環境因子對蝙蝠蛾成蟲生殖行為的影響

黃雪峰 王忠 鄭方毅 林陽步 林梅燕

摘 要：冬蟲夏草人工培育的關鍵因素之一在于獲得大量蟲源，為提高雌蟲產卵量，分析了環境空間、環境濕度、去雄處理、添加寄主植物及光照處理等5個因子對蝙蝠蛾雌蟲產卵和產卵率的影響。結果表明：采用縱向空間、增加濕度、添加寄主植物或黑暗處理可提高有效卵數量;增加濕度或寄主植物可有效提高蝙蝠蛾成蟲的產卵率，達（84.81±1.81）%和（94.54±1.83）%，增加寄主植物可以有效降低余腹卵數量;弱光處理不利于成蟲產卵。表明良好的濕度、添加寄主植物或黑暗處理有利于蝙蝠蛾成蟲的生殖活動，可有效提高成蟲產卵量，為獲得大量蟲源提供保障。

關鍵詞：蝙蝠蛾;環境因子;生殖行為;產卵量;產卵率

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.04.010

Absrtact： One of the key factors in artificial cultivation of Cordyceps sinensis is to obtain a large number of insect source. In order to improve the fecundity of female insects， the effect of environmental space， environmental humidity， emasculation， addition of host plant and light treatment on the fecundity and oviposition rate of female ghost moth were analyzed. The results showed that the number of effective eggs could be increased by longitudinal space， increasing humidity， adding host plants or darkness treatment， and the oviposition rate of adult ghost moth could be increased to （84.81±1.81）% and （94.54±1.83）% by increasing humidity or host plants. The addition of host plants could effectively reduce the number of residual eggs. Weak light treatment was not conducive to the spawning of adults. In summary， suitable humidity， addition of host plants or dark treatment were conducive to the reproductive activities of adult ghost moth， and could effectively improve their fecundity， thus providing a guarantee for obtaining a large number of insect sources.

Key words： Ghost moth; Environmental factor; Reproductive behavior; Fecundity; Oviposition rate

冬蟲夏草Opiocordyceps sinensis是中國被毛孢Hirsutella sinensis與蝙蝠蛾屬Hepialus sp.幼蟲共生形成的蟲菌復合體[1]，在我國屬于珍稀藥用菌，具有嚴格的寄生性、生長環境特殊及生長周期長等特點[2]，因其藥效好逐漸成為國內外熱銷品，但資源稀缺又面臨巨大的市場需求。因此，人工培育已成為保護冬蟲夏草資源、高原生態環境和促進冬蟲夏草產業良性發展的一個重要趨勢及途徑。

我國冬蟲夏草的人工培育研究起于1979年，近年來在云南、四川、青海、西藏及湖北不斷報道已成功培育出少量人工冬蟲夏草[3]。冬蟲夏草人工培育的關鍵因素之一在于獲得大量蟲源，即實現寄主昆蟲的規模化飼養，由于當前低海拔室內人工繁殖還存在成蟲生殖退化、化蛹率低和交配率低等瓶頸，需要定期引進野生蟲源以維持種群的繁殖力。蛾類昆蟲繁殖行為一般包括求偶、交配、產卵和孵化等過程[4] ，但繁殖行為容易受到外界環境、生物及農事活動等影響，導致其交配和生殖行為受到影響[5]。環境因子是影響昆蟲生長發育、生殖繁育和生命周期的重要生態因子[6-7]。 當前對環境條件的研究多為冬蟲夏草菌和蝙蝠蛾幼蟲，本研究在前期蟲源采集和培養的基礎上，分析了環境空間、環境濕度、去雄處理、添加寄主植物及光照強度等5個因子對蝙蝠蛾雌成蟲產卵的影響，比較了5種因子對雌蟲產卵率的影響，以期提高雌蟲產卵量，為獲得大量蝙蝠蛾蟲源提供支持。

1 材料與方法

1.1 試驗蟲源

甘孜藏族自治州產區工作站室內羽化獲得的雌雄處女蛾，于日落黃昏期間置于通風處進行交配行為，獲得交配的雌雄成蟲。

1.2 試驗器材

交配網籠、培養皿、旋蓋塑料杯、1 L帶柄燒杯、濾紙、保濕植物帶杈枝條及其他小工具。

1.3 試驗方法

設置環境空間、環境濕度、去雄處理、寄主植物和光照強度等單因素試驗，各處理詳見表1。

1.3.1 環境空間對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響 環境空間試驗設2個處理，分別為橫向空間和縱向空間，橫向空間組使用直徑為150 mm的培養皿為容器，內設附著物;縱向空間組使用高150 mm的圓柱狀透明容器，內設附著物。分別向容器內挑入完成交配行為的雌雄成蟲1對，挑入時仍處于交配狀態，每組重復3次。

1.3.2 環境濕度對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響 環境濕度試驗設2個處理，分別為加濕組和不加濕組，加濕組使用高150 mm透明塑料杯，內設保濕附著物。不加濕組使用高150 mm透明塑料杯，內設附著物。分別向容器內挑入完成交配行為的雌雄成蟲1對，挑入時仍處于交配狀態，每組重復3次。

1.3.3 去雄處理對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響 試驗設2個處理，分別為去雄處理組和不去雄處理組，去雄處理組使用高150 mm圓柱形容器，內設附著物，僅挑入雌成蟲1頭;不去雄處理組使用高150 mm圓柱形容器，內設附著物挑入雌雄成蟲1對;挑入成蟲為完成交配行為的雌雄成蟲，挑入時仍處于交配狀態，每組重復3次。

1.3.4 寄主植物對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響 試驗設2個處理，分別為寄主植物添加組和不添加組，添加組使用高150 mm圓柱形容器，內設蝙蝠蛾幼蟲喜食植物保濕莖葉;不添加組使用高150 mm圓柱形容器，內設附著物。分別向容器內挑入完成交配行為的雌雄成蟲1對，挑入時仍處于交配狀態，每組重復3次。

1.3.5 光照處理對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響 試驗設2個處理，分別為弱光處理和黑暗處理，添加組使用高150 mm圓柱形容器，內設蝙蝠蛾幼蟲喜食植物保濕莖葉，置于獨立的弱光室內，24 h持續光照;黑暗組使用高150 mm圓柱形容器，內設蝙蝠蛾幼蟲喜食植物保濕莖葉，置于獨立的暗室中。分別向容器內挑入完成交配行為的雌雄成蟲1對，挑入時仍處于交配狀態，每組重復3次。

上述試驗設置相同的對照組CK，以自然條件下交配網籠中完成交配行為的雌成蟲自行產卵為參照，其中籠底部每天保濕，不可見明顯水分但也不干燥泛白，交配籠置于窗前，外界環境因子隨自然條件變化而變化。

產卵室保持溫度14～16℃，夜間關閉窗戶，防止溫度過低。各試驗分別于放入24 h和48 h后檢查產卵情況，所產卵粒收集自作保濕處理，做好標記和記錄。雌成蟲死亡后進行解剖檢查成蟲腹內余卵，統計比較各組間的雌成蟲懷卵量、有效卵、無效卵、余腹卵。比較上述各組環境因子對成蟲產卵率的影響。

2 結果與分析

2.1 環境空間對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響

試驗中觀察到，在外界仍存在微弱光線的條件下，雌成蟲試圖向器皿邊緣高點攀爬，未找到有力支撐點位時略顯焦躁，常沿容器邊緣爬行，并使用千足不斷地向容器壁處探索;當外界光線消失后，雌成蟲才緩緩安靜下來，找到相對高點靜止或懸掛。

由圖1可知，橫向空間組、縱向空間組和對照組的懷卵量分別為（527.33±36.35）、（636.33±52.06）和（583.33±32.46）粒，3個處理懷卵量差異不顯著;3組有效卵分別為（400.67±40.07）、（564.00±65.43）和（454.00±17.79）粒，其中縱向空間組顯著高于橫向空間組，而雌成蟲的余腹卵和無效卵則差異不顯著;縱向空間組產卵率為（89.37±4.13）%，略優于橫向空間組和對照組，但三者差異不顯著。

2.2 環境濕度對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響

試驗中觀察到，在容器內存在保濕附著物的條件下，雌成蟲沒有表現出明顯的回避或趨向，但在施放附著物的過程中需要保證不放置于底部，否則可能使雌成蟲所產卵結塊或與成蟲翅鱗粉粘結在一起，導致后期卵的感染或保存困難。由圖2可知，不加濕組、加濕組和對照組懷卵量分別為（517.33±36.97）、（617.33±34.64）和（583.33±32.46）粒，三者差異不顯著;3組的有效卵分別為（378.67±29.33）、（512.00±31.77）和（454.00±17.79）粒，其中加濕組顯著高于不加濕組;而雌成蟲的余腹卵和無效卵則差異不顯著;加濕組中成蟲的產卵率為（84.81±1.81）%，優于不加濕組。

2.3 去雄處理對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響

試驗中觀察到，在外界仍存在微弱光線的條件下，個別交配脫離后較為敏感活躍的雄成蟲可在容器內再次飛翔或撲飛，在掠過雌成蟲時造成驚擾，雌蟲不斷變化棲息位置以躲避干擾。由圖3可知，去雄、不去雄和對照組懷卵量分別為（552.67±31.26）、（604.67±40.88）和（583.33±32.46）粒，三者差異不顯著;3組的有效卵分別為（442.33±21.62）、（453.00±59.36）和（454.00±17.79）粒，差異不顯著;而雌成蟲的余腹卵和無效卵均差異不顯著。表明去雄處理對蝙蝠蛾雌蟲產卵影響不顯著。

2.4 寄主植物對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響

試驗中觀察到，雌成蟲在挑入容器后在容器底部周圍進行一定的爬行活動，隨后沿著寄主植物的莖條下端向上攀爬，當尋找到一個垂直角度或略帶斜角的位置后，垂直或倒掛，靜止不動。由圖4可知，寄主植物添加組、不添加組和對照組懷卵量差異不顯著，懷卵量分別為（611.33±25.65）、（611.33±11.47）和（583.33±32.46）粒;3組有效卵分別為（539.67±32.11）、（465.33±34.69）和（454.00±17.79）粒，三者差異不顯著;添加寄主植物組的雌成蟲余腹卵為（33.33±10.75）粒，顯著低于不添加寄主植物組和對照組;而3組的無效卵則差異不顯著;添加寄主植物組成蟲產卵率為（94.54±1.83）%，顯著高于不添加寄主植物組和對照組。

2.5 光照處理對蝙蝠蛾雌蟲產卵的影響

試驗觀察到，已交配的成蟲挑入容器后，雌雄成蟲未脫離時由雌成蟲帶著雄成蟲向高處攀爬，如脫離后則雌成蟲自行攀爬至高點垂直或懸掛靜止不動。弱光處理組中，雌成蟲不斷到處爬行，試圖尋找避光的位置，個別對光源敏感的雌成蟲則進行振翅活動。

由圖5可知，弱光組、黑暗組和對照組懷卵量分別為（523.00±19.86）、（611.33±11.47）和（583.33±32.46）粒，其中黑暗組顯著高于弱光組;3組的有效卵分別為（335.67±6.67）、（538.67±16.67）和（454.00±17.79）粒，三者差異顯著，以黑暗組優于對照組和弱光組;弱光組的雌成蟲余腹卵為（180.67±16.18）粒，顯著高于對照組和黑暗組;而3組的無效卵則差異不顯著;弱光組成蟲產卵率顯著低于黑暗組和對照組。

3 小結與討論

3.1 縱向空間組的有效卵數量顯著高于橫向空間組，這可能與成蟲喜垂直或懸掛棲息的習性有關，充分的縱向空間有利于成蟲保持懸掛的姿勢，而橫向空間成蟲只能匍匐于附著物上。

3.2 加濕組的有效卵數量和產卵率顯著高于不加濕組，表明良好的濕度有利于成蟲產卵。濕度變化對蛾類成蟲的生殖行為有顯著影響，濕度變化可直接導致成蟲體內含水量變化，破壞成蟲體內的水分平衡，影響成蟲的生殖行為。文麗萍等[8]研究表明，亞洲玉米螟在恒定的溫度條件下，單雌抱卵量、產卵量、產出卵率以及成蟲壽命均與濕度呈正相關。

3.3 去雄對雌成蟲的產卵行為沒有顯著的影響，但研究中發現，在個別成蟲活躍的時期，不去雄可對棲息的雌蟲產生干擾，導致雌蟲受驚擾進行撲飛，進而干擾雌蟲的生殖行為，主要體現在產卵量的下降。

3.4 添加寄主植物組可顯著提高雌蟲的產卵率，有效降低余腹卵數量，但對產卵量的影響不顯著，與樣本雌蟲懷卵量偏低有關。作為昆蟲重要的食物來源和棲息場所，寄主植物對昆蟲的交配與生殖具有重要影響。大多蛾類昆蟲在成蟲期不取食，因此幼蟲期食物的質和量對成蟲的行為具有重要的影響。Tamhankar等[9]研究表明，添加寄主植物對棉斑實蛾產卵量具有促進作用。同時，昆蟲為繁衍下一代，必須根據寄主植物釋放的特殊氣味物質尋找適宜產卵的場所，以保證孵化幼蟲能獲得足夠的食料。

3.5 光周期和光照強度是昆蟲個體行為等生命活動的重要影響因子，光周期是影響蛾類成蟲求偶和交配的一個重要因子，蛾類多數在黑暗時期完成求偶和交配，此外光周期變化對成蟲產卵量也能產生影響。本研究中，弱光組的成蟲產卵量和產卵率均顯著低于對照組和黑暗組，其懷卵量顯著低于黑暗組，而余腹卵則顯著高于黑暗組和對照組。表明弱光刺激不利于成蟲產卵或過多的活動導致成蟲體力消耗過多，產卵后期乏力無法產卵，導致余腹卵增加，黑暗處理可以更好地促進成蟲的產卵行為。

參考文獻：

[1]張澤錦，葉萌，周祖基，等.冬蟲夏草寄主昆蟲飼養研究進展[J].中草藥，2009（S1）：85-87.

[2]胡清秀，寥超子，王欣.我國冬蟲夏草及其資源保護、開發利用對策[J].中國農業資源與區劃，2005，26（5）：43-47.

[3]李文佳，董彩虹，劉杏忠，等.冬蟲夏草培植技術研究進展[J].菌物學報，2016，35（4）：375-387.

[4]THOMAS M L.Detection of female mating status using chemical signals and cues[J].Biol Rev Camb Philos Soc，2011，86（1）：1-13.

[5]駱丹，徐川峰，殷立新，等.生態因素對蛾類昆蟲交配與生殖的影響[J].環境昆蟲學報，2017，39（4）：963-973.

[6]周睿琦，馮蓮，全為禮，等.二化螟的交配行為及其影響因素[C]//華中昆蟲研究（第九卷），2013.

[7]段小鳳，王曉慶，李品武，等.幾種環境因子對昆蟲適應性影響的研究進展[J].中國農學通報，2015，31（14）：79-82.

[8]文麗萍，王振營.溫、濕度對亞洲玉米螟成蟲繁殖力及壽命的影響[J].昆蟲學報，1998（1）：70-76.

[9]TAMHANKAR A J.Host influence on mating behavior and spermatophore reception correlated with reproductive output and longevity of female Earias insulana（Boisduval）（Lepidoptera：Noctuidae）[J].Journal of Insect Behavior，1995，8（4）：499-511.

（責任編輯：劉新永）