蝙蝠蛾蛹羽化條件的優(yōu)化

黃雪峰, 王 忠, 鄭方毅, 林陽(yáng)步, 林梅燕

(安發(fā)福建生物科技有限公司/福建省天然生物活性物質(zhì)企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 寧德 352000)

冬蟲夏草(Opiocordycepssinensis)是由冬蟲夏草菌與蝙蝠蛾科幼蟲共生形成的蟲菌復(fù)合體，屬于我國(guó)珍稀藥用菌，具有寄生性嚴(yán)格、生長(zhǎng)環(huán)境特殊及生長(zhǎng)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，為國(guó)家二級(jí)保護(hù)物種[1-2]。冬蟲夏草含有蟲草素、蟲草多糖、蟲草酸、麥角甾醇等物質(zhì)，具有益腎補(bǔ)肺、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗氧化等藥理作用[3-4]。近年來(lái)，冬蟲夏草已成為國(guó)內(nèi)外熱銷產(chǎn)品，導(dǎo)致其被人工過(guò)度采挖；且受全球氣候變暖、雪線上抬、干旱化、草甸生態(tài)破壞和地理隔離、生殖隔離等威脅，天然冬蟲夏草資源日益減少[5-6]。因此，人工培育已成為冬蟲夏草資源保護(hù)的重要途徑之一。

蝙蝠蛾(Hepialusarmoricanus)是冬蟲夏草的寄主昆蟲[7]。1979年起，科研工作者對(duì)蟲草蝙蝠蛾的生活習(xí)性和室內(nèi)人工培育進(jìn)行了大量研究，并取得一定成效[8-14]。21 世紀(jì)以來(lái)，半野生培植冬蟲夏草取得了一定的進(jìn)展[15-18]，2012年生態(tài)撫育冬蟲夏草實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[19-20]。獲得大量寄主昆蟲蟲源并進(jìn)行規(guī)?；曫B(yǎng)是冬蟲夏草人工培育的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[21]，但當(dāng)前人工繁殖存在成蟲生殖退化[22]、化蛹率和交配率低等制約瓶頸，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?。因此，本文在前人對(duì)蝙蝠蛾蛹培養(yǎng)溫濕度研究[12，23]的基礎(chǔ)上，探討通風(fēng)條件、光照條件和培養(yǎng)基質(zhì)種類對(duì)蝙蝠蛾蛹生存和羽化的影響，以提高蝙蝠蛾蛹的羽化率和健康成蟲獲得率，為獲得室內(nèi)培養(yǎng)蝙蝠蛾的蟲源提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

供試蟲源為3～5日齡的健康蝙蝠蛾蛹，由云南省香格里拉市宜康寶生物科技有限公司提供。試驗(yàn)用培養(yǎng)盒，由佛山市禪城區(qū)華隆塑料廠生產(chǎn)。

1.2 蝙蝠蛾蛹羽化條件優(yōu)化

設(shè)置不同通風(fēng)條件、光照條件和基質(zhì)種類，對(duì)蝙蝠蛾蛹進(jìn)行培養(yǎng)試驗(yàn)。采用平均死亡率和羽化率作為總體的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.2.1 通風(fēng)條件 分別設(shè)置室內(nèi)微風(fēng)、室內(nèi)無(wú)風(fēng)2個(gè)處理，標(biāo)記為V1、V2，以自然條件為對(duì)照(CK1)，其他培養(yǎng)條件(水苔基質(zhì)、散射光照等)一致。其中，水苔基質(zhì)采自云南香格里拉冬蟲夏草產(chǎn)區(qū)，陽(yáng)光暴曬8 h后，使用無(wú)菌水加濕，使基質(zhì)濕度達(dá)50%。每個(gè)處理投放10頭蛹，放入培養(yǎng)盒并編號(hào)后，統(tǒng)一置于溫度12～18 ℃、濕度75%～85%的養(yǎng)蟲室培養(yǎng)，重復(fù)4次。

1.2.2 光照條件 分別設(shè)置散射光、LED燈光照射2個(gè)處理，標(biāo)記為L(zhǎng)1、L2，以直射光照射為對(duì)照(CK2)，其他培養(yǎng)條件(基質(zhì)、通風(fēng)等)一致。每個(gè)處理投放10頭蛹，放入培養(yǎng)盒并編號(hào)后，統(tǒng)一置于12～18 ℃、濕度75%～85%的培養(yǎng)室培養(yǎng)，重復(fù)4次，培養(yǎng)盒定期通風(fēng)。

1.2.3 基質(zhì)種類 分別設(shè)置泥炭土、水苔和椰糠3個(gè)基質(zhì)處理，標(biāo)記為S1～S3，以草甸土為對(duì)照(CK3)，其他培養(yǎng)條件(光照、通風(fēng)等)一致。泥炭土、椰糠和草甸土基質(zhì)于100 ℃蒸汽滅菌45～60 min；水苔以烈日暴曬8 h，備用。使用無(wú)菌水加濕，至基質(zhì)濕度達(dá)50%，放入培養(yǎng)盒內(nèi)并加蓋。每個(gè)處理投放10頭蛹，放入培養(yǎng)盒并編號(hào)后，統(tǒng)一置于12～18 ℃、濕度75%～85%培養(yǎng)室培養(yǎng)，重復(fù)4次，培養(yǎng)盒定期通風(fēng)。

設(shè)置基質(zhì)高度10.0 cm，蛹投入水苔基質(zhì)中可自行活動(dòng)；投入泥炭土和草甸土中需協(xié)助打孔，孔深5.0 cm、直徑0.6～1.0 cm，蛹體頭部朝上，每孔投放1頭蛹；每組培養(yǎng)盒按試驗(yàn)設(shè)計(jì)投放相應(yīng)數(shù)量的蛹，并做好標(biāo)記。

1.3 統(tǒng)計(jì)與分析

各處理每隔10 d統(tǒng)計(jì)蛹的死亡數(shù)量，并檢查羽化情況，比較各組蛹的死亡率、羽化率及健康成蟲獲得率。死亡率/%=(死亡數(shù)量/投放數(shù)量)×100；羽化率/%=(羽化數(shù)量/投放數(shù)量)×100；健康成蟲獲得率/%=(羽化正常數(shù)量/羽化數(shù)量)×100。

采用Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用SPSS 22.0軟件獲得平均值及標(biāo)準(zhǔn)誤。同一組內(nèi)，對(duì)不同處理間的差異進(jìn)行單因素方差分析和Duncan多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 通風(fēng)條件對(duì)蝙蝠蛾蛹羽化的影響

2.1.1 死亡率 不同通風(fēng)條件下蝙蝠蛾蛹的死亡率如表1所示。由表1可知，培養(yǎng)10、20 d后，V2處理蛹死亡率均顯著高于其他2組處理(P<0.05)；培養(yǎng)30 d后V2處理蛹死亡率高于其他2組處理，但差異不顯著(P>0.05)。培養(yǎng)10、20和30 d后蛹死亡率依次為：V2>CK1>V1。綜上表明，V1處理(室內(nèi)微風(fēng))下蛹的死亡率最低，說(shuō)明該處理有利于蝙蝠蛾蛹的生存。

表1 不同通風(fēng)條件下蝙蝠蛾蛹的死亡率1)Table 1 Mortality rate of H.armoricanus pupae under different ventilation conditions

1)同列數(shù)值后附不同小寫字母者表示差異達(dá)0.05顯著水平；V1、V2和CK1分別表示室內(nèi)微風(fēng)、室內(nèi)無(wú)風(fēng)和自然條件。

2.1.2 羽化情況 如表2所示，V1處理蝙蝠蛾蛹的羽化率最高，為65.00%，V2處理最低，僅45.00%。 V1和CK1處理蛹羽化率高于V2處理，但三者差異不顯著。 CK1(92.26%)和V1(97.22%)處理健康成蟲獲得率均高于V2處理(80.42%)，但差異不顯著。不同通風(fēng)條件下，蝙蝠蛾蛹的羽化率和健康成蟲獲得率從高到低依次為：V1>CK1>V2。綜合來(lái)看，V1處理(室內(nèi)微風(fēng))更適于蝙蝠蛾蛹的羽化。

表2 不同通風(fēng)條件下蝙蝠蛾蛹的羽化情況1)Table 2 Emergence of H.armoricanus pupae under different ventilation conditions

1)同列數(shù)值后附不同小寫字母者表示差異達(dá)0.05顯著水平；V1、V2和CK1分別表示室內(nèi)微風(fēng)、室內(nèi)無(wú)風(fēng)和自然條件。

2.2 光照條件對(duì)蝙蝠蛾蛹羽化的影響

2.2.1 死亡率 不同光照條件下蝙蝠蛾蛹的死亡率如表3所示。由表3可知，培養(yǎng)10 和20 d后，CK2處理蛹死亡率顯著高于其他2組處理；培養(yǎng)30 d后，CK2處理蛹死亡率顯著高于L1處理。不同光照條件下，培養(yǎng)10、20、30 d后蛹死亡率依次為：CK2>L2>L1。綜上表明，L1(散射光)處理?xiàng)l件下蛹的死亡率最低，表明L1處理適合蝙蝠蛾蛹生長(zhǎng)發(fā)育。

表3 不同光照條件下蝙蝠蛾蛹的死亡率1)Table 3 Mortality rate of H.armoricanus pupae under different light conditions

1)同列數(shù)值后附不同小寫字母者表示差異達(dá)0.05顯著水平；L1、L2和CK2分別表示散射光、LED燈和直射光照射。

2.2.2 羽化情況 由表4可知，L1處理蝙蝠蛾蛹的羽化率最高，為77.50%，且顯著高于CK2處理(僅45.00%)。L1、CK2和L2處理的健康成蟲獲得率分別為93.75%、95.00%和96.43%，三者差異不顯著。不同光照條件下，蝙蝠蛾蛹的羽化率從高到低依次為：L1>L2>CK2；健康成蟲獲得率依次為：L2>CK2>L1。綜上所述，L1(散射光)條件更適于蝙蝠蛾蛹的羽化。

表4 不同光照條件下蝙蝠蛾蛹的羽化情況1)Table 4 Emergence rate of H.armoricanus pupae under different light conditions

1)同列數(shù)值后附不同小寫字母者表示差異達(dá)0.05顯著水平；L1、L2和CK2分別表示散射光、LED燈和直射光照射。

2.3 基質(zhì)種類對(duì)蝙蝠蛾蛹羽化的影響

2.3.1 死亡率 不同基質(zhì)條件下蝙蝠蛾蛹的死亡率如表5所示。由表5可知，培養(yǎng)10、20和30 d后，S2處理蛹死亡率高于其他3個(gè)處理。培養(yǎng)10 d后蛹死亡率依次為：S2>CK3=S3>S1；培養(yǎng)20 d后依次為：S2>S1>CK3=S3；培養(yǎng)30 d后依次為：S2>S1>S3>CK3。綜上表明，S2處理(水苔基質(zhì))蛹死亡率最高，CK3處理(草甸土基質(zhì))蛹死亡率最低，且S1、S3和CK3處理間蛹死亡率差異不顯著。

表5 不同基質(zhì)條件下蝙蝠蛾蛹的死亡率1)Table 5 Mortality rate of H.armoricanus pupae on different culture substrates

1)同列數(shù)值后附不同小寫字母者表示差異達(dá)0.05顯著水平；S1、S2、S3和CK3分別表示基質(zhì)為泥炭土、水苔、椰糠和草甸土。

2.3.2 羽化情況 如表6所示，CK3處理蝙蝠蛾蛹的羽化率最高，為77.50%，顯著高于S2處理(57.50%)；S1、S3處理蛹羽化率與CK3差異不顯著。S1處理健康成蟲獲得率為64.58%，顯著低于其他3組處理。不同基質(zhì)條件下，蝙蝠蛾蛹的羽化率從高到低依次為：CK3>S3>S1>S2，健康成蟲獲得率依次為：S3>CK3>S2>S1。綜上表明，CK3和S3處理適于蝙蝠蛾蛹的羽化和健康成蟲的獲得。

表6 不同基質(zhì)條件下蝙蝠蛾蛹的羽化情況1)Table 6 Emergence rate of H.armoricanus pupae on different culture substrates

1)同列數(shù)值后附不同小寫字母者表示差異達(dá)0.05顯著水平；S1、S2、S3和CK3分別表示基質(zhì)為泥炭土、水苔、椰糠和草甸土。

3 討論與結(jié)論

本研究表明，室內(nèi)微風(fēng)處理(V1)和自然條件下(CK1)蛹的羽化率和健康成蟲獲得率均優(yōu)于室內(nèi)無(wú)風(fēng)處理(V2)，說(shuō)明增加羽化環(huán)境中的空氣流通利于蝙蝠蛾蛹羽化，對(duì)成蟲展翅具有增益效果；通風(fēng)不良則容易造成展翅不良等異常羽化現(xiàn)象，不利于雌、雄成蟲活動(dòng)，尤其是雄蟲展翅不良導(dǎo)致不能飛行求偶，直接造成雌雄成蟲交配率低下。散射光處理(L1)蛹羽化率顯著優(yōu)于直射光處理(CK2)，這與劉飛等[13]認(rèn)為蛹羽化期在控制好溫度、濕度的同時(shí)需要提供自然光照射的結(jié)論一致。蝙蝠蛾蛹在原產(chǎn)區(qū)土壤內(nèi)可通過(guò)蛹體上的棘突在蟲道中上下活動(dòng)以適應(yīng)外界溫度的變化[24]，但本研究中直射光處理因基質(zhì)的深度不足以為其提供適應(yīng)溫度變化的活動(dòng)場(chǎng)所，容易導(dǎo)致蛹體受溫度變化快的影響而產(chǎn)生不適，進(jìn)而降低羽化率。

有關(guān)蝙蝠蛾的培養(yǎng)基質(zhì)研究多見(jiàn)于幼蟲階段[24-25]，而關(guān)于蝙蝠蛾蛹的護(hù)理及培養(yǎng)基質(zhì)的研究較少見(jiàn)。本研究表明，草甸土基質(zhì)(CK3)蝙蝠蛾蛹的羽化率顯著優(yōu)于水苔基質(zhì)(S2)，主要由于草甸土加濕后下層水分不易揮發(fā)，能夠較好且較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持基質(zhì)內(nèi)部的濕度，更利于蛹的存活和羽化；而水苔相對(duì)松散，水分易揮發(fā)導(dǎo)致基質(zhì)內(nèi)濕度下降，不利于蝙蝠蛾蛹的羽化。泥炭土(S1)和椰糠(S3)基質(zhì)下蛹羽化率相近，但泥炭土基質(zhì)中健康成蟲獲得率顯著低于其他3組處理，是由于泥炭土多為絮狀物質(zhì)，疏松且質(zhì)輕粒小，表層基質(zhì)水分揮發(fā)干燥后易滾動(dòng)，導(dǎo)致成蟲在羽化孔內(nèi)爬出時(shí)缺乏有力的支撐點(diǎn)，需反復(fù)翻滾扭動(dòng)蟲體以爬出孔道或蛹?xì)ぃ黾恿擞鸹^(guò)程中蟲體卡殼、成蟲翅受傷或體力虛弱等現(xiàn)象的幾率。椰糠基質(zhì)下蝙蝠蛾蛹的羽化率和健康成蟲獲得率與草甸土基質(zhì)差異不顯著，表明2種基質(zhì)對(duì)培養(yǎng)蝙蝠蛾蛹具有相似的效果，椰糠可作為草甸土的替代培養(yǎng)基質(zhì)。