昆虫的种类繁多、数量庞大,具有许多其他生物所不具备的生命现象和生理机能,是一个十分宝贵的尚未开发利用的生物资源库,许多昆虫逐渐成为生命科学研究重要的实验材料而广泛应用于科学研究。随着现代科学技术的发展,昆虫不仅在传统领域,而且将在许多新兴学 科领域成为人类研究利用的重点,包括从昆虫的虫体利用到昆虫机能、昆虫微生物和昆虫基因利用等各方面。

   常用实验昆虫品种包括棉铃虫、甜菜夜蛾、家蚕、小菜蛾、玉米螟、小猿夜甲、蝗虫等,可充分利用身体上的运动、感觉、嗅觉、触觉等多种器官,任意选择各自最适宜的生活环境、场所、食料等赖以生存的必需条件。因此,在饲养昆虫时,应重点考虑以下要素。

( 一 ) 环境条件

   昆虫虽为变温动物,但不同种类、同种而不同发育阶段的昆虫,都有适宜限度和极限的温湿度标准。在适宜的范围内,温度增高,可促使发育加快,寿命相对缩短;温度降低,发育减慢,寿命相对延长。非适宜生存的气候条件 , 便会影响昆虫生长发育,超过极限就会造成自然死亡。一般情况下,大多数昆虫在5～15℃以上才开始生长发育,在25～35℃的温度条件下,生长发育最为适宜,当温度升高到38～45℃时,便进入昏迷状态,超过48℃,即使很短时间昆虫也会大量死亡。气温低于5℃,则不利于其发育。

   湿度的变化对昆虫的生活也有相当大的影响。昆虫需要一定量的水分来维持正常的生命活动,如水分不足,正常生理活动便无法进行,以至死亡。一般来说,在虫体内的含水量接近适宜时,低湿能抑制昆虫体内的新陈代谢,延缓其发育期;高湿能加快其发育。昆虫生活中的最 适宜湿度应为75%～85%之间。

( 二 ) 基本设备或设施

   许多昆虫的饲养不需要特别的设备,可以在一般房内进行,只要房间的光线充足,空气流通,就能使饲养工作顺利进行。常用的设备因昆虫的生活习性不同而异。

1. 昆虫缸

   在缸内放入适宜的土层或昆虫成长所需的基质,然后将虫卵放进缸中,并投入食料,但日用纱布或铜纱盖好,及时进行食物更换即可进行养殖。利用这种方式可以养殖地鳖虫、刷、 土栖蚂蚁等土栖昆虫。

2. 养虫箱

   养虫箱有两种形式,但架子均用木料制成。一种是顶部和后壁为木板,两侧为铁纱或铜纱。前面是玻璃门,底部为铁皮抽屉,里面装土,以便昆虫在土内化蛹或产卵;另一种除了前面为玻璃门外,其他各部分均为木板,这种养虫箱在温度不够时,可以添加灯泡或其他加温设备。 用养虫箱可以饲养成虫在植株上取食但产卵土中的昆虫, 如蝗虫、蟋蟀以及在土中化蛹的昆虫,如烟青虫、棉铃虫等。

3. 温室

   主要用于寒冷季节养殖昆虫。温室的墙壁柱用金属或木料做成,南北用砖砌,东西和顶装玻璃,并留有窗口数个。玻璃外部要配有保温用的厚草帘。室内的四周和中间留出入行道,其余部分筑成宽1m、深0.5m的水泥池,用以种植养虫植物。水泥地上可架设木架放盆栽,以利用空间。室内还可放养虫箱、养虫缸等以便同时饲养不同种类的昆虫。室内应有水电和测温、湿度的仪器,以便随时掌握气候情况,并及时调节。

4. 大型养虫笼

   笼架用木料做成,大小视需要而定。四周及顶部罩以窗纱、铜纱或尼龙纱,四木脚埋于土中,笼的一侧留有门一个,以便出入工作。笼内种植养虫植物,投放新鲜食料亦可,笼内设温度、湿度及光照测定仪器,以便及时了解笼内环境情况。如果笼在室外,还应备有防雨的塑料膜和遮阳光的物品。这种方法适合养椿象、蝗虫等活动性强的昆虫。 

5. 木盒、面盆、铁皮箱等

   利用这些设备可以饲养一些活动迟钝的昆虫,如黄粉虫、洋虫等。只要创造适合的温度并将适宜的食料和昆虫放入其中,即可养殖成功。

6. 标准化屏障设施

   按照SPF级实验动物屏障环境及设施的基本布局,用彩钢板材料将实验昆虫的饲养间装修成2.8m3m×3m× 5m规格大小,并在中间隔断以利于保温减少耗能每一独立房间均采月体单制式空调设置温度控制降温、用暖风机加温(设置温控仪自动控温),使温差在±1OC间;在春夏之际的梅雨季节,用抽湿机除湿,保证温度和湿度的恒定。成虫和幼虫要分室饲养，并给予相应的温度和光照。实验昆虫数量不大时,可以用光照培养箱进行饲养管理。

( 三 ) 饲料和饮水 

   饲养昆虫的饲料可分为天然饲料和人工饲料两种。天然饲料是指昆虫在自然环境中所喜欢觅食的物质,可以通过人工栽培或野外采集获得,不需经加工制作,价格便宜,但受季节或地区限制,难以满足工厂化、流水作业饲养的需要。东亚飞蝗还没有研制出人工饲料,只能使用人工种植的玉米、小麦、大麦和野外采集的禾本科狗尾草等饲料。另外由于东亚飞蝗是高度嗜食麦麸的蝗种 , 故可将新鲜麦麸经20目筛筛去碎屑后,拌湿喂大片麸皮,在饲料紧缺或感染试验时使用;人工饲料是指人们利用多种有机或无机物质,经过多次试验配制而成为适于某种昆虫长发育要求的食物。人工饲料不受季节性限制;不需每天增添或更换饲料,可减少因饲料糊过大而占用太多空间 ; 可减少天然饲料的不洁而引发病菌感染和寄生虫的入侵。 使用人工饲料饲养得出的实验结果,数据资料详细、可靠、可重复,并可作为分析所养药用或食用昆虫 种类含有的营养成分或药用成分的依据。

   人工饲料一般由营养物、成形物、助食物和防腐剂四类物质组成,其研制原则如下。 

1. 具备良好的物理性状

   对很多种类的初孵幼虫来说,人工饲料既是陌生的食物,又是它们栖息的场所,饲料物理性状的好坏对它们的取食和存活影响很大。饲料的物理性状由形状、硬度、含水量和均匀度等 因素组成。人工饲料的形状很难完全模仿昆虫的天然寄主,但要尽可能地使其形体和表面结构适应昆虫的口器和取食习性。例如,仓储害虫一般以含水量较低的粉状和粒状饲料为宜,但麦蛾的粉状饲料还需用机械装入胶囊中,并压成有四痕的小丸才能获得最好的取食效果。具咀嚼式口器的植食性昆虫需要含水量很高的固体饲料,这类饲料多半使用琼脂作凝固剂,再辅以纤维素或植物的茎、叶粉来调节饲料的硬度和质地,饲料冷却之后,可以切割和加工成所需 的形状。琼脂在饲料中的含量以3%为宜,如饲料中含有较多的植物材料或其他有利保持水分的物质,其含量可以降至 1.5%～2.0%。琼脂价格较贵,在减少用量或用其他物质代替时,要注意饲料的保水性。饲料析出过多的水分不仅影响饲料的营养效应,而且会造成幼虫的死亡。纯纤维素的价格也较贵,可以用植物叶粉或药用辅料纤维素代替。

   一般来说,初孵幼虫活力较弱小,其饲料成分的颗粒以细为宜;活力较强的昆虫则其饲料成分的颗粒可以稍粗。对玉米螟之类具趋触性的幼虫,粗糙的饲料可能促进其取食。

2. 具有适宜的营养组成

   适宜的营养组成有两层含义:第一,要包含昆虫生长发育所需的所有营养成分;第二,各营养成分不但要有足够的量,而且要有适当的比例(适当的量的比例称为营养平衡)。前者是满 足昆虫营养质方面的需要,后者是满足昆虫营养在量方面的需要。可见,单纯在饲料中普遍增加各种营养成分的含量,并不能获得良好的结果。因此,还需在实践中不断调整。

3. 具有助食功能

   昆虫的取食即从试咬到连续取食,除本身的需要外,还受食物的物理和化学特性的支配。在化学因素中,作用于昆虫味觉的助食因子和抗食因子对昆虫的取食行为影响最明显。在食物中,凡能剌激和促进昆虫取食的化学物统称助食物。饲料中的助食物主要有两大类:一类是营养物;另一类是不具营养的植物次生代谢物或其他有机物 。

   由于这些物质多数是从昆虫寄主植物中提取和分离出来的,在考虑饲料的助食功效时,除了添加已知效果的助食物外,另一个简便的方法是在饲料中加少量的新鲜寄主材料,或者加寄主材料的有效提取物。

4. 排除抗食因素

   抗食素的不良影响往往比助食物更大。因此,在饲料的研制中要尽可能地消除这种因素。抗食素又称阻食素也有人称为拒食素。它们在饲料中达到一定浓度时能阻止昆虫取食或例 食中断。饲料中的抗食素主要来自粗制的植物材料。此外,防腐剂和化学污染也能阻碍昆虫的取食。半纯或实用饲料中的粗制营养物(如种子粉)和植物茎、叶干粉中常含有具抗食作用的植物次生物(各种生物碱、多盼类等)。这些粗制物在饲料中的含量越高,所显示的抗食作用可能也越大,这也是实用饲料不能普遍应用的原因之一。通常在使用这些粗制物之前, 都采用短时间的高压消毒或高温(100℃左右)烘烤处理,以破坏其中的一些有害物。

5.具备良好的防腐功能 

   通常的饲养环境中和各种饲料成分中都有很多微生物。人工饲料中最常见的是细菌、酵母菌和属于青霉、根霉和曲霉属的一些霉菌。含水量较高的饲料一定要加防腐剂或进行防腐处理(高压灭菌或过滤消毒)。饲料中的防腐剂达到一定浓度时都会对昆虫产生毒性,不同防腐剂的防腐效果及对昆虫的毒性也不同,饲料防腐的原则是不能伤害昆虫。因此,在达到控制微生物污染的基础上,要尽可能减少防腐剂的用量。在常见的防腐剂中 , 山梨酸和尼泊金(对一羟基苯甲酸甲酯)使用最广泛,通常的浓度0.196～0.3%;10%甲醛的使用也很广泛,一般 100ml饲料中加0.5～0.8ml。多数饲料的防腐系用几种防腐剂联合使用,这样既可以互相 弥补抑菌范围不足的缺点,又可以降低各自的浓度,避免出现毒害。当甲醛和尼泊金在安全浓度下不能抑制某些细菌时,可增补金霉素或卡那霉素等抗菌素。

   根据上述原则,目前常用的实验昆虫饲料配方有以下几种。

(1) 棉铃虫及甜菜夜娥的饲料配方   大豆粉130g、小麦粉60g、酵母粉53g、维生素C5.3g、对羟基苯甲酸3.3g、山梨酸1.7g、琼脂16g、10%甲醛13.5ml、水1000ml。加工时将黄豆和小麦经140℃、l～1.5h烘烤后粉碎成细面状,密封置于冰箱中冷冻保存待用,酵母粉、琼脂和维生素以及防腐剂应准确称取,先将琼脂在水中煮沸化开,然后加入用少量水拌湿的黄豆粉和小麦粉,煮沸并搅拌均匀,冷却到60～70℃时加入维生素和防腐剂,然后倒成约2cm的厚度置于瓷盘内冷却凝固,冷却后用保鲜膜覆盖放置4℃冰箱中待用。

(2) 家蚕的饲料配方   桑叶粉40%、脱脂大豆粉43.4%、玉米淀粉9.4%、复合Vb1.5%、Vcl.5%、柠檬酸 2.0%、巴豆酸0.4%、氯化胆碱0.2%,将粉状人工饲料加水1.9倍,搅拌均匀后,分装于25cm×35cm塑料保鲜袋中,1~3龄蚕的饲料拼成厚度3mm左右;4～5龄蚕的饲料拼成厚度5mm左右,拼成平板状后封口,入蒸锅中蒸 50min熟化、拼平,冷却后置冰箱 4℃保存备用。

   水具有维持昆虫体内正常的生理代谢活动、保持昆虫的外部形态等功能。维持人工饲养中适当的水分是人工饲料的一大难题,但又是必须解染的。饲料中的水可因蒸发而散失,使饲料中各部分的含水量各异,对饲料质地及可食性造成不利影响。