貢嘎鉤蝠蛾交配及生殖力的研究

張德利，游華建，魯增輝，涂永勤，陳仕江

(重慶市中藥研究院，重慶 400065)

貢嘎鉤蝠蛾ThitarodesgonggaensisFu and Huang屬于鱗翅目鉤蝠蛾屬，主要分布在貢嘎山系海拔3 000～5 000 m的高山峽谷區(尹定華等，1994)。冬蟲夏草是冬蟲夏草菌Ophiocordycepssinensis(Berk.)G.H. Sungetal.寄生在鱗翅目蝙蝠蛾科蝠蛾屬昆蟲幼蟲蟲體中形成的菌蟲復合體，目前已經發現冬蟲夏草的寄主昆蟲多達60余種，貢嘎鉤蝠蛾是冬蟲夏草的優勢寄主昆蟲，具有重要的經濟價值，自其新種發現以來，相繼報道了生物學特性(黃天福等，1992；尹定華等，1993；尹定華等，1995；黃天福等，1997；陳仕江等，1997)、生態學特性(尹定華等，1997)、生態分布(尹定華等，1997)等相關研究，但未對其交配時長、性比、密度等方面展開深入詳細的研究。雌雄蟲完成交配過程需要一定的交配時長，交配時長過短會導致授精不充分或未受精(周祖琳，1987)，交配時長是否充足決定授精率、孵化率的高低。性比是昆蟲種群生物學的一種重要指標，也是決定昆蟲種群盛衰的重要影響因子(胡萃等，1988)，種群中的雌雄比例對雌雄成蟲的壽命及交配、產卵、卵孵化等繁殖特性有明顯影響(姚永生，2008；何超，2017)，是種群數量波動的重要影響因子之一。成蟲密度及交配時的溫度對交配時長、生殖力、孵化率等也有一定的影響，在人工飼養中，發現蝙蝠蛾成蟲密度過高容易出現雄蟲相互干擾、競爭雌蛾，有的甚至會干擾正在交配的雌雄蛾，從而影響正常交配。因此，研究貢嘎蝠蛾的交配和生殖力，對于了解蝙蝠蛾生殖潛能，優化現有蟲種繁育技術，增加蝙蝠蛾繁育系數，提高蝙蝠蛾人工飼養技術，降低冬蟲夏草人工培養成本具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

供試蟲源為貢嘎蝙蝠蛾，采集來源于重慶市中藥研究院康定冬蟲夏草培育基地。將采集到的蟲蛹置于放有濕度為60%土壤基質的飼養盒中，置于常溫中培養，定期噴水保濕，發現成蟲羽化后，收集于交配箱中。

1.2 交配時長對交配、產卵量及孵化率的影響

試驗設自然交配時間處理和人工干預交配時間處理。自然交配時間處理，將交配箱內蝙蝠蛾成蟲交配后捉出到培養皿中并記錄交配開始時間和結束時間，一皿一對，產卵后記錄產卵數量，單獨收集于墊有保濕材料的培養皿中。交配時間記錄200對，均為自然脫落，交配時間按小于30 min、30～60 min、60～90 min、大于90 min分組，各組隨機抽10對記錄卵量，并測定孵化率，每對測定100粒卵。另設人工干預處理交配時間6個，分別為交配10、20、30、40、50、60 min時人為拆開交配雌雄蛾，每個時間處理10對，每對單獨置于培養皿中，待產卵后單獨收集于墊有保濕材料的培養皿中，記錄產并測定孵化率，日常管理中發現長霉立即清除，并用酒精消毒處理。

1.3 雌雄性比對交配、產卵量及孵化率的影響

將剛羽化的雌雄蛾按1 ∶1、1 ∶1.25、1 ∶1.5、1 ∶1.75、1.25 ∶1、1.5 ∶1、1.75 ∶'1的比例置于交配箱中，為保證交配空間不受密度影響，每個交配箱內固定雌雄蛾總數為90頭，投放雌、雄蛾數見表1，各配比處理設5個重復，交配后捉出放到產卵箱中，待雌雄蛾分開后將雄蛾再放回原交配箱中，記錄各自的交配蛾數量。

1.4 成蟲密度對交配、產卵量及孵化率的影響

將剛羽化的雌雄蛾按試驗設計的數量置于不同的交配箱中待交配高峰前半小時以1 ∶1的比例置于交配箱中，成蟲密度分別為130、110、90、70和50頭/箱，交配箱內部大小為 80 cm×60 cm×60 cm，體積為0.29 m3，每個密度處理3個重復，交配后捉出放到產卵箱中，待雌雄蛾分開后將雄蛾再放回原交配箱中，記錄各自的交配雌蛾數量，從各處理中各抽5對交配蛾統計產卵量。

1.5 交配溫度對交配時長、產卵量及孵化率的影響

成蟲交配后立刻置于培養皿中，轉移到不同溫度處理的培養箱中。試驗設5、10、15、20和25℃共計5個處理，另設室溫條件下交配為對照，每個處理交配成蟲10對。觀察記錄交配時長、產卵量、孵化率的影響。

1.6 數據處理及說明

原始數據用Microsoft Excel軟件處理，統計數據采用SPSS 25.0數據分析軟件進行處理，對數據進行正態和方差齊性檢驗，必要時將數據進行反正弦平方根或對數轉換，不同交配時長處理的數據經單因素多重比較進行差異顯著性分析(P≤0.05)，通過最小差異法(LSD法)比較蝙蝠蛾交配時長間平均數的差異程度，比較雌雄性比與交配率之間的關系。

交配率：各處理交配雌蛾數占總雌蛾數的百分比。

2 結果與分析

2.1 交配時間與產卵量、孵化率的關系

交配時間統計結果(表1)表明，雌雄蛾交配自然脫落條件下，平均交配時長為90.85 min，交配時長最長為275 min，最短為22 min，交配時長在30 min以內占比最少為3.00%，交配時長在90 min以上的占比最多達40.00%，交配時長大于90 min組產卵量和孵化率最高，分別為529.50粒/雌和92.80%，交配時長在30～60 min之間產卵量和平均孵化率最低，分別為520.90粒/雌和90.83%；人工干預交配時長對雌蛾產卵量沒有顯著影響(F=0.354，P>0.05)，但是對孵化率有顯著影響(F=12.98，P<0.05)，在實驗條件下交配時間越長進行人工干預對孵化率影響越小，交配時長50 min后拆開與交配自然脫落情況下的孵化率無顯著差異，人工干預交配時長為40 min及以下時，孵化率顯著低于自然脫落情況下。

表1 貢嘎鉤蝠蛾自然與人為干預交配統計表

2.2 雌雄性比對交配及生殖力的影響

實驗結果(表2)表明，蝙蝠蛾性比對交配率有顯著的影響(F=4.482，P<0.05)。偏雄性組(雌雄性比<1)以1 ∶1.5組的交配率最高為96.11%，以1 ∶2性比下交配率最低為93.33%，偏雌性組(雌雄性比>1)中，性比為1.25 ∶1組的交配率最高為92.00%，性比為2 ∶1時交配率最低為83.66%，偏雄性組交配率高于偏雌性組，偏雄性組交配率顯著高于性比大于1.25的偏雌性處理；蝙蝠蛾性比對產卵量沒有顯著影響(F=0.306，P>0.05)，性比1 ∶1.75組平均產卵量最高為524.40粒/雌。蝙蝠蛾性比對孵化率有顯著影響(F=51.29，P<0.05)，性比1 ∶2組的孵化率最高，為92.42%，性比1 ∶1.75組的孵化率最低為90.80%，偏雌性組中以性比1.25 ∶1的孵化率最高為90.41%，偏雄性組交配率顯著高于偏雌性組中性比高于1.25 ∶1的各處理組。

表2 性比對交配率、產卵量、孵化率的影響

2.3 成蟲密度對交配、產卵、孵化的影響

實驗結果(表3)表明，雌雄性比為1 ∶1時，成蟲密度對交配率有一定的影響(F=2.185，P>0.05)，成蟲密度為60頭/箱時交配率最高為96.57%，成蟲密度為150頭/箱的交配率最低為92.69%，成蟲密度為60頭/箱的交配率顯著高于150頭/箱，但與其他密度處理無顯著性差異。成蟲密度對產卵量(F=0.342，P>0.05)和孵化率(F=0.401，P>0.05)沒有顯著影響。

表3 成蟲密度對交配、產卵量、孵化率的影響

2.4 交配溫度對交配、產卵、孵化的影響

實驗結果(表4)表明，交配時溫度對交配時長有顯著影響(F=24.32，P<0.05)。溫度為10℃下蝙蝠蛾成蟲交配時間最長，平均交配時長為70.50 min，溫度為10℃及其以上，溫度越高成蟲交配時長越短，25℃處理條件下交配時長最短為8.40 min，溫度為5℃、10℃、15℃處理間的交配時長無顯著差異，但顯著高于溫度為20℃和25℃的處理。交配時溫度對產卵量有顯著影響(F=8.6，P<0.05)，溫度為10℃下的平均產卵量最多，為536.40粒/雌，25℃下平均產卵量最少，為222.80粒/雌，溫度≤15℃條件下處理的平均產卵量顯著高于溫度20℃以上處理。交配時不同溫度處理交配成蟲對卵的孵化率有顯著影響(F=18.66，P<0.05)，溫度為10℃下處理交配成蟲所產卵的平均孵化率最高為92.60%，溫度為25℃處理成蟲所產卵的平均孵化率最低為0，溫度≤15℃處理交配成蟲后所產卵的孵化率顯著高于溫度20℃以上處理。

表4 溫度對交配時長、產卵量及孵化率的影響

3 結論與討論

貢嘎鉤蝠蛾的自然交配時長及生殖力的研究，早在上個世紀90年代就有報道，黃天福等(1992)在對貢嘎蝙蝠蛾的生物學特性研究中表明，貢嘎蝙蝠蛾成蟲的交配時長最短為10 min，最長為150 min，平均交配時長42 min，產卵量平均為437粒，而本試驗結果表明，交配時長最短為22 min，最長為270 min，平均交配時長為90.85 min，平均產卵量500粒以上，遠高于此前報道的結果，這可能是二者所研究的貢嘎蝙蝠蛾蛹來源于不同的生態型有關，因生態環境(海拔、溫度、凍土期等)條件的不同，貢嘎鉤蝠蛾形成了3種生態型(黃天福等，1996)，因而導致不同生態型種群的交配時長、產卵量有所不同。

貢嘎鉤蝠蛾的交配時長的長短，在成蟲自然脫落的情況下，對產卵量和孵化率沒有顯著影響，但通過人工干預其交配時長，盡管對產卵量沒有顯著影響，但是對孵化率有顯著的影響，這可能與雄蟲的授精時間不同有關，從人工干預交配的結果看，交配時長10 min處理下，沒有蟲卵孵化，可以說明沒有雄蟲完成授精，甚至交配時長40 min情況下，其孵化率也僅為60.70%，還有不少的雄蟲沒有完成授精，當交配時長50 min及以上，其孵化率達到了91.40%以上，這與交配自然脫落情況的孵化率沒有顯著性差異。因此，可以認為在交配時長達到50 min以上時，雄蟲基本完成了授精。這對蟲種繁育工作具有一定的指導意義，倘若在人工捉取交配成蟲過程中，如果其交配時長小于40 min，則可考慮放回交配箱中重新交配，以保證雌雄蟲充分交配，提高蟲卵的孵化率。

性比對昆蟲成蟲的交配率、產卵量、孵化率有一定的影響。自然情況下，貢嘎鉤蝠蛾雌雄蟲性比接近1 ∶1(尹定華等，1994)，通過人為控制性比發現，當雄蟲多于雌蟲情況下，對交配率、產卵量、孵化率沒有顯著影響，而當雌蟲多于雄蟲時，交配率和孵化率都有所下降，主要是由于部分雌蟲由于雄蟲過少沒有交配而沒能授精，但是也可以看出盡管雌雄比例差距不斷加大，其交配率并沒有呈現出快速下降，說明多數雄蟲進行了二次交配，部分抵消了雄蟲不足的問題，在雄蟲不足25%的情況下(性比1.25 ∶1)，其交配率和孵化率與偏雄性組的雌蟲交配率差不多，沒有顯著差異，但是當雄蟲不足超過50%時，其交配率明顯低于偏雄性組，說明當雄蟲過少的情況下，二次交配難以彌補雄蟲的不足問題，而且孵化率也明顯開始下降，說明二次交配授精率降低了，因此，在蟲種數量一定的條件下，適當增加雌蟲的繁育，有利于提高總體的產卵量，提高蟲種的繁育系數。成蟲密度對產卵量、孵化率沒有顯著影響，對交配率有一定的影響，并表現出一定的趨勢性，但影響較小，在蟲種繁育過程中可適當控制密度，盡量控制在120頭/箱范圍內，以保證成蟲的充分交配。

交配溫度對貢嘎鉤蝠蛾成蟲的交配時長、產卵量、孵化率均有顯著影響。在5～15℃范圍內，各處理間的交配時長、產卵量和孵化率沒有顯著差異，而當溫度在20℃、25℃處理條件下其交配時長、產卵量和孵化率顯著下降，說明過高的溫度會引起正在交配的雌雄蟲提前分開，交配時長縮短至半小時內，雌雄蟲不能完成正常的授精過程，從而導致孵化率大大降低，甚至在25℃處理條件下孵化率為0，完全沒有完成受精，而過高的溫度也會導致成蟲不能充分產卵，這可能是與雌蟲在較高溫度下壽命縮短有關。因此，高溫會導致雌雄蛾不能正常交配，應該控制交配期間溫度在5～15℃范圍內，以保證雌雄蟲能夠順利的完成交配、產卵過程。

本研究明確了貢嘎鉤蝠蛾正常的交配時長以及在不同性比、不同密度、不同溫度條件下對交配率、交配時長、產卵量、孵化率的影響，所得到的數據將為冬蟲夏草寄主昆蟲的繁育，特別是貢嘎鉤蝠蛾的繁育提供理論依據。盡管性比、密度、溫度對交配、產卵等繁育生物學指標有一定的影響，但影響這些參數的主要因素比如昆蟲自身的營養條件及環境條件比如濕度、光照等沒有進行全面的研究，以及各個條件下的綜合影響等，這些問題將在今后的研究中開展。