贡嘎钩蝠蛾交配及生殖力的研究

张德利，游华建，鲁增辉，涂永勤，陈仕江

(重庆市中药研究院，重庆 400065)

贡嘎钩蝠蛾ThitarodesgonggaensisFu and Huang属于鳞翅目钩蝠蛾属，主要分布在贡嘎山系海拔3 000～5 000 m的高山峡谷区(尹定华等，1994)。冬虫夏草是冬虫夏草菌Ophiocordycepssinensis(Berk.)G.H. Sungetal.寄生在鳞翅目蝙蝠蛾科蝠蛾属昆虫幼虫虫体中形成的菌虫复合体，目前已经发现冬虫夏草的寄主昆虫多达60余种，贡嘎钩蝠蛾是冬虫夏草的优势寄主昆虫，具有重要的经济价值，自其新种发现以来，相继报道了生物学特性(黄天福等，1992；尹定华等，1993；尹定华等，1995；黄天福等，1997；陈仕江等，1997)、生态学特性(尹定华等，1997)、生态分布(尹定华等，1997)等相关研究，但未对其交配时长、性比、密度等方面展开深入详细的研究。雌雄虫完成交配过程需要一定的交配时长，交配时长过短会导致授精不充分或未受精(周祖琳，1987)，交配时长是否充足决定授精率、孵化率的高低。性比是昆虫种群生物学的一种重要指标，也是决定昆虫种群盛衰的重要影响因子(胡萃等，1988)，种群中的雌雄比例对雌雄成虫的寿命及交配、产卵、卵孵化等繁殖特性有明显影响(姚永生，2008；何超，2017)，是种群数量波动的重要影响因子之一。成虫密度及交配时的温度对交配时长、生殖力、孵化率等也有一定的影响，在人工饲养中，发现蝙蝠蛾成虫密度过高容易出现雄虫相互干扰、竞争雌蛾，有的甚至会干扰正在交配的雌雄蛾，从而影响正常交配。因此，研究贡嘎蝠蛾的交配和生殖力，对于了解蝙蝠蛾生殖潜能，优化现有虫种繁育技术，增加蝙蝠蛾繁育系数，提高蝙蝠蛾人工饲养技术，降低冬虫夏草人工培养成本具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

供试虫源为贡嘎蝙蝠蛾，采集来源于重庆市中药研究院康定冬虫夏草培育基地。将采集到的虫蛹置于放有湿度为60%土壤基质的饲养盒中，置于常温中培养，定期喷水保湿，发现成虫羽化后，收集于交配箱中。

1.2 交配时长对交配、产卵量及孵化率的影响

试验设自然交配时间处理和人工干预交配时间处理。自然交配时间处理，将交配箱内蝙蝠蛾成虫交配后捉出到培养皿中并记录交配开始时间和结束时间，一皿一对，产卵后记录产卵数量，单独收集于垫有保湿材料的培养皿中。交配时间记录200对，均为自然脱落，交配时间按小于30 min、30～60 min、60～90 min、大于90 min分组，各组随机抽10对记录卵量，并测定孵化率，每对测定100粒卵。另设人工干预处理交配时间6个，分别为交配10、20、30、40、50、60 min时人为拆开交配雌雄蛾，每个时间处理10对，每对单独置于培养皿中，待产卵后单独收集于垫有保湿材料的培养皿中，记录产并测定孵化率，日常管理中发现长霉立即清除，并用酒精消毒处理。

1.3 雌雄性比对交配、产卵量及孵化率的影响

将刚羽化的雌雄蛾按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，为保证交配空间不受密度影响，每个交配箱内固定雌雄蛾总数为90头，投放雌、雄蛾数见表1，各配比处理设5个重复，交配后捉出放到产卵箱中，待雌雄蛾分开后将雄蛾再放回原交配箱中，记录各自的交配蛾数量。

1.4 成虫密度对交配、产卵量及孵化率的影响

将刚羽化的雌雄蛾按试验设计的数量置于不同的交配箱中待交配高峰前半小时以1 ∶1的比例置于交配箱中，成虫密度分别为130、110、90、70和50头/箱，交配箱内部大小为 80 cm×60 cm×60 cm，体积为0.29 m3，每个密度处理3个重复，交配后捉出放到产卵箱中，待雌雄蛾分开后将雄蛾再放回原交配箱中，记录各自的交配雌蛾数量，从各处理中各抽5对交配蛾统计产卵量。

1.5 交配温度对交配时长、产卵量及孵化率的影响

成虫交配后立刻置于培养皿中，转移到不同温度处理的培养箱中。试验设5、10、15、20和25℃共计5个处理，另设室温条件下交配为对照，每个处理交配成虫10对。观察记录交配时长、产卵量、孵化率的影响。

1.6 数据处理及说明

原始数据用Microsoft Excel软件处理，统计数据采用SPSS 25.0数据分析软件进行处理，对数据进行正态和方差齐性检验，必要时将数据进行反正弦平方根或对数转换，不同交配时长处理的数据经单因素多重比较进行差异显著性分析(P≤0.05)，通过最小差异法(LSD法)比较蝙蝠蛾交配时长间平均数的差异程度，比较雌雄性比与交配率之间的关系。

交配率：各处理交配雌蛾数占总雌蛾数的百分比。

2 结果与分析

2.1 交配时间与产卵量、孵化率的关系

交配时间统计结果(表1)表明，雌雄蛾交配自然脱落条件下，平均交配时长为90.85 min，交配时长最长为275 min，最短为22 min，交配时长在30 min以内占比最少为3.00%，交配时长在90 min以上的占比最多达40.00%，交配时长大于90 min组产卵量和孵化率最高，分别为529.50粒/雌和92.80%，交配时长在30～60 min之间产卵量和平均孵化率最低，分别为520.90粒/雌和90.83%；人工干预交配时长对雌蛾产卵量没有显著影响(F=0.354，P>0.05)，但是对孵化率有显著影响(F=12.98，P<0.05)，在实验条件下交配时间越长进行人工干预对孵化率影响越小，交配时长50 min后拆开与交配自然脱落情况下的孵化率无显著差异，人工干预交配时长为40 min及以下时，孵化率显著低于自然脱落情况下。

表1 贡嘎钩蝠蛾自然与人为干预交配统计表

2.2 雌雄性比对交配及生殖力的影响

实验结果(表2)表明，蝙蝠蛾性比对交配率有显著的影响(F=4.482，P<0.05)。偏雄性组(雌雄性比<1)以1 ∶1.5组的交配率最高为96.11%，以1 ∶2性比下交配率最低为93.33%，偏雌性组(雌雄性比>1)中，性比为1.25 ∶1组的交配率最高为92.00%，性比为2 ∶1时交配率最低为83.66%，偏雄性组交配率高于偏雌性组，偏雄性组交配率显著高于性比大于1.25的偏雌性处理；蝙蝠蛾性比对产卵量没有显著影响(F=0.306，P>0.05)，性比1 ∶1.75组平均产卵量最高为524.40粒/雌。蝙蝠蛾性比对孵化率有显著影响(F=51.29，P<0.05)，性比1 ∶2组的孵化率最高，为92.42%，性比1 ∶1.75组的孵化率最低为90.80%，偏雌性组中以性比1.25 ∶1的孵化率最高为90.41%，偏雄性组交配率显著高于偏雌性组中性比高于1.25 ∶1的各处理组。

表2 性比对交配率、产卵量、孵化率的影响

2.3 成虫密度对交配、产卵、孵化的影响

实验结果(表3)表明，雌雄性比为1 ∶1时，成虫密度对交配率有一定的影响(F=2.185，P>0.05)，成虫密度为60头/箱时交配率最高为96.57%，成虫密度为150头/箱的交配率最低为92.69%，成虫密度为60头/箱的交配率显著高于150头/箱，但与其他密度处理无显著性差异。成虫密度对产卵量(F=0.342，P>0.05)和孵化率(F=0.401，P>0.05)没有显著影响。

表3 成虫密度对交配、产卵量、孵化率的影响

2.4 交配温度对交配、产卵、孵化的影响

实验结果(表4)表明，交配时温度对交配时长有显著影响(F=24.32，P<0.05)。温度为10℃下蝙蝠蛾成虫交配时间最长，平均交配时长为70.50 min，温度为10℃及其以上，温度越高成虫交配时长越短，25℃处理条件下交配时长最短为8.40 min，温度为5℃、10℃、15℃处理间的交配时长无显著差异，但显著高于温度为20℃和25℃的处理。交配时温度对产卵量有显著影响(F=8.6，P<0.05)，温度为10℃下的平均产卵量最多，为536.40粒/雌，25℃下平均产卵量最少，为222.80粒/雌，温度≤15℃条件下处理的平均产卵量显著高于温度20℃以上处理。交配时不同温度处理交配成虫对卵的孵化率有显著影响(F=18.66，P<0.05)，温度为10℃下处理交配成虫所产卵的平均孵化率最高为92.60%，温度为25℃处理成虫所产卵的平均孵化率最低为0，温度≤15℃处理交配成虫后所产卵的孵化率显著高于温度20℃以上处理。

表4 温度对交配时长、产卵量及孵化率的影响

3 结论与讨论

贡嘎钩蝠蛾的自然交配时长及生殖力的研究，早在上个世纪90年代就有报道，黄天福等(1992)在对贡嘎蝙蝠蛾的生物学特性研究中表明，贡嘎蝙蝠蛾成虫的交配时长最短为10 min，最长为150 min，平均交配时长42 min，产卵量平均为437粒，而本试验结果表明，交配时长最短为22 min，最长为270 min，平均交配时长为90.85 min，平均产卵量500粒以上，远高于此前报道的结果，这可能是二者所研究的贡嘎蝙蝠蛾蛹来源于不同的生态型有关，因生态环境(海拔、温度、冻土期等)条件的不同，贡嘎钩蝠蛾形成了3种生态型(黄天福等，1996)，因而导致不同生态型种群的交配时长、产卵量有所不同。

贡嘎钩蝠蛾的交配时长的长短，在成虫自然脱落的情况下，对产卵量和孵化率没有显著影响，但通过人工干预其交配时长，尽管对产卵量没有显著影响，但是对孵化率有显著的影响，这可能与雄虫的授精时间不同有关，从人工干预交配的结果看，交配时长10 min处理下，没有虫卵孵化，可以说明没有雄虫完成授精，甚至交配时长40 min情况下，其孵化率也仅为60.70%，还有不少的雄虫没有完成授精，当交配时长50 min及以上，其孵化率达到了91.40%以上，这与交配自然脱落情况的孵化率没有显著性差异。因此，可以认为在交配时长达到50 min以上时，雄虫基本完成了授精。这对虫种繁育工作具有一定的指导意义，倘若在人工捉取交配成虫过程中，如果其交配时长小于40 min，则可考虑放回交配箱中重新交配，以保证雌雄虫充分交配，提高虫卵的孵化率。

性比对昆虫成虫的交配率、产卵量、孵化率有一定的影响。自然情况下，贡嘎钩蝠蛾雌雄虫性比接近1 ∶1(尹定华等，1994)，通过人为控制性比发现，当雄虫多于雌虫情况下，对交配率、产卵量、孵化率没有显著影响，而当雌虫多于雄虫时，交配率和孵化率都有所下降，主要是由于部分雌虫由于雄虫过少没有交配而没能授精，但是也可以看出尽管雌雄比例差距不断加大，其交配率并没有呈现出快速下降，说明多数雄虫进行了二次交配，部分抵消了雄虫不足的问题，在雄虫不足25%的情况下(性比1.25 ∶1)，其交配率和孵化率与偏雄性组的雌虫交配率差不多，没有显著差异，但是当雄虫不足超过50%时，其交配率明显低于偏雄性组，说明当雄虫过少的情况下，二次交配难以弥补雄虫的不足问题，而且孵化率也明显开始下降，说明二次交配授精率降低了，因此，在虫种数量一定的条件下，适当增加雌虫的繁育，有利于提高总体的产卵量，提高虫种的繁育系数。成虫密度对产卵量、孵化率没有显著影响，对交配率有一定的影响，并表现出一定的趋势性，但影响较小，在虫种繁育过程中可适当控制密度，尽量控制在120头/箱范围内，以保证成虫的充分交配。

交配温度对贡嘎钩蝠蛾成虫的交配时长、产卵量、孵化率均有显著影响。在5～15℃范围内，各处理间的交配时长、产卵量和孵化率没有显著差异，而当温度在20℃、25℃处理条件下其交配时长、产卵量和孵化率显著下降，说明过高的温度会引起正在交配的雌雄虫提前分开，交配时长缩短至半小时内，雌雄虫不能完成正常的授精过程，从而导致孵化率大大降低，甚至在25℃处理条件下孵化率为0，完全没有完成受精，而过高的温度也会导致成虫不能充分产卵，这可能是与雌虫在较高温度下寿命缩短有关。因此，高温会导致雌雄蛾不能正常交配，应该控制交配期间温度在5～15℃范围内，以保证雌雄虫能够顺利的完成交配、产卵过程。

本研究明确了贡嘎钩蝠蛾正常的交配时长以及在不同性比、不同密度、不同温度条件下对交配率、交配时长、产卵量、孵化率的影响，所得到的数据将为冬虫夏草寄主昆虫的繁育，特别是贡嘎钩蝠蛾的繁育提供理论依据。尽管性比、密度、温度对交配、产卵等繁育生物学指标有一定的影响，但影响这些参数的主要因素比如昆虫自身的营养条件及环境条件比如湿度、光照等没有进行全面的研究，以及各个条件下的综合影响等，这些问题将在今后的研究中开展。