環(huán)境因子對(duì)蝙蝠蛾成蟲(chóng)生殖行為的影響

黃雪峰 王忠 鄭方毅 林陽(yáng)步 林梅燕

摘 要：冬蟲(chóng)夏草人工培育的關(guān)鍵因素之一在于獲得大量蟲(chóng)源，為提高雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量，分析了環(huán)境空間、環(huán)境濕度、去雄處理、添加寄主植物及光照處理等5個(gè)因子對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵和產(chǎn)卵率的影響。結(jié)果表明：采用縱向空間、增加濕度、添加寄主植物或黑暗處理可提高有效卵數(shù)量;增加濕度或寄主植物可有效提高蝙蝠蛾成蟲(chóng)的產(chǎn)卵率，達(dá)（84.81±1.81）%和（94.54±1.83）%，增加寄主植物可以有效降低余腹卵數(shù)量;弱光處理不利于成蟲(chóng)產(chǎn)卵。表明良好的濕度、添加寄主植物或黑暗處理有利于蝙蝠蛾成蟲(chóng)的生殖活動(dòng)，可有效提高成蟲(chóng)產(chǎn)卵量，為獲得大量蟲(chóng)源提供保障。

關(guān)鍵詞：蝙蝠蛾;環(huán)境因子;生殖行為;產(chǎn)卵量;產(chǎn)卵率

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.04.010

Absrtact： One of the key factors in artificial cultivation of Cordyceps sinensis is to obtain a large number of insect source. In order to improve the fecundity of female insects， the effect of environmental space， environmental humidity， emasculation， addition of host plant and light treatment on the fecundity and oviposition rate of female ghost moth were analyzed. The results showed that the number of effective eggs could be increased by longitudinal space， increasing humidity， adding host plants or darkness treatment， and the oviposition rate of adult ghost moth could be increased to （84.81±1.81）% and （94.54±1.83）% by increasing humidity or host plants. The addition of host plants could effectively reduce the number of residual eggs. Weak light treatment was not conducive to the spawning of adults. In summary， suitable humidity， addition of host plants or dark treatment were conducive to the reproductive activities of adult ghost moth， and could effectively improve their fecundity， thus providing a guarantee for obtaining a large number of insect sources.

Key words： Ghost moth; Environmental factor; Reproductive behavior; Fecundity; Oviposition rate

冬蟲(chóng)夏草Opiocordyceps sinensis是中國(guó)被毛孢Hirsutella sinensis與蝙蝠蛾屬Hepialus sp.幼蟲(chóng)共生形成的蟲(chóng)菌復(fù)合體[1]，在我國(guó)屬于珍稀藥用菌，具有嚴(yán)格的寄生性、生長(zhǎng)環(huán)境特殊及生長(zhǎng)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)[2]，因其藥效好逐漸成為國(guó)內(nèi)外熱銷品，但資源稀缺又面臨巨大的市場(chǎng)需求。因此，人工培育已成為保護(hù)冬蟲(chóng)夏草資源、高原生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)冬蟲(chóng)夏草產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)及途徑。

我國(guó)冬蟲(chóng)夏草的人工培育研究起于1979年，近年來(lái)在云南、四川、青海、西藏及湖北不斷報(bào)道已成功培育出少量人工冬蟲(chóng)夏草[3]。冬蟲(chóng)夏草人工培育的關(guān)鍵因素之一在于獲得大量蟲(chóng)源，即實(shí)現(xiàn)寄主昆蟲(chóng)的規(guī)模化飼養(yǎng)，由于當(dāng)前低海拔室內(nèi)人工繁殖還存在成蟲(chóng)生殖退化、化蛹率低和交配率低等瓶頸，需要定期引進(jìn)野生蟲(chóng)源以維持種群的繁殖力。蛾類昆蟲(chóng)繁殖行為一般包括求偶、交配、產(chǎn)卵和孵化等過(guò)程[4] ，但繁殖行為容易受到外界環(huán)境、生物及農(nóng)事活動(dòng)等影響，導(dǎo)致其交配和生殖行為受到影響[5]。環(huán)境因子是影響昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育、生殖繁育和生命周期的重要生態(tài)因子[6-7]。 當(dāng)前對(duì)環(huán)境條件的研究多為冬蟲(chóng)夏草菌和蝙蝠蛾幼蟲(chóng)，本研究在前期蟲(chóng)源采集和培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，分析了環(huán)境空間、環(huán)境濕度、去雄處理、添加寄主植物及光照強(qiáng)度等5個(gè)因子對(duì)蝙蝠蛾雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響，比較了5種因子對(duì)雌蟲(chóng)產(chǎn)卵率的影響，以期提高雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量，為獲得大量蝙蝠蛾蟲(chóng)源提供支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)蟲(chóng)源

甘孜藏族自治州產(chǎn)區(qū)工作站室內(nèi)羽化獲得的雌雄處女蛾，于日落黃昏期間置于通風(fēng)處進(jìn)行交配行為，獲得交配的雌雄成蟲(chóng)。

1.2 試驗(yàn)器材

交配網(wǎng)籠、培養(yǎng)皿、旋蓋塑料杯、1 L帶柄燒杯、濾紙、保濕植物帶杈枝條及其他小工具。

1.3 試驗(yàn)方法

設(shè)置環(huán)境空間、環(huán)境濕度、去雄處理、寄主植物和光照強(qiáng)度等單因素試驗(yàn)，各處理詳見(jiàn)表1。

1.3.1 環(huán)境空間對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響 環(huán)境空間試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別為橫向空間和縱向空間，橫向空間組使用直徑為150 mm的培養(yǎng)皿為容器，內(nèi)設(shè)附著物;縱向空間組使用高150 mm的圓柱狀透明容器，內(nèi)設(shè)附著物。分別向容器內(nèi)挑入完成交配行為的雌雄成蟲(chóng)1對(duì)，挑入時(shí)仍處于交配狀態(tài)，每組重復(fù)3次。

1.3.2 環(huán)境濕度對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響 環(huán)境濕度試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別為加濕組和不加濕組，加濕組使用高150 mm透明塑料杯，內(nèi)設(shè)保濕附著物。不加濕組使用高150 mm透明塑料杯，內(nèi)設(shè)附著物。分別向容器內(nèi)挑入完成交配行為的雌雄成蟲(chóng)1對(duì)，挑入時(shí)仍處于交配狀態(tài)，每組重復(fù)3次。

1.3.3 去雄處理對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響 試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別為去雄處理組和不去雄處理組，去雄處理組使用高150 mm圓柱形容器，內(nèi)設(shè)附著物，僅挑入雌成蟲(chóng)1頭;不去雄處理組使用高150 mm圓柱形容器，內(nèi)設(shè)附著物挑入雌雄成蟲(chóng)1對(duì);挑入成蟲(chóng)為完成交配行為的雌雄成蟲(chóng)，挑入時(shí)仍處于交配狀態(tài)，每組重復(fù)3次。

1.3.4 寄主植物對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響 試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別為寄主植物添加組和不添加組，添加組使用高150 mm圓柱形容器，內(nèi)設(shè)蝙蝠蛾幼蟲(chóng)喜食植物保濕莖葉;不添加組使用高150 mm圓柱形容器，內(nèi)設(shè)附著物。分別向容器內(nèi)挑入完成交配行為的雌雄成蟲(chóng)1對(duì)，挑入時(shí)仍處于交配狀態(tài)，每組重復(fù)3次。

1.3.5 光照處理對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響 試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，分別為弱光處理和黑暗處理，添加組使用高150 mm圓柱形容器，內(nèi)設(shè)蝙蝠蛾幼蟲(chóng)喜食植物保濕莖葉，置于獨(dú)立的弱光室內(nèi)，24 h持續(xù)光照;黑暗組使用高150 mm圓柱形容器，內(nèi)設(shè)蝙蝠蛾幼蟲(chóng)喜食植物保濕莖葉，置于獨(dú)立的暗室中。分別向容器內(nèi)挑入完成交配行為的雌雄成蟲(chóng)1對(duì)，挑入時(shí)仍處于交配狀態(tài)，每組重復(fù)3次。

上述試驗(yàn)設(shè)置相同的對(duì)照組CK，以自然條件下交配網(wǎng)籠中完成交配行為的雌成蟲(chóng)自行產(chǎn)卵為參照，其中籠底部每天保濕，不可見(jiàn)明顯水分但也不干燥泛白，交配籠置于窗前，外界環(huán)境因子隨自然條件變化而變化。

產(chǎn)卵室保持溫度14～16℃，夜間關(guān)閉窗戶，防止溫度過(guò)低。各試驗(yàn)分別于放入24 h和48 h后檢查產(chǎn)卵情況，所產(chǎn)卵粒收集自作保濕處理，做好標(biāo)記和記錄。雌成蟲(chóng)死亡后進(jìn)行解剖檢查成蟲(chóng)腹內(nèi)余卵，統(tǒng)計(jì)比較各組間的雌成蟲(chóng)懷卵量、有效卵、無(wú)效卵、余腹卵。比較上述各組環(huán)境因子對(duì)成蟲(chóng)產(chǎn)卵率的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境空間對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響

試驗(yàn)中觀察到，在外界仍存在微弱光線的條件下，雌成蟲(chóng)試圖向器皿邊緣高點(diǎn)攀爬，未找到有力支撐點(diǎn)位時(shí)略顯焦躁，常沿容器邊緣爬行，并使用千足不斷地向容器壁處探索;當(dāng)外界光線消失后，雌成蟲(chóng)才緩緩安靜下來(lái)，找到相對(duì)高點(diǎn)靜止或懸掛。

由圖1可知，橫向空間組、縱向空間組和對(duì)照組的懷卵量分別為（527.33±36.35）、（636.33±52.06）和（583.33±32.46）粒，3個(gè)處理懷卵量差異不顯著;3組有效卵分別為（400.67±40.07）、（564.00±65.43）和（454.00±17.79）粒，其中縱向空間組顯著高于橫向空間組，而雌成蟲(chóng)的余腹卵和無(wú)效卵則差異不顯著;縱向空間組產(chǎn)卵率為（89.37±4.13）%，略優(yōu)于橫向空間組和對(duì)照組，但三者差異不顯著。

2.2 環(huán)境濕度對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響

試驗(yàn)中觀察到，在容器內(nèi)存在保濕附著物的條件下，雌成蟲(chóng)沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的回避或趨向，但在施放附著物的過(guò)程中需要保證不放置于底部，否則可能使雌成蟲(chóng)所產(chǎn)卵結(jié)塊或與成蟲(chóng)翅鱗粉粘結(jié)在一起，導(dǎo)致后期卵的感染或保存困難。由圖2可知，不加濕組、加濕組和對(duì)照組懷卵量分別為（517.33±36.97）、（617.33±34.64）和（583.33±32.46）粒，三者差異不顯著;3組的有效卵分別為（378.67±29.33）、（512.00±31.77）和（454.00±17.79）粒，其中加濕組顯著高于不加濕組;而雌成蟲(chóng)的余腹卵和無(wú)效卵則差異不顯著;加濕組中成蟲(chóng)的產(chǎn)卵率為（84.81±1.81）%，優(yōu)于不加濕組。

2.3 去雄處理對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響

試驗(yàn)中觀察到，在外界仍存在微弱光線的條件下，個(gè)別交配脫離后較為敏感活躍的雄成蟲(chóng)可在容器內(nèi)再次飛翔或撲飛，在掠過(guò)雌成蟲(chóng)時(shí)造成驚擾，雌蟲(chóng)不斷變化棲息位置以躲避干擾。由圖3可知，去雄、不去雄和對(duì)照組懷卵量分別為（552.67±31.26）、（604.67±40.88）和（583.33±32.46）粒，三者差異不顯著;3組的有效卵分別為（442.33±21.62）、（453.00±59.36）和（454.00±17.79）粒，差異不顯著;而雌成蟲(chóng)的余腹卵和無(wú)效卵均差異不顯著。表明去雄處理對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵影響不顯著。

2.4 寄主植物對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響

試驗(yàn)中觀察到，雌成蟲(chóng)在挑入容器后在容器底部周圍進(jìn)行一定的爬行活動(dòng)，隨后沿著寄主植物的莖條下端向上攀爬，當(dāng)尋找到一個(gè)垂直角度或略帶斜角的位置后，垂直或倒掛，靜止不動(dòng)。由圖4可知，寄主植物添加組、不添加組和對(duì)照組懷卵量差異不顯著，懷卵量分別為（611.33±25.65）、（611.33±11.47）和（583.33±32.46）粒;3組有效卵分別為（539.67±32.11）、（465.33±34.69）和（454.00±17.79）粒，三者差異不顯著;添加寄主植物組的雌成蟲(chóng)余腹卵為（33.33±10.75）粒，顯著低于不添加寄主植物組和對(duì)照組;而3組的無(wú)效卵則差異不顯著;添加寄主植物組成蟲(chóng)產(chǎn)卵率為（94.54±1.83）%，顯著高于不添加寄主植物組和對(duì)照組。

2.5 光照處理對(duì)蝙蝠蛾雌蟲(chóng)產(chǎn)卵的影響

試驗(yàn)觀察到，已交配的成蟲(chóng)挑入容器后，雌雄成蟲(chóng)未脫離時(shí)由雌成蟲(chóng)帶著雄成蟲(chóng)向高處攀爬，如脫離后則雌成蟲(chóng)自行攀爬至高點(diǎn)垂直或懸掛靜止不動(dòng)。弱光處理組中，雌成蟲(chóng)不斷到處爬行，試圖尋找避光的位置，個(gè)別對(duì)光源敏感的雌成蟲(chóng)則進(jìn)行振翅活動(dòng)。

由圖5可知，弱光組、黑暗組和對(duì)照組懷卵量分別為（523.00±19.86）、（611.33±11.47）和（583.33±32.46）粒，其中黑暗組顯著高于弱光組;3組的有效卵分別為（335.67±6.67）、（538.67±16.67）和（454.00±17.79）粒，三者差異顯著，以黑暗組優(yōu)于對(duì)照組和弱光組;弱光組的雌成蟲(chóng)余腹卵為（180.67±16.18）粒，顯著高于對(duì)照組和黑暗組;而3組的無(wú)效卵則差異不顯著;弱光組成蟲(chóng)產(chǎn)卵率顯著低于黑暗組和對(duì)照組。

3 小結(jié)與討論

3.1 縱向空間組的有效卵數(shù)量顯著高于橫向空間組，這可能與成蟲(chóng)喜垂直或懸掛棲息的習(xí)性有關(guān)，充分的縱向空間有利于成蟲(chóng)保持懸掛的姿勢(shì)，而橫向空間成蟲(chóng)只能匍匐于附著物上。

3.2 加濕組的有效卵數(shù)量和產(chǎn)卵率顯著高于不加濕組，表明良好的濕度有利于成蟲(chóng)產(chǎn)卵。濕度變化對(duì)蛾類成蟲(chóng)的生殖行為有顯著影響，濕度變化可直接導(dǎo)致成蟲(chóng)體內(nèi)含水量變化，破壞成蟲(chóng)體內(nèi)的水分平衡，影響成蟲(chóng)的生殖行為。文麗萍等[8]研究表明，亞洲玉米螟在恒定的溫度條件下，單雌抱卵量、產(chǎn)卵量、產(chǎn)出卵率以及成蟲(chóng)壽命均與濕度呈正相關(guān)。

3.3 去雄對(duì)雌成蟲(chóng)的產(chǎn)卵行為沒(méi)有顯著的影響，但研究中發(fā)現(xiàn)，在個(gè)別成蟲(chóng)活躍的時(shí)期，不去雄可對(duì)棲息的雌蟲(chóng)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致雌蟲(chóng)受驚擾進(jìn)行撲飛，進(jìn)而干擾雌蟲(chóng)的生殖行為，主要體現(xiàn)在產(chǎn)卵量的下降。

3.4 添加寄主植物組可顯著提高雌蟲(chóng)的產(chǎn)卵率，有效降低余腹卵數(shù)量，但對(duì)產(chǎn)卵量的影響不顯著，與樣本雌蟲(chóng)懷卵量偏低有關(guān)。作為昆蟲(chóng)重要的食物來(lái)源和棲息場(chǎng)所，寄主植物對(duì)昆蟲(chóng)的交配與生殖具有重要影響。大多蛾類昆蟲(chóng)在成蟲(chóng)期不取食，因此幼蟲(chóng)期食物的質(zhì)和量對(duì)成蟲(chóng)的行為具有重要的影響。Tamhankar等[9]研究表明，添加寄主植物對(duì)棉斑實(shí)蛾產(chǎn)卵量具有促進(jìn)作用。同時(shí)，昆蟲(chóng)為繁衍下一代，必須根據(jù)寄主植物釋放的特殊氣味物質(zhì)尋找適宜產(chǎn)卵的場(chǎng)所，以保證孵化幼蟲(chóng)能獲得足夠的食料。

3.5 光周期和光照強(qiáng)度是昆蟲(chóng)個(gè)體行為等生命活動(dòng)的重要影響因子，光周期是影響蛾類成蟲(chóng)求偶和交配的一個(gè)重要因子，蛾類多數(shù)在黑暗時(shí)期完成求偶和交配，此外光周期變化對(duì)成蟲(chóng)產(chǎn)卵量也能產(chǎn)生影響。本研究中，弱光組的成蟲(chóng)產(chǎn)卵量和產(chǎn)卵率均顯著低于對(duì)照組和黑暗組，其懷卵量顯著低于黑暗組，而余腹卵則顯著高于黑暗組和對(duì)照組。表明弱光刺激不利于成蟲(chóng)產(chǎn)卵或過(guò)多的活動(dòng)導(dǎo)致成蟲(chóng)體力消耗過(guò)多，產(chǎn)卵后期乏力無(wú)法產(chǎn)卵，導(dǎo)致余腹卵增加，黑暗處理可以更好地促進(jìn)成蟲(chóng)的產(chǎn)卵行為。

參考文獻(xiàn)：

[1]張澤錦，葉萌，周祖基，等.冬蟲(chóng)夏草寄主昆蟲(chóng)飼養(yǎng)研究進(jìn)展[J].中草藥，2009（S1）：85-87.

[2]胡清秀，寥超子，王欣.我國(guó)冬蟲(chóng)夏草及其資源保護(hù)、開(kāi)發(fā)利用對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2005，26（5）：43-47.

[3]李文佳，董彩虹，劉杏忠，等.冬蟲(chóng)夏草培植技術(shù)研究進(jìn)展[J].菌物學(xué)報(bào)，2016，35（4）：375-387.

[4]THOMAS M L.Detection of female mating status using chemical signals and cues[J].Biol Rev Camb Philos Soc，2011，86（1）：1-13.

[5]駱丹，徐川峰，殷立新，等.生態(tài)因素對(duì)蛾類昆蟲(chóng)交配與生殖的影響[J].環(huán)境昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，2017，39（4）：963-973.

[6]周睿琦，馮蓮，全為禮，等.二化螟的交配行為及其影響因素[C]//華中昆蟲(chóng)研究（第九卷），2013.

[7]段小鳳，王曉慶，李品武，等.幾種環(huán)境因子對(duì)昆蟲(chóng)適應(yīng)性影響的研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（14）：79-82.

[8]文麗萍，王振營(yíng).溫、濕度對(duì)亞洲玉米螟成蟲(chóng)繁殖力及壽命的影響[J].昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，1998（1）：70-76.

[9]TAMHANKAR A J.Host influence on mating behavior and spermatophore reception correlated with reproductive output and longevity of female Earias insulana（Boisduval）（Lepidoptera：Noctuidae）[J].Journal of Insect Behavior，1995，8（4）：499-511.

（責(zé)任編輯：劉新永）