蝙蝠蛾蛹羽化条件的优化

黄雪峰, 王 忠, 郑方毅, 林阳步, 林梅燕

(安发福建生物科技有限公司/福建省天然生物活性物质企业重点实验室，福建 宁德 352000)

冬虫夏草(Opiocordycepssinensis)是由冬虫夏草菌与蝙蝠蛾科幼虫共生形成的虫菌复合体，属于我国珍稀药用菌，具有寄生性严格、生长环境特殊及生长周期长等特点，为国家二级保护物种[1-2]。冬虫夏草含有虫草素、虫草多糖、虫草酸、麦角甾醇等物质，具有益肾补肺、调节免疫、抗肿瘤、抗氧化等药理作用[3-4]。近年来，冬虫夏草已成为国内外热销产品，导致其被人工过度采挖；且受全球气候变暖、雪线上抬、干旱化、草甸生态破坏和地理隔离、生殖隔离等威胁，天然冬虫夏草资源日益减少[5-6]。因此，人工培育已成为冬虫夏草资源保护的重要途径之一。

蝙蝠蛾(Hepialusarmoricanus)是冬虫夏草的寄主昆虫[7]。1979年起，科研工作者对虫草蝙蝠蛾的生活习性和室内人工培育进行了大量研究，并取得一定成效[8-14]。21 世纪以来，半野生培植冬虫夏草取得了一定的进展[15-18]，2012年生态抚育冬虫夏草实现产业化[19-20]。获得大量寄主昆虫虫源并进行规模化饲养是冬虫夏草人工培育的一个重要环节[21]，但当前人工繁殖存在成虫生殖退化[22]、化蛹率和交配率低等制约瓶颈，难以实现规模化。因此，本文在前人对蝙蝠蛾蛹培养温湿度研究[12，23]的基础上，探讨通风条件、光照条件和培养基质种类对蝙蝠蛾蛹生存和羽化的影响，以提高蝙蝠蛾蛹的羽化率和健康成虫获得率，为获得室内培养蝙蝠蛾的虫源提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

供试虫源为3～5日龄的健康蝙蝠蛾蛹，由云南省香格里拉市宜康宝生物科技有限公司提供。试验用培养盒，由佛山市禅城区华隆塑料厂生产。

1.2 蝙蝠蛾蛹羽化条件优化

设置不同通风条件、光照条件和基质种类，对蝙蝠蛾蛹进行培养试验。采用平均死亡率和羽化率作为总体的评价指标。

1.2.1 通风条件 分别设置室内微风、室内无风2个处理，标记为V1、V2，以自然条件为对照(CK1)，其他培养条件(水苔基质、散射光照等)一致。其中，水苔基质采自云南香格里拉冬虫夏草产区，阳光暴晒8 h后，使用无菌水加湿，使基质湿度达50%。每个处理投放10头蛹，放入培养盒并编号后，统一置于温度12～18 ℃、湿度75%～85%的养虫室培养，重复4次。

1.2.2 光照条件 分别设置散射光、LED灯光照射2个处理，标记为L1、L2，以直射光照射为对照(CK2)，其他培养条件(基质、通风等)一致。每个处理投放10头蛹，放入培养盒并编号后，统一置于12～18 ℃、湿度75%～85%的培养室培养，重复4次，培养盒定期通风。

1.2.3 基质种类 分别设置泥炭土、水苔和椰糠3个基质处理，标记为S1～S3，以草甸土为对照(CK3)，其他培养条件(光照、通风等)一致。泥炭土、椰糠和草甸土基质于100 ℃蒸汽灭菌45～60 min；水苔以烈日暴晒8 h，备用。使用无菌水加湿，至基质湿度达50%，放入培养盒内并加盖。每个处理投放10头蛹，放入培养盒并编号后，统一置于12～18 ℃、湿度75%～85%培养室培养，重复4次，培养盒定期通风。

设置基质高度10.0 cm，蛹投入水苔基质中可自行活动；投入泥炭土和草甸土中需协助打孔，孔深5.0 cm、直径0.6～1.0 cm，蛹体头部朝上，每孔投放1头蛹；每组培养盒按试验设计投放相应数量的蛹，并做好标记。

1.3 统计与分析

各处理每隔10 d统计蛹的死亡数量，并检查羽化情况，比较各组蛹的死亡率、羽化率及健康成虫获得率。死亡率/%=(死亡数量/投放数量)×100；羽化率/%=(羽化数量/投放数量)×100；健康成虫获得率/%=(羽化正常数量/羽化数量)×100。

采用Excel 软件进行数据处理，用SPSS 22.0软件获得平均值及标准误。同一组内，对不同处理间的差异进行单因素方差分析和Duncan多重比较。

2 结果与分析

2.1 通风条件对蝙蝠蛾蛹羽化的影响

2.1.1 死亡率 不同通风条件下蝙蝠蛾蛹的死亡率如表1所示。由表1可知，培养10、20 d后，V2处理蛹死亡率均显著高于其他2组处理(P<0.05)；培养30 d后V2处理蛹死亡率高于其他2组处理，但差异不显著(P>0.05)。培养10、20和30 d后蛹死亡率依次为：V2>CK1>V1。综上表明，V1处理(室内微风)下蛹的死亡率最低，说明该处理有利于蝙蝠蛾蛹的生存。

表1 不同通风条件下蝙蝠蛾蛹的死亡率1)Table 1 Mortality rate of H.armoricanus pupae under different ventilation conditions

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平；V1、V2和CK1分别表示室内微风、室内无风和自然条件。

2.1.2 羽化情况 如表2所示，V1处理蝙蝠蛾蛹的羽化率最高，为65.00%，V2处理最低，仅45.00%。 V1和CK1处理蛹羽化率高于V2处理，但三者差异不显著。 CK1(92.26%)和V1(97.22%)处理健康成虫获得率均高于V2处理(80.42%)，但差异不显著。不同通风条件下，蝙蝠蛾蛹的羽化率和健康成虫获得率从高到低依次为：V1>CK1>V2。综合来看，V1处理(室内微风)更适于蝙蝠蛾蛹的羽化。

表2 不同通风条件下蝙蝠蛾蛹的羽化情况1)Table 2 Emergence of H.armoricanus pupae under different ventilation conditions

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平；V1、V2和CK1分别表示室内微风、室内无风和自然条件。

2.2 光照条件对蝙蝠蛾蛹羽化的影响

2.2.1 死亡率 不同光照条件下蝙蝠蛾蛹的死亡率如表3所示。由表3可知，培养10 和20 d后，CK2处理蛹死亡率显著高于其他2组处理；培养30 d后，CK2处理蛹死亡率显著高于L1处理。不同光照条件下，培养10、20、30 d后蛹死亡率依次为：CK2>L2>L1。综上表明，L1(散射光)处理条件下蛹的死亡率最低，表明L1处理适合蝙蝠蛾蛹生长发育。

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

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平；L1、L2和CK2分别表示散射光、LED灯和直射光照射。

2.2.2 羽化情况 由表4可知，L1处理蝙蝠蛾蛹的羽化率最高，为77.50%，且显著高于CK2处理(仅45.00%)。L1、CK2和L2处理的健康成虫获得率分别为93.75%、95.00%和96.43%，三者差异不显著。不同光照条件下，蝙蝠蛾蛹的羽化率从高到低依次为：L1>L2>CK2；健康成虫获得率依次为：L2>CK2>L1。综上所述，L1(散射光)条件更适于蝙蝠蛾蛹的羽化。

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

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平；L1、L2和CK2分别表示散射光、LED灯和直射光照射。

2.3 基质种类对蝙蝠蛾蛹羽化的影响

2.3.1 死亡率 不同基质条件下蝙蝠蛾蛹的死亡率如表5所示。由表5可知，培养10、20和30 d后，S2处理蛹死亡率高于其他3个处理。培养10 d后蛹死亡率依次为：S2>CK3=S3>S1；培养20 d后依次为：S2>S1>CK3=S3；培养30 d后依次为：S2>S1>S3>CK3。综上表明，S2处理(水苔基质)蛹死亡率最高，CK3处理(草甸土基质)蛹死亡率最低，且S1、S3和CK3处理间蛹死亡率差异不显著。

表5 不同基质条件下蝙蝠蛾蛹的死亡率1)Table 5 Mortality rate of H.armoricanus pupae on different culture substrates

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平；S1、S2、S3和CK3分别表示基质为泥炭土、水苔、椰糠和草甸土。

2.3.2 羽化情况 如表6所示，CK3处理蝙蝠蛾蛹的羽化率最高，为77.50%，显著高于S2处理(57.50%)；S1、S3处理蛹羽化率与CK3差异不显著。S1处理健康成虫获得率为64.58%，显著低于其他3组处理。不同基质条件下，蝙蝠蛾蛹的羽化率从高到低依次为：CK3>S3>S1>S2，健康成虫获得率依次为：S3>CK3>S2>S1。综上表明，CK3和S3处理适于蝙蝠蛾蛹的羽化和健康成虫的获得。

表6 不同基质条件下蝙蝠蛾蛹的羽化情况1)Table 6 Emergence rate of H.armoricanus pupae on different culture substrates

1)同列数值后附不同小写字母者表示差异达0.05显著水平；S1、S2、S3和CK3分别表示基质为泥炭土、水苔、椰糠和草甸土。

3 讨论与结论

本研究表明，室内微风处理(V1)和自然条件下(CK1)蛹的羽化率和健康成虫获得率均优于室内无风处理(V2)，说明增加羽化环境中的空气流通利于蝙蝠蛾蛹羽化，对成虫展翅具有增益效果；通风不良则容易造成展翅不良等异常羽化现象，不利于雌、雄成虫活动，尤其是雄虫展翅不良导致不能飞行求偶，直接造成雌雄成虫交配率低下。散射光处理(L1)蛹羽化率显著优于直射光处理(CK2)，这与刘飞等[13]认为蛹羽化期在控制好温度、湿度的同时需要提供自然光照射的结论一致。蝙蝠蛾蛹在原产区土壤内可通过蛹体上的棘突在虫道中上下活动以适应外界温度的变化[24]，但本研究中直射光处理因基质的深度不足以为其提供适应温度变化的活动场所，容易导致蛹体受温度变化快的影响而产生不适，进而降低羽化率。

有关蝙蝠蛾的培养基质研究多见于幼虫阶段[24-25]，而关于蝙蝠蛾蛹的护理及培养基质的研究较少见。本研究表明，草甸土基质(CK3)蝙蝠蛾蛹的羽化率显著优于水苔基质(S2)，主要由于草甸土加湿后下层水分不易挥发，能够较好且较长时间内维持基质内部的湿度，更利于蛹的存活和羽化；而水苔相对松散，水分易挥发导致基质内湿度下降，不利于蝙蝠蛾蛹的羽化。泥炭土(S1)和椰糠(S3)基质下蛹羽化率相近，但泥炭土基质中健康成虫获得率显著低于其他3组处理，是由于泥炭土多为絮状物质，疏松且质轻粒小，表层基质水分挥发干燥后易滚动，导致成虫在羽化孔内爬出时缺乏有力的支撑点，需反复翻滚扭动虫体以爬出孔道或蛹壳，增加了羽化过程中虫体卡壳、成虫翅受伤或体力虚弱等现象的几率。椰糠基质下蝙蝠蛾蛹的羽化率和健康成虫获得率与草甸土基质差异不显著，表明2种基质对培养蝙蝠蛾蛹具有相似的效果，椰糠可作为草甸土的替代培养基质。