孤雌拟长跗摇蚊实验室规模培养技术及生活史研究

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摘要 研究了孤雌拟长跗摇蚊实验室连续规模培养技术，在恒温20、25、28 ℃条件下对其生活史进行了详细地记录。结果显示：槐叶-黏土培养基适于作为该种摇蚊的食物及筑巢来源。生活史方面，恒温20 ℃条件下，约25.5 d经历1个世代；恒温25 ℃，约19.5 d经历1个世代；恒温28 ℃，约15.5 d经历1个世代。又因该种生物对水质反应敏感，适于作为模式生物进行开发。

关键词 孤雌拟长跗摇蚊；实验室培养；生活史；模式生物

中图分类号 Q969.44+2.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）05-0237-02

A Laboratory Scale Fosters Technique and Life History Investigation of Paratanytarsus grimmii

JIANG Yong-wei 1 LU Yan 1 DING Zhen-jun 1 DU Jing 2 WANG Jun-cai 1

（1 Environmental Estimate Center of Liaoning Province，Shenyang Liaoning 120031； 2 Shenyang Normal University）

Abstract Laboratory continuous fosters technique of Paratanytarsus grimmii was studied，the life histories in constant temperature of 20 ℃，25 ℃ and 28 ℃ were recorded in detail. Results showed that the culture media of Huai leaves-glue soil was suitable for food and building nest source for this species. In the life history，one generation lasted about 25.5 days，19.5 days，25.0 days respectively under the constant temperature 20 ℃，25 ℃ and 28 ℃.Meanwhile，Paratanytarsus grimmii is sensitive for water quality and suitable for the model biology.

Key words Paratanytarsus grimmii；laboratory fosters；life history；model biology

当前我国水质监测的模式生物主要是鱼类和类，对于底栖动物的代表摇蚊幼虫的使用还处于空白和研究阶段，尚未建立起用于毒性实验标准的模式生物体系。众所周知，摇蚊幼虫是底栖动物的优势类群，对于水体生物监测意义重大，因此实验室条件下进行摇蚊幼虫的连续规模培养具有重要意义。日本生物学家代田昭彦[1]在实验室内应用琼脂-牛奶培养基、黏土-牛奶培养基、黏土-桑叶培养基和下水泥进行培养，比较了不同培养基的培养效果；同时通过大量的试验研究了湿度、温度、光照、个体密度和雌雄比等对其室内受精的影响，取得了良好的效果；国内王俊才、王新华[2]在摇蚊幼虫室内培养方面做了大量的工作，初步实现了野外采集类群的实验室培养；陆开宏等[3]研究了细长摇蚊的生物学和人工采卵技术，对实验室条件下摇蚊幼虫的繁殖做了有益的探索。然而摇蚊幼虫的实验室规模化传代培养一直未获得实质性突破，孤雌拟长跗摇蚊的发现解决了这一难题。

孤雌拟长跗摇蚊隶属于昆虫纲双翅目摇蚊科拟长跗摇蚊属，为完全变态类昆虫，其生活史包括卵、幼虫、蛹、成虫4个阶段，幼虫又分1龄、2龄、3龄、4龄4个时期，条件适宜的情况下行孤雌生殖，环境恶劣时行有性生殖[4]，该特点非常利于实验室规模培养。经长期水体生物监测发现，该种在辽宁省分布广泛，且常出现在城市供水系统中[5-6]，适于作为模式生物进行开发。该种摇蚊幼虫作为试验材料与鱼类、类的比较情况如表1所示。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试生物为孤雌拟长跗摇蚊。试验器材：人工培养基、标准稀释水、光照培养箱、立式空调、搪瓷盘、电子万用炉、温度计、定时照明设备（光暗比16∶8）、巴氏吸管、冰箱等。

1.2 试验方法

1.2.1 卵的采集。实验室保持恒温20 ℃，将同一批次产下的卵条用巴氏吸管小心地吸入盛有标准稀释水的搪瓷盘中，置定时照明灯下进行培养。

1.2.2 培养基的配置。槐叶-黏土培养基：取新鲜槐叶若干（白菜叶、油麦菜叶、桑叶等亦可），蒸馏水浸泡1 d后洗净，放阳光充足处晾晒3～5 d，然后用烘干机烘烤10 min后取出，用粉碎机将其磨成粉末，用40目筛子过筛，将筛后的粉末置干燥处储藏备用。取1 000 mL烧杯1个，加入干燥黄黏土500 g、槐叶粉末5 g和适量标准稀释水，用玻璃棒充分混匀，静置30 min，弃去上清液，继续加适量标准稀释水，混匀，静置30 min，弃去上清液，如此循环，直至上清液澄清为止。然后将烧杯在电子万用炉上加热至沸腾，一边加热一边搅动，冷却后放入马铃薯淀粉10 g、蛋白质粉5 g、葡萄糖5 g，充分混匀，静置30 min。另外配置了牛奶-黏土培养基和蛋黄-黏土培养基。

1.2.3 培养方法。卵条在搪瓷盘中经48～72 h孵出幼虫，此时为1龄幼虫，每个搪瓷盘均加入先配好的培养基15 mL，轻微摇匀后，恒温培养，白昼照明时间4：00―20：00，夜间黑暗期20：00至翌日4：00；每隔3 d向搪瓷盘中加入6 mL先前配好的培养基。设20、25、28 ℃ 3个培养温度处理，每个温度设3组平行，每日随机取5只幼虫麻醉后做成玻片观察、测量。

2 结果与分析

试验结果表明，槐叶-黏土培养基较适合作为孤雌拟长跗摇蚊幼虫的食物及筑巢来源，而牛奶-黏土培养基与蛋黄-黏土培养基均因腐败变质导致幼虫死亡。20 ℃条件下，3组平行试验孤雌拟长跗摇蚊卵的数量分别为143、101、103粒，孵化的数量分别为130、91、95粒，平均孵化率大于90%。按生活史观察孤雌拟长跗摇蚊生长发育情况（20 ℃），卵期（图1a）刚产出的卵与卵条轴心呈90°角整齐排列，1 d后，卵粒排列方式发生变化，出现约45°倾斜，2 d后，卵粒开始孵化，但多数仍在卵囊内不停地进行回转运动。1龄时幼虫钻出卵囊，头朝下，吸附在搪瓷盘底部，加入培养基后，开始一边筑巢，一边进食。2龄时，幼虫退掉的头壳留在巢外（部分幼虫用已退的头壳做巢），巢一端封闭，另一端开口，身体不断从开口的一端伸出巢外觅食，同时继续筑巢，筑巢形状各异，有长条形、弧形、“V”形等。3龄幼虫体长较2龄明显增长，胸部稍微膨大。4龄幼虫胸部继续膨大变绿，体色变深（图1b）。化蛹初期巢变粗变短，身体呈绿色，在巢内波浪状运动，后期蛹钻出巢穴，浮在水面，为羽化做准备（图1c）。羽化后的成虫（图1d）全部为雌虫（本次试验尚未发现雄虫），成虫有很强的趋光性，飞出搪瓷盘在向光的窗户上停留数小时，而后寻找较为清洁的水体，尾部向上翘起，进行产卵，一次或者分多次产完，刚产出的卵条浮于水面上，数小时后沉入水中，一端附着在壁上，另一端游离。25 ℃和28 ℃条件下孵化率也均大于90%。各龄期体长、头壳宽度、龄期天数见表2。20、25、28 ℃条件下，孤雌拟长跗摇蚊体长与头壳宽度的变化情况分别见图2、图3和图4。

3 讨论

试验结果表明，牛奶-黏土培养基与蛋黄-黏土培养基均因腐败变质导致幼虫死亡，槐叶-黏土培养基较适合作为该种摇蚊幼虫的食物及筑巢来源。本试验成功实现了孤雌拟长跗摇蚊实验室种群大规模长期培育与繁殖（实验室内已连续培养20余代），解决了国内外摇蚊幼虫难以在室内继代培养的难题，该种摇蚊羽化后均为雌成虫（尚未发现雄虫），不需要受精即可进行大量繁殖；生活史较短，便于进行毒理试验；又由于其在环境监测中的重要指示作用，适合作为新的模式生物进行开发。

4 参考文献

[1] 代田昭彦.摇蚊幼虫的研究：养鱼饵料的饲育培养法[M].北京：农业出版社，1986：1-67.

[2] 王俊才，王新华.中国北方摇蚊幼虫[M].北京：中国言实出版社，

2011.

[3] 陆开宏，钱云霞.细长摇蚊生物学及人工采卵技术的研究[J].浙江水产学院学报，1995，12（14）：247-254.

[4] LANGTON P H，CRANSTON P S，ARMITAGE P.The parthenogenctic midge of water supply system，Paratanytarsus grimmii（Schneider）（Diptera：Chironomidae）[J].Bid entom Res，1988（78）：317-328.

[5] 王俊才，方志刚，鞠复华.摇蚊幼虫分布及其与水质的关系[J].生态学杂志，2000，19（4）：27-37.

[6] 江晶，温芳妮，苏华武，等.叹气沟河优势摇蚊种群动态、周年生产量及营养基础[J].生态学杂志，2008（9）：51-57.