实验室条件下西藏冬虫夏草幼虫生理机制变化研究

邢顺林 段双全

（西藏大学理学院 西藏拉萨 850000）

实验室条件下西藏冬虫夏草幼虫生理机制变化研究

邢顺林 段双全

（西藏大学理学院 西藏拉萨 850000）

摘要：为研究实验室条件下西藏冬虫夏草幼虫对温度、湿度、病害等条件的生理反应以及西藏冬虫夏草幼虫的食性情况，文章对西藏冬虫夏草幼虫的外部形态及其对温度和湿度的反应及食性等方面进行观察，并绘制出西藏冬虫夏草幼虫生长曲线。结果表明：①实验室中培养西藏冬虫夏草幼虫的最佳温度范围为12℃-14℃；②西藏冬虫夏草幼虫最喜啃食红萝卜，其次为土豆和莴笋；③西藏冬虫夏草幼虫对温度具有很高的敏感性，当温度达到20℃时，幼虫完全失去活动的能力，并且此时幼虫身体表面容易感染病菌。

关键词：冬虫夏草；幼虫；实验室培养

由虫草属(Cordyceps sensu lato)的真菌寄生并能产生子实体的菌丝体合体都被称为冬虫夏草[1-2]。虫草菌的寄主范围十分广泛，可以寄生于动物（包括昆虫、蜘蛛、螨类和线虫等）或者其他真菌（如大团囊菌属Elaphomyces Nees和麦角菌属Claviceps Tul.的真菌）[3]。冬虫夏草的“虫”指蝙蝠蛾幼虫，蝙蝠蛾是鳞翅目蝙蝠蛾科昆虫的统称，西藏自治区共分布有13种[4]。其中，虫草蝙蝠蛾(Hepialus armoricanus)、斜脉蝠蛾(H. obilfurcus)、白马蝠蛾(H.baimaensis)和人支蝠蛾(H.renzhaensas)等是虫草菌的优势寄主[5]。

实验通过对20头西藏冬虫夏草幼虫就培养温度、湿度、病害等条件的生理反应以及西藏冬虫夏草幼虫的食性观察研究，希望了解西藏冬虫夏草幼虫在实验室条件下的最佳培养方法。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品的采集

从西藏自治区亚东、那曲和拉萨等地区海拔3900m-4500m的山坡草地挖取西藏冬虫夏草幼虫20头。

1.1.2 西藏冬虫夏草幼虫培养设备

培养皿20个，微电脑智能恒温培养箱一台，加湿器一台，普通光学显微镜一台，倒置显微镜一台。

1.2 方法

1.2.1 西藏冬虫夏草幼虫外部形态观察

利用倒置显微镜观察西藏冬虫夏草幼虫外部形态特征。

1.2.2 西藏冬虫夏草幼虫对温度和湿度反应观察

将从西藏自治区亚东、那曲和拉萨等地区挖取的20头幼虫，放入微电脑智能恒温培养箱内，进行人工培养实验和幼虫在人工培养条件下的生长、生理特性研究。通过设置不同的培养温度、湿度和培养箱内的卫生条件，来观察西藏冬虫夏草幼虫体表感染病菌的情况。

1.2.3 西藏冬虫夏草幼虫食性观察

给西藏冬虫夏草幼虫喂食新鲜的红萝卜、莴笋和土豆，观察其啃食三种食物的状态。

1.2.4 西藏冬虫夏草幼虫生长曲线的绘制

观察记录西藏冬虫夏草幼虫的生长情况并绘制生长曲线。

2 结果与分析

2.1 西藏冬虫夏草幼虫外部形态观察结果

研究人员对西藏自治区拉萨市蔡公堂虫草幼虫的形态进行观察，发现蔡公堂虫草幼虫体色较黑，前端有3对肢状的前足，腹足是肉足状的4对，尾足有1对，尖端角质化，头部有一对很硬并角质化的螯，腹足与前肢相连处没有很明显的界限；腹足与腹足之间有环状肌肉相连，环状有4节，尾端有3节；最尾端有肉足状的尾足，形状为叉形；幼虫的头部有一对复眼，复眼的下方有一对触角，复眼与复眼之间成“人”字形；幼虫的全身都有针刺状的刚毛。

在西藏冬虫夏草幼虫的口器上有两条刚毛，背部有一层皮包裹到头的下方。这层皮虽然不呈角质化，但是很结实，具有幼虫在爬行过程中保护身体的功能。腹部是肉足状的肌肉组织，有利于幼虫的运动。幼虫背部的皮层，随着幼虫体积的增大呈周期性的蜕皮，蜕皮首先从幼虫的头部开始（见图1-2）。

图1 拉萨市蔡公堂虫草幼虫

图2 拉萨市蔡公堂虫草幼虫蜕皮

2.2 西藏冬虫夏草幼虫对温度和湿度反应

通过实验发现，西藏冬虫夏草幼虫最适合的生长温度为12-14℃，最适湿度保持在50%。幼虫对温度具有很高的敏感性，培养箱内的温度达到15℃以上时，所有幼虫都出现活动能力下降和不进食症状，随着温度达到20℃时，幼虫完全失去活动的能力；当培养箱内的温度超过15℃、湿度超过50%时，幼虫的抵抗能力下降，体表很容易感染病菌（见图3-4）。

2.3 西藏冬虫夏草幼虫食性

在20个冬虫夏草幼虫培养皿中，1-5号投食红萝卜、5-10号投食莴笋、10-15号投食土豆、15-20号同时投食以上三种食物，实验发现幼虫最喜欢啃食红萝卜，土豆和莴笋的食用情况未发现差别。幼虫喜欢清洁的环境和新鲜的食物，并且培养箱要保持良好的通风状态。因此，在实验室培养时要每隔三天清洗一次培养皿和更换食物，在清洗过程中注意避免损伤或碰到幼虫的身体（见图5）。

图3 幼虫感染青霉菌

图4 虫草幼虫在培养基中钻洞现象

图5 幼虫对植物材料的趋性反应

2.4 西藏冬虫夏草幼虫生长曲线

2.4.1 西藏冬虫夏草幼虫生长情况

实验记录了2009年6月19日-7月21日西藏冬虫夏草幼虫体长和头部宽度（见表1）。表明幼虫体长和幼虫头部的宽度随培养时间都呈增长趋势。

2.4.2 西藏冬虫夏草幼虫生长曲线

从表1和图6可以看出，西藏冬虫夏草幼虫在实验室条件适合的情况下，幼虫体长和幼虫头部的宽度都在随培养时间延长而增长。

表1 西藏冬虫夏草幼虫生长情况统计

图6 幼虫生长情况

3 结论

3.1 健康的西藏冬虫夏草幼虫具有很强的免疫力。

只有环境温度发生变动时，侵害了幼虫的正常发育，使其抵抗力下降，才有可能感染上冬虫夏草菌和其他病害[6]。

3.2 西藏冬虫夏草幼虫在实验室条件下培养时，温度、湿度和食物等条件适合时，都能够正常发育。同时与俞永信发现的幼虫对温度具有很高的敏感性[7]一致；与殷海松等发现的幼虫生长情况与温度变化[8]一致。

3.3 西藏冬虫夏草对食物的要求不是很苛刻。为广食的植食性昆虫，且幼虫的学习经历对其食性的重新塑造具有一定的影响[9]，证明了王晓娟等的研究。

3.4 发现野生西藏冬虫夏草幼虫具有在青稞培养基上钻洞的能力。

参考文献

[1]杨大荣.中国昆虫资源利用和产业化[M].北京：中国农业出版社,1986:8-89.

[2]邢来君,李明春.普通真菌学[M].北京：高等教育出版社,1999:388-397.

[3]张妹,张永杰,Shrestha Bhushan等.冬虫夏草菌和蛹虫草菌的研究现状、问题及展望[J].菌物学报,2013,32(4):577-597.

[4]邹志文,刘昕,张古忍.中国蝠蛾属(鳞翅目,蝙蝠蛾科)现行分类系统的修订[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2010,3(1): 114-120.

[5]雷万生,谢联斌,陈和平.冬虫夏草的研究概况[J].海军医学杂志,2006,27(3):262-269.

[6]段双全，陈彬，张正果，等.西藏虫草属真菌生物学特性研究及其无性型rRNA基因ITS间隔区系统发育分析[J].西藏大学学报（自然科学版）,2011,26(1):9-13.

[7]俞永信.人工培养冬虫夏草研究[J].菌物研究,2004,2(2):42-46.

[8]殷海松,秦韶燕,乔长晟，等.冬虫夏草液体种子培养条件的优化[J].生物工程,2013,34(13):111-113.

[9]王晓娟,叶萌,周祖基，等.冬虫夏草蝠蛾幼虫对几种植物的嗅觉反应初步研究[J].四川动物,2013,32(2):228-231.

[责任编辑：索郎桑姆]

中图分类号：S567.35

文献标识码：A

文章编号：1005-5738(2014)01-028-04

收稿日期：2013-10-24

第一作者简介：邢顺林，男，汉族，吉林白山人，西藏大学理学院讲师，主要研究方向为生态学与进化生物学。

Research on Changes in Physiological Mechanism of Cordyceps sinensis larvae under the laboratory condition

Xing Shun-lin Duan Shuang-quan

(School of Science,Tibet University,Lhasa 850000,Tibet)

Abstract:In the present paper,the physiological reaction of Cordyceps sinensis larvae to temperature,humidity,disease and its diet were investigated under the laboratory condition by observing changes in external morphology and growth of Cordyceps sinensis at different conditions(temperature and humidity).The results showed that the optimal temperature for culturing Cordyceps sinensis larvae was ranging between in 12℃and 14℃in the laboratory,Cordyceps sinensis larvae most like to eat carrots,potatoes and lettuce. Cordyceps sinensis larvae was sensitive to changes in temperature,and it completely lose the ability of activity and easily infected with the bacteria on its body surface as temperature reach up to 20℃.The results of the experiments can provide a theoretical foundation to the cultivation of Cordyceps sinensis larvae under laboratory condition.

Keywords:Cordyceps sinensis；larvae；Laboratory culture