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兩種煙粉虱寄生蜂感覺器的觀察

2012-12-02 04:50方美娟王竹紅潘東明
武夷科學(xué) 2012年0期
關(guān)鍵詞:感器寄生蜂板形

方美娟,黃 建,王竹紅,潘東明

(福建農(nóng)林大學(xué),福建福州350002)

寄生蜂的感器在尋找寄主生境、定位和檢驗(yàn)寄主、尋找異性、交配和產(chǎn)卵等行為中起著至關(guān)重要的作用,同時(shí)和寄生蜂的生殖、發(fā)育關(guān)系密切(Lars et al.,2001;尹新明等,2003)。因此,掌握寄生蜂感器的形態(tài)、種類、分布與作用意義重大。膜翅目(Hymenoptera)蚜小蜂科(Aphelinidae)昆蟲種類較多,分布廣泛,是一些農(nóng)林害蟲的重要寄生性天敵,20世紀(jì)70年代以來,David et al.(1979)、盧愛平(1995、1996)、Gerling et al.(1998)和王竹紅等(2007)分別對蚜小蜂科的黃蚜小蜂(Aphytis)成蟲感器、勻鞭蚜小蜂(Encarsia sp.)觸角和足感器、花角蚜小蜂(Coccobius azumai)頭部感器、蒙氏槳角蚜小蜂(Eretmocerus mundus)和淺黃恩蚜小蜂(Encarsia sophia)產(chǎn)卵器感器、友恩蚜小蜂(Encarsia amicula)觸角和口器感器做了研究報(bào)道(David and DeBach,1979;盧愛平,1995、1996;Gerling et al.,1998;王竹紅和黃建,2007)。

槳角蚜小蜂(Eretmocerus sp.)和淺黃恩蚜小蜂(Encarsia sophia)屬膜翅目蚜小蜂科,是煙粉虱(Bemisia tabaci)的重要寄生性天敵,在煙粉虱生物防治中起著重要作用(Gerling et al.,1998;Barro et al.,2000;王繼紅等,2011)。本文對這2種煙粉虱蚜小蜂雌性的觸角、足和產(chǎn)卵器上的感器進(jìn)行了觀察和研究,為蚜小蜂的利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試?yán)ハx 槳角蚜小蜂,淺黃恩蚜小蜂(福建農(nóng)林大學(xué)經(jīng)濟(jì)昆蟲研究室飼養(yǎng))。

1.1.2 試驗(yàn)材料 數(shù)控超聲波清洗儀(型號KQ-2200DE,昆山市超聲波儀器有限公司),PVT-3B型臨界點(diǎn)干燥儀,JFC-1200型鍍膜儀,JSM-5310LV型掃描電鏡(SEM),體視顯微鏡(XTS20,北京泰克儀器有限公司),冰箱[西門子BCD-254(KK25V61TI),博西華家用電器有限公司],玻璃培養(yǎng)皿(Ф=5 cm,h=1 cm),雙面膠,解剖針,鑷子,指形管,脫脂棉。

1.2 試驗(yàn)方法

取樣:將蚜小蜂成蟲活體放入指形管中,用脫脂棉封口,放入冰箱冷凍1 min將其殺死。

清洗:樣品在有蒸餾水的數(shù)控超聲波清洗儀中清洗10-15 min,超聲波的頻率為50 Hz。在體視顯微鏡下觀察樣品,看表面是否還有污物,如果有,繼續(xù)清洗直到無污物為止。注意時(shí)間不宜超過20 min,防止樣品損壞。樣品用超聲波處理清除表面污物后,再用蒸餾水清洗。

脫水:將清洗好的樣品置于濃度依次為30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%的酒精中脫水置換,每級8-10 min。

干燥:CO2臨界點(diǎn)干燥儀干燥1 h。

粘樣、鍍膜:樣品干燥完后,在體視顯微鏡下用鑷子小心取下成蟲觸角、足和產(chǎn)卵器,觀察面朝上用雙面膠固定在樣品臺上。用JFC-1200型鍍膜儀進(jìn)行真空噴金鍍膜。

掃描電鏡觀察:JSM-5310LV型掃描電鏡(SEM)于15 kV加速電壓下觀察,拍照。

圖像處理:用Adobe Photoshop CS4軟件對圖像進(jìn)行標(biāo)注和處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 槳角蚜小蜂雌成蟲感器

2.1.1 觸角感器種類、形態(tài)和分布 槳角蚜小蜂觸角上的感器有:板形感器(Sensilla placodea,SP)、毛形感器(Sensilla trichodea,ST)、壇形感器(Sensillum ampullaceum,SA)、刺形感器(Sensilla chaeticum,SC)、錐形感器(Sensilla basiconica,SB)、B?hm 氏鬃毛(B?hm bristles,BB)。

毛形感器(ST):毛形感器是觸角上數(shù)量最多,分布最為廣泛的一類感覺器,在柄節(jié)、梗節(jié)、索節(jié)和棒節(jié)上均有分布,索節(jié)和棒節(jié)上數(shù)量較多。毛形感器與觸角軸大體呈30°-45°前傾,末端較尖,指向觸角端部(圖1-A,C)。

板形感器(SP):板形感覺器呈條槽狀,兩端稍寬,中間稍窄,多數(shù)中間彎曲,具板狀外壁,呈脊?fàn)盥∑?,明顯高于觸角外表(圖1-A,D)。板形感器的長軸與觸角走向一致,且僅在棒節(jié)上有分布。

壇形感器(SA):壇形感器呈乳頭狀,有的學(xué)者又稱為乳形感器(張振飛等,2007)或腔錐感器(Meyhofer et al.,1997),其端部鈍圓,垂直著生于凹陷的圓槽內(nèi)(圖1-B),主要分布在觸角棒節(jié)上,在柄節(jié)、梗節(jié)和索節(jié)上沒有發(fā)現(xiàn)壇形感器。

圖1 槳角蚜小蜂雌成蟲感器(電鏡掃描)Figure 1 The ultrastructure of the sensilla of female Eretmocerus sp.by SEM

錐形感器(SB):錐形感器的外形較直,端部鈍形,形狀粗大而直立,似木樁,基部有突起的臼狀窩,比刺形感覺器短(圖1-A),通常分布在靠近觸角末端的區(qū)域。

B?hm氏鬃毛(BB):外形類似短刺,比錐形感器細(xì),著生于觸角柄節(jié)基部(圖1-E)。B?hm氏鬃毛主要用于感受觸角的位置、速度和加速度(Schneider,1964)。

2.1.2 復(fù)眼感器種類、形態(tài)和分布 槳角蚜小蜂復(fù)眼上僅有1種錐形感器(SB),主要著生在復(fù)眼的小眼之間,長短不等(圖1-H)。

2.1.3 口器感器種類、形態(tài)和分布 槳角蚜小蜂口器咀嚼式,具有發(fā)達(dá)的上顎??谄魃嫌袃深惛衅?,分別是毛形感器(ST)和刺形感器(SC)。

毛形感器(ST):生于上顎,左右上顎各3根,向內(nèi)彎曲(圖1-G)。

刺形感器(SC):基部膨大,末端尖細(xì),比較直挺,在下顎須和下唇須末端各具1根(圖1-F)。

2.1.4 足的感器種類、形態(tài)和分布 槳角蚜小蜂足主要有如下的感器。

毛形感器(ST):分為毛形感器Ⅰ和毛形感器Ⅱ。毛形感器Ⅰ基部無基窩,端部直立或略彎曲,在足的基節(jié)、轉(zhuǎn)節(jié)、跗節(jié)、前跗節(jié)均有分布。毛形感器Ⅱ基部著生在基窩里,在足的跗節(jié)、前跗節(jié)有分布,能不斷接受寄主發(fā)出的一系列振動刺激,為物理感器(Meyhofer et al.,1997),數(shù)量比毛形感器Ⅰ少。中足脛節(jié)末端有1大距(calcar,CAL)(圖1-L)。

膜狀中墊(Membranous arolium,MA):位于前跗節(jié)端部。跗節(jié)中墊每翻出一次,寄生蜂在葉面上就更進(jìn)一步(圖1-I)。

2.1.5 產(chǎn)卵器的感器種類、形態(tài)和分布 槳角蚜小蜂產(chǎn)卵器主要有如下的感器。

毛形感器(ST):這類感器主要分布于產(chǎn)卵鞘,數(shù)目非常多。兩側(cè)對稱,垂直于產(chǎn)卵鞘端部外表面(圖1-M)。

感覺孔(Sensilla pore,SPO):位于腹產(chǎn)卵瓣上(圖1-N),其功能尚不明確。

倒鉤狀突起(Barb-like apophyses,A):位于在背產(chǎn)卵瓣上,末端愈合在一起,形狀似鋸齒(圖 1-O)。

2.2 淺黃恩蚜小蜂雌成蟲感器

2.2.1 觸角感器 淺黃恩蚜小蜂觸角主要有如下的感器。

毛形感器(ST):觸角各節(jié)都有分布,索節(jié)和棒節(jié)上數(shù)量較多,是觸角上數(shù)量最多的一類感器(圖2-A)。

板形感器(SP):主要分布在索節(jié)和棒節(jié)上,每節(jié)上的著生位置大致相同,平行排列。板形感器的長度與所在觸角節(jié)的長度大致相同,且基部和端部的寬度一致(圖2-A)。

壇形感器(SA):乳頭狀,分布在索節(jié)和棒節(jié)上(圖2-B),數(shù)量不多。具有嗅覺和感受特殊刺激的功能(Meyhofer et al.,1997)。

刺形感器(SC):著生方向與毛形感器一致,基部具基窩,在觸角各節(jié)均有分布(圖2-B)。

錐形感器(SB):較粗,主要著生于棒節(jié)端部或靠近端部的區(qū)域,構(gòu)成觸角的“探索區(qū)”(圖2-C),在取食、交配和產(chǎn)卵過程中起重要作用。

B?hm氏鬃毛(BB):這類感器在形態(tài)、數(shù)量和分布方面與槳角蚜小蜂類似(圖2-D)。

2.2.2 復(fù)眼感器的形態(tài)、種類和分布 淺黃恩蚜小蜂復(fù)眼主要有如下的感器。

錐形感器(SB):著生于復(fù)眼的小眼與小眼之間的縫隙中,靠近頭正面臉頰的部位,錐形感器較短,數(shù)量較少,離臉頰越遠(yuǎn)的部位,數(shù)量較多(圖2-E)。

圖2 淺黃恩蚜小蜂雌成蟲感器(電鏡掃描)Figure 2 The ultrastructure of the sensilla of female Encarisa sophia by SEM

2.2.3 口器感器的形態(tài)、種類和分布 淺黃恩蚜小蜂口器上的感器同槳角蚜小蜂,包括毛形感器(ST)和刺形感器(SC)兩種,其分布與槳角蚜小蜂一致。

2.2.4 足的感器的形態(tài)、種類和分布 淺黃恩蚜小蜂足主要有如下的感器。

毛形感器(ST):在足的各個(gè)亞節(jié)均有分布。毛狀感覺器能感受1 kHz的振動,而寄主引發(fā)的振動在0.1-5.0 kHz之間,因此,這些感覺器可以接受寄主的振動,當(dāng)振動達(dá)到5 kHz并提供特定信息時(shí),寄生蜂可以接受并應(yīng)用(Chapman,1982;Meyhofer et al.,1994)。

膜狀中墊(MA):在前足、中足和后足的前跗節(jié)上均有分布(圖2-G)。

2.2.5 產(chǎn)卵器感器的形態(tài)、種類和分布 淺黃恩蚜小蜂產(chǎn)卵器包括產(chǎn)卵鞘,腹產(chǎn)卵瓣和內(nèi)產(chǎn)卵瓣,產(chǎn)卵管是由兩個(gè)腹產(chǎn)卵瓣和一個(gè)端部半愈合的背產(chǎn)卵瓣構(gòu)成的管狀結(jié)構(gòu)。背產(chǎn)卵瓣上有倒鉤狀突起(圖2-I)。

3 小結(jié)與討論

槳角蚜小蜂和淺黃恩蚜小蜂的觸角感器和復(fù)眼感器包括板形感器、毛形感器、壇形感器、刺形感器、錐形感器、B?hm氏鬃毛。觸角上毛形感器主要具有感受信息化合物(如:性信息素和萜烯類化合物)的作用(Alaams and Mustaparta,1991;金鑫等,2004)。板形感器是寄生蜂重要的嗅覺感器(Ochieng et al.,2000),可對植物源綠葉氣味和萜類化合物作出反應(yīng),是寄生蜂進(jìn)行寄主棲境遠(yuǎn)距離化學(xué)定位的重要感器(Doull,1964)。錐形感器里面有豐富的神經(jīng)細(xì)胞,具有識別氣味的能力,是一種嗅覺感器,對植物氣味刺激有感受作用(金鑫等,2004;Consoli et al.,1999)。Schneider(1964)認(rèn)為,B?hm氏鬃毛是一種感受重力的機(jī)械感受器,當(dāng)遇到機(jī)械刺激時(shí),能夠緩沖重力的作用,從而控制觸角位置下降的速度。

2種蚜小蜂的前足有觸角清潔器,后足有翅膀清潔器。觸角清潔器著生在前足脛節(jié)末端和基跗節(jié)上,由成排的刺構(gòu)成(圖1-J,2-F,3-F)。觸角清潔器具有十分重要的功能,能清除蚜小蜂活動過程中沾上的花粉、灰塵等物。小蜂觸角上的感器極多,故在尋找寄主時(shí)利用觸角清潔器把觸角清潔干凈,才不影響觸角上各種感覺器官對寄主的識別。后足翅膀清潔器也由粗壯的、排列整齊的刺構(gòu)成(圖1-J),在寄生蜂羽化、交配、產(chǎn)卵完畢后,會用后足的翅膀清潔器清掃和梳理翅膀上的灰塵及雜物。

Gerling(1998)研究了淺黃恩蚜小蜂和蒙氏槳角蚜小蜂產(chǎn)卵器的構(gòu)造,淺黃恩蚜小蜂產(chǎn)卵器末端是筆直的,并且很鋒利,這與它的產(chǎn)卵習(xí)性有關(guān),有利于迅速刺破粉虱寄主表皮進(jìn)行產(chǎn)卵。蒙氏槳角蚜小蜂產(chǎn)卵器比較寬大,末端稍彎曲,比較鈍,它則產(chǎn)卵于粉虱寄主腹部下方與葉片之間。本文通過研究觀察到2種蚜小蜂產(chǎn)卵器上的感器,包括毛形感器、感覺孔、倒鉤狀突起。在產(chǎn)卵鞘上分布著數(shù)量較多的毛形感器,可能是在交配、產(chǎn)卵過程中感受機(jī)械刺激,是物理感器。在背產(chǎn)卵瓣上有排列規(guī)則的倒鉤狀突起,可能在產(chǎn)卵時(shí)起到保護(hù)和扶持的作用。

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