美洲大蠊人工養殖高效產卵與孵化研究進展

白華毅，蘇子峰，萬德生，李琦華，段治尚，舒 積，楊秀云，程志斌*

（1.云南農業大學，昆明 650201；2.大理大學農學與生物科學學院,云南 大理 671003；3.云南騰藥制藥股份有限公司，云南 騰沖 679199）

全世界已發現的蜚蠊（Blattodea）品種＞5 000個，美洲大蠊是其中優勢種群之一，廣泛分布于我國各緯度地區，自古以來被視為家居的主要衛生害蟲之一[1-4]。然而，美洲大蠊作為一種鮮為人知的傳統中醫藥動物類藥材，其藥用價值詳載于《本草綱目》“癖血、癥堅、寒熱、下氣、利血脈等功效，常用來治療小兒瘡積、療瘡、喉蛾、無名腫毒、膨脹、梅毒以及毒蛇、娛蛤咬傷等癥”[5]。20世紀80年代，我國研究人員提取美洲大蠊活性成分，研發了“心脈龍注射液”“康復新”“肝龍”等主治人類心血管疾病的中藥，開啟了美洲大蠊現代醫藥領域的應用與推廣，帶動了我國美洲大蠊人工養殖業的興起與快速發展[6-7]。

美洲大蠊繁殖能力強、世代周期短、生長條件要求不高，因此普通人工養殖美洲大蠊并不困難[8]。然而，隨著我國云南省、四川省、山東省等一批規模化美洲大蠊制藥企業與人工養殖基地的崛起，對保障美洲大蠊藥用原料質量以及降低人工養殖成本有了更高的需求[7]。然而，目前這方面的國內外相關科學研究與試驗報道極少，尤其是在美洲大蠊高效繁殖的產卵與孵化領域。

1 提高美洲大蠊繁殖產卵性能的研究進展

我國野生美洲大蠊雌蟲的主要繁殖季節是每年高溫、濕潤的6～9月[3]。雌蟲生殖系統有1對卵巢，每邊各有8個無滋式卵巢管，用于形成成熟卵子。成熟卵子沿側輸卵管下行，至受精囊與精子結合而形成受精卵；受精卵逐個進入生殖腔的卵鞘，卵鞘一般經過9～13 d排出體外即形成“卵莢”[8]。野生美洲大蠊雌蟲一生可產卵莢10～84個，每個卵莢有受精卵12～30個[8-9]。由此可見，野生美洲大蠊產卵性能差異很大，這就為人工養殖美洲大蠊的生產效率提升創造了巨大空間；具體而言，提高每只雌蟲的卵莢及受精卵的數量，縮短卵莢排出時間，是提高美洲大蠊人工養殖生產效率的技術關鍵點之一。

1.1 溫度、濕度、光照對美洲大蠊人工繁殖產卵性能的影響

美洲大蠊是變溫動物，體溫主要取決于生存的環境溫度、濕度，且直接影響美洲大蠊的生命活動，包括繁殖產卵性能[10]。總體而言，美洲大蠊適宜生存的溫度是24～32℃、濕度是70%～80%[11]。理論上，幼蟲、成蟲、繁殖期雌蟲適宜生存的溫濕度有一定的區別，然而令人遺憾的是有關美洲大蠊繁殖產卵的最佳溫度、濕度的專門試驗研究與文獻，目前尚處于空白。張李香等在研究飼料營養成分對美洲大蠊雌成蟲繁殖性能影響的試驗中，控制的飼養箱溫度是27±1℃、濕度是70%±5%[10]。研究表明，人工養殖美洲大蠊雌成蟲的適宜產卵溫度為30±2℃、濕度是80%±5%[8]。

美洲大蠊復眼發達，對短波長的光反應敏感、對長波長的光反應遲鈍，這是美洲大蠊自然進化過程中形成對光照的選擇性適應[11]。由此可見，野生美洲大蠊生命過程中對光照要求不高，因此有關美洲大蠊雌蟲繁殖需要的最佳光照的試驗研究尚處于空白。陳偉等在無照明的人工養殖室內研究晝夜節律對人工養殖美洲大蠊雌蟲產卵量的影響，發現試驗美洲大蠊雖然白天產卵量高于夜晚，但數據統計差異不顯著[3]。鑒于生產成本考慮，人工養殖的美洲大蠊雌蟲繁殖產卵期，無需特別補充光照，不影響產卵數量[8]。

1.2 飼料及飼料營養對美洲大蠊人工繁殖產卵性能的影響

從營養學角度而言，美洲大蠊的食物或飼料同樣包括水、蛋白質、碳水化合物、脂肪、礦物質、維生素6類基本營養元素。張李香等研究飼料營養水平對美洲大蠊雌性成蟲繁殖性能影響，該研究采用正交實驗方案，設計了9個營養水平的試驗飼料，以產卵莢重量、孵化率等產卵性能指標，飼料及飼料營養對美洲大蠊人工繁殖產卵性能的影響，結果表明，高蛋白質（19.2%）與脂肪（15.6%）的試驗飼料，具有顯著提高美洲大蠊雌蟲產卵量的效果[12]。該試驗結果有助于指導美洲大蠊人工養殖的實際配合飼料生產與應用。

1.3 養殖設施對美洲大蠊人工繁殖產卵性能的影響

陳偉等試驗表明，美洲大蠊雌蟲將43.33%的卵產在飼養箱層板的角落上，深夾縫向側面為26.80%，夾縫向上為19.59%，淺夾縫向側面為9.28%，極少將卵產在飼養箱的平面上[3]。說明美洲大蠊喜歡將卵產在陰暗、隱蔽、有棱角的地方，尤其是凹凸不平的拐角、突出或凹陷處，因此科學合理的人工養殖設施設備有利于提高美洲大蠊人工繁殖產卵性能。

2 提高美洲大蠊受精卵孵化性能的研究進展

受精卵在卵莢內完成胚胎發育，破卵莢而出為若蟲的過程稱之為“孵化”。野生條件下，美洲大蠊受精卵的孵化受到環境溫度、濕度、光照、通風、營養以及諸多病蟲害、天敵等的綜合影響，卵莢中受精卵的孵化率為27%～60%[13]。由此可見，野生美洲大蠊受精卵的孵化性能差異很大，這也為提高人工養殖美洲大蠊的生產效率留下了巨大的潛力。

2.1 溫度、濕度對人工養殖的美洲大蠊受精卵孵化的影響

美洲大蠊受精卵孵化時間24～56 d，孵化時間主要是受到環境溫度的影響而跨度較大[8]。溫度越高、孵化時間越短，這意味著與野生美洲大蠊相比，美洲大蠊規范化人工養殖的生產效率有巨大提升空間。因此，研究恒溫條件下美洲大蠊受精卵的發育起點溫度與有效積溫，掌握環境溫度和孵化時間之間的關系，精確調整人工孵化室的溫度，能夠有效提高美洲大蠊孵化率和生產效率。據此，郭昆等試驗研究表明，在試驗溫度范圍內（20～30℃），20℃低溫條件下美洲大蠊受精卵需94.5 d孵化，而高溫30℃時僅需35.3 d即可孵化，顯然美洲大蠊卵的發育歷期隨著溫度升高而變短，受精卵的發育起點溫度為15.8±0.71℃、有效積溫為415.8±38.05 ℃·d-1[14]。

美洲大蠊受精卵的水分含量為60%～64%，加之受精卵孵化過程中的呼吸作用產生了一定量的水，因此美洲大蠊受精卵孵化對環境濕度有一定要求[8]。規范化人工養殖的美洲大蠊受精卵孵化適宜濕度為70～80℃[8]。曾彥研究小環境對美洲大鐮卵鞘孵化率的影響，試驗環境的平均濕度約79.8%[13]。張李香等研究飼料營養對美洲大鐮卵鞘孵化率的影響，采用的試驗環境平均濕度約70%[12]。郭昆等試驗孵化箱的濕度為75%[14]。

2.2 飼料及飼料營養對人工養殖的美洲大蠊受精卵孵化的影響

飼料及飼料營養的提供不僅通過影響美洲大蠊受精卵的質量，而顯著影響孵化率；且在成蟲食源及營養供應無法保障的情況下，極易造成成蟲“食卵”的養殖現象，嚴重降低受精卵的孵化率[3]。因此，張李香等研究了飼料營養水平對美洲大蠊的孵化率影響，結果表明，飼料不同粗蛋白質、粗脂肪的供應，造成美洲大蠊孵化率40%～82%的巨大變異；其中含高蛋白質（19.2%）與粗脂肪（15.6%）的試驗飼料，使孵化率顯著提升至81.9%，突破了一直以來人工養殖美洲大蠊孵化率低的技術難題[12]。這一結果提示，借鑒畜禽飼料及飼料營養的研究思路，系統地、深入地研究美洲大蠊雌蟲人工配合飼料的營養需要量（包括能量、粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸、礦物質、維生素等），能夠進一步提升美洲大蠊的孵化率，顯著增加人工養殖美洲大蠊的生產效率和經濟效益[15-16]。

2.3 病蟲害、天敵對人工養殖的美洲大蠊受精卵孵化的影響

諸多“病蟲害”是野生美洲大蠊受精卵孵化率低的又一重要原因[8]。因此，由于人工養殖美洲大蠊的生產密度高，尤其要注意病蟲害、天敵的日常防治，以提高孵化率。美洲大蠊主要病蟲害、天敵的類型有4種[8]。卵寄蜂病：寄生蜂寄生在美洲大蠊卵莢內，致使受精卵不能發育、孵化[8]。國外已經報道的有害卵寄蜂有9種，其中最為常見的是哈氏嚙小蜂，也是我國美洲大蠊人工養殖生產實際中的主要危害[17]。蠅蛆病：蠅類幼蟲（蠅蛆）寄生在美洲大蠊卵莢內，食空受精卵，致使受精卵不能孵化[8]。有研究報道了一種蠅類Calodexia ventris的危害，我國暫時沒有科學的試驗報道[8]。但鑒于蠅類種類多、繁殖力強、無所不在，因此實際養殖過程中要注意美洲大蠊養殖場內的日常滅蠅工作[18]。螨蟲病：螨蟲叮咬或寄生在美洲大蠊卵莢內，致使受精卵不能正常發育、孵化。國外已經報道的有害螨蟲有4種，其中已見報道危害我國美洲大蠊養殖生產實際的是腐食酪螨、伯氏嗜木螨2種[19-20]。其他天敵危害：在野生或實際人工養殖環境下，已經發現“食卵”的天敵種類包括：老鼠、螞蟻、蜘蛛、蜈蚣、蚰蜒等多種[8]。天敵危害的預防工作可以借鑒畜禽養殖場防蟲蟻的技術與經驗[21]。

3 小結與展望

綜上所述，提高產卵數量與孵化效率是提升美洲大蠊人工養殖效率的關鍵點，所涉及的因素包括環境溫度、濕度、光照、營養與飼料、病蟲害與天敵防控管理等。借鑒現代畜牧養殖業的研發思路，從美洲大蠊人工養殖的“種、料、管、防”等方面，細分以上諸多影響因素并深入開展試驗研究，形成特色鮮明的美洲大蠊人工養殖技術與規范，對提升美洲大蠊人工養殖的生產效率、經濟效益與產品質量，有積極的科學價值和良好的應用前景。