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Artificial culturing of Cordyceps cicadidae on living silkworm

传统中药蝉花的活体家蚕人工培养



全 文 :·研究论文·
传统中药蝉花的活体家蚕人工培养
胡海燕,邹晓,罗力,刘爱英,梁宗琦
(贵州大学 生命科学学院 真菌资源研究所,贵州 贵阳 550025)
[摘要] 目的:为了实现蝉花的家蚕活体人工培养,为蝉花的培养开辟一条新的思路。方法:采集分离自我国8个自然
保护区及韩国济洲岛的共20株蝉拟青霉菌株,采用浸渍法感染家蚕五龄期幼虫及蚕蛹,观察它们对家蚕的感染及产生孢梗束
的情况。结果与结论:20株蝉拟青霉对家蚕幼虫和蚕蛹都有不同程度的感染,感染后期部分菌株能产生孢梗束。从感染率和
产生孢梗束情况来看,蚕蛹效果比幼虫更好。
[关键词] 蝉花;人工培养;家蚕幼虫;蚕蛹;孢梗束
[收稿日期] 20081013
[基金项目] 国家自然科学基金国际合作项目[NSFC/KOSEF(中
国韩国)]
[通信作者] 刘爱英,Tel:(0851)8297856,Email:ayliu6@yahoo.
com.cn
[作者简介] 胡海燕,硕士研究生,研究方向为真菌资源与利用。Tel:
(0851)8297856,Email:hyhu818@yahoo.com.cn
  蝉花又名蝉草、蝉茸和胡蝉等,是我国传统中药
材,是麦角菌科真菌大蝉草 CordycepscicadaeShing
的无性型蝉拟青霉PaecilomycescicadaeMiquelSam
son,寄生山蝉CicadaflammataDist形成的虫菌复合
体[1]。蝉花有散风热、镇惊、明目之功效,主治小儿
天吊、夜啼心悸,祛风止痉,麻疹、目赤、多泪[24],其
药用部分是子座及寄主昆虫的尸体(菌核)[5]。由
于自然界蝉花药源短缺,近年来,蝉花的人工培养受
到越来越多的关注。陈祝安等在一些自然基物上培
养蝉花,并对其进行药理实验,结果表明固体培养可
长出类似虫体生的孢梗束,蝉花及其人工培养品具
有明显的镇痛、镇静、解热等作用[6]。然而在自然
基物上培养的蝉花只有子座(子实体)而无虫体,外
观上与虫菌复合的野生蝉花有较大区别,因此不宜
作为药材上市,只能作为有关药品或保健品的加工
原料[7]。
家蚕和蚕蛹是传统的优质滋补品,化学成分十
分丰富,家蚕的传统利用主要是白僵蚕以及蛋白质,
脂肪酸开发成各种食品及保健品[8]。随着科学技
术的发展,人们对家蚕的开发利用领域不断扩大。
其中蚕抗菌肽具有高效低毒的抗菌、抗病毒和抗癌
功效;家蚕幼虫具有治疗糖尿病的功效,韩国已形成
家蚕功能利用的规模化新产业。近年来,家蚕培养
虫草也是一项新领域,“蚕蛹虫草酒”就是以蚕蛹虫
草为主料而成。本研究用家蚕幼虫及蚕蛹培养蝉
花,解决了传统的采用自然基物上培养蝉花只有子
座而无虫体的不足,为蝉花及家蚕这两种传统中药
材的开发利用开辟一条新的思路。
1 材料
1.1 菌株 实验用菌株来源及编号见表 1,其中
JZD3C,JZD3M分别代表 JZD3的孢子型和菌丝型
角变分离株,以上菌株均保存于贵州大学真菌资源
研究所。
表1 实验用菌株来源及其编号
来源 No.
福州厦门 1710
四川峨眉山 5704
西双版纳 4606,4607
青城山(四川) 3716,6722,6723
贵阳森林公园 1615,4614
荔波喀斯特地质公园 3618,6903,6909,6912,6913
贵州梵净山 4718
韩国济州岛 JZD1,JZD2,JZD3,JZD3C,JZD3M
1.2 实验用培养基 感染家蚕孢子粉制备,采用查
氏+005%蛋白胨。实践证明该培养基上产生的孢
子具有最强的致病性[9]。
1.3 家蚕来源 实验中家蚕幼虫及蚕蛹均购自贵
州省东桑西移平坝生产基地。
2 方法
2.1 蝉拟青霉感染家蚕幼虫(浸渍感染法) 
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005%聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂80(吐温80)
洗下各试管内孢子,稀释至孢子为50×107个/mL,
即为孢子悬液。把孢子悬液倒入灭菌的培养皿中,
选择30头大小及生长状况一致的家蚕幼虫,让其在
孢子悬液中浸泡2min后取出,每10头放入一个小
纸箱内(20cm×10cm×15cm),纸箱内架几根竹枝
提供蚕吐丝场所,放入几片干净的桑叶。结茧后剪
开蚕茧取出被感染的虫体放入干净的罐头瓶内,每
天观察记录它们的孢梗束情况。
2.2 蝉拟青霉感染蚕蛹方法(浸渍感染法) 采用上
述方法制备孢子悬液。感染蚕蛹时,首先用剪刀将蚕
蛹剪开取出其中的蚕蛹,然后将蚕蛹放入孢子悬液中
浸泡2min,每10头放入一个灭菌的垫有滤纸的直径
15cm培养皿中,湿棉球保湿,28℃人工气候培养箱
中培养。每天观察记录它们的感染情况。
2.3 孢梗束管理 将感染致死并已经僵化的家蚕
挑出,放入干净的罐头瓶内,室温培养,观察孢梗束
生长情况。
3 结果
3.1 蝉拟青霉对家蚕幼虫的感染情况 从感染至
实验后期,幼虫发生一系列变化。感染初期,幼虫行
动迟缓,食量减少,约1周后开始吐丝结茧。吐丝结
束后剪开蚕茧取出其中的虫体并统计被蝉拟青霉感
染致死的家蚕数。被感染的幼虫虫体僵硬,节间膜
处出现白色菌丝,见图1。统计结果显示,蝉拟青霉
对家蚕幼虫的感染率低,被感染的虫体中有些幼虫
已变成蛹,而有些幼虫仍是幼虫阶段,见表2。继续
培养发现,大部分菌株感染家蚕幼虫后并不产生孢
梗束,只有白色菌丝布满整个虫体。只有菌株3716
长出极短的孢梗束。
A.被感染的幼虫全身长出布满白色菌丝但不能长出胞梗束;B.被感染的幼虫中唯一产生胞梗束的菌株;C.幼虫变成蛹;
D.被感染后无法变成蛹的幼虫。
图1 蝉拟青霉感染家蚕幼虫图片
表2 蝉拟青霉不同菌株对家蚕幼虫的感染情况
菌株 死亡总数/幼虫/蛹 菌株 死亡总数/幼虫/蛹 菌株 死亡总数/幼虫/蛹 菌株 死亡总数/幼虫/蛹
1615 17/7/10 4607 23/8/15 5704 21/19/2 JZD1 27/26/1
1710 25/25/0 4614 21/7/14 4718 22/7/15 JZD2 24/24/0
3618 23/23/0 6723 23/23/0 6903 24/24/0 JZD3 22/22/0
3716 28/27/1 6722 25/22/3 6909 20/18/2 JZD3C 14/6/8
4606 25/25/0 6913 20/11/9 6912 27/27/0 JZD3M 20/8/12
3.2 蝉拟青霉对蚕蛹的感染情况 被感染的蚕蛹
行动迟缓,5~6d后虫体僵硬,随后蚕蛹节间膜处
开始长出白色菌丝。
  不同菌株感染蚕蛹进而培养出蝉花的成
功率(长出孢梗束的蚕蛹数量/实验蚕蛹总数30),
见表3。
表3 蚕蛹培养蝉花的成功率 % 
菌株 培养成功率 菌株 培养成功率 菌株 培养成功率 菌株 培养成功率
1615 3000 4607 1000 5704 8000 JZD1 8000
1710 7330 4614 4000 4718 7000 JZD2 5000
3618 4000 6723 7000 6903 9000 JZD3 6670
3716 7000 6722 3330 6909 10000 JZD3C 2500
4606 5330 6913 6670 6912 9000 JZD3M 3000
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  孢梗束生长情况 除菌株3716外,蝉拟青霉感
染家蚕幼虫不产生孢梗束。大部分菌株在感染蚕蛹
后能产生孢梗束,然而不同菌株感染蚕蛹后产生孢
梗束数量及形状差异较大,见图2。
图2 被蝉拟青霉感染的蚕蛹长出各种胞梗束
4 讨论
蝉花的研究一直受到人们的关注。近年来,蝉
花的人工培养也随着野生资源的不断减少和市场需
求不断增加成为解决问题的突破口。自然基物上培
养蝉花虽已取得成功,但因为缺少虫体而未能完全
代替野生蝉花。本实验已证明蝉拟青霉感染家蚕可
以得到不仅产子座而且具有虫体的蝉花。
本实验选用家蚕幼虫和蚕蛹作为寄主。从感染
结果得出,蝉拟青霉对家蚕幼虫和蚕蛹都具有较强
的感染力,大部分菌株对两者的感染率达到70%以
上,其中菌株6909对蚕蛹的感染率高达100%,菌
株6903和6912也达到90%。虽然蝉拟青霉对家蚕
幼虫的感染未能达到100%,但是从整体来看,蝉拟
青霉对幼虫和蚕蛹的感染并没有太大的差异。
被感染家蚕的龄期不同导致蝉拟青霉在家蚕上
产孢梗束情况差异很大。以幼虫为寄主时,虽然蝉
拟青霉对家蚕幼虫具有较高的感染率,遗憾的是,大
部分菌株在感染幼虫后不产生孢梗束,只有菌株
3716产生极短的孢梗束,而它感染蚕蛹后产生大量
粗壮的孢梗束。引起这种差异的原因可能是幼虫和
蚕蛹体内营养成分的差异,也许幼虫体内积累的营
养物质不及蚕蛹丰富,导致蝉拟青霉只能产生菌丝
而不足以产生孢梗束。
蝉拟青霉对家蚕幼虫的感染比较复杂,被感染
致死的虫体既有蚕蛹也有幼虫,这可以从虫体的差
异和菌株的差异两方面解释。作者采用的幼虫都是
同一批次,而且实验过程中也是由同一个人挑选生
长状况一致的虫体,基本保证了所有实验试虫的一
致性。从结果看,有些菌株对幼虫感染致死的虫尸
都是幼虫,如菌株 1710,4606,3618,6903,6912,
JZD2,JZD3,6723;而有些菌株则不同,如在被菌株
4607感染的23头虫体中只有8头是幼虫,在被菌
株4614感染的21头虫体中只有7头是幼虫。这基
本上说明导致这个结果的原因是由于蝉拟青霉不同
菌株的差异。
蝉拟青霉不同菌株间的差异也体现在它们感染
蚕蛹后产孢梗束情况的差异方面。尽管大部分蝉拟
青霉感染蚕蛹后能产生孢梗束,然而产生的孢梗束
数量和形态都有较大的差异。即便是同一株菌株的
不同分生孢子感染蚕蛹后产生的孢梗束也不尽相
同,菌株6912感染的蚕蛹能产生长达5cm的孢梗
束,也能产生大量粗短的孢梗束,其原因有待进一步
探讨。
总之,家蚕培养蝉花是可行的,蚕蛹培养蝉花产
孢梗束优于幼虫。并且,不同的蝉拟青霉菌株对家
蚕的感染率和产孢梗束情况差异较大。实际生产
中,优良菌株的选育是必不可少的。
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较研究[J].植物保护,2008,3(2):22.
ArtificialculturingofCordycepscicadidaeonlivingsilkworm
HUHaiyan,ZOUXiao,LUOLi,LIUAiying,LIANGZongqi
(InstituteofFungusResource,GuizhouUniversity,Guiyang550025,China)
[Abstract] ToculturesilkwormCordycepscicadidaeartificialy.Method:TwentyPaecilomycescicadaewerecolectedandiso
latedfrom8naturalreservesinChinaandtheChejuIslandofKorea.Bytheimpregnationmethod,theirinfectiontosilkwormlarvaes
andsilkwormchrysalisesandthesynnenetaproductionwerestudied.Result:TheresultsshowedthatalP.cicadiaestrainscouldin
fectsilkwormlarvaesandsilkwormchrysalises,andsomestrainscouldproducesynnenetas.Conclusion:Thesilkwormchrysaliswas
beterthansilkwormlarvaetocultureC.cicadidae.
[Keywords] Cordycepscicadidae;artificialculture;silkwormlarvae;silkwormchrysalis;synnemeta
[责任编辑 吕冬梅]
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