蔣天小， 魯 瑩， 李 彥， 王洪平

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院， 遼寧 沈陽 110866)

桃小食心蟲偽產(chǎn)卵器感器的超微結(jié)構(gòu)

蔣天小， 魯 瑩， 李 彥， 王洪平*

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院， 遼寧 沈陽 110866)

為掌握桃小食心蟲雌蟲的產(chǎn)卵機(jī)制及規(guī)律，為桃小食心蟲防治提供理論依據(jù)，采用掃描電鏡對其雌蟲偽產(chǎn)卵器感器的形態(tài)進(jìn)行觀察。結(jié)果表明：雌蟲產(chǎn)卵器上共發(fā)現(xiàn)7種感器，分別為毛形感器、刺形感器、錐形感器、B?hm式鬃毛、芽孢感器、乳狀感器以及分泌孔。

桃小食心蟲； 偽產(chǎn)卵器； 感器； 掃描電鏡

桃小食心蟲(CarposinasasakiiMatsmura)屬鱗翅目(Lepidoptera)蛀果蛾科(Carposinidae)，簡稱“桃小”，是我國北方果樹生產(chǎn)上危害最大、發(fā)生面積最普遍的食心蟲類害蟲，可危害蘋果、棗、梨等10多種果實(shí)，有些地區(qū)棗果被害率平均達(dá)75%以上[1]。雌蟲在蘋果萼洼處產(chǎn)卵，幼蟲孵化后蛀入果內(nèi)。桃小食心蟲只有很短的成蟲期和卵期暴露在果實(shí)外面，幼蟲期則蛀入果實(shí)內(nèi)部，一旦蛀入果內(nèi)，藥劑很難發(fā)揮作用[2]。不同于其他食心蟲類害蟲，桃小食心蟲有自然條件下偏好在果實(shí)萼洼處產(chǎn)卵，實(shí)驗(yàn)室條件下多選擇縫隙和有毛物體表面產(chǎn)卵的特殊習(xí)性。昆蟲產(chǎn)卵的選擇過程可分為尋找、降落、條件探測和接收或拒絕產(chǎn)卵等階段。產(chǎn)卵器上的一些機(jī)械感受器和化學(xué)感受器是觸發(fā)產(chǎn)卵行為的關(guān)鍵[3]。桃小食心蟲為夜行性昆蟲，普遍認(rèn)為其無趨光性，因此，對其產(chǎn)卵行為觀察難度較大。目前，相關(guān)研究多集中在生態(tài)學(xué)方面，而關(guān)于桃小食心蟲雌成蟲產(chǎn)卵器感器的研究尚未見報(bào)道。為此，筆者采用掃描電子顯微鏡(SEM)技術(shù)，觀察桃小食心蟲雌成蟲產(chǎn)卵器形態(tài)、類型和分布，以期為進(jìn)一步探明桃小食心蟲雌成蟲的產(chǎn)卵機(jī)制及規(guī)律，為桃小食心蟲防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

桃小食心蟲，取當(dāng)日產(chǎn)卵死亡的成蟲供試(該蟲態(tài)尾部產(chǎn)卵器伸長裸露)。由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院害蟲綜合防治研究室提供。

1.2 儀器設(shè)備

Quanta 250 環(huán)境掃描電子顯微鏡(FEI香港有限公司)，分辨率3.0 nm at 30 kV，8 nm at 3 kV，加速電壓0.2～30 kV，樣品室壓力最高達(dá)2 600 Pa。

1.3 樣品處理

在解剖鏡下切下剛死亡雌蟲的產(chǎn)卵器，置于體積分?jǐn)?shù)75%乙醇中，超聲波清洗30 s，用0.1 mol/L磷酸緩沖液(pH 7.2)清洗5次，置于4℃體積分?jǐn)?shù)2.5%戊二醛溶液中固定48 h，取出后在體積分?jǐn)?shù)30%、50%、70%、80%、90%和100%乙醇中依次脫水，每次5 min，自然干燥備用。

1.4 掃描電鏡制樣

將8頭干燥的樣品用導(dǎo)電銀膠粘在掃描電鏡樣品臺上，在Quorum離子濺射鍍膜儀內(nèi)噴金，用掃描電子顯微鏡觀察拍照。采用Auto CAD進(jìn)行圖像測量，Microsoft viso 2010進(jìn)行圖像編號。觸角感器類型的鑒定參照Schneider[4]的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

桃小食心蟲的產(chǎn)卵器為偽產(chǎn)卵器(pseudovipositor)，從圖示可見，其感器包括毛形感器、刺形感器、錐形感器、B?hm式鬃毛、乳狀感器、芽孢感器以及分泌孔。桃小食心蟲的產(chǎn)卵器各種感器多分布在腹部第Ⅹ節(jié)末端，肛乳突腹面背面兩側(cè)均有分布(圖示-A)。其中，毛形感器在第Ⅷ和第Ⅸ節(jié)節(jié)間膜(intersegmental membrane)上也有分布(圖示-B)，不同感器數(shù)量差異大。

2.1 毛形感器(Sensilla trichodea, ST)

吳才宏等[5-8]研究發(fā)現(xiàn)，毛形感器在寄主選擇中有定位和刺探作用，其具有感受性信息素[5-6]、本體變化、聲音強(qiáng)弱、溫濕變化以及機(jī)械與味覺等功能[7]。如，云杉卷葉蛾雌蛾的毛形感器探測到性信息素會(huì)刺激產(chǎn)卵[8]。毛形感器是桃小食心蟲產(chǎn)卵器上分布最廣，數(shù)量最多的感器，按形狀和長度分為Ⅰ型(STⅠ)和Ⅱ型(STⅡ)。Ⅰ型感器，挺立向頂端逐漸變細(xì)略呈弧形，基部具斜螺紋頂端為環(huán)紋，長69.96～226.87 μm，以100～200 μm居多，基部直徑1.54～4.02 μm(圖示-C)。Ⅱ型在近基部處突然彎曲，毛體與表面近乎平行，長3.71～9.94 μm，直徑1.46～2.12 μm(圖示-D)。

2.2 刺形感器(Sensilla chaetica, SC)

探測縫隙型產(chǎn)卵的昆蟲多具有刺形感器。刺形感器最基本功能為感受機(jī)械刺激[4,7]，可以對直接觸碰、微弱氣流、低頻聲音和中頻震動(dòng)產(chǎn)生反應(yīng)以及對直接壓力產(chǎn)生感應(yīng)[9]。

桃小食心蟲產(chǎn)卵器的刺形感器幾乎垂直于表皮，頂端有小孔，生長在偽產(chǎn)卵器表面光滑似瓶頸的臼狀窩，近基部有縱紋，頂端有時(shí)具環(huán)紋，感器長15.47～37.79 μm，直徑1.45～4.14 μm，臼狀窩直徑6.31～11.07 μm(圖示-E，F(xiàn)，G)。

2.3 錐形感器(Sensilla basiconica, SB)

錐形感器具有氣味識別功能[7]，如松瘤象甲的錐形感器在產(chǎn)卵過程中起到化學(xué)信息的感受和分析作用；木蠹蛾產(chǎn)卵器上的化學(xué)感器可以對水分、寄主揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分析[10-11]。

桃小食心蟲產(chǎn)卵器的錐形感器直立短小、基部粗壯端部鈍圓，有縱溝，著生于臼狀窩上，數(shù)量較少，長6.36～16.11 μm，直徑1.51～2.97 μm，臼狀窩直徑6.36～9.69 μm(圖示-H，I，J)。

注：A，產(chǎn)卵口和肛乳突; B，腹面觀；C，D，毛形感器(STⅠ，STⅡ)；E，F(xiàn)，刺形感器(SC); G，刺形感器的小孔和環(huán)紋；H，J，錐形感器(SB); I，錐形感器的縱溝；K，B?hm氏鬃毛(BB)，畸形B?hm氏鬃毛(MBB)；L，芽孢形感器(BS); M，N，乳狀感器(SM)；O，分泌毛孔(S.POR); P，未命名。

Note：A，oviposition port and anus mastoid; B，ventral view；C，D，sensilla trichodea(STⅠ，STⅡ)；E，F(xiàn)，sensilla chaetica (SC); G，ostiole and ring-shaped section of sensilla chaetica；H，J，sensilla basiconica (SB); I，longitudinalis sulci of sensilla basiconica；K，B?hm bristles(BB)，Malformed B?hm bristles (MBB)；L，Bud-shaped sensilla (BS); M，N，sensilla mammilliformia(SM)；O，smell pore (S.POR); P，unnamed sensilla.

圖示 桃小食心蟲偽產(chǎn)卵器觸角感器的超微結(jié)構(gòu)

Fig. Ultrastructures of pseudovipositor sensillia inC.sasakii

2.4 B?hm氏鬃毛(B?hm bristles, BB)

B?hm氏鬃毛是一種感受重力的機(jī)械感器，可以緩沖重力控制速度[4]。桃小食心蟲產(chǎn)卵器的B?hm氏鬃毛呈小刺狀，無基窩光滑無孔，基部粗、端部細(xì)，感器長1.10～3.43 μm，直徑0.58～0.93 μm?；蜝?hm氏鬃毛(Malformed B?hm bristles，MBB)端部形似兩指，長2.30～3.62 μm，基部直徑0.70～0.85 μm，分叉角度48°～56°(圖示-K)。

2.5 芽孢形感器(Bud-shaped sensilla, BS)

桃小食心蟲產(chǎn)卵器的芽孢形感器短小，形似麥芽，有臼窩，頂部有小圓揪，長1.28～1.74 μm，直徑0.63～1.23 μm(圖示-L)。

2.6 乳狀感器(Sensilla mammilliformia, SM)

Yokohari[12]研究發(fā)現(xiàn)，乳狀感器對氣味、二氧化碳和溫濕度敏感。桃小食心蟲產(chǎn)卵器的乳狀感器端部鈍圓，呈乳頭狀突起，個(gè)別著生小揪，直徑7.61～10.89 μm(圖示-M，N)。

2.7 分泌毛孔(Smell pore, S.POR)

Talbot[13]研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)卵器末端分泌毛孔是化學(xué)感器，能夠分泌某些物質(zhì)起潤滑作用[13]。采用紅外線觀測到其通過頻繁將產(chǎn)卵器伸長探測產(chǎn)卵部位的條件是否適宜產(chǎn)卵。桃小食心蟲產(chǎn)卵器末端有少量不規(guī)則分泌毛孔分布，凹陷呈圓形，直徑0.37～0.53 μm(圖示-O)。

2.8 未命名感器(unnamed sensilla)

在桃小食心蟲肛乳突腹面端部偶有著生一類感器，其形似彎鉤，逐漸變細(xì)柔軟扁平，在距離尖端十分之一處彎曲，長13.81～23.51 μm(圖示-P)。在前人研究中未發(fā)現(xiàn)對此類感器的命名，是將其歸為現(xiàn)已命名的感器類型還是單獨(dú)列為一類，需要進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論與討論

電鏡觀察結(jié)果顯示，桃小食心蟲偽產(chǎn)卵器上具有毛形、刺形、錐形、乳狀、氏鬃毛等多種類型感器，這些感器在探測中發(fā)揮多種功能。桃小食心蟲腹部末端具有較多數(shù)量的毛形、刺形感器。

桃小食心蟲有自然條件下偏好在蘋果萼洼處產(chǎn)卵，實(shí)驗(yàn)室條件下多選擇縫隙和有毛物體表面產(chǎn)卵的特殊習(xí)性。由此推測，桃小食心蟲在與產(chǎn)卵表面的探測接觸過程中，其以毛形、刺形和B?hm氏鬃毛為代表的機(jī)械感器起到關(guān)鍵作用。

王曉明等[14]研究發(fā)現(xiàn)，桃小食心蟲對不同濃度不同配比的金冠蘋果代表性揮發(fā)物質(zhì)的選擇存在顯著差異，其中的化學(xué)分析過程最初由觸角等部位參與正確產(chǎn)卵基質(zhì)方向的引導(dǎo)，但最終由產(chǎn)卵器上毛形、錐形、乳狀突等感器進(jìn)行判斷。徐艷彩等[15]研究發(fā)現(xiàn)，桃小食心蟲最適宜產(chǎn)卵環(huán)境為中溫高濕，此時(shí)期如遇高溫(29℃以上)或相對濕度過低(60%以下)，雌蟲產(chǎn)卵會(huì)被抑制。這與桃小食心蟲產(chǎn)卵器上的錐形感器和乳狀感器等溫濕度類感器的作用探測密不可分。

近年來套袋技術(shù)雖然使桃小食心蟲在一定程度上得到控制，但是對難以實(shí)現(xiàn)套袋技術(shù)的樹種(如，棗)危害加重[16]；而且由于套袋技術(shù)違背植物生長規(guī)律、影響果實(shí)風(fēng)味和增加經(jīng)濟(jì)成本，目前發(fā)達(dá)國家套袋技術(shù)的應(yīng)用占比較小，果實(shí)無袋化已成為趨勢。本研究通過對桃小食心蟲產(chǎn)卵器上感器類型及分布的觀察，有助于掌握其產(chǎn)卵機(jī)制及規(guī)律，使桃小食心蟲防治方案和措施更加科學(xué)合理。

[1] 劉玉升,程家安,牟吉元.桃小食心蟲的研究概況[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997,28(2):207-214.

[2] 王連霞.利用松毛蟲赤眼蜂防治蘋果食心蟲的研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(2):74-75.

[3] Renwick Chemical ecology of oviposition in phytophagous insects[J].Experiential,1989,45(3):223-228.

[4] Schneider D.Insect antennae [J].Annual Review of Entomology,1964,9:103-122.

[5] 吳才宏.棉鈴蟲雄蛾觸角的毛形感器對其性信息素組分及類似物的反應(yīng)[J].昆蟲學(xué)報(bào),1993,36(4):385-389.

[6] Alaams T J,Mustaparta H.Helionthis virescens: Response characteristics of receptor neusrons in sensilla trichodea Type 1 and 2[J].Journal of Chemical Ecology,1991,17(5):953-972.

[7] Cuperus P L.Comparative electron microscopical study on antennae of small ermine moths(Lepidoptera,Yponomeutidae).Doctoral dissertation[D].Groningen:University of Groningen,1986.

[8] Civelek H S,Yoldas Z,Weintraub P.The parasitoid complex of Liriomyza huidobrensis in cucumber greenhouses in lzmir Province, western Turkey[J].Phytoparasitica,2002,30(3):285-287.

[9] Keil T A.Functional morphology of insect mechanoreceptors[J].Microscopy Research and Technique,1997,39(6):506-531.

[10] Hornoy B,Tarayte M,Pierre J S,et al. Oviposition decision of the weevil Exapionulicis on Ulex europaeus depends on external and internal pod cues[J].Diversity,2013,5(4):734-749.

[11] 何志華,柴希民,章今方,等.松瘤象生物學(xué)研究[J].浙江林業(yè)科技,1993,13(5):36-37.

[12] Yokohari F.The sensillum capitulum, an antennal hygro and thermoreceptive sensillum of the cockroach,Periplaneta Americana L[J].Cell Tissue Research,1981,216(3):525-543.

[13] Talbot P H B.Taxonomy of the fungus associated with Sirex nocillio[J].Australian Journal of Batany,1964,12(1):46-52.

[14] 王曉明,王洪平,呂淑霞,等.桃小食心蟲產(chǎn)卵的寄主選擇特性[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,50(11):2236-2239.

[15] 徐艷彩,李定旭,王紅偉,等.溫濕度對桃小食心蟲蛹與成蟲的影響[J].植物保護(hù),2015,41(3):50-53.

[16] 楊 華,彭玉基,韓秀梅,等.桃小食心蟲發(fā)生規(guī)律及防控技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國園藝文摘,2012(5):39-42.

(責(zé)任編輯： 王 海)

Ultrastructures of Sensillia on Pseudovipositor ofCarposinasasakii

JIANG Tianxiao, LU Ying, LI Yan, WANG Hongping*

(PlantProtectionCollege,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang,Liaoning110866,China)

In order to grasp the oviposition mechanism and regulation ofC.sasakii, and provide a theoretical basis for the prevention and control, the appearance and distribution of sensilla on pseudovipositor ofC.sasakiiwere observed with a scanning electron microscope. The results showed that sensilla were of seven types: sensilla trichodea, sensilla chaetica, sensilla basiconica, B?hm bristles, sensilla mammilliformia, Bud-shaped sensilla and smell pore.

Carposinasasakii; pseudovipositor; sensilla; scanning electron microscopy

2016-01-29； 2016-03-07修回

中華人民共和國農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)專項(xiàng)“北方果樹食心蟲綜合防治”(201103024)

蔣天小(1992-)，女，在讀碩士，研究方向：農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治。E-mail: 469958304@qq.com

*通訊作者：王洪平(1963-)，男，教授，研究方向：農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治。E-mail: wanghongping@163.com

1001-3601(2016)04-0159-0057-03

S436.621.2

A