跳虫培养瓶和培养基的选用及优化

赵 岩，张玉平，贾少波，张俊景

（聊城大学生命科学学院，山东 聊城 252059）

跳虫（springtails）又称弹尾虫、粘管虫等，是弹尾纲（Class Collembola）动物的通称。相关研究表明，跳虫是土壤生态系统中的优势节肢动物类群，不仅在参与物质循环、降低环境中重金属和有机污染物毒性等方面有重要作用，而且具有生态环境指示作用。此外，少数种类的跳虫对农作物及真菌存在危害[1]。因此，跳虫的实验室培养，对于深入了解不同种类跳虫的形态特征、生长发育、行为特征及其与环境之间的交互作用关系等十分重要。跳虫的体型微小，体长一般在1～3 mm之间，极少数大型种类也不过10 mm长，许多关于跳虫生物学的研究需要在显微镜下进行活体观察。因此，选择合适的培养瓶和培养基是进行实验室培养的关键。目前，关于跳虫培养研究的报道较少[2-3]，如何选择用于活体培养的合适的培养瓶和培养基更是鲜有介绍。本文根据作者实验室跳虫培养和研究的经验，对跳虫培养瓶和培养基的选用及制作方法进行了介绍，供同行以及跳虫学爱好者参考。

1 培养瓶的选择和制作

一定的生活空间，是跳虫完成运动、取食、生长、蜕皮、排泄、生殖等正常生理活动的保证。理想的培养瓶，既需要为跳虫提供足够的生长和活动空间，又要方便研究者的饲养和观察，还要适合标准化培养，以利于施加不同影响因子的对照研究。我们根据日常的实验室跳虫培养经验，总结了几种适用的培养瓶及改造方法，介绍如下。

1.1 培养皿

由玻璃制成的培养皿，每一套由一个底和一个盖组成，是实验室常见的实验器皿，它开口宽阔，透明的玻璃材质有利于对跳虫的宏观观察，可以选择不同型号的培养皿进行一些跳虫的培养，特别适用于培养球角虫兆类（Hypogastruroidea）、棘虫兆类（Onychiuroidea）以及愈腹虫兆目（Symphypleona）的一部分活动能力较弱的跳虫，也适合于对虫卵的发育进行培养和观察。应该注意的是，由于培养皿边缘较低，活动能力强的跳虫（如长角虫兆类）容易跳出培养皿或者沿培养皿的壁爬出，因此这些跳虫需要选择深口器皿来培养。

1.2 指形管

指形管或称小试管，规格在50 mm×5 mm至100 mm×10 mm不等，体积小、瓶口高、携带方便，用保鲜膜或者纱布扎口，即可进行培养。指形管是跳虫临时培养的好工具，不仅便于野外采集后的临时携带和存放，而且有助于实验室内观察，可以用肉眼观察或采用体式显微镜观察。若在型号小一些的指形管中培养跳虫，还可以用透视显微镜观察。由于指形管体积小，一般仅可用作少量跳虫的短期饲养。

1.3 用烧杯改造制作培养瓶

跳虫大批量的标准化培养，需要有相对稳定的培养环境，并且应该适于多种人为干扰因子变换下的培养。由于早期对跳虫的研究不多，实验室常用仪器中没有十分合适跳虫标准化批量培养的器具，需要在现有基础上进行改造。实验室常用器皿中，烧杯的空间相对较大，而且取材方便，是制作培养瓶的合适材料。但其瓶口不易封闭，跳虫容易逃脱，且烧杯的高度也不利于在体视显微镜下对跳虫的活体进行观察，故需要根据实验要求对烧杯进行改造。

选择500 mL或者1 000 mL的烧杯，沿横截面用玻璃切割刀截断，留下的烧杯高度以100 mm左右为宜（一般跳虫不会跳过这个高度），将截面用砂纸打磨光滑，以便于用保鲜膜和橡皮筋封口。加入培养基后，放入目标跳虫物种，用昆虫针在保鲜膜扎孔以保持空气的流通，即可进行培养。此培养瓶特别于培养活动能力较强的跳虫，如长角虫兆类，亦可作为通用培养瓶。制作方法见图1。

图1 烧杯改造为跳虫培养瓶的过程

1.4 其它培养容器

跳虫的培养器皿，除了使用实验室玻璃器皿进行专门设计制作之外，还可根据跳虫的种类、生活习性和节约的原则，就地取材设计制作。常见的塑料瓶、玻璃罐、“幸运星”玻璃瓶等都可以用作跳虫的培养器皿。可以选取适当大小的玻璃瓶作为培养瓶，以省去改造的步骤。纸杯和桶装方便面的纸碗，改造方便，也适合制作成跳虫的培养瓶，但由于在潮湿环境中纸质易变形，故不适于跳虫的长期培养。

2 培养基的选择和优化

培养基是室内培养跳虫生活的基质，为跳虫提供了生活所必需的底质物质资源、水分及荫蔽所。除了使用传统的“石膏粉-活性炭培养基”之外，在实际工作中，根据研究的目的，也可使用不同类型的培养基。

2.1 传统的石膏粉-活性炭培养基

这种培养基由Goto于上世纪60年代提出[4]，配置方法为按9∶1的比例称取石膏粉和活性炭，加蒸馏水搅拌成糊状，均匀地倒入或用小汤匙盛入培养容器中，自然阴干即可。实际饲养时根据培养的跳虫种类及实验要求调节湿度。这种培养基制成后为灰色，质地均匀、保水性好，适合多种跳虫的培养，尤其适合培养“标准虫”白符虫兆（Folsomia candida）等浅色或白色跳虫，是经常使用的培养基之一。但这种培养基在培养灰色（如，大多数跳虫）或其它深色跳虫（如，紫虫兆Ceratophysella duplicispinosa）时不易观察。

2.2 用采集地点的土壤作为培养基

用跳虫采集地点的土壤制作培养基，可以最大限度还原跳虫在野外的生存环境，有利于提高培养的成活率，使跳虫保持与野外相似的生活力，还可使跳虫尽快适应实验室的饲养，是培养跳虫的一个重要途径。

2.2.1 非消毒性原地土壤培养基 制作培养基的过程如下，将采集地点的土壤用40目或60目筛子过滤，将过滤后的细土平铺在培养瓶内，厚度约10 mm，然后在体试显微镜下去除土壤中的其他节肢动物，以防止其它动物对跳虫的干扰，加入适量纯净水以保持培养基湿度，即可进行跳虫培养。

由于采集于野外的土壤中成分复杂，杂质较多，故这种培养基也存在一些缺点。比如土壤中的螨虫、蜘蛛等会取食跳虫的卵，对跳虫的生长繁殖影响较大，需要及时清除。经过一段时间的培养，土壤培养基中容易长出菌落，会提高跳虫的死亡率，在日常观察中应及时清理。此外，由于野外土壤中的成分不同，其吸水性和保水性并不稳定，需要及时观察并调整培养基的湿度。

2.2.2 消毒性原地土壤培养基 为了消除非消毒性原地土壤培养基中其他生物干扰的问题，采用烘箱烘干原地土壤的方式制作培养基，方法类似于土壤水分测定中的土壤烘干法。将采集地点的土壤用40目或60目筛子过滤，将过滤后的细土平铺在干净的玻璃板表面，然后放在带盖铝盒中，在105±5℃的烘箱中进行烘干，冷却后即可使用。铺设于培养瓶中的烘干土壤厚度一般为5～10 mm，这种培养基特别适用于原产地跳虫的单物种培养。

2.3 吸水纸脱脂棉培养基

吸水纸和脱脂棉具有良好的吸水性和保湿性，也是制作培养基的合适材料。首先将脱脂棉均匀平铺在培养瓶底部，厚度约1 cm。加入适量的纯净水，将脱脂棉压紧并贴附在瓶底。剪取与培养瓶大小相适应的吸水纸平铺在脱脂棉上，吸水纸应略大于培养瓶内壁，防止培养瓶边缘产生大的缝隙。此培养基制作比较简便，而且以白色作为培养基的底色有利于对大多数跳虫种类的观察。但应该注意的问题是，长时间的培养，吸水纸容易老化变形，因此该方法仅适于跳虫的短期培养。

3 不同跳虫的培养基的优化

由于跳虫的种类多样，生活环境也不尽相同，生活习性也存在差异。根据跳虫的不同生活习性对培养基进行改造，更有利于跳虫的培养。

长角虫兆类一般生活在落叶层中，它们弹器发达，活动能力强，喜欢攀附生活，在培养瓶中容易沿瓶壁向上爬，进而逃脱。根据此生活习性，可以模拟长角跳野外的生长环境，在培养基表面放几片落叶，使其聚集在叶片上活动，不但改善了跳虫的生长环境，也方便了管理。

紫虫兆、棘虫兆、等节虫兆（Isotomoidea）中的小型种类，主要生活在土壤层中，攀爬能力相对较弱，它们喜欢聚集在培养基的缝隙中，不利于人们观察。在制作培养基的过程中，应避免出现裂缝。同时，可在培养基上放入几片盖玻片，跳虫会相对集中在盖玻片下，这样既解决了此类跳虫善于钻缝的问题，也不会影响对它们的观察研究。

有些跳虫，如许多长角虫兆类，对生存环境要求较高，不仅需要较大的培养空间，而且需要与原产地相似的生态环境因子。为了模拟野外的环境，可在石膏粉-活性炭培养基的基础上，加入一层采集地点的土壤，使培养瓶更接近跳虫在野外的生长环境，同时也保证了培养基良好的吸水、保水性。此方法特别适合于远距离采集的活体跳虫的培养。

[1]陈建秀，麻智春，严海娟，等.跳虫在土壤生态系统中的作用[J].生物多样性，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]杨永丽.土壤跳虫的饲养[J].生物学教学，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.