跳蟲培養瓶和培養基的選用及優化

趙 巖，張玉平，賈少波，張俊景

（聊城大學生命科學學院，山東 聊城 252059）

跳蟲（springtails）又稱彈尾蟲、粘管蟲等，是彈尾綱（Class Collembola）動物的通稱。相關研究表明，跳蟲是土壤生態系統中的優勢節肢動物類群，不僅在參與物質循環、降低環境中重金屬和有機污染物毒性等方面有重要作用，而且具有生態環境指示作用。此外，少數種類的跳蟲對農作物及真菌存在危害[1]。因此，跳蟲的實驗室培養，對于深入了解不同種類跳蟲的形態特征、生長發育、行為特征及其與環境之間的交互作用關系等十分重要。跳蟲的體型微小，體長一般在1～3 mm之間，極少數大型種類也不過10 mm長，許多關于跳蟲生物學的研究需要在顯微鏡下進行活體觀察。因此，選擇合適的培養瓶和培養基是進行實驗室培養的關鍵。目前，關于跳蟲培養研究的報道較少[2-3]，如何選擇用于活體培養的合適的培養瓶和培養基更是鮮有介紹。本文根據作者實驗室跳蟲培養和研究的經驗，對跳蟲培養瓶和培養基的選用及制作方法進行了介紹，供同行以及跳蟲學愛好者參考。

1 培養瓶的選擇和制作

一定的生活空間，是跳蟲完成運動、取食、生長、蛻皮、排泄、生殖等正常生理活動的保證。理想的培養瓶，既需要為跳蟲提供足夠的生長和活動空間，又要方便研究者的飼養和觀察，還要適合標準化培養，以利于施加不同影響因子的對照研究。我們根據日常的實驗室跳蟲培養經驗，總結了幾種適用的培養瓶及改造方法，介紹如下。

1.1 培養皿

由玻璃制成的培養皿，每一套由一個底和一個蓋組成，是實驗室常見的實驗器皿，它開口寬闊，透明的玻璃材質有利于對跳蟲的宏觀觀察，可以選擇不同型號的培養皿進行一些跳蟲的培養，特別適用于培養球角蟲兆類（Hypogastruroidea）、棘蟲兆類（Onychiuroidea）以及愈腹蟲兆目（Symphypleona）的一部分活動能力較弱的跳蟲，也適合于對蟲卵的發育進行培養和觀察。應該注意的是，由于培養皿邊緣較低，活動能力強的跳蟲（如長角蟲兆類）容易跳出培養皿或者沿培養皿的壁爬出，因此這些跳蟲需要選擇深口器皿來培養。

1.2 指形管

指形管或稱小試管，規格在50 mm×5 mm至100 mm×10 mm不等，體積小、瓶口高、攜帶方便，用保鮮膜或者紗布扎口，即可進行培養。指形管是跳蟲臨時培養的好工具，不僅便于野外采集后的臨時攜帶和存放，而且有助于實驗室內觀察，可以用肉眼觀察或采用體式顯微鏡觀察。若在型號小一些的指形管中培養跳蟲，還可以用透視顯微鏡觀察。由于指形管體積小，一般僅可用作少量跳蟲的短期飼養。

1.3 用燒杯改造制作培養瓶

跳蟲大批量的標準化培養，需要有相對穩定的培養環境，并且應該適于多種人為干擾因子變換下的培養。由于早期對跳蟲的研究不多，實驗室常用儀器中沒有十分合適跳蟲標準化批量培養的器具，需要在現有基礎上進行改造。實驗室常用器皿中，燒杯的空間相對較大，而且取材方便，是制作培養瓶的合適材料。但其瓶口不易封閉，跳蟲容易逃脫，且燒杯的高度也不利于在體視顯微鏡下對跳蟲的活體進行觀察，故需要根據實驗要求對燒杯進行改造。

選擇500 mL或者1 000 mL的燒杯，沿橫截面用玻璃切割刀截斷，留下的燒杯高度以100 mm左右為宜（一般跳蟲不會跳過這個高度），將截面用砂紙打磨光滑，以便于用保鮮膜和橡皮筋封口。加入培養基后，放入目標跳蟲物種，用昆蟲針在保鮮膜扎孔以保持空氣的流通，即可進行培養。此培養瓶特別于培養活動能力較強的跳蟲，如長角蟲兆類，亦可作為通用培養瓶。制作方法見圖1。

圖1 燒杯改造為跳蟲培養瓶的過程

1.4 其它培養容器

跳蟲的培養器皿，除了使用實驗室玻璃器皿進行專門設計制作之外，還可根據跳蟲的種類、生活習性和節約的原則，就地取材設計制作。常見的塑料瓶、玻璃罐、“幸運星”玻璃瓶等都可以用作跳蟲的培養器皿?？梢赃x取適當大小的玻璃瓶作為培養瓶，以省去改造的步驟。紙杯和桶裝方便面的紙碗，改造方便，也適合制作成跳蟲的培養瓶，但由于在潮濕環境中紙質易變形，故不適于跳蟲的長期培養。

2 培養基的選擇和優化

培養基是室內培養跳蟲生活的基質，為跳蟲提供了生活所必需的底質物質資源、水分及蔭蔽所。除了使用傳統的“石膏粉-活性炭培養基”之外，在實際工作中，根據研究的目的，也可使用不同類型的培養基。

2.1 傳統的石膏粉-活性炭培養基

這種培養基由Goto于上世紀60年代提出[4]，配置方法為按9∶1的比例稱取石膏粉和活性炭，加蒸餾水攪拌成糊狀，均勻地倒入或用小湯匙盛入培養容器中，自然陰干即可。實際飼養時根據培養的跳蟲種類及實驗要求調節濕度。這種培養基制成后為灰色，質地均勻、保水性好，適合多種跳蟲的培養，尤其適合培養“標準蟲”白符蟲兆（Folsomia candida）等淺色或白色跳蟲，是經常使用的培養基之一。但這種培養基在培養灰色（如，大多數跳蟲）或其它深色跳蟲（如，紫蟲兆Ceratophysella duplicispinosa）時不易觀察。

2.2 用采集地點的土壤作為培養基

用跳蟲采集地點的土壤制作培養基，可以最大限度還原跳蟲在野外的生存環境，有利于提高培養的成活率，使跳蟲保持與野外相似的生活力，還可使跳蟲盡快適應實驗室的飼養，是培養跳蟲的一個重要途徑。

2.2.1 非消毒性原地土壤培養基 制作培養基的過程如下，將采集地點的土壤用40目或60目篩子過濾，將過濾后的細土平鋪在培養瓶內，厚度約10 mm，然后在體試顯微鏡下去除土壤中的其他節肢動物，以防止其它動物對跳蟲的干擾，加入適量純凈水以保持培養基濕度，即可進行跳蟲培養。

由于采集于野外的土壤中成分復雜，雜質較多，故這種培養基也存在一些缺點。比如土壤中的螨蟲、蜘蛛等會取食跳蟲的卵，對跳蟲的生長繁殖影響較大，需要及時清除。經過一段時間的培養，土壤培養基中容易長出菌落，會提高跳蟲的死亡率，在日常觀察中應及時清理。此外，由于野外土壤中的成分不同，其吸水性和保水性并不穩定，需要及時觀察并調整培養基的濕度。

2.2.2 消毒性原地土壤培養基 為了消除非消毒性原地土壤培養基中其他生物干擾的問題，采用烘箱烘干原地土壤的方式制作培養基，方法類似于土壤水分測定中的土壤烘干法。將采集地點的土壤用40目或60目篩子過濾，將過濾后的細土平鋪在干凈的玻璃板表面，然后放在帶蓋鋁盒中，在105±5℃的烘箱中進行烘干，冷卻后即可使用。鋪設于培養瓶中的烘干土壤厚度一般為5～10 mm，這種培養基特別適用于原產地跳蟲的單物種培養。

2.3 吸水紙脫脂棉培養基

吸水紙和脫脂棉具有良好的吸水性和保濕性，也是制作培養基的合適材料。首先將脫脂棉均勻平鋪在培養瓶底部，厚度約1 cm。加入適量的純凈水，將脫脂棉壓緊并貼附在瓶底。剪取與培養瓶大小相適應的吸水紙平鋪在脫脂棉上，吸水紙應略大于培養瓶內壁，防止培養瓶邊緣產生大的縫隙。此培養基制作比較簡便，而且以白色作為培養基的底色有利于對大多數跳蟲種類的觀察。但應該注意的問題是，長時間的培養，吸水紙容易老化變形，因此該方法僅適于跳蟲的短期培養。

3 不同跳蟲的培養基的優化

由于跳蟲的種類多樣，生活環境也不盡相同，生活習性也存在差異。根據跳蟲的不同生活習性對培養基進行改造，更有利于跳蟲的培養。

長角蟲兆類一般生活在落葉層中，它們彈器發達，活動能力強，喜歡攀附生活，在培養瓶中容易沿瓶壁向上爬，進而逃脫。根據此生活習性，可以模擬長角跳野外的生長環境，在培養基表面放幾片落葉，使其聚集在葉片上活動，不但改善了跳蟲的生長環境，也方便了管理。

紫蟲兆、棘蟲兆、等節蟲兆（Isotomoidea）中的小型種類，主要生活在土壤層中，攀爬能力相對較弱，它們喜歡聚集在培養基的縫隙中，不利于人們觀察。在制作培養基的過程中，應避免出現裂縫。同時，可在培養基上放入幾片蓋玻片，跳蟲會相對集中在蓋玻片下，這樣既解決了此類跳蟲善于鉆縫的問題，也不會影響對它們的觀察研究。

有些跳蟲，如許多長角蟲兆類，對生存環境要求較高，不僅需要較大的培養空間，而且需要與原產地相似的生態環境因子。為了模擬野外的環境，可在石膏粉-活性炭培養基的基礎上，加入一層采集地點的土壤，使培養瓶更接近跳蟲在野外的生長環境，同時也保證了培養基良好的吸水、保水性。此方法特別適合于遠距離采集的活體跳蟲的培養。

[1]陳建秀，麻智春，嚴海娟，等.跳蟲在土壤生態系統中的作用[J].生物多樣性，2007，15（2）：154-161.

[2]Michael L,Draney Culturing Sinella curviseta Brook 1882（Collembola:Entomobryidae）[EB/OL].http://www.geocities.com/～fransjanssens/publicat/culture.htm.13 September 2000.

[3]楊永麗.土壤跳蟲的飼養[J].生物學教學，2008，33（4）：54-55.

[4]Goto H E,Simple techniques for the rearing of Collembola and a not on the use of a fungistatic substance in the cultures[J].Entomol.Mon.Mag.1960.96：138-140.