阿尔泰蝠蛾(鳞翅目：蝠蛾科)活蛹性别的无损鉴别方法
王岩;陶常诚;李琪;庞槐;米凯玉;孙冰婉玉;宋关玲
【摘 要】In order to explore the non-destructive methods for sex determination of the live pupae of Hepinlus altaicola Wang (Lepidoptera:Hepialidae),the body parameters of live pupae (including thorax width and length,abdomen width and length,body length,and body weight) of each sex were measured and data were analyzed using Student's t-test by GraphPad Prism 5 software.Meanwhile,the other external morphology characteristics on the sternites of male and female pupae were observed and compared to find the non-destructive methods for sex determination of the live pupae.The pupae were divided into two groups according to the morphological differences of the 8th and 9th abdominal sternites.The two groups of pupae were kept under laboratory conditions and were allowed to develop to the adult stage.The confirmation of the sex was carried out by inspection of the adult genitalia or pupal gonad.Though the female pupae are larger than male pupae,there were significant differences between males and females in the thorax width and length,abdomen width and le
ngth,body length and weight.But the ranges of above-mentioned body parameters in male and female showed broad overlap.So these differences between male and female pupae can not be used as reliable sex-related external markings.However,it was found that male and female pupae could be conclusively distinguished based on differences of the ventral parts on the 8th and 9th abdominal sternites.In female pupa,one extension of 9th abdominal sternite exists in the middle of the 8th abdominal sternite,the genital pore is located on the 8th abdominal sternite,and no round lump on each side of genital pore is existed;but in male,the extension is not seen,and the lump is obviously visible,meanwhile,the genital pore is located on the 8th abdominal sternite.In addition,the distance between the genital pore and the genus is longer in female than in male.Based on above mentioned characteristics,we explored non-destructive methods for sex determination of the live pupae of H.altaicola,and the discriminant accuracy of each method was 100％.These methods based on the differences of the sexual characteristics existed on the 8th and 9th abdominal sternites are non-destructive,accurate,reliable,simple and quickly learned.%通过观察阿尔泰蝠蛾雌雄蛹的外部形态结构,并测量其体征和体重数据,
寻可用于鉴别蛹性别的无损方法;再借助于解剖等方法鉴别蛹的确切性别,检测鉴别方法的准确性.结果显示,雌雄蛹在体征和体重数据的分布范围上有重叠,不能籍此区分其雌雄性.然而,雄蛹腹面第8腹节和第9腹节间分节明显,第9腹节未向第8腹节纵伸,生殖孔位于第9腹节上,生殖孔两侧各有一球形突起,生殖孔前缘与肛门前缘间的距离短于肛门的长度;雌蛹不具备以上特征.基于这些特征开发的鉴别阿尔泰蝠蛾蛹雌雄的方法,鉴别活蛹的准确率均为100％(n=180).该方法对活蛹无损伤、准确、可靠、简便易学.
【期刊名称】《环境昆虫学报》
【年(卷),期】2018(040)001
【总页数】6页(P30-35)
【关键词】阿尔泰蝠蛾;蛹;雌雄鉴别;无损方法
【作 者】王岩;陶常诚;李琪;庞槐;米凯玉;孙冰婉玉;宋关玲
【作者单位】石河子大学医学院,新疆维吾尔自治区石河子,832000;石河子大学医学院,新疆
维吾尔自治区石河子,832000;石河子大学医学院,新疆维吾尔自治区石河子,832000;石河子大学医学院,新疆维吾尔自治区石河子,832000;石河子大学医学院,新疆维吾尔自治区石河子,832000;石河子大学医学院,新疆维吾尔自治区石河子,832000;石河子大学医学院,新疆维吾尔自治区石河子,832000
【正文语种】中 文
【中图分类】Q964;S899
阿尔泰蝠蛾Hepinlus altaicola Wang，隶属于鳞翅目Lepidoptera蝙蝠蛾科Hepialidae蝠蛾属Hepinlus，是新疆特有昆虫，仅分布于新疆的阿尔泰山，是新疆虫草菌Ophiocordyceps gracilis的寄主昆虫。新疆虫草是阿尔泰蝠蛾的幼虫和蛹被新疆虫草菌感染后形成的虫菌复合体(常玮等，2002)，为我国新疆特有的虫草资源，为新疆传统哈萨克民族药，在新疆已有一定习用历史(索菲娅等，2008)；其成分和主要功效与冬虫夏草Ophiocordyceps sinensis近似(马赟等，2012)。在《新疆维吾尔自治区药品标准》中，将新疆虫草与冬虫夏草归于同一来源(丘翠嫦等，1991；马赟等，2012)。目前，由于人们认识的增加，以及新疆虫草略低于冬虫夏草的价格，使其也遇到了与冬虫夏草同样的境遇，那便是野生资源由于过度采挖(包括盗
采盗挖)，已陷入越挖越少，越少越挖的恶性循环怪圈。因此开展人工培养和繁育新疆虫草已是大势所趋。进行新疆虫草的人工培育，就需要进行阿尔泰蝠蛾的人工繁育，在此过程中，蛹性别的无损鉴别是预测和调配羽化后成虫的性别比例的关键一环。与此同时，冬虫夏草中没有蛹入药，但是感染了新疆虫草菌的阿尔泰蝠蛾蛹是可以入药的，那么雌雄蛹之间在成分含量和药效上是否有区别？针对于该问题也要开展雌雄蛹的雌雄无损鉴别方法研究。该方法的开发，有望为阿尔泰蝠蛾的人工繁育等研究提供一定的方法支持，并能在一定程度上促进其野生资源的保护，缓解人类对于野生资源的过度索取和由于滥采滥挖而造成的对环境的破坏。
目前对昆虫进行雌雄鉴别的常用方法为形态学特征鉴定(王岩，2013)，主要为观察昆虫的腹部(Wang et al.，2013；Wang et al.，2015)，来寻雌雄差异性特征。喻浩等人(2015)的研究发现，通过测量蛹的体型数据，可简便快速地确定蒲氏钩蝠蛾Thitarodes pui与季拉钩蝠蛾Thitarodes sejilaensis蛹的性别，并期望该方法具有普适性，也能用于其他蝠蛾蛹的雌雄性鉴别。本研究拟从测量阿尔泰蝠蛾蛹的体型数据入手，看通过其体型数据是否可以准确区分出雌雄，若不行，再通过观察蛹的腹部形态——主要集中在第8和第9腹板上，寻求能准确区分其性别的特征，基于该特征，开发阿尔泰蝠蛾蛹的雌雄无损鉴别方法，并依据解剖结果
检测其准确率。以期为阿尔泰蝠蛾人工饲养时的雌雄配对和新疆虫草蛹雌雄性的成分和药效分析等研究提供可靠的雌雄鉴别方法。
常诚
1 材料与方法
1.1 材料
阿尔泰蝠蛾的蛹和幼虫采自新疆阿勒泰地区布尔津县禾木村边的阿尔泰山上(N48.57°, E87.44°, 1260 m)。在林缘空地，新疆芍药Paeonia sinjiangensis根下的土壤中收集幼虫和蛹，一并收集昆虫栖身的土壤作为饲养土，带回实验室备用。蛹直接用于实验；幼虫饲养于光照培养箱中，待其化蛹后备用。
1.2 方法
1.2.1 幼虫和蛹的饲养
阿尔泰蝠蛾幼虫的饲养方法主要参照赵恒和黄吉海(1998)的饲养方法，略有改动。用塑料饲养瓶(d=5 cm, h=10 cm)单瓶单头饲养，以幼虫栖身处的黑或红褐腐殖土为饲养土。土层
厚5 cm左右，定期喷水保湿，饲喂以新鲜的新疆芍药根或者新鲜胡萝卜根，定期更换饲料。将饲养瓶置于光照培养箱中(MGC-250P型，上海，一恒)，饲养条件为12℃、RH 50%、16L ∶8D。注意观察，及时将化的蛹捡出，备用。
将野外采集和室内饲养的蛹，单瓶单头饲养，并编号。除了不再提供食物外，饲养方法同幼虫。化蛹后即观察并测量相关数据，后期不再惊扰，饲养瓶用纱布封口，用橡皮筋扎口以防止羽化后的成虫逃逸。
1.2.2 蛹的特征参数测量
将蛹腹面朝下，虫体平直置于粗超平面上，在与虫体同一平面位置上放置游标卡尺或者其他标尺作为参照，置于同一视野内进行拍照，然后利用图像处理软件Image J (National Institutes of Health, USA)，根据标尺上单位长度的图像像素数量和测量体征长度所对应的像素数量进行等比换算，求出所测体征长度。胸长为虫体背面所见胸部的总长度，胸宽为中胸背板的宽度，腹长为背面虫体所见腹部的全长，腹宽为背面虫体的第5腹节的宽度，体长为背面所见虫体的全长(图1)。用电子称称量单只蛹的重量。以上数据均由单一人员连续一贯地进行测量获取。
图1 阿尔泰蝠蛾蛹的体型特征参数测量标识Fig.1 Measured body characteristics of Hepinlus altaicola pupae
1.2.3 蛹的雌雄二型性观察和鉴别方法准确性的验证
在室内，应用蔡司体视显微镜(SteREO Discovery V20, 15×)，参照王岩(2013)的方法，检查昆虫的腹板、背板、体、翅芽、触角、复眼等部位，寻可用于鉴别性别的特征。在野外，可以借助目戴放大镜(eye loupe 15×)完成上述观察。
根据蛹第8至第10腹板上的形态差异，开发雌雄蛹的无损鉴别方法，将蛹分成两组，分别孵育在前述的饲养条件下，让其自然羽化。再通过解剖成虫，检查是否存在阳茎鉴别成虫性别，以此推断蛹的性别；对于未能成功羽化的蛹，通过解剖蛹是否有卵巢的存在，来鉴别其性别。基于此，判断所开发出来的鉴别蛹雌雄方法的正确性。
1.2.6 数据统计分析
应用GraphPad Prism统计软件(Version 5, GraphPad)，采用非配对t检验(Unpaired t test, two tailed, 5% significance level)，分析雌雄蛹的体重和体征长宽数据，数据呈现方式为各测
量数值的散点图，同时标注了平均值和标准差(Mean±SD)，比较它们之间差异性，并作双纵坐标图，体征长宽数据用左纵坐标呈现，体重数据所用为右纵轴坐标。