智能鞋柜效果图:蝙蝠蛾幼虫规模化饲养

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2009-4-6 13:53:23 来源:互联网
冬虫夏草(Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.)是微生物,是真菌,是子囊菌,是有有性世代的高等真菌。中国冬虫夏草是以鳞翅目 蝙蝠蛾科 蝠蛾亚科 蝠蛾属 虫草蝙蝠蛾(Hepialus armoricanus Oberthlir.)幼虫为宿主并长成(虫型)菌核和冬虫夏草真菌的子座(草型有性器官)的复合体。
一、虫草蝙蝠蛾幼虫全人工饲养第一人
高祖紃教授1935年生,毕业于原浙江农业大学植保系,曾任浙江农业大学植保系昆虫教研室主任、蚕桑系栽桑教研室主任。先后主持完成“全人工培养冬虫夏草研究”、“冬虫夏草其他寄主昆虫研究”和“蛀干害虫防除剂研究”等3项国家“七五”攻关科研项目,以及“野蚕性信息素研究”和“桑粉虱防治技术研究”等多项研究课题。其中“全人工培养冬虫夏草研究”被评定为国家“七五”重大科技成果。发表与冬虫夏草相关文章《康定虫草寄主蝠蛾研究初报》。
背景资料一:
冬虫夏草(Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.)是微生物,是真菌,是子囊菌,是有有性世代的高等真菌。中国冬虫夏草是以鳞翅目 蝙蝠蛾科 蝠蛾亚科 蝠蛾属 虫草蝙蝠蛾(Hepialus armoricanus Oberthlir.)幼虫为宿主并长成(虫型)菌核和冬虫夏草真菌的子座(草型有性器官)的复合体。
根据对青海、四川、云南等产区的调研,冬虫夏草一般分布在海拔高度4000~5000m的山地阴坡及半阴坡的高寒草甸和高寒灌丛植被中,以15~22℃的浑圆山头和分水岭两侧分布较多。寄主蝙蝠蛾(又称蝠蛾)的生态地理分布主要受植被、土壤结构、小气候的温湿度及坡向等因子影响。冬虫夏草的最适生长温度为8~12℃,最适相对湿度是80%~96%,5~8月出土,5月中旬到6月中旬采集的虫草质量最佳。
寄主蝠蛾幼虫营地下生活,主要啃食植被中的头花寥(Polygoum sphaerosta)、珠芽寥(P.Uiviparum)和小大黄(Rheampumitum Maxim)等寥科植物的根,也啃食小灌木状黄芪(Astragalus sp)和金腊梅(Dasiphora parviforlia)以及其他植物的根系。喜低温,不耐高温。7月份幼虫土壤活动区的地温不到10℃,冷季在冻土层中越冬长达7个月。喜潮湿,需求的最适土壤含水量为40%~60%,温度过低时幼虫能吐丝筑“巢”,防止体内水分散失,含水量过大时常爬出地面,浮在水面也能维持数天而不死。在天然条件下,蝠蛾完成一个世代需要4年左右。
近年来,寄主蝠蛾的基础研究资料表明,冬虫夏草菌对寄主昆虫要求专一,只寄生蝠蛾属的不同种和变种,如:虫草蝠蛾、蝠蛾(H.Kangdingensis)、康姬蝠蛾(H. Kangrode)、康定贡嘎蝠蛾(H.gonggaensis)(朱弘复、陈泰鲁、黄天福等报道)、察隅蝠蛾(H.zhayucnsis)、丽江蝠蛾(H.lijiangensis)、云龙蝠蛾(H.yun-longensyst)(杨大荣等报道)、斜脉蝠蛾(H.odlifurcus)(高祖紃等报道)。目前,对寄主蝠蛾已鉴定的有19种。各种虫草蝠蛾的生活规律、生物学特性、空间分布型都相似。
背景资料二:
要实现中国冬虫夏草的全人工培育必须具备以下条件:
1. 冬虫夏草菌种的分离。沈南英完成了冬虫夏草菌种的分离,并在人工培养基上培育出其形状、大小与天然冬虫夏草一样的子座、子囊孢子,科学证实了那是一株无需争议的冬虫夏草菌种。
2. 冬虫夏草菌的大规模培养。柯传奎完成了冬虫夏草菌种的人工斜面培养和大规模的液体培养,可以大量(吨级)提供冬虫夏草菌菌丝体和分生孢子。
3. 虫草蝙蝠蛾幼虫的大规模全人工饲养。由于冬虫夏草菌寄主虫的专一性,它只能寄生在虫草蝙蝠蛾幼虫上,所以,大规模全人工饲养虫草蝙蝠蛾幼虫成了实现中国冬虫夏草的全人工培育的必备条件。
4. 冬虫夏草菌侵染虫草蝙蝠蛾幼虫和子座发育条件的研究:其中包括菌种侵染形态、侵染途径、侵染幼虫时期、幼虫免疫状态、子座发育条件等等至今还不甚了解,还谈不上幼虫的感染率和子座发芽率的提高。
背景资料三:
笔者听沈南英教授介绍,青海、西藏、四川的一些科研单位和企业都聘请杭州的高祖紃教授作顾问,实地指导,使用高祖紃教授的大规模饲养虫草蝙蝠蛾幼虫的技术,已成功饲养成千上万的蝙蝠蛾幼虫。
笔者于2004年12月 ? 日在沈南英教授引见后,邀请高祖紃教授和丈夫赵志鸿(原浙江省农业科学院教授)来公司,作了采访。记录如下:
柯传奎:我在1980年初,在光明日报上看到沈南英分离冬虫夏草菌种的报道,开始与他合作,我接过他的冬虫夏草研究的“接力棒”,进行了十年的冬虫夏草菌种的液体培养,把液体培养的冬虫夏草菌丝体干燥成菌粉,申报成中药一类新药,就是现在市场上的“百令胶囊”。
今年初,应沈南英的要求,我们在审核评价了产权、专利、科研道德后,决定重新启动冬虫夏草项目的研究。就个人而言,我有“死不瞑目”的预感,因为冬虫夏草的有效成分还不知道,还有冬虫夏草的全人工培育没有成功。所以,我重新接过沈南英的“接力棒”,想带着年轻人完成冬虫夏草研究没有完成的事情。冬虫夏草第二代产品和冬虫夏草的有效成分研究已在进行,现在,还想在冬虫夏草的全人工培育研究作些试探性研究,希望得到您的支持!
高祖紃教授:
我看到了沈南英的冬虫夏草菌种在人工培养基上长出子座,也看到刘锡琎研究员分离的中华被毛孢(Hiresutalla hapiali)在虫草蝙蝠蛾幼虫上长出子座,我相信这两个菌种是同一个菌种,都是冬虫夏草菌种的无性型。1985年,沈南英找我,建议我培育冬虫夏草寄主虫——虫草蝙蝠蛾幼虫,正式列项启动是1987年,承担了国家“七五”攻关科研项目《全人工冬虫夏草培育》中的冬虫夏草寄主虫——虫草蝙蝠蛾幼虫全人工培育。我到四川康定冬虫夏草产区实地考察,带回了蝠蛾的卵、幼虫、食物,开始了在实验室半无菌条件下人工饲养研究。
柯传奎:您在冬虫夏草寄主虫——虫草蝙蝠蛾幼虫人工饲养研究中解决了哪些问题?
高祖紃教授:
我在人工模拟的生态环境下解决了蝙蝠蛾幼虫饲养繁殖的离土培养、成虫交配、幼虫饲料、缩短培养周期(自然状态下虫草蝙蝠蛾是4~5年/代,人工饲养可以缩短到2年/代)、80%~90% 的成活率。在低海拔的杭州的实验室里使全人工饲养冬虫夏草寄主虫——虫草蝙蝠蛾幼虫成为可能。当时,我的实验室已经养了十几万条虫,1988年8月8日杭州遭遇特大台风,停电了几天的,实验室无法保持低温,大量的虫死了,剩下的一万多条,他们拿去接种,接所谓的“冬虫夏草”菌种,只长出2支子座。
柯传奎:饲养虫草蝙蝠蛾幼虫的技术完全成熟了,下面的问题是,用冬虫夏草菌丝体,还是分生孢子接种?什么时候接种?听说感染率只有1%~6%?
高祖紃教授:
感染虫体(或称接种)必须用子囊孢子或分生孢子,菌丝体的成功率极少,建议在适宜季节到产地采集子囊孢子或分生孢子,或通过摇瓶得到具有大量分生孢子的菌丝体液。感染时间最好在8~9月份,要考虑冬虫夏草固有的生活史。听说,有的实验室感染率已经做到50%~60%,就是有50 %的虫变成僵虫,只有5%~6% 长出子座,其他的可就是长不出子座。长子座的技术还没有解决。
柯传奎:我们谈谈项目的可行性。一个30m2的虫草蝙蝠蛾幼虫饲养室可以养多少?我想算算成功后的成本?
高祖紃教授:
一个30平方米的虫草蝙蝠蛾幼虫饲养室可以养6万条。你算算!
柯传奎:有戏!我想试试……
附:高祖紃教授发表的文章:
二、全人工培养冬虫夏草研究[1] (节选)——康定虫草寄主蝠蛾研究初报
摘  要  康定虫草产在海拔3500m以上的高寒灌丛草甸带,品质优良。其寄主蝠蛾翅面色斑,可区分成“黑白斑”和“黄毛斑”两大色斑类型。经鉴定属同种,为斜脉蝠蛾Hepialus ob1ifurcus Chu et Wang.于1987~1990年间引到杭州实验饲养成功。已有一批实验室繁殖饲养的幼虫提供接种,同时还研究出一套人工饲养的技术和操作程序,研究出三种浙江可大量获得,并为该虫喜食的植物和一组配制饲料,研究出适宜于该虫生长、发育的温湿度、光照条件和一套离土饲养方法。从而缩短了生活周期,使在1.5~2年即可完成一代,卵期在11~17℃间为28~41天,幼虫期在8~15℃间为496~605天,蛹期在8~12℃间为40~50天,成虫寿命2~5天。
关 键 词  冬虫夏草  斜脉蝠蛾  人工繁殖
我们与浙江省中药研究所共同承坦国家攻关项目《全人工培养冬虫夏草研究》 ,我们负责寄主昆虫方面的研究。现将研究进展报告知下:
1. 康定虫草寄主蝠蛾生境考察
自然条件下,低海拔的浙江不产冬虫夏草,亦无虫草寄主蝠蛾分布。要在杭州实验室培养冬虫夏草,必须到虫草产地引进寄主蝠蛾。我国许多省,如四川、云南、青海、甘肃、西藏等地的一些高寒地带都产冬虫夏草。但据文献记载,我国冬虫夏草的传统商品规格有三种, 即炉草、灌草和滇草。其中以四川康定〈原各打箭炉〉为集散地的炉草品质最好。又据报道,虫草菌的寄主蝠蛾种类甚多,已鉴定的有19种。因此,我们从四川康定采集引进虫草寄主蝠蛾。
为便于实验室模拟,首先考察了虫草的自然生境。在四川康定,虫草生长在海拔3500~4700 m之间的高寒灌丛草甸(嵩草草甸)带。这些地带通常蒙有大雾,湿度几乎达饱和。但天晴雾散, 湿度即显著降低。在3500 m处,1985年的年平均气温为5.3℃,月平均气温1 月份最低,为﹣3.1℃,其中日平均极端最低气温为﹣17.1℃。月平均气温8月份最高,为 l3.1℃,其中日平均极端最高气温为17.8℃。且昼夜温差很大,如6月间观察,清晨6时气温为﹣2 ℃,中午12时达15℃。草甸植被除灌木丛金腊梅Potenitilla fruticosa外,主要耐低温的嵩草Kobresia为建群种,苔草Carex和蓼Polygonum为主要优势种,还有鹅绒萎陵菜Polenitilla anserina和驴蹄草Coltha scapasa等伴生种。土壤为高山草甸土,呈深黑色,腐殖质含量较高。在0-10 cm土层中有一层有弹性的草皮层。以上几个方面成了虫草寄主蝠蛾的特殊生境。蝠蛾幼虫一般分布在5~25cm的土层中,以20cm处为多。该土层正处在土壤母质层与腐殖质层交界面附近,土壤通透性好。为了了解幼虫的空间分布,我们于1988年6~8月幼虫活动盛期,在狮子岩、郭达山两虫草分布区,选择不同类型的地块,采用平行线取样方法,根据两地面积大小,分别取140和60个样方,每样方挖查1m2, 深30cm土,记录全部虫数。通过频次分布的理论分布配合,并作X2检验以及I、C、mn/m 和I0四个聚集度指标的测定。证明符合负二项式理论分布型,空间分布的基本成分是个体群,其个体群的分布呈聚集状态。这与寄主蝠蛾成虫产卵习性〈在扑飞中分次间歇产出〉及幼虫活动范围不大等有关。
2. 康定虫草寄主蝠蛾类研究
文献报道四川康定、青海玉树的虫草寄主蝠蛾是虫草蝠蛾Hepialus armoricanus Oberthur。又据报道虫草寄主蝠蛾种类甚多,四川康定分布有三种,即虫草蝠蛾H. armoricanus Oberthur,康定蝠蛾H. kangdingensis Chu et Wang 和康姬蝠蛾H. kangdingroides Chu et wang. 。为明确自康定引进的寄主蝠蛾种类, 1987~1989年连续三年,选择产量大、品质好的6个虫草产地,即虫草坪、狮子岩、郭远山、骡马厂、倒坡梁子和牛园子等,挖掘寄主蝠蛾的幼虫和蛹,引入杭州实验室饲养至羽化,共得4639只成虫。这些成虫翅面色泽、斑纹变化甚大,明显可区分成“黑白斑”和“黄毛斑”两大色斑类型。在同一色斑类型中,个体间亦不全相同。两色斑类型中以“黑白斑”多于“黄毛斑”分别占60.73 % 和39.27 %。雌雄性比接近1?1,分别占48.54 %和51.46 %。两色斑类型的成虫,在翅面色泽、斑纹等外观上虽相去甚远,视同异种,但观察在大笼内群体饲养可自由交配的成虫,证明两色斑类型实为可相互正常交配的同种蝠蛾。不同色斑间的交配比例,以黑白斑互交的最高,占40.91%,依次为黑白斑♂谆泼摺猓?5 %;黄毛斑互交的占20.45 %,黄毛斑♂缀诎装摺庹?3.64 %。
通过对成虫体长、翅展和口器、触角、翅脉、前足、雌雄外生殖器等部位的特征研究,证明四川康定虫草寄主蝠蛾多为同一种,经鉴定是斜脉蝠蛾Hepialus oblifurcus Chu et Wang. 。
3. 康定虫草寄主斜脉蝠蛾生物学特性
3.1 生活史研究
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在自然界,因虫草生长在高寒地带,生长季节短,其寄主蝠蛾完成一个世代经过的时间长,据报道需3~5年。在云南虫草产地——滇西北的白马雪山饲养,亦需2年9个月。引入杭州实验室饲养,因全年可生长、发育,无越冬休眠期,故1.5~2年(甚至更短)即可完成一代,其中卵期在11~17℃间,为28~41天,幼虫期在8~15℃间,为491~605天,蛹期在8~12 ℃间,为40~50天。
3 .2 成虫生活习性研究
成虫一般白天羽化,以下午2~5时为多,羽化后数小时即交配,少数有延至第二天交配的。一天中行交配的时刻比较稳定,多数在下午7时50分左右开始飞翔,前后仅20分钟左右。此后,未交配的成虫当晚均不再活动。交配历时一般1小时左右,雌峨一生交配1次,雄蛾少数有交配2次者。交配结束,雌蛾当即产卵,卵在雌蛾不断扑飞过程中产出,卵粒飞弹,分散落地。80~90 %的卵在交配结束后1~2小时内产出,当夜基本产毕,每雌峨产卵数最少132粒,最多729粒,平均504粒。初产卵白色,2小时内受精卵与非受精卵均逐渐转黑,少数未发育完全的黄白色卵,其卵壳不坚,亦不转色,数天后干瘪。成虫寿命2~5天,雌蛾略长于雄蛾。
4. 饲养技术研究
经三年多研究,已将生长在海拔3500 m以上高寒地带的虫草寄主蝠蛾引到低海拔(10m)的杭州实验室饲养成功。完成了继代饲养和生活史研究,提供了一批在实验室内繁殖、饲养的幼虫供接种试验,还提出一套人工饲养虫草寄主蝠蛾的技术和操作程序。
4.1 饲料研究
文献报道,虫草寄主蝠蛾的天然食料种类较多,如珠芽蓼Poiygonum viviparum、穗蓼 P.sphaerostachyum和小大黄Rheum pumilum等。但这几种蓼科在浙江均无分布,其他种类在平原地区也很难获得。因此,要在杭州实验室饲养虫草寄主蝠蛾,首先必须研究出能在浙江大量获得,并为该虫取食的饲料。通过对蓼科、莎草料、禾本科等13科 22种植物的饲养试验,筛选出3种植物,可作为该虫的饲料;并通过人工配制饲料研究,选出一组适宜该虫取食的配制饲料。用以上3种植物和1组配制饲料单独或搭配饲养,该虫生长发育均良好。
4.2 饲料条件研究
由于虫草寄主蝠蛾生长在高寒地带的土中,对温、湿度等条件的要求特殊,不同于一般昆虫。通过对虫草产地生境的考察,及实验室模拟条件试验,已掌握饲养该虫适宜的温湿度范围及光照、气压等条件。
4.3 饲养方法研究
4.3.1 土内饲养研究  通过模拟虫草寄主蝠蛾卵、幼虫和蛹(特别是幼虫)生活在土中的环境,在杭州实验室内采用不同大小、形状和质地的器具,内置经处理后的土壤,进行饲养该虫的试验,得出了一套室内土壤饲养的方法,完成了生活虫。但存在很多问题:①幼虫多数时间在土下筑隧道生活、筑土室化蛹,使观察调查生长发育有困难;②在该虫生长发育的长时间内,保持一定的土壤湿度困难,而过干过湿均不利于该虫生长发育;③土中有害生物种类多,已发现对该虫有害的有线虫、螨类、真菌和细菌等。进行防病消毒或更换容器与土壤亦很困难。而后两点又直接影响到饲养的成活率。
4.3.2 离土饲养研究  针对室内土壤饲养出现的问题,通过反复试验,现已在无土容器内饲养(即离土饲养)成功。离土饲养有利于投放饲料、观察生长发育情况和容器的消毒、更换等,从而大大提高了成活率.。
5. 小结与讨论
(1) 通过对四川康定几个虫草主产地寄主蝠蛾种类的研究,证明斜脉蝠蛾Hepialus oblifurcus Chu et Wang.是康定产虫草的主要寄主蝠蛾。这一结论为前人所未报道。
(2) 斜脉蝠蛾成虫翅面色泽、斑纹变化很大,可区分成黑白斑和黄毛斑两大色斑类型;对造成色斑变化的原因有待深入研究。
(3) 将生活在3500m以上高寒地带的虫草寄主蝠蛾,引到低海拔的杭州实验室饲养成功,使局限于我国少数几个省的高寒地带的冬虫夏草,将可以在全国各地人工培养。其中食料、饲养条件 (主要是温、湿度、光照等)和饲养方法(特别是离土饲养的方法)是3个主要技术关键。
(4) 在适宜的温湿度范围内,虫草寄主蝠蛾无越冬休眠现象,可全年生长发育,其完成世代的时间,比自然界可大大缩短。所需历期随温湿度条件而异。一般温度提高,历期缩短,但死亡率加大。在全人工培养冬虫夏草时,饲养供化蛹、羽化、产卵繁殖的幼虫,应取偏低的温度,饲养供大批接种用的幼虫,则可适当提高饲养温度。
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来源:《昆虫知识》2002年第02期 作者: 王宏生
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冬虫夏草蝙蝠蛾人工饲养技术的初步研究
   冬虫夏草 (Cordycepssinensis (Berk .)Sacc .) ,是冬虫夏草菌感染鳞翅目蝙蝠蛾Hepi alusspp .幼虫之后 ,发育而成的真菌子座 (俗称“草”)和充满菌丝体的僵死幼虫 (俗称“虫”)的复合体[1,2 ] ,为名贵药材。产于我国西北、西南高寒山区 ,由于天然资源十分有限 ,而市场的需求量在逐年增加 ,因此人工培养冬虫夏草势在必行。冬虫夏草菌的分离已获成功[3 ] ,冬虫夏草的寄主昆虫———虫草蝠蛾 ,在自然环境条件下完成一个发育周期需要 4~ 5年。要进行冬虫夏草的全人工培育 ,首要的工作要解决在人工离土条件下成功饲养蝙蝠蛾幼虫、对其生长所需营养及疫病的防治等进行研究。本试验的目的是探讨在人工离土饲养条件下 ,不同温度条件对蝙蝠蛾卵及幼虫的影响 ;初步筛选出一种能满足幼虫生长需要的半人工饲料 ,为冬虫夏草的人工培育及生产提供科学依据。1 试验材料1 1 试验用卵为试验室内人工收集的形态、大小相似的同一种蝙蝠蛾雌虫在室内同一日产的正常、健康受精卵 ,经 1‰升汞消毒处理。1 2 试验用幼虫为便于观察记录 ,试验幼虫选...... (本文共计3页)