探究喙尾琵琶甲產卵量影響因素和產卵行為,昆蟲學論文喙尾琵琶甲又名云南琵琶甲[1](Blapsryncho-peteraFairmaire),屬鞘翅目(Coleoptera)擬步甲科(Tenebrionidae)琵琶甲屬(Blaps),俗稱臭殼子蟲、小黑蟲等,為云南民間長期廣泛用于治療發燒、咳嗽、胃炎、心血管、類風濕、疔瘡、腫痛等病痛的一種藥用昆蟲[2-3].喙尾琵琶甲成蟲遭到攻擊時釋放的防御液具有較強抗菌活性[4].喙尾琵琶甲甲醇和水提取物具有良好體外抗菌作用[5].琵琶甲粗提物可抑制HeLa細胞增殖,揣測其可誘導HeLa細胞凋亡[6].施貴榮等[7]研究表示清楚琵琶甲在一定劑量范圍內對酒精性肝損傷有明顯保衛作用,但劑量過大時此保衛作用減弱.段云慶等[8]將該蟲用于治療乳腺增生,療效明顯.國內對喙尾琵琶甲的研究主要集中在化學成分及其抗菌活性等藥用價值的開發[9-11].而國外的研究主要集中在喙尾琵琶甲所屬的琵琶甲族的其他昆蟲[12-14],針對喙尾琵琶甲的相關研究尚未見報.當前,該蟲市場已呈現出供不應求態勢.究其原因,一方面是隨著喙尾琵琶甲藥用價值的深切進入研究,民間對該蟲的藥用熱情持續增長,市場需求逐年增加.趙敏[15]調查研究發現該蟲生境多局限于居民房屋、家畜圈舍,喜陰暗潮濕,幼蟲棲息于疏松土壤,以谷糠、玉米面、面粉等為食,暫未發現野外分布.但隨著人們生活和住房條件的改善,其生境卻在逐年喪失;另一方面是該蟲在卵的獲取、孵化,幼蟲前期養殖,十分是在化蛹方面存在眾多困難,暫未構成人工養殖體系,導致獲取主要依靠人工捕捉,使得其數量與日劇減.為維持喙尾琵琶甲種群數量,對其進行合理開發利用,人工養殖迫在眉睫,但是國內外針對其人工繁育方面的研究報道較少.昆蟲產卵量是反映昆蟲生殖力的一個重要指標,環境因素對其影響較大,為獲得較多卵粒,需要提供適宜成蟲產卵的環境條件.為探究喙尾琵琶甲產卵量影響因素和產卵行為,本文從溫度、基質含水量、基質顆粒大小、日產卵時間分布進行實驗,以期為喙尾琵琶甲及該屬昆蟲的研究和人工繁衍育提供基礎資料.1材料和方式方法1.1材料1.1.1供試成蟲及處理供試喙尾琵琶甲從云南省紅河州瀘西縣、蒙自縣、彌勒縣等地人工捕捉,帶回實驗室,在溫度20℃、相對濕度75%的恒溫恒濕培養箱中完全遮光飼養,每日喂以足量白菜、麥麩和少量白糖,用監控設備拍錄其日常行為,觀察一個月.挑選出活潑踴躍、體況相近的成蟲,將雌雄各一只放入一個培養瓶內飼養,設置重復若干.每7d統計1次產卵量,連續統計2次,挑選出產卵量相近(單雌日平均產卵量1粒)的成蟲作為供試成蟲.1.1.2供試基質及處理從四川農業大學教學科研園區豬場采集的腐殖土(有機質含量較多),經180℃、8h枯燥處理后作為供試基質.1.1.3主要試驗器材試驗用塑料盆長寬高為60cm40cm11cm,塑料盤長寬高為15cm10cm3cm;恒溫恒濕箱等均為國產.1.2方式方法1.2.1溫度對產卵量的影響將成蟲雌雄各30只放入鋪有1cm厚,30~40目基質顆粒大小的塑料盆內,華而不實基質含水量為15%,在相對濕度為75%的恒溫恒濕培養箱遮光飼養,飼養溫度分別設置為15、20、25和30℃共4個梯度,并設置室溫(溫度:18~26℃,濕度:60%~80%,無光照,平均室內溫度21.8℃,平均濕度70%)作對照.每個溫度梯度設5個重復,每組均飼喂一樣食物,每日13:00統計各組產卵數、成蟲死亡數,并更換基質、補充相應供試成蟲,持續30d.統計結束后,將蟲置于溫度20℃、相對濕度75%的恒溫恒濕培養箱內遮光飼養7天待用.1.2.2基質顆粒大小對產卵量的影響在塑料盆中分別鋪放基質顆粒大小為40目、30~40目、20~30目、10~20目和不放基質共5組,每組5個重復,每個重復成蟲雌雄各30只,華而不實基質厚度均為1cm、含水量均為15%,不放基質一組墊放與盆底等大小濕潤的吸水紙.將5個組均置于溫度20℃、相對濕度75%的恒溫恒濕培養箱內遮光飼養,每日每組均飼喂與1.2.1一樣的食物,并于每日13:00統計各組產卵數、成蟲死亡數,并更換基質、補充成蟲,持續30d.1.2.3日產卵量時間分布在塑料盆內放入厚1cm、30~40目大小、含水量為15%的基質,在基質上放置與塑料盆等大小的10目網篩.將成蟲雌雄各30只放入塑料盆內放于室內黑暗環境飼養,每日飼喂一樣食物,設置5個重復.于每日0、6、12、18點統計各時段產卵量并更換基質,持續7d.1.2.4成蟲對產卵基質含水量的選擇選取介于30~40目之間的腐殖土(顆粒大小0.380~0.550mm),將其配制成含水量分別為5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%的供試基質和不加水的對照組,分裝到各個塑料盤中,基質厚度均為3cm.然后將各塑料盤按表1所示隨機并使采食點間距一樣的方式放入塑料盆中,設置5個重復.每個塑料盆中選放喙尾琵琶甲成蟲雌雄各30只,放于室內遮光飼養,每日13:00統計每個塑料盤中產卵數,并更換相應含水量基質,連續統計7d.1.3數據處理采用單因素方差分析,比擬不同含水量基質、溫度、基質顆粒大小對喙尾琵琶甲產卵量的影響,并利用最小顯著差數法(LSD)比擬兩樣本間的差異程度,所有分析均使用SPSS17.0軟件(SPSSInc,USA)進行處理.2結果與分析2.1溫度對產卵量的影響30℃時,因成蟲死亡較多(實驗進行5d,雌、雄蟲各死亡14、12只),實驗數據未計入實驗結果,講明30℃時不適宜成蟲生存.其他不同溫度條件下雌成蟲平均日產卵量統計結果見表2,由表2可知:成蟲在20℃飼養條件下平均產卵量最高,到達4.790粒,其次依序是室溫3.919粒、15℃2.151粒和25℃1.568粒.華而不實20℃條件下的產卵量極顯著高于15℃和25℃條件下的產卵量,室溫時的產卵量顯著高于15℃、25℃時的產卵量,而20℃和室溫間、15℃和25℃間產卵量差異不顯著.盡管室溫和20℃間產卵量差異不顯著,但結合成蟲產卵時間主要分布在夜間00:00-06:00,而雅安夜間溫度普遍偏低(18℃左右),講明在5個試驗溫度條件下,20℃為成蟲最適產卵溫度,溫度偏高時(25℃)對成蟲產卵的影響要大于溫度偏低(15℃)時.同時,結合日常飼養觀察發現,當環境溫度過高時,卵的外表易于滋生霉菌,嚴重影響卵的發育.2.2基質顆粒大小對日產卵量的影響不同基質顆粒大小條件下雌蟲平均日產卵量分析結果見表3,由表3可見:雌蟲平均日產卵量由高到低依序是40目、30~40目、無基質、20~30目和10~20目,平均產卵量分別為2.525、2.412、1.519、1.418和1.266粒.基質顆粒40目時的產卵量極顯著高于基質顆粒為10~20目時的產卵量,顯著高于20~30目和無基質時的產卵量,基質顆粒為30~40目時的產卵量顯著高于20~30目和10~20目時的產卵量.從結果中可初步講明成蟲愛好在顆粒較小的基質中產卵,顆粒較大的環境不利于成蟲產卵,暗示較小的基質顆粒有利于卵的發育.同時,結合日常對成蟲產卵行為的觀察發現,成蟲產卵后往往喜歡用泥土將卵覆蓋,結合成蟲在無基質的環境中產卵數多于20~30目和10~20目顆粒大小基質中的產卵數,進一步講明較小顆粒的基質有利于成蟲產卵,主要在于方便成蟲產卵后用較小基質將卵掩藏,防止其天敵對卵的傷害,再者,較小顆粒的基質黏附于卵的外表,能有效提供卵后續發育所需濕度.2.3日產卵時間分布不同時間段產卵量分布見圖1,由圖1可知:成蟲產卵主要集中在00:00-06:00,占日產卵量的73.48%,06:00-18:00占日產卵量的19.13%,講明雌蟲產卵時間有極強的選擇性.同時通過對成蟲日常行為的監控錄像分析發現該昆蟲為夜出型昆蟲,多于臨近晚上、夜間和清晨活動,這應該是昆蟲系統發育中與生存環境統一的結果.2.4成蟲對產卵基質含水量的選擇成蟲對產卵基質含水量的選擇結果見表4,由表4可知:成蟲多項選擇擇在含水量為10%~15%的基質中產卵,占總產卵量的68.49%,在含水量為0、5%、20%、25%的基質中的產卵量分別占總產卵量的6.51%、13.28%、10.16%、1.56%,而在含水量為30%及以上的基質上未見產卵.講明成蟲產卵時對基質含水量有較強的選擇偏好性,基質含水量過高或過低都不利于成蟲的產卵,究其原因可能是基質中含水量過高或過低都不利于卵的發育,同時也間接講明成蟲對產卵環境的濕度的敏感性較強,據此講明喙尾琵琶甲的生境和產卵習性保證了卵發育所需水分的正常供給.3討論3.1溫度和季節對產卵量的影響冀煥紅[16]根據產卵量多少將室溫條件下年產卵量動態分為高峰期(2月底至11月初)和低谷期(11月初至2月底)2個階段,進入高峰期時溫度由低溫逐步升至20℃附近,產卵高峰期平均溫度(20.001.85)℃.趙敏等[1]對云南省15個地區26個縣調查表示清楚,喙尾琵琶甲分布密集區年平均氣溫13~19℃,氣溫變化溫和,夏季溫度偏低;零星分布區全年平均氣溫19~23℃.本研究也發現20℃時成蟲產卵量最多,其次是室溫和15℃,25℃時最低,當溫度到達30℃時出現大量成蟲死亡,結合前人研究結果我們以為:喙尾琵琶甲最合適在20℃左右產卵繁衍,成蟲耐高溫能力弱,溫度偏高(25℃)對產卵量的影響大于溫度偏低(15℃).本研究中最適溫度組成蟲在20℃時的平均產卵量為4.7900.557,而最適基質顆粒大小組成蟲的平均產卵量僅為2.5250.408,供試成蟲一樣,而產卵量出現如此大差異的原因可能是由于溫度組試驗在五月份進行,而基質顆粒大小組試驗在7月份進行,兩個試驗組僅試驗季節不同,而產卵量相差較大,并且在試驗中發現7月份以后大量成蟲產卵較少甚至停產,這一點與冀煥紅等的研究結果不一致.本試驗發現一年中7月份并非喙尾琵琶甲的產卵高峰,究其原因,可能與研究所在地域的溫度差異不同有關,但需進一步研究.3.2基質對成蟲產卵的影響冀煥紅等[17]研究發現卵在產后4~6d需外界水分的供應,以順利完成卵的代謝與發育,同時卵在發育經過中需要大量氧氣的供應.趙敏等[1]對云南陸良和富民兩處采樣地的幼蟲生境土壤進行含水量測定,含水量分別為7.39%~13.43%和8.14%~10.40%.本研究中發現成蟲產卵主要集中在含水量為10%~15%的基質中,在較低含水量的基質中(5%)產卵量很少,在較高含水量的基質中(25%和30%)產卵量極少或未見產卵,究其原因可能是含水量較低的基質不能保證卵發育所需水分的供應,而含水量太高又會影響到氧氣的供給.本研究與他們的研究結果大體一致.本研究發如今較小顆粒基質(30目)條件下成蟲產卵數較多(40目時為2.525粒,30~40目時為2.412粒),可能與卵更易與小顆粒基質黏附有關,小顆粒基質對卵可有效起到掩藏和保濕作用,同時觀察發現成蟲產卵時喜歡將腹部末端插入基質中,并在產卵后用基質將卵覆蓋.但冀煥紅[16]報道在使用細沙基質時,即便在產卵高峰期產卵量仍然偏低(2.412粒),與本研究存在較大差異,究其原因可能與所用基質種類有關,與本研究所用腐殖土相比,細沙保水性能差、有機質含量少,講明基質類別對產卵量也存在較大影響.本研究發現成蟲的產卵量在較大顆粒基質(30目)條件下還要低于沒有基質的,我們分析以為可能與大顆粒基質不僅不利于掩藏卵,而且容易使卵因遭到大顆粒基質的壓砸而引起機械損傷.綜上所述,溫度20℃左右、基質顆粒大小30目、基質含水量10%~15%等條件較合適喙尾琵琶甲成蟲產卵,溫度偏高(25℃)或偏低(15℃)、基質顆粒過大(30目)或無基質均不利于成蟲產卵.講明成蟲產卵時對基質含水量選擇偏好性較強,溫度、基質對成蟲產卵量影響較大.以下為參考文獻:[1]趙敏,陳曉鳴,孫龍,等.云南省喙尾琵琶甲分布及生態環境調查[J].林業科學研究,2007,20(3):35.[2]劉憲英,祁濤.中國彝醫[M].2版.北京:科學出版社,1996:96.[3]張蘭勝,夏從龍,楊永壽,等.彝藥喙尾琵琶甲的研究進展[J].時珍國醫國藥,2018,20(12):3113-31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