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引种冬虫夏草寄主昆虫的生物学特性比较研究
作者:刘飞,曾纬,张德利,尹定华,陈仕江    
作者单位:重庆市中药研究院,重庆 400065

《时珍国医国药》 2009年 第12期

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       【摘要】 
       目的为选育优质的虫种提供理论依据。方法将四川、云南和西藏产地的蝠蛾属Hepialus昆虫引种到康定冬虫夏草Cordyceps sinensis (Berk.)Sacc.培殖基地采取常规相同的室内饲养方式饲养,并对其卵、幼虫、蛹和成虫的生物学特性进行比较研究。综合寄主的生长适应能力、个体大小和感染冬虫夏草菌的能力作为虫种是否优质的判断标准。结果在引种的蝠蛾中,代号为“自繁”“小金”和“雅家埂”的蝠蛾是目前优质的冬虫夏草寄主昆虫。结论各虫种存在一定的生物学特性差异。虫种是否优质的判断标准可用于大生产。
       【关键词】  冬虫夏草;引种;蝠蛾属;生物学特性
       Comparative Studies on the Biological Character of the Hepialus Introduced
       LIU Fei,ZENG Wei,ZHANG Deli,YIN Dinghua, CHEN Shijiang
       Chongqing Academy of Chinese Materia Medica, Chongqing  400065, China
       
       Abstract:ObjectiveTo provide the theoretical basis for introducing and breeding a fine variety.Methods The biological characters of the hosts of the Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc. which were introduced from Sichuan, Yunnan and Xizang were comparativly studied. It is the size, the able of the growth and the catching Hirsutella sinensis of the lava that is quality criterions.ResultsHepialus with code of Zifan, Xiaojian and Yajiageng are the best hosts of Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.at present.ConclusionThere are some differences on the biological characters among the hosts of the Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.and the criterions of the high quality may be applied to the production.
       Key words:Cordyceps sinensis;  Introducing;  Hepialus;  Biological character
        冬虫夏草Cordyceps sinensis (Berk.)Sacc.是冬虫夏草菌侵染蝙蝠蛾属Hepialus幼虫而形成的虫菌结合体[1],它是我国特有的名贵中药材,主产于我国的四川、青海、云南、西藏和甘肃等省区。近年来由于野生资源遭到严重的破坏,再加上市场需求的逐渐增大,冬虫夏草已远远不能满足市场的需求。为解决这个矛盾,从20世纪70年代末期开始,已经有十余家科研院所在对冬虫夏草的人工培殖进行研究。目前研究的重心已经转移到了如何提高冬虫夏草的产量和质量问题上。要解决这个问题,首先就是要有优质的菌种和虫种用于生产。本文将报道对引种的部分蝠蛾属昆虫的生物学特性进行的比较研究,以期为选择优质的虫种提供理论依据。
       1  材料
        引种的各蝠蛾属昆虫来源见表1。“云南”寄主表示引种自云南省冬虫夏草产区;“自繁”寄主表示Hepialus gonggaensis Fu et Huang在四川康定冬虫夏草培殖基地饲养一个周期后繁殖的后代;“小金”、“石渠”和“雅家埂”寄主表示引种自四川省不同山脉的冬虫夏草产区;“西藏”寄主表示引种自西藏冬虫夏草产区。
       2 方法
        将上述各产地的蝠蛾属昆虫引种到康定海拔3 800 m的冬虫夏草培殖基地,采取常规相同的室内饲养方式饲养。观察并比较研究各虫态的生物学特性。
       3  结果
       3.1  蛹的特性比较将各产区蛹的特性列于表2。从蛹的大小来看,“西藏”蛹最大,“云南”蛹最小。引种到康定基地后,各蝠蛾从预蛹到羽化都经历由浅色到深色的颜色变化。当温度15℃左右、土壤湿度50%左右时,各产地的蛹期约40~45 d。每年蛹的羽化高峰期都在7月中旬,除“云南”蛹外,其余蛹的羽化高峰期在每年的7月9日到15日之间并随产地海拔高度增加而推迟,产自海拔4 500 m的“雅家埂”蛹羽化高峰要比3 800 m的“自繁”蛹晚5 d左右。除“云南”蛹外,其余引种蝠蛾每天蛹的羽化高峰期都集中在17:00~21:30之间,其中“小金”蛹羽化高峰时间相对较早,主要集中在晚上17:00~18:30之间;“石渠”蛹相对较晚,主要集中在20:45~21:30之间;“云南”蛹引种到康定基地后全天都在羽化,并且上午和下午的羽化数量比约1.6∶1。表1  引种的蝠蛾属昆虫来源(略)表2   蛹的生物学特性比较(略)
       3.2   成虫的特性比较从表3看出,引种蝠蛾的特性比不一致,其中“自繁”蝠蛾的雌雄性“小金”和“云南”的特性比大于1。成虫羽化后都要经过一定的时间间隔才能进行交配,“云南”蝠蛾的间隔可以长达540 min。属于同一种类不同海拔高度的“雅家埂”和“自繁”蝠蛾每天的交配高峰都在20:00左右,而海拔高度相近但种类不同的“西藏”“石渠”和“小金”蝠蛾每天的交配高峰在21:00左右,这一结果表明种类和海拔高度可能是交配高峰的决定因素。各产区蝠蛾成虫每次交尾的时间长短各异,“云南”蝠蛾可以长达540 min,西藏比如蝠蛾可以长达1 200 min。雌、雄成虫一生中交配的次数不等。各产地的蝠蛾交配结束后都要经过一定的时间间隔后才开始产卵,“西藏”间隔的时间为40 min,“云南”间隔时间可以长达600 min。卵要分批次产完,每次产卵5~45粒不等,都散产。“西藏”成虫的产卵数量最多,平均为600粒左右,“云南”的最少,为284粒,虽然产卵最少,但“云南”蝠蛾的卵产得最干净,其腹内的余卵仅为4粒,“小金”的余卵多达23粒。成虫完成交配产卵使命后不久就死亡,产地不同雌雄成虫的寿命有一定的差异。成虫的交配产卵最适温度大多在13%~18℃之间,最适湿度在70%~100%之间。表3  成虫的生物学特性比较(略)
       3.3  卵的特性比较从各地卵的生物学特性来看(见表4),孵化温度不同,卵的历期有一定的差异;在一定的范围内,孵化温度越高,卵历期越短。各地卵的孵化率都在80%以上,卵壳从卵产出到孵化都要经历由白色到黑色的变化。各地卵100粒重之间存在一定的差异,“自繁”“雅家埂”“西藏”和“小金”的100粒卵重最大并且相互之间没有显著性差异(P>0.05),“石渠”的卵重次之,“云南”的卵重最小。表4  卵的生物学特性比较(略)
       3.4 幼虫的特性比较在不考虑人为干扰的情况下,各地幼虫都是多食性昆虫(见表5),都喜食珠芽蓼、圆蕙蓼、头花蓼和小大黄等10多科20多种植物的幼嫩根茎。幼虫在取食生长的同时,其身体颜色也在作出相应的变化,特别是头壳的变化更具代表性,除“云南”和“西藏”幼虫从孵化时头壳的乳白色到老熟时的黑褐色或浅红色外,其余幼虫到老熟时都变成了深黄色。除了“云南”幼虫的历期约1年外,其余幼虫都要经历2年多的时间。各产区的幼虫在室内人工饲养条件下的分布同卵、成虫一样都成聚集分布状态。当温度在3~15℃之间、湿度在40%~60%之间时,幼虫大多集中在5~25 cm的土层中活动。寄主昆虫的整个幼虫阶段都受到多种寄生性天敌如线虫、拟青霉菌、绿僵菌等的危害。表5  幼虫的生物学特性比较(略)
       4  结论
        冬虫夏草的人工培殖多年来一直是资源保护与再生领域的热点研究课题。而寄主幼虫人工饲养的成活率是现阶段限制人工培殖冬虫夏草发展的主要技术瓶颈,为了提高寄主幼虫的饲养成活率,在优化幼虫饲养技术的同时大量对优质寄主幼虫的引种筛选研究具有重要意义。
       
       研究蛹羽化高峰期的影响因素有利于采取有效措施控制蛹的羽化。从引种的各蝠蛾羽化高峰期来看,每年的羽化高峰期和海拔高度之间存在一定的规律,即海拔越高,羽化高峰期越晚,这可能与蛹的有效积温有关,高海拔的产地温度比同期低海拔的产地温度低,所以其发育所需时间就长,最终表现出羽化高峰期推迟。每天蛹的羽化高峰期与海拔高度没有相关性,“自繁”蛹是从4 000多米海拔高度引种到3 800m的虫草基地生长繁殖的,到目前经过约3年时间后繁殖的第一代仍然保留着每天19:00左右的羽化高峰,如果海拔高度决定羽化高峰期,那么“自繁”蛹应该和产自基地附近蝠蛾每天10:00左右的羽化高峰一致,但“自繁”蛹的羽化高峰期却没有被驯化,由此看来,蝠蛾的种类可能是蛹每天羽化高峰期的决定因素。
        由于交配有利于产卵,因此研究成虫交配的影响因素对于提高成虫的产卵量具有重要意义。在多年研究中发现,雌、雄成虫的性比决定着成虫的交配效率,性比接近1的群体最有利于求偶和交配。“自繁”蝠蛾的雄性数量远远多于雌性数量,并且在实际生产过程中也表明“自繁”蝠蛾成虫的交配率有待进一步提高,从这个角度分析,现有的冬虫夏草寄主幼虫人工繁育方式不利于雌雄蝠蛾数量的平衡。
        为了研究蛹的大小与产卵量和卵重之间的关系,对雌蛹的长度、产卵量和卵的100粒重进行相关性统计分析,结果表明,3个因子之间都存在正相关但关系不显著。这一结果证明,卵的重量和数量受蛹的大小影响不明显。所以在实际生产过程中,个头大的和个头小的雌蛹都同等重要。
       
       要判断虫种是否优质,现阶段主要综合寄主的生长适应能力、个体大小和感染冬虫夏草菌的能力作为标准。寄主饲养成活率越高、个体越大、感菌能力越强,那么作为冬虫夏草的寄主就越优质。从生长适应能力来看,经过近3年的研究结果初步表明,“自繁”“小金”和“雅家埂”幼虫较其它种类幼虫的生长适应能力强;从寄主的大小来看,在引种的寄主当中,“自繁”“小金”“雅家埂”和“西藏”蝠蛾的100粒卵最大;从寄主幼虫的感菌能力来看,在相同条件下除“云南”蝠蛾不能感菌外,其余寄主均能感菌。因此,综合上述研究结果表明,在现有的引种蝠蛾属昆虫种类中,代号为“自繁”“小金”和“雅家埂”的蝠蛾是目前优质的冬虫夏草寄主昆虫。
       【参考文献】
          [1]国家药典委员会. 中国药典,Ⅰ部 [S]. 北京: 化学工业出版社, 2005:75.

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