粒数： c 利用2 盏4 0 w 的白炽灯为室内提供光照，用空气交换器更新室内气体，保持室内空气清 新； d 利用空调保持室内温度恒定，确保红虫健康、稳定成长； 2 2 结果与分析 2 ，2 i 静水培养和流水培养条件下摇蚊消长的比较 分别在静水培养和流水培养条件下，温度2 7 c ，相对湿度在8 5 - 9 5 ，光照1 6 小时，不放 底泥，只是添加饲料，各配2 5 对成蚊，设4 个重复，用网罩上培养观察，所产卵块单独取出收 8 集，再培养观察，并记录，通过记录的数据，可以分别计算出静水饲养和流水饲养条件下的孵化 率、幼虫成活率、化蛹率、羽化率，如表2 - 3 分别对表2 - 3 中的孵化率、幼虫成活率、化蛹率、羽化率作t 检验( 两尾测验) ，d r = 3 ，查 t 表得“* = 3 1 8 2 ，计算所得： i t - l = 0 7 7 1 4 ，l t 2 i = 1 5 8 0 6 9 ，l t 。i = o 1 9 5 0 ，i t = i 4 4 1 1 ，可以看出只有l t 。l = 1 5 8 0 6 9 t o 0 5 = 3 1 8 2 ，结果表明流水培养和静水培养条件下，只有幼虫成活率的差异性显著，其他均表现 不显著。结果表明流水饲养的幼虫存活率要远远高于静水饲养的存活率。 表2 3 静水饲养和流水饲养条件下的孵化率、幼虫成活率、化蛹率、羽化率的比较 t a b ie2 - 3 t h ed i f f e r e n c ei nt h er a t eo fh a t o h in g ii v in g a r v a a p u p a t i o l 3 e m e r g e n c e r e a r i n gi ns t i ia n dr u n n n gw a t e r 2 2 2 不同光照时间的条件下对摇蚊产卵的影晌 在光照时间分别为0 、8 、1 6 、2 4 小时下，各取5 对成蚊放到人工培养箱中饲养，摇蚊的产 卵情况如表2 - 4 。从表2 - 4 可以看出，雌蚊产卵块数在光照1 6 小时最高，共9 个卵块，平均每个 雌蚊产卵1 8 块，随光照时间的延长及缩短，所产卵块逐渐减少，在整个实验组中，以0 光照时 间产卵数量最少，只有2 个，相当于每个雌蚊产o 4 个卵块，所以说光照时间对摇蚊的产卵量具 有一定的影响，1 6 小时光照时问是有利于摇蚊成虫繁殖的光照时闻。 9 裘2 - 4 不同光照时间的条件下对摇蚊产卵的影响 l a b ie2 - 4t h en u m b e ro fo v i p o $ i t f n go f6 h ir o r l o t l l l l $ r e a r in g i nd i f f e r e n t ii u m i n a t i o nt i m e 光照时间( 小时)卵块数( 块)总卵粒数( 个)块雌 粒雌 0 8 16 1 2 18162 4 36 1 9 4 6t83 8 92 2 2 3 不同温度、不同虫态期的比较研究 在温度分别为2 5 、2 7 ( 2 和2 9 c t ( 其他条件相i n ) 备设3 个重复各配1 5 对蛹放到1 5 m x1 5 m 2 o m 的空间饲养，孵化为成虫后，观察产卵情况并记卵块数和在显微镜下观察，计算 b 卵粒数，分别从中随机取出5 个卵块放到长为4 0 c m x2 0 c m 5 c m 的托盘巾，j 二面用纱网罩住， 按照上述三个温度进行培养。 表2 - 5 摇蚊不同虫态时期成活率 t a b i e2 - 5t h er a t eo fs u r v iv i n go f6 h ir o n ( y l l u si nd i f f e r e n ts t a g e 温度重复卵块数卵粒数孵化数孵化率化蛹数化蛹率羽化数羽化率成蚊量比 ( 块)( 粒)( 头) ( )( 头)( )( 头)( )( 早：6 ) i 5 1 0 0 6 6 4 76 4 35 0 67 8 24 8 19 5 11 5 ：1 4 2 5 l i 57 4 63 7 35 0 02 1 85 8 ，42 0 99 5 91 5 ：1 5 n i 59 5l4 7 75 0 24 0 68 5 13 9 39 6 81 5 ：1 5 平均 59 0 14 9 95 5 43 7 77 5 63 6 19 5 8 i58 4 0 4 7 9 5 7 0 3 9 58 2 53 8 69 7 71 4 ：1 4 2 7 i i51 0 1 26 9 5 6 8 76 0 68 7 25 8 49 5 4t 5 ：1 3 i i j 59 6 85 6 65 8 g4 8 78 6 04 6 09 4 51 4 ：1 3 平均 59 4 05 8 06 1 74 9 68 5 54 7 79 6 2 159 1 34 8 85 3 54 0 28 2 43 8 89 6 ，51 4 ：1 5 2 9 1 157 4 14 5 56 i 43 7 88 3 13 5 29 3 11 4 ：1 6 1 1 i5 7 5 5 4 0 95 4 23 1 17 6 42 9 l9 3 61 4 ：1 4 平均 58 0 34 5 l5 6 23 6 48 0 73 4 49 4 5 通过对上表2 - 5 的比较，2 7 ( 2 时所产卵块的卵粒数最多，孵化率也最高。2 5 ( 2 和2 9 c 时孵化 0 中国农业大学硕士学位论文 第二章花翅摇蚊标准化饲养方法的研究 率分别为5 5 4 和5 6 2 ，明显低于2 7 1 2 时的6 1 7 ，孵化率过低不利于种群的建立。 2 2 4 不同湿度条件下摇蚊产卵及受精情况 利用空气加湿器分阶段地控制饲养湿度，分别设定为7 5 、8 0 、8 5 ，其它条件均相同， 符取5 对刚刚羽化的成虫进行饲养，观察并记录产卵及受精情况，如表2 6 。 表2 - 6 不同湿度条件下摇蚊产卵及受辅情况 t a b i e2 - 6t h en u m b e ro fe g g sa n df e c u n d a l ；i o n nd i f f e r e n th u m i d i t y 从表2 - 6 可以看出，随着湿度的加大，摇蚊的卵块数和受精卵率均不断提高虽然本次实验 湿度在8 5 以上时，受精率只有5 9 1 ，分析原因可能是小环境和种群密度过低所造成的。 2 2 5 不同温度条件下卯孵化所需的天数 从养虫间内取出1 6 个卵块，放到设定为2 06 c 、2 2 1 c ! 、2 c c 、2 6 1 2 4 个不同温度的光照培养 箱内进行培养，每个培养箱内光照时间为连续1 6 个小时，观察卵块孵化情况，记下孵化时间 表2 7 不同温度条件下观察卵块孵化情况 t a b i e2 - 7t h eo b s e r v a t i o r lo fh a t c h i n gi nd i f f e r e n th u m i d i t y x 代表没有卵块孵化0 代表有卵块孵化 从上表中可以得出：温度越高卵块孵化时间越短，由于在培养箱内使用培养皿孵化卵块，水 的量非常少。所以可以认为培养箱内的温度几乎等于培养卵块中水的温度，上表中2 0 1 2 时所需的 最长时间也仅仅需要6 天，而2 6 ( 2 时只需要卜4 天全部卵块孵化完毕，也就是说当水温度在2 0 以上时，卵块孵化最多需要6 天，从防治角度来看，如果能够在卵块孵化期内将其杀死，无疑 会起到事半功倍的效果，以往的研究完全把靶标放在摇蚊的成虫和幼虫上，而忽略了对卵块的研 究。 中国农业大学硕士学位论文 第二章花翅摇蚊标准化饲养方法的研究 2 3 小结 通过上述培养方式、光照时间、饲养温度、空气湿度几个指标的比较，初步总结出以f 的标 准化饲养方法。 1 饲养空间不小于3 m 3 ，虫口密度不能大于3 0 0 0 头m 3 ； 2 自来水流水饲养，流速为l o o m l 分钟： 3 温度控制在2 7 。c ，相对湿度控制在8 5 以上，光照时间是1 6 小时，黑暗8 小时 4 人工饲料投加量和投加时间参照2 1 5 的幼虫饲养。 2 4 讨论 上述研究结果表明该方法可用于室内摇蚊种群建立和繁殖，可以为研究自来水红虫防治提供 整齐的实验用虫。培养方式的不同对幼虫的存活率影响很大，也是制约摇蚊能否人量繁殖的关键 因素之一。在本实验所设定的3 个温度下所得到的羽化率差异不大，说明温度对羽化率的影响不 大，但是在饲养过程中发现2 9 下完成一个世代所需的天数要比2 7 c 和2 5 短，而且2 9 条件 下饲养的幼虫要比2 5 和2 7 条件下的同龄个体稍小。 因为饲养场所与外界隔离后，摇蚊对人_ 饲养场所的适应存在突出的选择压力，实验室中种 群的进化潜力已经定型，为了保持种群生物学特性不变，得到良好的摇蚊种群或者需要多世代饲 养下去，应经常用野外采集摇蚊填充到实验室饲养间内，最好在3 5 个1h = 代进行一次填充，目 的是防止种群的退化和虫体形态的变异。 不同实验采用的卵块为不同世代所产，因此卵粒数量有些差别，实验中多采用卵块大小基本 相同条件下来作为供试实验材料，不同实验间的误差可能不同。 饲养过程中，对于摇蚊的取食行为或者是否取食，没有准确的观察到，因此在饲养过程中是 否需要提供饲料或者补充营养还有待于进一步研究。 2 3 1 物理防治 第三章摇蚊防治方法的研究 3 1 1 供试虫源 成蚊试验在深圳水务集团大涌水厂进行；试验所需幼虫采自该水厂经过三代连续饲养和筛 选，得到整齐的试验用虫。 3 1 2 实验设备 数位式照度计，探照灯橘黄色4 0 0w ，小太阳灯4 0 0w ，探照灯白色4 0 0w 。 3 1 3 灯光抑制摇蚊产卵 灯光试验一( 见表3 1 ) 时间：2 0 0 4 5 3 1 - - 2 0 0 4 6 1气温：2 4 3 3 c晴 灯源：探照灯，橘黄色，功率4 0 0 w 试验点：沉淀池前端，选择长约4 米的两段池壁，一段灯照，直射距离4 米，一段无灯照 试验准备：清洗实验点 灯光实验二( 见表3 2 ) 时间：2 0 0 4 6 3 - - 2 0 0 4 6 4气温：2 7 3 4 c 晴 灯源：小太阳灯，稍偏黄色，功率4 0 0 w 试验点：沉淀池前端，选择长约4 米的两段池壁，一段灯照，直射距离4 米，一段无灯照 试验准备：清洗实验点 灯光实验三( 见表3 - 3 ) 时间：2 0 0 4 6 1 6 - - - 2 0 0 4 6 1 7 气温：2 8 3 4 c 晴，有短时大雨 灯源：探照灯，白色，功率4 0 0 w 试验点：沉淀池前端，选择长约4 米的两段池壁，一段灯照，直射距离4 米，一段无灯照 试验前准备：清洗实验点 表3 1 橘黄色探照灯灯光试验一结果 t a b i e3 - 1 t h er e s u i to fu s in go r a n g es e a r c h iig h t 注：l 米烛就是距离光源l 米远而与光线正交面上的光照度简称为l u x ( 勒克斯) 1 4 表3 - 2 小太阳灯灯光实验二结果 t a b l e3 - 2t h er e s u i t o fu s i n gs u r l ii g h t 1 5 表3 - 3 白色探照灯灯光实验三结果 t a b l e3 3t h er e s u i to fu s n gw h i t es e a r c h ii g h t 3 1 4 结果与讨论 通过上述试验，我们得出以下初步结论： ( 1 ) 、通过光照来干扰摇蚊产卵的效果比较明显。当光强超过3 0 0 1 u x 时，光照能从很大程度 上抑制摇蚊产卵，但还不能彻底根除： ( 2 ) 、光源选择4 0 0 w 橘黄色探照灯较为合适，布设间距5 8 m 。该光源较其它光源光束集中， 穿透力强，试验结果也最好： ( 3 ) 、经济分析：如果在沉淀池上空布设探照灯，每隔5 米盏，价格8 0 0 元盏，每日照射 1 2 小时( 晚1 8 ：0 0 一早6 ：0 0 ) ，每月每盏灯需用电1