七星瓢虫Coccinella septempunctata L.是蚜虫、粉虱、叶螨、叶蝉、木虱等重要害虫的优势性天敌昆虫,特别对蚜虫的捕食能力非常强,在世界生防研究中受到广泛关注。然而由于受田间气候条件、农事操作和农药的大量使用等因素的影响,七星瓢虫种群数量很难保持足以控制害虫危害的水平,其利用方式受到限制。目前七星瓢虫的饲养主要还是采用蚜虫作为饲料,这种传统的方法大量繁殖七星瓢虫经济成本高而且浪费时间,最重要的是人工饲养蚜虫时,蚜虫种群数量也较难控制,因此一个理想的人工饲料可以大大地减少生产七星瓢虫的费用和时间。本文采用正交试验法优选了七星瓢虫成虫非昆虫源人工饲料配方,并分别测试了人工饲料和蚕豆蚜Aphis craccivora的营养成分,采用优选人工饲料配方对七星瓢虫成虫进行继代饲养8代,评价了人工饲料对七星瓢虫生长发育的影响,以及将人工饲料继代饲养8代的七星瓢虫对蚕豆蚜进行了捕食功能测定,同时应用营养基因组学的方法对取食人工饲料和蚕豆蚜的七星瓢虫进行了转录组测序分析。研究结果如下:1.七星瓢虫人工饲料配方筛选与优化本研究采用16因子2水平正交试验筛选优化出七星瓢虫非昆虫源人工饲料配方。将该人工饲料对七星瓢虫成虫进行饲养,其雌成虫体重增长、存活率、产卵前期、产卵量和孵化率分别是正交试验设计16个处理平均值的167.46%、114.75%、96.71%、228.93%和102.78%。该饲料饲养七星瓢虫的存活率和孵化率与蚕豆蚜饲养的没有差异显著性,雌成虫体重增长和产卵量分别是蚜虫饲养的87.46%和62.70%,产卵前期比蚜虫饲养的显著提前。2.人工饲料和蚕豆蚜的营养成分比较通过对优选人工饲料和蚕豆蚜营养测定比较,人工饲料中粗蛋白、粗脂肪、总糖、锌、铁、钙和锰的含量分别为18.60g/100g、1.26g/kg、27.80g/100g、58.00mg/kg、200.00mg/kg、1084.00mg/kg和6.10mg/kg,蚕豆蚜中粗蛋白、粗脂肪、总糖、锌、铁、钙和锰的含量分别为14.50g/100g、3.35g/kg、31.70g/100g、52.00mg/kg、62.00mg/kg、118.00mg/kg和7.20mg/kg。人工饲料的粗蛋白含量比蚜虫高,总氨基酸含量和必需氨基酸含量都明显高于蚜虫水平;粗脂肪含量明显低于蚕豆蚜水平,脂肪酸中的肉豆蔻酸、棕榈酸和花生酸含量远低于蚕豆蚜水平;人工饲料的总糖含量低于蚕豆蚜,矿物质锌的含量约高于蚜虫,铁和钙的含量明显高于蚜虫水平。3.人工饲料和蚕豆蚜继代饲养对七星瓢虫生长发育的影响分别采用优选的人工饲料饲养七星瓢虫成虫,蚕豆蚜饲养七星瓢虫幼虫8代结果表明:取食人工饲料的七星瓢虫的生物学特性不及整个生命周期都取食蚕豆蚜的七星瓢虫。在继代饲养的8个世代中,七星瓢虫的产卵量没有蚜虫饲养的多,且有逐代减少的趋势。成虫期采用人工饲料饲养的七星瓢虫卵重没有蚜虫饲养的重,但在幼虫期改用蚜虫饲养后营养得到充分补充,幼虫体重增长上升快,4龄幼虫和蛹的体重与蚜虫饲养种群没有显著差异。在人工饲料饲养的前四代中雌成虫的体重和蚕豆蚜饲养的雌成虫体重也没有显著差异性。人工饲料饲养七星瓢虫至第8代,种群性比(♀:♂)为57.5%,高于蚜虫饲养种群性比(♀:♂)54.2%,这一现象有利于七星瓢虫种群的发展。4.取食不同营养源的七星瓢虫对蚕豆蚜的功能反应在室内比较了用人工饲料继代饲养的七星瓢虫成虫8代后的种群和蚕豆蚜饲养的七星瓢虫种群对蚕豆蚜捕食作用的差异。结果表明,两种七星瓢虫种群捕食功能反应曲线均符合Holling II型方程。人工饲料饲养种群1、2、3和4龄幼虫、雌成虫和雄成虫对蚕豆蚜的最大日捕食量分别为20.9头、36.0头、100.2头、403.2头、490.9头和395.3头,蚕豆蚜饲养种群1、2、3和4龄幼虫、雌成虫和雄成虫对蚕豆蚜的最大日捕食量分别为20.0头、28.9头、102.1头、476.2头、472.2头和396.4头。人工饲料饲养七星瓢虫种群的各虫态理论最大日捕食量与蚕豆蚜饲养七星瓢虫种群的差异不显著,表明人工饲料饲养的七星瓢虫对蚕豆蚜同样有较强的控制作用。5.七星瓢虫取食不同营养源的转录组分析通过对取食人工饲料和蚕豆蚜的七星瓢虫进行转录组测序,总共有38315个基因的表达水平受到了人工饲料的影响,其中有1182个差异基因表达水平发生了显著的变化。本研究发现一些差异表达基因可能与人工饲料饲养的七星瓢虫成虫产卵量减少、孵化率降低、寿命缩短以及性比增加相关。其中有5个血淋巴保幼激素结合蛋白和2个雄性不育蛋白差异表达基因在取食人工饲料的七星瓢虫雌成虫中明显下调,6个细胞色素P450和3个蜂王浆蛋白家族(MRJPs)差异表达基因在取食人工饲料的雌成虫中明显上调。在取食人工饲料的七星瓢虫中,差异表达基因的代谢通路富集到的8个氨基酸相关代谢通路中,绝大多数发生了下调;在脂类代谢的7个KEGG通路中,脂肪的消化和吸收通路的大部分差异基因发生了上调,另外6个脂类代谢通路的大部分差异基因都下调;在淀粉和糖代谢中富集到2个通路,两个通路中富集到的差异基因大部分都发生了下调。获得的这些生物学特性差异表达基因与营养相关的代谢通路,将更有效地优化该人工饲料配方。