不同饲料对花绒寄甲生长发育、繁殖和成虫肠道细菌群落的影响

【目的】花绒寄甲Dastarcus helophoroides目前已实现室内人工饲养扩繁,然而,不同配方饲料对花绒寄甲成虫及后代生长发育影响显著。根据花绒寄甲成虫在野外条件下食物来源配制的人工饲料,是否适用于现阶段长期室内饲养种群生长发育有待进一步研究。本研究旨在探讨不同饲料对花绒寄甲生长发育、繁殖以及成虫肠道细菌群落的影响,为优化饲料配方提供理论基础。【方法】配制6种不同配方饲料[干酵母10 g+蔗糖3 g+琼脂3 g+冻干蛋黄粉9 g+纯净水40 mL(Ⅰ)、木粉5 g+干酵母10 g+蔗糖3 g+琼脂3 g+冻干蛋黄粉9 g+纯净水35 mL(Ⅱ)、蚕蛹粉10 g+干酵母10 g+蔗糖3 g+琼脂3 g+冻干蛋黄粉9 g+纯净水30 mL(Ⅲ)、大麦虫Zophobas atratus干粉10 g+干酵母10 g+蔗糖3 g+琼脂3 g+冻干蛋黄粉9 g+纯净水30 mL(Ⅳ)、木粉5 g+蚕蛹粉10 g+干酵母10 g+蔗糖3 g+琼脂3 g+冻干蛋黄粉9 g+纯净水25 mL(Ⅴ)和木粉5 g+大麦虫干粉10 g+干酵母10 g+蔗糖3 g+琼脂3 g+冻干蛋黄粉9 g+纯净水25 mL(Ⅵ)]饲喂花绒寄甲新羽化成虫,以未取食饲料的新羽化成虫作为对照组,统计花绒寄甲亲代成虫体重、体长、体宽、64 d内累计死亡率、产卵前期、单雌日均产卵量和64 d内单雌总产卵量,并统计花绒寄甲子一代孵化率、幼虫寄生率、结茧率、幼虫历期、茧期和羽化率;同时,利用Illumina NovaSeq对取食不同饲料花绒寄甲新羽化成虫肠道细菌16S rDNA的V4-V5变异区进行测序,分析肠道细菌多样性、物种组成和群落结构差异,进行细菌基因功能预测;对核心肠道细菌丰度与各项生理指标进行关联分析,解析与花绒寄甲生长发育和繁殖具有关联性较高的肠道细菌。【结果】取食饲料Ⅵ的花绒寄甲成虫体重最大,为0.0287 g;64 d内单雌总产卵量最高,可达1199.03粒,取食饲料Ⅳ的次之,为1068.19粒,取食饲料Ⅰ和Ⅲ的最低,分别为756.11和732.61粒。取食饲料Ⅲ的成虫体长最长,为8.1319 cm;取食饲料Ⅱ的成虫64 d内累计死亡率最高,为18.05%。同时,取食饲料Ⅳ-Ⅵ的花绒寄甲成虫产卵前期最短,平均为(21.44±0.20)d。取食饲料Ⅵ的花绒寄甲成虫的子一代孵化率和羽化率最高,显著高于取食饲料Ⅰ和Ⅱ的。取食饲料Ⅱ的成虫子一代幼虫寄生率最高,为85.36%;取食饲料Ⅲ的结茧率最高,为97.34%。测序获得花绒寄甲新羽化成虫肠道细菌16S rDNA优化序列4781552条,聚类得到758个可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs),注释到11个门22个纲40个目63个科90个属。在门水平,肠道细菌优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Protebacteria);在属水平,取食饲料的成虫肠道优势菌属乳球菌Lactococcus较对照组的丰度显著增加,取食饲料Ⅳ-Ⅵ成虫肠道内乳球菌属相对丰度随着饲喂时间增加逐渐增高。Alpha多样性分析结果表明,对照组的肠道细菌多样性最高,取食不同饲料导致肠道细菌多样性降低;Beta多样性分析结果表明,对照组与取食不同饲料后成虫肠道细菌群落结构差异较大,但取食不同饲料成虫间肠道细菌群落结构相似。KEGG分析结果表明取食不同饲料不同时间点成虫肠道细菌基因参与代谢通路与对照组的相似,差异不显著。核心肠道细菌丰度与成虫生长繁殖和子代幼虫适应性具有一定相关性,相对丰度较高的片球菌属Pediococcus可能会降低子一代孵化率,肠球菌属Enterococcus可能缩短亲代成虫产卵前期、降低子一代幼虫寄生率和增加羽化率;肠球菌属分别与乳杆菌属Lactobacillus在产卵前期以及与芽孢杆菌属Bacillus在羽化率方面影响相反。【结论】取食不同饲料对花绒寄甲成虫生长发育、繁殖、肠道微生物及子代适合度均有显著影响,取食添加了大麦虫干粉和木粉的人工饲料Ⅵ的花绒寄甲成虫繁殖力最强、子代适合度最高,更适合于长期室内饲养的花绒寄甲种群。同时,取食饲料导致花绒寄甲肠道细菌群落结构发生变化,肠道细菌丰富度和多样性降低,但乳球菌属的相对丰度增加;乳球菌属可能在花绒寄甲成虫繁殖和幼虫生长发育中发挥重要作用,为改善花绒寄甲室内繁育提供重要参考。