康健秋

（華東師范大學(xué)教師教育學(xué)院，上海普陀 200062）

昆蟲標(biāo)本記錄了昆蟲原始的外部形態(tài)特征和內(nèi)部遺傳基因序列，既是昆蟲分類和鑒定的可靠工具，也是昆蟲分類學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)和害蟲防治等研究的寶貴檔案，還是公民科學(xué)和昆蟲學(xué)教育的基礎(chǔ)材料。昆蟲標(biāo)本的狀態(tài)越是接近活體自然生活中的狀態(tài)，越有利相關(guān)科學(xué)和教學(xué)的正常開展。然而，即便是被放在專用標(biāo)本盒中保存的昆蟲標(biāo)本，往往也會因制作工藝和儲存條件的問題而出現(xiàn)變色、褪色、變形和破損等問題，嚴(yán)重影響了標(biāo)本的科研與教學(xué)價值。因此，通過一定的技術(shù)手段確保昆蟲標(biāo)本能夠長期保存具有極高的研究意義。

1 干制標(biāo)本

干制標(biāo)本是最普遍的制作形式，一般通過處死、插針、整姿和干燥等步驟進(jìn)行處理，得到針插標(biāo)本、展翅標(biāo)本、微針和粘貼標(biāo)本，可近距離、全方位地觀察，但缺點(diǎn)在于只適用于昆蟲成蟲或若蟲，無法保存蟲卵、幼蟲和蛹，且標(biāo)本易變性、發(fā)霉、蟲蛀和失色，附肢和觸須易斷裂。

1.1 幼蟲吹脹填充工藝

幼蟲的外骨骼柔軟且含水量較高，可用吹脹法和填充法這2 種特殊的干制標(biāo)本制作工藝。吹脹法[1]先從幼蟲頭部開始滾壓3 次分離糞便和內(nèi)臟，再從直腸中插入玻管、用線扎緊、打氣吹脹，然后在酒精燈上旋轉(zhuǎn)烤干，最后用火柴棍填充并插入昆蟲針。但吹制標(biāo)本由于內(nèi)部中空而易破損和變形，因此近年來多采用填充法，此法先從去內(nèi)臟和煮沸的幼蟲肛門處緩慢注入膠體至均勻分布到頭部，再密封開口、整姿和定型。填充劑的材料可以根據(jù)蟲齡和種類的不同選擇聚乙二醇[2]、硅膠[3]、明膠和水晶泥[4]等，填充劑選用無色透明或與幼蟲體色相近的顏色。

1.2 抗氧抗光藥膜工藝

鱗翅目等昆蟲的干制標(biāo)本在強(qiáng)光日曬5～6h 便出現(xiàn)褪色[5]，除了避光保存外，在整姿和干燥前將蟲體浸潤在特制的保色劑中一段時間，便能在其表面形成抗氧化和光照的藥膜層。其配制方法[6]為在體積比1∶1∶3 的福爾馬林、水和無水乙醇溶劑中加入山梨酸鉀、酒石酸、苯甲酸鈉、受阻胺光穩(wěn)定劑-770 至濃度達(dá)到0.015、0.01、0.03 和0.005mol/L，分別浸潤2～5min 后，晾干并涂刷一層0.02mol/L 的光穩(wěn)定劑UV-531，其中山梨酸鉀、苯甲酸鈉和福爾馬林能夠殺菌防腐，酒石酸起到抗氧化增強(qiáng)劑的作用，而光穩(wěn)定劑具備抗光解的效果。

1.3 逐級脫水置換工藝

昆蟲體內(nèi)的水分在烘干過程中蒸發(fā)是導(dǎo)致標(biāo)本發(fā)生變形、皺縮和塌陷的主要原因，固定、脫水、置換和滲透這4 步流程能夠有效地替換昆蟲體內(nèi)的水分，使其在內(nèi)部緩慢聚集或凝固，從而保持昆蟲原有色澤和形態(tài)，所得標(biāo)本還可以在掃描電鏡下研究昆蟲的顯微和超顯微結(jié)構(gòu)。固定使用2%～3%戊二醛或1%四氧化鋨溶液，它們能夠迅速與蟲體成分交聯(lián)形成復(fù)合物[7]。脫水使用30%、50%、70%、90%和100%這5 個梯度的乙醇溶液。置換使用丙酮或二甲苯[8]，若是以丙酮置換，則以環(huán)氧樹脂618 為滲透劑，若是以二甲苯置換，則以中性樹膠為滲透劑。鱗翅目昆蟲的翅脈標(biāo)本也可經(jīng)84 消毒液漂洗、酸性品紅染色后，使用乙醇逐級脫水，最后滴上環(huán)保封片劑在塑封機(jī)內(nèi)壓制成片[9]。

1.4 低溫冷凍干燥工藝

烘干過程中的高溫對蟲體熱敏性物質(zhì)的破壞是導(dǎo)致標(biāo)本失色的一大原因，凍干技術(shù)能夠在低溫的高真空環(huán)境下將蟲體內(nèi)的水分從固態(tài)升華到氣態(tài)，得到的標(biāo)本疏松多孔呈海綿狀，在加水溶解后會立即恢復(fù)原狀，也可進(jìn)行顯微觀察，但缺點(diǎn)在于凍干機(jī)的價格過高。因此，在實(shí)際制作過程中可選擇低溫烘干或冷凍干燥的替換方法。低溫烘干[10]在烘干機(jī)中進(jìn)行，理想溫度是70℃，時間視昆蟲的類型來決定，體型較小且身體柔軟的昆蟲一般需12～24h，而體型較大且?guī)锥≠|(zhì)厚的昆蟲一般需延長至48h。冷凍干燥[11]是先將蟲體放在-10℃下冷凍72h，然后取出解凍4h，經(jīng)還軟、展翅和整姿后再放入-10℃冰柜中干燥10d，最后放于室溫下保存，此法能夠有效避免標(biāo)本脫色、生菌和蟲蛀，但無法避免超微結(jié)構(gòu)因膨脹和冰晶形成而破壞。

2 浸制標(biāo)本

浸制標(biāo)本適合身體柔軟、個體較小或處于幼蟲或蛹階段的昆蟲，一般先將標(biāo)本加熱固定，然后浸沒在裝有75%的乙醇或福爾馬林溶液的指形管中，最后加軟木塞和石蠟密封保存，但浸制標(biāo)本不易觀察，長時間保存后會脫色、變形、硬化和降解DNA，并且福爾馬林有毒性，對人體危害較大，而乙醇有揮發(fā)性需定期補(bǔ)充。

2.1 浸液配方改良工藝

經(jīng)改良的浸液配方利用乙醇的收縮作用和福爾馬林的膨脹作用，調(diào)整二者的比例以保持形態(tài)，同時加入丙三醇以軟潤組織，并添加亞硫酸鈉等粉酶抑制劑消除酶促褐變作用，以及冰醋酸、檸檬酸和沒食子酸等抗氧化劑制約氧化反應(yīng)[12]，如在100mL 水中加入5g 白糖、5mL 冰醋酸和5mL 福爾馬林的浸液能夠用于保存黃色、綠色和紅色的幼蟲，每100mL 水中加入20mL 丙三醇、5mL 冰醋酸和5mL 福爾馬林的浸液能用于保存紅色和棕色的幼蟲，無水乙醇、福爾馬林、水和冰醋酸體積比為12∶5∶3∶1 的浸液能用于保存淺色的幼蟲[13]。加入了氯化鈉和丙三醇的大蒜汁液也可以長期保存綠色、紅色、黑褐色和花色的幼蟲，且效果更佳[14]。

2.2 永久玻片封固工藝

體型較小的昆蟲幼蟲、蚜蟲和介殼蟲等小型昆蟲以及昆蟲成蟲的觸角、足和生殖器等結(jié)構(gòu)將直接封固為永久玻片，在維持形態(tài)的同時，便于在高倍鏡下觀察幼蟲的頭咽骨、前后氣門、枝刺、剛毛和肛側(cè)板等重要的分類學(xué)特征。其制作方法為將幼蟲沿體側(cè)劃開，放入氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液中煮沸并浸漬一段時間，待蟲體的肌肉和其他軟組織被腐蝕去除后置于95%的乙醇中脫水，然后在載玻片中央滴幾滴優(yōu)巴拉爾（Euparal），展平樣本、加蓋玻片并封閉四周[15]。若沒有優(yōu)巴拉爾封固劑，也可以使用折射率稍高的加拿大樹膠封固，或是保存在丙三醇中，取出后在臨時裝片中觀察。

2.3 分子標(biāo)本除水工藝

相比干制標(biāo)本，浸制標(biāo)本的大片段DNA 比例更高，目的片段擴(kuò)增成功率也更高[16]，但也會隨著保存時間增長而降解，即便是在無水乙醇和-20℃的條件下保存2 年2 個月的松墨天牛標(biāo)本，其DNA 濃度也不足原來的八成[17]。這是由于蟲體本身以及保存液含有的水分子造成的DNA 水解，因此，可先將采集的新鮮昆蟲標(biāo)本用無水乙醇清洗后與采集標(biāo)簽一起放入離心管中，再加入無水乙醇至離心管高度的4/5，然后將離心管存放在礦泉水瓶等密封容器中，容器底部放置5A分子篩，加入無水乙醇至淹沒離心管，最后放置在-20℃的冰箱內(nèi)避光保存，并定期檢查乙醇的揮發(fā)情況進(jìn)行補(bǔ)充。

3 包埋標(biāo)本

包埋標(biāo)本是在干制標(biāo)本的基礎(chǔ)上，根據(jù)天然琥珀的形成原理，使用松香、有機(jī)玻璃和合成樹脂等原料，經(jīng)過制膠、澆筑、固化、脫模、打磨和拋光等程序制作而成，具有防蛀、防霉、防潮以及耐化學(xué)腐蝕和機(jī)械外力的優(yōu)點(diǎn)，可以直接用手觸摸，但無法解剖和全方位觀察，制作成本較高、耗時較長且包埋過程中的高溫會使得昆蟲標(biāo)本變形和失色。

3.1 松香成分改良工藝

相比于有機(jī)玻璃和合成樹脂，以松香為原料制作成的包埋標(biāo)本成本更低廉、操作更便捷、時間更節(jié)省，但因其硬度和熔點(diǎn)較低而易碎、易化。在加熱熔化的松香中加入聚苯乙烯材質(zhì)的一次性培養(yǎng)皿碎片，能夠有效提升包埋標(biāo)本的硬度和熔點(diǎn)[18]。松香和一次性培養(yǎng)皿的質(zhì)量比以10∶1 為佳，混合時先徹底熔化松香后，再加入大塊的培養(yǎng)皿碎片，能夠加快熔化效率，包埋使用的模具可以使用挖空的蘿卜段[19]。

3.2 水晶標(biāo)本真空工藝

包埋材料在配制過程中會產(chǎn)生小氣泡，在澆筑過程中標(biāo)本翅間和體側(cè)會產(chǎn)生大氣泡，而且由于毛發(fā)和鱗片等細(xì)微結(jié)構(gòu)的存在，包埋后的蟲體表面在長時間放置后會形成一層銀色的空隙，這些都會降低標(biāo)本的透明度和觀賞性。對此，可以用針尖挑破大氣泡，用小型真空泵消除氣泡[20]，或是將硅膠模具放于在抽真空倉中進(jìn)行操作[21]，在消泡的同時，還可以防止空氣中的水汽和灰塵的進(jìn)入。

3.3 塑料薄膜覆膜工藝

使用聚對二甲苯[22]、聚乙烯吡咯烷酮K-30[23]和氟硅類混合物[24]等材料，在干燥的幼蟲和成蟲體內(nèi)外表面用細(xì)管噴涂后能形成一層無色致密的隔絕層對蟲體進(jìn)行保護(hù)，厚度可控制在微米級別，不足一天時間即能完成包埋，一次可以同時制作數(shù)百個標(biāo)本。相比傳統(tǒng)包埋標(biāo)本，此類標(biāo)本具有體積更小、重量更輕、效率更高、價格更低、通透性更佳和色澤更還原等優(yōu)點(diǎn)，且抗機(jī)械性能極佳，即便用手直接觸摸也不會造成任何損壞和變形。

4 結(jié)語

一件昆蟲標(biāo)本的價值取決于其保存的完好程度。經(jīng)過保色和保態(tài)技術(shù)處理過的昆蟲標(biāo)本，在良好的儲存條件下，能夠最大程度地保持昆蟲的原始色澤和形態(tài)。標(biāo)本的制作者需根據(jù)昆蟲種類、稀有程度以及研究或演示的不同目的，在美感、實(shí)用性、制作難度和制作成本間進(jìn)行權(quán)衡，選擇最合適的標(biāo)本制作方法。同一件昆蟲標(biāo)本也可使用2 種或多種制作方法，如將其翅膀制為干制標(biāo)本，身體和足制為浸漬標(biāo)本，生殖器制為永久玻片。待標(biāo)本制作完成后，還可用微距鏡頭拍攝昆蟲的背面、腹面和重要的識別特征，同時放置直尺作為大小參照，及時記錄和保存昆蟲數(shù)字標(biāo)本，與采集信息和生態(tài)照等數(shù)據(jù)一同歸檔。