劉 芬,洪超怡
(懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 懷化 418000)
白蠟蟲(Ericerus pela)為昆蟲綱同翅目蠟蚧科白蠟蚧屬資源昆蟲,俗稱蠟蟲,是中國(guó)養(yǎng)殖的三大昆蟲之一。在9 世紀(jì)前中國(guó)人便開(kāi)始放養(yǎng)白蠟蟲,到元宋時(shí)期已有詳細(xì)記載,明朝時(shí)期養(yǎng)殖興盛,在南方大部分地區(qū)(如兩廣地區(qū)、江浙地區(qū)等)均有養(yǎng)殖[1,2]。白蠟蟲是中國(guó)特有的一種林業(yè)資源昆蟲,其2 齡雄幼蟲的分泌物為蟲白蠟,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、醫(yī)藥價(jià)值,也屬于軍工、機(jī)電和家具等制造業(yè)的重要原材料,且在高新技術(shù)和新興領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[3]。隨著社會(huì)的快速發(fā)展,人們對(duì)白蠟的需求量較大,但白蠟處于供不應(yīng)求的狀態(tài),主要是受限于種蟲問(wèn)題。因此,本研究以白蠟蟲種蟲繁育問(wèn)題為方向,分析了白蠟蟲的繁殖方式和影響繁殖的因素,歸納了白蠟蟲的發(fā)展優(yōu)勢(shì)和存在問(wèn)題,并對(duì)白蠟蟲應(yīng)用前景進(jìn)行剖析,旨在為白蠟蟲的良種繁殖與發(fā)展應(yīng)用提供理論依據(jù)。
白蠟蟲是一種雌雄異體的昆蟲,雌蟲體節(jié)不明顯,而雄蟲體節(jié)分明。雌蟲屬于不完全變態(tài)類型,一生要經(jīng)歷3 個(gè)階段:卵、若蟲和成蟲[4]。雄蟲屬于完全變態(tài)類型,一生要經(jīng)歷4 個(gè)階段:卵、幼蟲、蛹和成蟲。白蠟蟲一般以2 齡幼雄蟲分泌蟲白蠟,雌蟲則生殖產(chǎn)卵。白蠟蟲1 年僅生產(chǎn)1 次,雌蟲于每年3—4 月產(chǎn)卵,產(chǎn)卵量約為7 000 粒,其中雌蟲與雄蟲的比例為1∶3。4—5 月開(kāi)始孵化成幼蟲,雌蟲分散于葉片上面,雄蟲成群棲于葉片下面。20 d 左右后,1 齡幼蟲經(jīng)蛻皮成為2 齡幼蟲,離開(kāi)葉片棲于樹(shù)枝上,此時(shí)雌蟲分散寄生,雄蟲則群集生活。8 月雄蟲化蛹,不再泌蠟。9 月雄蟲羽化成為成蟲并與雌蟲進(jìn)行交配。交配完成后,雄蟲5~10 d 即自然死亡,雌蟲越冬,翌年3—4 月產(chǎn)卵完成后,不久后便死亡[5]。
孤雌生殖也稱單性生殖,是指卵不經(jīng)過(guò)受精作用也能形成新個(gè)體的生殖方式,分為偶發(fā)性孤雌生殖和經(jīng)常性孤雌生殖2 種類型。一般白蠟蟲在惡劣環(huán)境條件(如人工去雄和隔離,阻止雌蟲與雄蟲交配)下采用孤雌生殖的方式繁殖。孤雌生殖的種蟲也能順利完成生活史,與兩性生殖的種蟲相比較,其蟲體大小、形態(tài)特點(diǎn)、體型外觀和生長(zhǎng)發(fā)育速度等生物學(xué)特征方面基本相同。在F 代懷卵量和雌蟲F1代死亡率方面,孤雌生殖比兩性生殖要低,但F2代雌蟲死亡率、單位面積泌蠟量和平均個(gè)體泌蠟量與兩性生殖無(wú)明顯差異[6]。
雌性白蠟蟲開(kāi)始產(chǎn)卵日期和產(chǎn)卵數(shù)量與當(dāng)?shù)販囟扔嘘P(guān),一般日平均溫度較高的地區(qū)產(chǎn)卵時(shí)間較早,產(chǎn)卵數(shù)量較多[7],日平均溫度較低的地區(qū)相反。據(jù)調(diào)查研究表明,幼蟲的出殼率也與溫度密切相關(guān),在湖南省孵化室若用電燈將溫度升至37 ℃,0.5 h 后,幼蟲破殼率明顯升高。若受到天氣原因影響,當(dāng)日最高溫度突然下降至27 ℃左右,隨著溫度的急速變化,會(huì)導(dǎo)致蟲囊的出殼率很低或者為0[5]。有研究表明,白蠟蟲自然種群在熱帶地區(qū)繁殖的種蟲小、產(chǎn)卵量少[8]。由此可見(jiàn),溫度對(duì)白蠟蟲的繁殖有一定影響。
在中國(guó)云南省昭通市、昆明市和四川省涼山彝族自治州喜德縣等高光照地區(qū),白蠟蟲的自然種群生長(zhǎng)發(fā)育良好,并能順利完成生活史和正常繁殖后代[9,10]。雄蟲具有避光的生態(tài)習(xí)性,會(huì)通過(guò)泌蠟來(lái)保護(hù)自身,并在蠟被下完成完全變態(tài);雌蟲喜光,過(guò)漸變態(tài),泌蠟少,通過(guò)增加表皮厚度的方式來(lái)適應(yīng)環(huán)境[11]。在湖南省懷化市芷江侗族自治縣和四川省峨眉山市等低光照產(chǎn)蟲地區(qū),白蠟蟲自然種群泌蠟量雖高,但是不能正常生長(zhǎng)發(fā)育和完成生活史,也不能順利繁衍后代。由此可見(jiàn),光照由高到低會(huì)導(dǎo)致白蠟蟲繁殖能力的逐漸減弱,是影響白蠟蟲繁殖能力的因素。
白蠟蟲在高濕度產(chǎn)蠟區(qū)只產(chǎn)蠟不產(chǎn)蟲,并能夠刺激白蠟蟲雄蟲泌蠟,獲得較高的白蠟產(chǎn)量,但白蠟蟲死亡率也較高,導(dǎo)致種群不能正常繁衍[12]。在四川省峨嵋山市和湖南省芷江侗族自治縣等地區(qū),因環(huán)境高濕不適于白蠟蟲種群繁衍。有研究發(fā)現(xiàn),降雨多會(huì)導(dǎo)致白蠟蟲種群大量死亡,且雌蟲比雄蟲敏感,隨著降雨量的增加雌蟲死亡率也增加,最終導(dǎo)致種蟲大批量死亡而無(wú)法繁殖[13]。同時(shí),根據(jù)白蠟蟲在高濕環(huán)境不產(chǎn)蟲的生長(zhǎng)特性,可以延緩白蠟蟲若蟲的發(fā)育時(shí)間,刺激白蠟蟲分泌白蠟,有利于獲取高產(chǎn)[14]。
大量研究表明,海拔在1 500 m 以上,云南省、貴州省、四川省產(chǎn)蟲地區(qū)的白蠟蟲自然種群發(fā)育良好,且能正常繁殖后代[15]。海拔在500 m 以下,湖南省芷江侗族自治縣等低海拔地區(qū)的白蠟蟲自然種群雖然產(chǎn)蠟量高,但難以正常進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育和繁衍后代。同時(shí),廣西壯族自治區(qū)賀縣海拔在700 m 的白蠟蟲自然種群雖然能泌蠟,但也不能順利完成生活史和繁殖后代。因此,大多數(shù)低海拔地區(qū)不是白蠟蟲生長(zhǎng)和繁衍后代的理想場(chǎng)所。
中國(guó)白蠟蟲寄主植物種類較多,可寄生于玄參目木犀科女貞屬的女貞樹(shù)、蠟子樹(shù)、小蠟樹(shù)、瓦白蠟樹(shù)、小葉女貞、水蠟樹(shù)、興山蠟樹(shù)、日本女貞、長(zhǎng)葉女貞、遼寧小葉女貞、蟲蠟樹(shù)、散葉女貞、卵葉女貞、黑龍江女貞、光葉水蠟樹(shù);白蠟樹(shù)屬的白蠟樹(shù)、大葉白蠟樹(shù)、小葉白蠟樹(shù)、秦嶺白蠟樹(shù)、尖葉白蠟樹(shù)、河北白蠟、水曲柳、苦櫪木、象蠟樹(shù)、云南白蠟樹(shù)、美國(guó)白蠟樹(shù)、長(zhǎng)尖葉白蠟樹(shù)、白槍桿、繡毛白蠟樹(shù)、香白蠟樹(shù)、三葉白蠟樹(shù)、山間白蠟樹(shù);流蘇屬的流蘇樹(shù)。少量寄生于殼斗科苦櫧屬的甜櫧;錦葵科木槿屬的木槿;馬鞭草科黃荊屬的牧荊;漆樹(shù)科漆樹(shù)屬的漆樹(shù);冬青科冬青屬的冬青[16]。
大量研究表明,雖然白蠟蟲寄主較多,但是白蠟樹(shù)和女貞樹(shù)是較為理想的寄主[17]。寄主長(zhǎng)勢(shì)的好壞直接影響白蠟蟲的生長(zhǎng)、死亡和繁殖。當(dāng)寄主養(yǎng)分充足時(shí),能為白蠟蟲的生長(zhǎng)提供較多的養(yǎng)分,且產(chǎn)卵量和存活率高。若寄主受病蟲害影響較大,導(dǎo)致長(zhǎng)勢(shì)弱、樹(shù)枝細(xì)小、樹(shù)葉密度稀時(shí),白蠟蟲生存空間小,營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足,導(dǎo)致產(chǎn)卵量和存活率明顯下降。
白蠟蟲繁殖中的主要病害是白蠟蟲褐腐病。褐腐病在湖南省分布廣,為害程度大,尤其是在懷化市芷江侗族自治縣發(fā)病最為嚴(yán)重。其發(fā)病規(guī)律為8 月下旬開(kāi)始發(fā)病,9 月下旬至10 月下旬達(dá)到高峰,后逐漸下降,翌年3 月又開(kāi)始發(fā)病,4 月達(dá)到高峰。白蠟蟲感染褐腐病時(shí),蟲體會(huì)出現(xiàn)黃色和灰褐色斑點(diǎn);感染嚴(yán)重后,會(huì)擴(kuò)散成半圓形或者不規(guī)則黑褐色斑點(diǎn);若種群中該病害不能及時(shí)進(jìn)行有效的控制或治愈,會(huì)導(dǎo)致蟲體呈黑褐色且大量白蠟蟲腐爛死亡,最終會(huì)導(dǎo)致白蠟蟲的生存和繁殖能力下降[18]。
寄生蜂是白蠟蟲種蟲培育和白蠟產(chǎn)量過(guò)程中為害嚴(yán)重的制約因素。白蠟蟲寄生蜂種類多、數(shù)量大,對(duì)白蠟蟲種蟲的生產(chǎn)繁殖危害大。在懷化市芷江侗族自治縣產(chǎn)蠟區(qū),白蠟蟲種蟲受寄生蜂為害要比云南省等產(chǎn)種區(qū)高,寄生率最高達(dá)91.3%,平均寄生率為56.1%[19]。因此,若白蠟蟲寄生蜂不能及時(shí)采取綜合防治措施,在生產(chǎn)上會(huì)導(dǎo)致白蠟蟲種蟲絕收。
白蠟蟲是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的資源昆蟲,其2齡雄幼蟲分泌的蟲白蠟是一種天然高分子化合物,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、化妝品、食品等行業(yè)[20-22]。研究表明,蟲白蠟是一種味甘、性溫的中藥藥材,無(wú)毒,有補(bǔ)虛、止咳止瀉、潤(rùn)肺、止血、生肌、續(xù)筋接骨和定痛的作用,也可用于治療金瘡出血以及尿血和下血等疾病。蟲白蠟可用于制作全蟲粉,可提取多糖、幾丁質(zhì)、蛋白粉、蛋白液等產(chǎn)品。在化妝品領(lǐng)域中,因蟲白蠟有生肌活血、滋潤(rùn)和保護(hù)皮膚的作用,是生物蠟中的突出代表,被用于與油茶籽油復(fù)配制備化妝品中的潤(rùn)膚水乳[23]。蟲白蠟也可以用來(lái)提高油蠟熔點(diǎn),加工成為磨光布匹、器皿、紙張、制作科學(xué)模型、藥丸包裝材料和絕緣物等。在工業(yè)領(lǐng)域中,蟲白蠟是鑄造飛機(jī)零件的重要材料,也是制作各種精密儀器和電子工業(yè)制造中電容器的潤(rùn)滑材料,更是造紙業(yè)中復(fù)寫紙、蠟紙、有光紙、糖果紙和畫報(bào)紙等紙張的著光劑和填充劑。在家具制造中,蟲白蠟是高級(jí)家具、用具和電玉粉等的拋光劑,涂上蟲白蠟?zāi)茉黾蛹揖摺⒂镁吖鉂?,使其更美觀[24]。同時(shí),蟲白蠟是一種典型的功能性食品,其蛋白質(zhì)含量高、富含多種氨基酸、微量元素和許多生物活性物質(zhì)[25]。由此可見(jiàn),蟲白蠟已在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,甚至有些作用是其他產(chǎn)品無(wú)法替代和不可超越的,其商業(yè)價(jià)值高,且發(fā)展優(yōu)勢(shì)較大。
在湖南省白蠟蟲產(chǎn)業(yè)中,雖然有些技術(shù)能滿足市場(chǎng)的基本要求,但還存在一些不足[26-28]。第一,本土化優(yōu)質(zhì)白蠟種蟲供應(yīng)不足。據(jù)調(diào)查,湖南省懷化市芷江侗族自治縣是產(chǎn)蠟主產(chǎn)區(qū),正所謂“高山產(chǎn)蟲,低山產(chǎn)蠟”,正因?yàn)楹鲜√幱诘蜕降貐^(qū),日照時(shí)間短,相對(duì)濕度大,不利于白蠟蟲生長(zhǎng)繁殖,導(dǎo)致白蠟蟲能分泌大量蟲白蠟,但無(wú)法正常繁殖,因此,本土化的優(yōu)質(zhì)種蟲成了蠟農(nóng)急需解決的問(wèn)題[21]。第二,無(wú)規(guī)?;陌紫炏x本土種源供應(yīng)基地。據(jù)了解,以往芷江侗族自治縣白蠟的蟲種長(zhǎng)期都靠云南省、貴州省等地區(qū)供給。在芷江鎮(zhèn)橋邊村和大樹(shù)坳鄉(xiāng)建立了約30 hm2白蠟蟲繁育基地,作為白蠟蟲繁育科技示范基地。第三,缺少專業(yè)的技術(shù)人才。因白蠟蟲生產(chǎn)和管理中無(wú)專業(yè)的技術(shù)人員指導(dǎo),使蟲樹(shù)老化,蟲種蛻變,蟲白蠟質(zhì)量逐漸下降。同時(shí),從事白蠟蟲研究的科研力量也比較薄弱,導(dǎo)致白蠟蟲的繁殖和生產(chǎn)主要采用傳統(tǒng)的模式,在白蠟蟲種蟲掛包方面,以傳統(tǒng)的黃茅草“包裹”方式為主,且對(duì)寄主的整形修剪技術(shù)差,病蟲害的防治不及時(shí)等。另外,還存在政府重視程度不高、推廣力度不足等其他問(wèn)題。
白蠟蟲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是未來(lái)社會(huì)發(fā)展和資源利用的必然趨勢(shì)。在湖南省部分地區(qū)能生產(chǎn)和繁育白蠟蟲并取得了一定的成功,但還不夠完善。因此,不斷探索白蠟蟲的繁育方法,建立一套完整的白蠟蟲繁育體系和開(kāi)發(fā)利用技術(shù),是白蠟蟲研究的新方向。在今后的白蠟蟲生產(chǎn)中,需要加大對(duì)白蠟蟲養(yǎng)殖戶的技術(shù)培訓(xùn),不斷改善放蟲和繁育技術(shù),建立完善的繁育加工一體化技術(shù)體系,為湖南省白蠟蟲繁殖及開(kāi)發(fā)利用奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。