木毒蛾成虫触角感器超微结构观察.pdf

收稿日期:修回日期:基金项目:国家自然科学基金项目()福建省自然科学基金项目()作者简介:陈佳宁()男 研究方向:森林保护:.通信作者王荣()男讲师 研究方向:森林保护:.木毒蛾成虫触角感器超微结构观察陈佳宁 孙媛媛 任昊杰 孙 悦 刘用垄 左 城 王 荣(.福建农林大学林学院福建 福州.井冈山国家级自然保护区管理局江西 吉安)摘要:运用扫描电镜对木毒蛾成虫触角的外部形态及感器的分布和显微结构进行观察 结果表明木毒蛾雌虫触角线状雄虫触角羽状 雌、雄成虫触角感器类型相同均有 种感器分别为毛形感器(种亚型)、锥形感器、腔锥形感器、刺形感器、耳形感器(种亚型)和 氏鬃毛 其中毛形感器数量最多耳形感器数量最少 毛形感器有直立和弯曲 种形态其余 种感器均直立 刺形感器和 氏鬃毛长度在雌、雄成虫之间存在显著差异其余 种感器长度在雌、雄成虫开放科学(资源服务)标识码()之间无显著差异关键词:木毒蛾 触角 感器 扫描电镜中图分类号:.文献标识码:文章编号:():./.(.).(.):().()().:木毒蛾()属于鳞翅目()夜蛾总科()裳蛾科()毒蛾亚科()该虫在我国主要分布于福建(平潭、晋江)、浙江、湖北、重庆等地可以为害木麻黄()、荔枝()、龙眼()等上百种造林树种和经济树种 木毒蛾为夜间产卵昆虫凌晨:左右为产卵高峰期 幼虫孵化后取食为害林木发生严重时可吃光整片沿海木麻黄防护林幼虫可吐丝转移为害是一种典型的多食性食叶害虫 目前国内外学者对木毒蛾的研究主要集中在分子快速检测、生物学特性、基因克隆与表达等方面有关其触角感器的研究尚未见报道感器是昆虫触角上着生的基本感觉结构单元是昆虫接收外来化学和物理刺激的重要感觉器官 世纪 年代国内外昆虫和植物学者通过扫描电镜观察和行为试验等证明昆虫以触角感器接收外界信息进而作出交配、繁衍、选择栖息地、为害寄主等行为反应 截至 年国内外学者已经对夜蛾科、螟蛾科、弄蝶科、毒蛾科、舟蛾科等十几个科的鳞翅目昆虫的触角感器进行了扫描电镜观察 蛾类触角感器常有毛形感器、耳形感器、鳞形感器、刺形感器、锥形感器、腔锥形感器、栓锥形感器和 氏鬃毛等 其中毛形感器和耳形感器被证实可感受性信息素鳞形感器和刺形感器可对外界的机械刺福建农林大学学报(自然科学版)第 卷 第 期 ()年 月激作出反应锥形感器、腔锥形感器和栓锥形感器则具有感受植物挥发物、湿度等的功能氏鬃毛是公认的一类本体机械感器可以感受触角的机械运动本试验通对木毒蛾雌、雄成虫的触角感器进行扫描电镜观察为明确其行为的内在机理和对其进行生态调控提供依据 材料与方法.供试虫源于 年 月在福建省福州市平潭县马腿村(.、)采集健康木毒蛾蛹并在实验室内(温度 、相对湿度)自然羽化成成虫供试.样品的制备和观察参照袁轲等的方法在体视镜下用镊子和手术刀取下刚羽化的木毒蛾雌、雄成虫触角放入装有(体积分数)酒精的指形管内使用超声波清洗仪清洗 随后将清洗过的触角进行梯度脱水处理:将触角依次放入不同体积分数(、)的酒精中分别进行脱水每个梯度脱水 将干燥好的样品粘于带有导电胶的样品台上使用 离子溅射仪喷金在 型扫描电镜(日本 公司)下观察并拍照(加速电压为 )参照 和 的感器分类系统对木毒蛾雌、雄成虫触角的感器进行分类和命名.数据处理使用 软件对图片进行处理 使用 软件对感器进行测量每种感器的长度、基部直径均重复测量 次 使用 .软件对雌、雄成虫触角感器的差异进行 检验分析 结果与分析.触角的形态特征木毒蛾成虫触角褐色雌虫触角线状(图)雄虫触角羽状(图)雄虫触角(.)比雌虫触角(.)稍长.雌虫触角(节).雄虫触角(节)图 木毒蛾成虫触角.触角的感器类型木毒蛾雌、雄成虫触角感器类型相同共有 种分别为毛形感器(型和型)、耳形感器(型和型)、刺形感器、锥形感器、腔锥形感器和 氏鬃毛(表).毛形感器()毛形感器是木毒蛾成虫触角各节上普遍存在的一种感器数量最多外观细长尖端呈弯曲的弧状 根据其表面的纹理将其分为毛形感器型()和毛形感器型()个类型(图):表面有弧形的凹槽形态修长端部钝圆雄虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)雌虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)(表)(图、):凹槽从基部一直分布到端部表皮壁较厚壁上无孔端部未见顶孔但有明显的凹福建农林大学学报(自然科学版)第 卷陷雄虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)雌虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)(表)表 木毒蛾成虫触角感器的形态特征().()感器类型长度/雌虫雄虫基部直径/雌虫雄虫顶端外壁形状基窝毛形感器().钝圆弧形凹槽直立或弯曲无毛形感器().尖 纵棱纹直立或弯曲无耳形感器().尖 光滑 直立 有耳形感器().椭圆状纵棱纹直立 有刺形感器().尖 纵棱纹直立 有锥形感器().钝圆光滑 直立 有腔锥形感器().钝圆纵棱纹直立 有 氏鬃毛().尖 光滑 直立 有)同行数据后附不同字母者表示雌、雄虫之间差异显著(.).耳形感器()耳形感器存在于木毒蛾成虫触角的鞭节处每小节 根根据其形态将其分为耳形感器型()和耳形感器型()(图)端部笔直、尖锐感器从基部开始发生卷曲像植物叶片稍卷曲的形状 该类感器常分布于鞭节亚节的侧腹面靠近亚节的前端 雄虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)雌虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)(表)端部呈有缺口的椭圆状感器从基部/处发生卷曲形成了比 更深的凹陷 雄虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)雌虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)(表).雌虫触角(标尺).雄虫触角(标尺).雌虫毛形感器型(标尺).雄虫毛形感器型(标尺).放大观(标尺).雌虫耳形感器 、型(、标尺).雌虫刺形感器(标尺).放大观及锥形感器(标尺).雌虫(标尺).雄虫腔锥形感器(标尺).放大观(标尺).雄虫 氏鬃毛(标尺)图 木毒蛾成虫的触角感器.第 期陈佳宁等:木毒蛾成虫触角感器超微结构观察.刺形感器()刺形感器(图、)通常位于雌、雄成虫触角各个分支的顶端每小节 根外形宽大、笔直壁上无孔呈刚毛状 表面有数条纵向的沟线基部有巨大的臼状窝雄虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)雌虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)(表).锥形感器()锥形感器(图、)是一类长度较短的感器主要分布在每个羽状分支顶端表面浅的凹陷中每小节 根表皮壁较薄 雄虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)雌虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)(表).腔锥形感器()腔锥形感器(图、)主要位于木毒蛾触角分支的外侧表皮下方整体外形像一朵菊花具有一些缘毛 触角表面有一凹陷形成的圆腔圆腔周围有一些缘毛向中心部位弯曲感器在该凹陷内部 雄虫触角的腔锥形感器多于雌虫触角前者每个分支上一般有 根后者每个分支上有 根雄虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)雌虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)(表).氏鬃毛()氏鬃毛(图)外形像针刺因此被认为是一种特殊的刺形感器这类感器主要簇生在木毒蛾触角靠近体侧内部的柄节和梗节每簇 余根 顶端尖锐偶有弯曲和分叉基座紧密 雄虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)雌虫触角上该类感器的长度为(.)基部直径为(.)(表)讨论木毒蛾成虫触角存在毛形感器、耳形感器、刺形感器、锥形感器、腔锥形感器、氏鬃毛 种感器这些感器在鳞翅目昆虫中都已有报道 马菲等在木毒蛾同属近缘种舞毒蛾()的触角上共发现了毛形感器、刺形感器、锥形感器和腔锥形感器 种类型与木毒蛾相比类型较少 木毒蛾在福建省的寄主达 科 种这与其成虫触角上发达的感器存在一定联系木毒蛾雌、雄成虫触角感器类型相同均有 种 毛形感器是木毒蛾触角上数量最多的感器该类感器被证实具有嗅觉和感受性信息素的功能 马菲等也发现舞毒蛾雄虫的毛形感器较发达可能具有性信息素结合蛋白 木毒蛾求偶期间和交配前雄虫触角常常持续摆动推测毛形感器对雌虫释放的性信息素具有嗅觉辨向的功能 雌、雄虫触角的毛形感器型差异不大推测其可能起识别寄主挥发物的作用 耳形感器和腔锥形感器对植物挥发物的响应机制较为相似 研究证实耳形感器也能够接收性信息素进而产生求偶行为 木毒蛾成虫触角上存在两种耳形感器其在该虫寄主定位和交配行为中的作用有待深入研究昆虫触角的刺形感器用于感知外界的机械刺激 研究表明顶端具孔的刺形感器能感受化学刺激 本研究中木毒蛾成虫触角上的刺形感器存在于触角各个分支的顶端未发现顶孔推测该类感器在木毒蛾的活动中可以起到保护触角的作用 锥形感器的表面存在大量的微孔这些微孔被证实主要用于感受植物的挥发物因此推测木毒蛾成虫触角上的该类感器可以感受植物信息素 研究发现腔锥形感器除了能感受气味外还能感受外界的温、湿度因此推测该类感器在木毒蛾寄主选择中具有一定的作用 氏鬃毛主要起机械作用 发现昆虫触角上的 氏鬃毛可用于基础的飞行控制同时可作为本体感受器感受触角的运动具有传达触角定位等功能因此木毒蛾成虫触角柄节上的 氏鬃毛可能也具有感受触角位置、调节飞行等功能木毒蛾成虫触角上的感器类型丰富这些感器在它的生活史中起着重要的作用有关这些感器的具体作用还需要进一步研究参考文献 .().():.().():.福建农林大学学报(自然科学版)第 卷 .(:).():.李友恭陈顺立谢卿楣等.木毒蛾的研究.昆虫学报():.左城林健聪张继锋等.木毒蛾羽化和生殖行为节律观察.延边大学农学学报():.陈加福.龙眼木毒蛾的生物学特性.福建农业学报():.林健聪孙悦刘用垄等.木毒蛾氨肽酶 基因克隆与表达分析.北京林业大学学报():.(:).():.:.():.马瑞燕杜家纬.昆虫的触角感器.昆虫知识():.张健程彬周毓麟等.鳞翅目昆虫触角感器研究进展.安徽农业科学():.(:).():.(:).():.张健侯丽伟程彬等.花布灯蛾触角感器扫描电镜观察.电子显微学报():.吴梅香张太学陈开端等.桉小卷蛾触角感器的超微结构.生物安全学报():.张玉波史娅琴施渺筱.狭带条胸蚜蝇触角感受器的扫描电镜观察.江苏农业科学():.():.().():.袁轲朱慧曲业宽等.访花昆虫红腹毛蚊触角感器扫描电镜观察.昆虫学报():.():.():.马菲于艳雪陈乃中等.舞毒蛾触角感器的超微结构观察.植物保护():.林勇明俞伟刘奕等.不同距海处木麻黄分枝格局特征及冠形分析.应用与环境生物学报():.张锦坤胡可炎张国祥等.中华润楠食叶新害虫:异斑酷大蚕蛾羽化节律与生殖行为观察.林业科学研究():.赵红盈高宇王磊等.樟子松梢小卷蛾触角感器超微结构观察.中国农学通报():.(:).():.那杰于维熙李玉萍等.昆虫触角感器的种类及其生理生态学意义.沈阳师范大学学报(自然科学版)():.(:).():.():.(:).():.:.():.():.(:).():.(:).():.余维武煊刘召等.种稻田突眼隐翅虫触角感器的超微结构研究.电子显微学报():.(责任编辑:杨郁霞)第 期陈佳宁等:木毒蛾成虫触角感器超微结构观察