馮 波, 張萬民, 張 丹, 屈麗莉, 孟 威, 王 巍, 王浩杰, 杜永均

(1. 溫州醫(yī)科大學(xué)健康與環(huán)境生態(tài)研究所, 浙江溫州 325035; 2. 遼寧省綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)中心, 沈陽 110034;3. 寧波紐康生物技術(shù)有限公司, 浙江寧波 315000; 4. 浙江大學(xué)農(nóng)藥與環(huán)境毒理研究所, 杭州 310058)

基于性信息素的害蟲誘捕技術(shù)(性誘技術(shù))已經(jīng)在害蟲測(cè)報(bào)(馮波等, 2017)和防治(杜永均等, 2013; 馮波等, 2019; 郭前爽等, 2019)過程中發(fā)揮重要作用。亞洲玉米螟Ostriniafurnacalis屬于鱗翅目草螟科，一直是危害我國(guó)各地玉米的主要害蟲 (何康來等, 2002)。我國(guó)從20世紀(jì)80年代就已經(jīng)開始利用性誘技術(shù)監(jiān)測(cè)和防治亞洲玉米螟 (程誌青等, 1982; 謝為民, 1992; 胡代花等, 2015)，并且亞洲玉米螟性誘劑的誘蛾量可以達(dá)到黑光燈的11～26倍 (李文德, 1982; 李枝偉, 1992)，但是到目前為止，利用性誘劑群集誘殺亞洲玉米螟的推廣應(yīng)用并不廣泛，這可能與性誘劑群集誘殺防控亞洲玉米螟的機(jī)理不明有關(guān)，因?yàn)樾哉T劑僅能引誘部分雄蛾，并且亞洲玉米螟雄蛾存在多次交配現(xiàn)象(馮波等, 2020)，如何從理論上闡述性誘劑群集誘殺亞洲玉米螟的有效性顯得很有必要。

在交配過程中，雄蛾儲(chǔ)精囊和復(fù)射精管內(nèi)儲(chǔ)存的精子通過單射精管進(jìn)入雌蛾體內(nèi) (Spurgeonetal., 1994)，附腺分泌精液，保證精子達(dá)到雌蛾受精囊前有足夠的營(yíng)養(yǎng)和合適的環(huán)境 (Bakeretal., 2003)，單射精管內(nèi)含物則參與了精包形成 (F?nger and Naumann, 1993)，因此可以利用射精管內(nèi)含物的顏色來判定雄蛾的交配狀態(tài) (Spurgeonetal., 1994; 周嬌等, 2012; Zhangetal., 2017)。例如,交配后12 h內(nèi)二化螟Chilosuppressalis雄蛾生殖器內(nèi)含物和未交配雄蛾明顯不同，但是到交配后24 h已經(jīng)完全恢復(fù)(郭前爽等, 2019)。交配對(duì)亞洲玉米螟雄蛾生殖系統(tǒng)的影響目前還不清楚。也有學(xué)者研究了羽化日齡對(duì)歐洲玉米螟Ostrinianubilalis(Hu and Andow, 2009)、梨小食心蟲Grapholitamolesta(Zhangetal., 2017) 和二化螟(郭前爽等, 2019)雄性生殖系統(tǒng)的影響，但是未見日齡對(duì)亞洲玉米螟雄性生殖系統(tǒng)的影響的研究報(bào)道。為此，本文詳細(xì)描述了亞洲玉米螟雄蛾的內(nèi)生殖系統(tǒng)，分析了不同日齡和交配狀態(tài)亞洲玉米螟雄蛾的內(nèi)生殖器特征，比較了田間性誘劑引誘亞洲玉米螟雄蛾的內(nèi)生殖系統(tǒng)，從而明確了亞洲玉米螟雄蛾的內(nèi)生殖系統(tǒng)組成，日齡、交配狀態(tài)和交配后時(shí)間對(duì)雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)的影響，為性信息素誘捕測(cè)報(bào)和防治亞洲玉米螟提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試蟲

2019年5月在遼寧省采集含有越冬代亞洲玉米螟老熟幼蟲的玉米稈并帶回浙江寧波室內(nèi)飼養(yǎng)。飼養(yǎng)條件參考于洪春等(2018)，溫度為28±1℃，相對(duì)濕度為75%±10%，光周期為16L∶8D (20∶00時(shí)開始黑暗)。每天9∶00時(shí)收集新羽化的亞洲玉米螟成蟲。根據(jù)成蟲腹部特征(雄蛾在第5節(jié)可見腹板后面還有酷似一節(jié)的外生殖器)和翅面顏色(雄蛾翅面顏色更深，斑紋更明顯)鑒別雌雄。雌雄成蟲分開飼養(yǎng)，喂以10%蜂蜜水，每天19∶00時(shí)飼喂一次。9∶00時(shí)收集的亞洲玉米螟成蟲均為前一晚羽化，標(biāo)記為1日齡，其余日齡以此類推。羽化0 d亞洲玉米螟雄蛾通過以下方法獲得：9∶00時(shí)將前一晚羽化的亞洲玉米螟成蟲收集干凈后，在20∶00時(shí)再次收集新羽化的亞洲玉米螟雄成蟲，標(biāo)記為羽化0 d。

1.2 亞洲玉米螟雌雄蛾生殖系統(tǒng)解剖

將亞洲玉米螟蛾體背面向上，從基部取下腹部，放入75%酒精中，利用鑷子從腹基部開始，小心地將腹部各節(jié)的背板和腹板去掉，這樣整個(gè)生殖器官可以完整地暴露在外。對(duì)于雄蛾而言，去掉雄蛾的消化系統(tǒng)并小心地剔除生殖器表面的脂肪體，得到完整的雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)。對(duì)于雌蛾而言，找到雌蛾的交配囊，確定其內(nèi)含有的精包數(shù)量。雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)解剖完成后，擺好各部位的姿勢(shì)，利用Motic顯微照相系統(tǒng)進(jìn)行拍照。雄蛾生殖器內(nèi)含物等級(jí)參考已發(fā)表歐洲玉米螟 (Hu and Andow, 2009) 的分類方法進(jìn)行劃分。

1.3 不同日齡未交配亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)比較

由于9∶00時(shí)收集的亞洲玉米螟成蟲均為前一晚羽化，因此標(biāo)記為羽化后1 d，其余羽化日齡以此類推。選擇羽化后1, 3, 6和9 d的未交配雄蛾，在20∶00-22∶00時(shí)按照1.2節(jié)方法解剖雄蛾生殖系統(tǒng)，每日齡各解剖雄蛾8～10頭，并進(jìn)行拍照比較。雄蛾生殖器內(nèi)含物等級(jí)參考已發(fā)表歐洲玉米螟(Hu and Andow, 2009)和二化螟(郭前爽等, 2019)的分類方法進(jìn)行劃分。

1.4 交配后亞洲玉米螟雄蛾生殖器內(nèi)含物等級(jí)的測(cè)定和觀察

18∶00時(shí)將當(dāng)日9∶00時(shí)收集的新羽化亞洲玉米螟雌蛾和雄蛾按8∶8比例放入交配籠(長(zhǎng)×寬×高=30 cm×30 cm×30 cm)中，從19∶00時(shí)開始，每隔20 min檢查一次亞洲玉米螟的交配情況，發(fā)現(xiàn)亞洲玉米螟交配時(shí)，將正在交配的亞洲玉米螟雌雄個(gè)體移入新的一次性塑料杯中，記錄交配時(shí)間。交配結(jié)束后，根據(jù)第5節(jié)可見腹板后面還有酷似一節(jié)的外生殖器和翅面顏色更深、斑紋更明顯等特征鑒別出雄蛾，按照交配后0, 12, 24, 36, 48, 60, 72, 96, 120, 168和228 h分別解剖6頭雄蛾生殖系統(tǒng)，同時(shí)解剖與之交配的雌蛾交配囊，檢查精包數(shù)量，確定雌雄是否成功交配。

1.5 田間性信息素誘集亞洲玉米螟雄蛾的生殖器內(nèi)含物等級(jí)的觀察

田間性信息素誘集亞洲玉米螟試驗(yàn)于2019年7月在黑龍江省哈爾濱市雙城區(qū)進(jìn)行。選擇玉米長(zhǎng)勢(shì)較均勻、日常管理基本一致的3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，各試驗(yàn)點(diǎn)間距大于1 km。每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置3個(gè)誘捕器，每個(gè)誘捕器安裝1枚誘芯，各誘捕器間距30 m以上。誘捕器懸掛高度為50 cm。試驗(yàn)用的亞洲玉米螟性信息素PVC毛細(xì)管誘芯和新型飛蛾誘捕器都由寧波紐康生物技術(shù)有限公司提供。在每日8∶00-10∶00時(shí)解剖誘捕器中誘集的亞洲玉米螟雄蛾，本實(shí)驗(yàn)共解剖64頭田間性誘亞洲玉米螟雄蛾。

1.6 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用軟件SPSS 17.0。多組平均數(shù)間的差異顯著性分析則采用One-way ANOVA中的LSD法。

2 結(jié)果

2.1 亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)組成

圖1 亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)Fig. 1 Internal reproductive system of male moths of Ostrinia furnacalis圖B～E對(duì)應(yīng)圖A中的4個(gè)方框。以輸精管和復(fù)射精管的連接點(diǎn)為中心，遠(yuǎn)離該點(diǎn)為端部，靠近該點(diǎn)為基部。白色箭頭表示單射精管非角質(zhì)化區(qū)上的5個(gè)縊縮，將非角質(zhì)化區(qū)分為5段 (PS1-5); 藍(lán)色箭頭表示單射精管和復(fù)射精管間的縊縮; 紅色箭頭表示復(fù)射精管和附腺間的縊縮。圖中紅線表示標(biāo)尺，圖A為1.5 mm，圖B～E為0.6 mm。Figs. B-E correspond to the four boxes in Fig. A. The junction of vas deferens and ductus ejaculatorius duplexes is used as the center, the far part from the junction as the terminal end and the near part from the junction as the base. The white arrows indicate five constrictions in the primary segment of ductus ejaculatorius simplex, which divide the primary segment into five segments (PS1-5). The blue arrow indicates the constriction between ductus ejaculatorius simplex and ductus ejaculatorius duplexes. The red arrow indicates the constrictions between ductus ejaculatorius duplexes and accessory glands. Red lines in these figures are the scale bar, which are 1.5 mm in Fig. A and 0.6 mm in Figs. B-E. AG: 附腺Accessory glands; CS: 單射精管角質(zhì)化區(qū)Cuticular segment of ductus ejaculatorius simplex; DED: 復(fù)射精管Ductus ejaculatorius duplexes; DES: 單射精管Ductus ejaculatorius simplex; PAG: 附腺囊Pond of accessory glands; PS: 單射精管非角質(zhì)化區(qū)Primary segment of ductus ejaculatorius simplex; PS1Ⅰ-PS1Ⅴ: PS1的5個(gè)區(qū) Five regions of PS1; T: 精巢Testis; VD: 輸精管Vas deferens; VS: 儲(chǔ)精囊Vesiculae seminales.

亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)由1個(gè)精巢 (testis, T)、1對(duì)輸精管(vas deferens, VD)、1對(duì)附腺(accessory glands, AG)、1對(duì)復(fù)射精管(ductus ejaculatorius duplexes, DED)和1條單射精管 (ductus ejaculatorius simplex)組成 (圖1)。精巢近圓球形，淡黃色。輸精管端部與精巢相連，基部與復(fù)射精管相連，中部膨大為儲(chǔ)精囊(vesiculae seminales, VS)。復(fù)射精管一端與單射精管基部相連，另一端與附腺基部相連。附腺短，約為復(fù)射精管長(zhǎng)度的3倍，兩條附腺基部1/2彼此分離，端部相互合并。附腺端部分化出1對(duì)附腺囊(pond of accessory glands, PAG)。單射精管端部與外生殖器的中莖相連。根據(jù)體壁是否角質(zhì)化將單射精管分為角質(zhì)化區(qū)(cuticular segment, CS)和非角質(zhì)化區(qū)(primary segment, PS)。根據(jù)單射精管非角質(zhì)化區(qū)上的縊縮，可以將單射精管非角質(zhì)化區(qū)分為5段(PS1-5) (圖1)，PS1很長(zhǎng)，占了整個(gè)單射精管長(zhǎng)度的2/3；PS4極短，PS3和PS5長(zhǎng)度相似，長(zhǎng)于PS2的2倍。根據(jù)單射精管的內(nèi)含物形態(tài)，可以將PS1分為5個(gè)區(qū)(PS1Ⅰ-Ⅴ)，其中PS1Ⅳ最長(zhǎng)，約為PS1長(zhǎng)度的一半，PS1Ⅲ長(zhǎng)度其次，而PS1Ⅰ, PS1Ⅱ和PS1Ⅴ很短。

2.2 未交配亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)內(nèi)含物的分級(jí)和充滿程度

輸精管、附腺、復(fù)射精管、單射精管內(nèi)均有內(nèi)含物。根據(jù)內(nèi)含物的疏密程度，可以將未交配亞洲玉米螟雄蛾生殖器內(nèi)含物分為5級(jí)，0級(jí)內(nèi)含物透明，1級(jí)內(nèi)含物半透明，2級(jí)內(nèi)含物不透明，3級(jí)內(nèi)含物淡白色，4級(jí)內(nèi)含物乳白色(圖2)。

內(nèi)含物為均勻的乳白色時(shí)，存在充滿(圖3: A和B) 和未充滿(圖3: C-F) 兩種狀態(tài)，未充滿狀態(tài)可以表現(xiàn)出下列4種形式，第1種是PS5端部區(qū)域內(nèi)含物縮小，與膜之間有明顯的空隙(圖3: C)；第2種是PS5端部?jī)?nèi)含物幾乎完全退化，導(dǎo)致PS5端部為空(圖3: D)；第3種是PS5基部?jī)?nèi)含物縮小，與膜之間有明顯的空隙(圖3: E)；第4種是PS5中部?jī)?nèi)含物整體縮小，與膜之間有明顯的空隙(圖3: F)。

2.3 未交配亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)不同部位的內(nèi)含物等級(jí)

1日齡雄蛾內(nèi)生殖器不同部位的內(nèi)含物等級(jí)存在差異(圖4)。輸精管、儲(chǔ)精囊、復(fù)射精管、附腺和PS5內(nèi)含物等級(jí)最高，為4級(jí)；PS1Ⅰ, PS1Ⅲ和PS1Ⅴ內(nèi)含物為3級(jí)，PS4內(nèi)含物為2-3級(jí)，平均為2.50±0.29級(jí)；附腺囊內(nèi)含物為2級(jí)。PS2和PS3內(nèi)含物為0-1級(jí)，平均分別為0.50±0.29級(jí)和0.75±0.25級(jí)；PS1Ⅱ和PS1Ⅳ內(nèi)含物為0級(jí)。

圖2 亞洲玉米螟雄性生殖器內(nèi)含物分級(jí)Fig. 2 Grading of genital contents in the genital duct of male moth of Ostrinia furnacalisA: 0級(jí)(PS1Ⅱ), 內(nèi)含物幾乎完全透明Grade 0 (PS1Ⅱ), contents transparent; B: 1級(jí)(PS3), 內(nèi)含物半透明Grade 1 (PS3), contents semi-transparent; C: 2級(jí)(PS3), 內(nèi)含物不透明Grade 2 (PS3), contents non-transparent; D: 3級(jí)(PS1Ⅲ), 內(nèi)含物淡白色Grade 3 (PS1Ⅲ), contents white; E: 4級(jí)(PS5), 內(nèi)含物乳白色Grade 4 (PS5), contents milk white. 內(nèi)生殖器名稱同圖1。For names of internal genital organs, refer to Fig. 1. 標(biāo)尺Scale bar =0.6 mm.

圖3 未交配亞洲玉米螟雄蛾生殖器內(nèi)含物填充狀態(tài)Fig. 3 Filling status of the genital contents in unmated male adults of Ostrinia furnacalisA-B: PS5內(nèi)含物為充滿狀態(tài)Primary segment 5 fully filled with contents; C-F: PS5內(nèi)含物為未充滿狀態(tài)Primary segment 5 not fully filled with contents. 內(nèi)生殖器名稱同圖1。For names of internal genital organs, refer to Fig. 1. 標(biāo)尺Scale bar=0.6 mm.

圖4 1日齡亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖器不同部位內(nèi)含物等級(jí)比較Fig. 4 Comparison of the grades of contents in different parts of internal genital organs of 1-day-old male moths of Ostrinia furnacalis內(nèi)生殖器名稱同圖1; 柱上不同字母表示不同部位內(nèi)含物等級(jí)差異顯著(P<0.05, LSD法)。For names of internal genital organs, refer to Fig. 1. Different letters above bars indicate significant differences in the grade of contents among different genital parts (P<0.05, LSD method).

2.4 日齡對(duì)未交配亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)的影響

1, 3, 6和9日齡未交配雄蛾內(nèi)生殖器不同部位的內(nèi)含物等級(jí)無明顯差異，表明日齡對(duì)雄蛾內(nèi)生殖器中的內(nèi)含物等級(jí)無影響(圖5)。但是6和9日齡未交配雄蛾內(nèi)生殖器PS5內(nèi)含物存在充滿和未充滿兩種狀態(tài)。

圖5 不同日齡未交配雄蛾生殖系統(tǒng)比較Fig. 5 Comparison of the reproductive system of unmated male moths of Ostrinia furnacalis of different age in daysA: 1日齡1 day-old; B: 3日齡3 day-old; C: 6日齡6 day-old; D: 9日齡9 day-old.

2.5 交配對(duì)亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)內(nèi)含物等級(jí)的影響

交配后0 h雄蛾輸精管和儲(chǔ)精囊內(nèi)含物較未交配時(shí)幾乎無變化，仍然為4級(jí)，附腺囊內(nèi)含物等級(jí)也幾乎無變化，仍然為2級(jí)；但是內(nèi)生殖器其余部位的內(nèi)含物均呈現(xiàn)出一致的酥松狀態(tài)，為2級(jí)，其中附腺、復(fù)射精管、PS1Ⅰ, PS1Ⅲ, PS1Ⅴ, PS4和PS5內(nèi)含物等級(jí)均顯著低于未交配雄蛾(P<0.001)，而PS1Ⅱ, PS1Ⅳ, PS2和PS3內(nèi)含物等級(jí)均顯著高于未交配雄蛾(P<0.001) (圖6和7)。隨著交配后時(shí)間的增加，已交配雄蛾生殖器內(nèi)含物等級(jí)逐漸恢復(fù)。交配后12 h，附腺和復(fù)射精管內(nèi)含物等級(jí)顯著升高為4級(jí) (P<0.001)，恢復(fù)到未交配狀態(tài)；PS1Ⅴ和PS5內(nèi)含物等級(jí)分別升高為2.5和3.25級(jí)，和未交配雄蛾差異不顯著(P≥0.058)；PS1Ⅱ, PS1Ⅳ和PS3內(nèi)含物等級(jí)分別降低為1, 1.5和1.75級(jí)，仍然顯著高于未交配雄蛾 (P≤0.030)。交配后24 h，PS1Ⅰ, PS1Ⅲ和PS1Ⅴ內(nèi)含物等級(jí)恢復(fù)到未交配狀態(tài)；PS1Ⅳ內(nèi)含物等級(jí)降低為1.25級(jí)，仍然顯著高于未交配雄蛾(P<0.001)。交配后36 h，PS5內(nèi)含物等級(jí)升高為4級(jí)，恢復(fù)到未交配狀態(tài)；PS1Ⅱ和PS1Ⅳ的內(nèi)含物等級(jí)分別降低到0.25和0.5級(jí)，和未交配雄蛾差異不顯著(P≥0.182)。交配后48 h，PS2內(nèi)含物等級(jí)降低為1.5級(jí)，和未交配雄蛾差異不顯著(P=0.058)。交配后60 h，雄蛾生殖器內(nèi)含物等級(jí)完全恢復(fù)到未交配狀態(tài)。

交配后60 h，PS5內(nèi)含物的等級(jí)雖然恢復(fù)到未交配狀態(tài)，但是內(nèi)含物卻出現(xiàn)了中間斷裂(圖8: A, D, E)、質(zhì)地不均勻(圖8: B, C)、邊界不光滑 (圖8: A, E, F)等和未交配內(nèi)含物不同的形態(tài)。并即使到交配后228 h，PS5內(nèi)含物仍然和未交配雄蛾內(nèi)含物表現(xiàn)出上述差異(圖8)。

圖6 交配后不同時(shí)間的亞洲玉米螟雄蛾生殖系統(tǒng)Fig. 6 Reproductive system of male moths of Ostrinia furnacalis at different hours after matingA: 交配后0 h (0 h after mating); B: 交配后12 h (12 h after mating); C: 交配后24 h (24 h after mating); D: 交配后36 h (36 h after mating); E: 交配后48 h (48 h after mating); F: 交配后60 h (60 h after mating); G: 未交配Unmated. 標(biāo)尺Scale bar=3.0 mm.

圖7 交配對(duì)亞洲玉米螟雄蛾生殖器內(nèi)含物等級(jí)的影響Fig. 7 Effect of mating on the grades of genital contents in male moths of Ostrinia furnacalis內(nèi)生殖器名稱同圖1; 柱上不同字母表示同一生殖器部位的內(nèi)含物等級(jí)在交配后不同時(shí)間差異顯著(P<0.05, LSD法)。For names of internal genital organs, refer to Fig. 1. Different letters above bars indicate significant differences in the grade of contents among different hours after mating for the same genital organ (P<0.05, LSD method).

圖8 交配后不同時(shí)間亞洲玉米螟雄蛾P(guān)S5內(nèi)含物比較Fig. 8 Comparison of genital contents of PS5 in male moths of Ostrinia furnacalisat different time points after matingA: 交配后60 h (60 h after mating); B: 交配后72 h (72 h after mating); C: 交配后96 h (96 h after mating); D: 交配后120 h (120 h after mating); E: 交配后168 h (168 h after mating); F: 交配后228 h (228 h after mating). 標(biāo)尺Scale bar=0.6 mm.

2.6 田間性誘亞洲玉米螟的交配狀態(tài)

由于交配和未交配雄蛾的生殖系統(tǒng)存在差異，我們對(duì)性誘劑引誘雄蛾的生殖系統(tǒng)進(jìn)行了解剖，發(fā)現(xiàn)田間性誘捕器誘捕到的雄蛾生殖系統(tǒng)表現(xiàn)出多種形態(tài)，在解剖的64頭性誘雄蛾中，有39頭雄蛾生殖系統(tǒng)表現(xiàn)出未交配生殖系統(tǒng)特征，判定為未交配雄蛾，25頭雄蛾生殖系統(tǒng)表現(xiàn)出交配后雄蛾生殖系統(tǒng)特征，判定為交配后雄蛾，性誘雄蛾中未交配雄蛾的比例為60.9%。同時(shí)，在性誘的未交配雄蛾中，僅有3頭生殖系統(tǒng)內(nèi)含物表現(xiàn)出未充滿狀態(tài)。

3 討論

亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)除了1個(gè)精巢、1對(duì)輸精管、1對(duì)附腺、1對(duì)復(fù)射精管和1條單射精管外，還在附腺端部連接1對(duì)短的附腺囊，這和歐洲玉米螟雄性內(nèi)生殖系統(tǒng)(Hu and Andow, 2009)相似，但是和二化螟等昆蟲的生殖系統(tǒng)(郭前爽等, 2019)明顯不同。亞洲玉米螟雄蛾的附腺較短，稍長(zhǎng)于復(fù)射精管長(zhǎng)度的2倍，而二化螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)的附腺很長(zhǎng)，約為內(nèi)生殖器長(zhǎng)度的1/3(郭前爽等, 2019)。蛾類單射精管非角質(zhì)化區(qū)可以根據(jù)縊縮分為多段，例如斑蛾Zygaenatrifolii的單射精管分為6段 (F?nger and Naumann, 1993)，歐洲玉米螟(Hu and Andow, 2009)和二化螟(郭前爽等, 2019)單射精管非角質(zhì)化區(qū)分為7段。本研究發(fā)現(xiàn)亞洲玉米螟雄蛾單射精管非角質(zhì)化區(qū)上僅有4處穩(wěn)定的縊縮，將單射精管非角質(zhì)化區(qū)分為5段(PS1-5)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)PS1內(nèi)含物等級(jí)存在差異，可以細(xì)分為PS1Ⅰ-Ⅴ共5個(gè)區(qū)。羽化日齡并不影響歐洲玉米螟(Hu and Andow, 2009)和梨小食心蟲(Zhangetal., 2017)雄性生殖系統(tǒng)內(nèi)含物等級(jí)，但是卻顯著影響二化螟雄性生殖系統(tǒng)內(nèi)含物等級(jí)(郭前爽等, 2019)。本研究發(fā)現(xiàn)，亞洲玉米螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)內(nèi)含物等級(jí)不受日齡影響。

精巢產(chǎn)生精子，成熟的精子通過輸精管儲(chǔ)存在儲(chǔ)精囊中，交配發(fā)生時(shí)，儲(chǔ)精囊中的精子通過射精管進(jìn)入雌蛾體內(nèi)(Osanaietal., 1987)。但是亞洲玉米螟雄蛾交配后0 h輸精管和儲(chǔ)精囊內(nèi)含物等級(jí)無明顯變化，說明這2個(gè)組織中的內(nèi)含物并沒有大量參與交配，亞洲玉米螟雄蛾交配過程中射入雌蛾體內(nèi)的精子并沒有儲(chǔ)存在輸精管和儲(chǔ)精囊中。二化螟交配后0 h雄性輸精管和儲(chǔ)精囊的內(nèi)含物等級(jí)也無明顯變化(郭前爽等, 2019)。但是交配后0 h雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)中附腺、復(fù)射精管和單射精管內(nèi)含物等級(jí)均發(fā)生變化，說明這些器官均參與了交配過程。在交配過程中，附腺分泌精液，保證精子達(dá)到雌蛾受精囊前有足夠的營(yíng)養(yǎng)和合適的環(huán)境(Bakeretal., 2003)，單射精管內(nèi)含物則參與了精包形成(F?nger and Naumann, 1993)。亞洲玉米螟雄蛾體內(nèi)的大量精子可能儲(chǔ)存在復(fù)射精管內(nèi)，在交配過程中隨著精液的流動(dòng)而射入雌蛾體內(nèi)。類似情況也在二化螟雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)中被證實(shí)(郭前爽等, 2019)。煙芽夜蛾Heliothisvirescens(Henneberry and Clayton, 1984; Proshold, 1991) 和墨西哥稻螟Eorellmaloftini(Spurgeonetal., 1994)的復(fù)射精管內(nèi)也存在大量精子。亞洲玉米螟雄蛾輸精管和儲(chǔ)精囊內(nèi)的精子可能用于交配后再次充滿復(fù)射精管，為下一次交配做準(zhǔn)備。附腺囊的內(nèi)含物等級(jí)在交配后0 h 無明顯變化，說明附腺囊也沒有直接參與雄蛾的交配過程。附腺囊在鱗翅目昆蟲中并不普遍存在，到目前為止我們并不知道其功能。隨著交配后時(shí)間的增加，已交配雄蛾生殖器內(nèi)含物等級(jí)逐漸恢復(fù)，但是各器官內(nèi)含物等級(jí)恢復(fù)的速度存在差異。附腺和復(fù)射精管內(nèi)含物等級(jí)在交配后12 h即恢復(fù)到未交配狀態(tài)，PS1Ⅰ, PS1Ⅲ和PS1Ⅴ內(nèi)含物等級(jí)在交配后24 h恢復(fù)到未交配狀態(tài)，PS5內(nèi)含物等級(jí)在交配后36 h恢復(fù)到未交配狀態(tài)，到交配后48 h，交配雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)的內(nèi)含物等級(jí)才和未交配雄蛾差異不顯著，直到交配后60 h，交配雄蛾內(nèi)生殖系統(tǒng)的內(nèi)含物等級(jí)才能夠完全恢復(fù)到未交配水平。這也表明交配后亞洲玉米螟雄蛾的恢復(fù)速度較慢。相比而言，交配后二化螟雄蛾的恢復(fù)速度較快，交配后24 h，二化螟雄蛾生殖系統(tǒng)內(nèi)含物等級(jí)和未交配雄蛾無顯著差異，交配后36 h，雄蛾生殖器內(nèi)含物等級(jí)完全恢復(fù)到未交配狀態(tài)(郭前爽等, 2019)。這可能和二化螟雄蛾具有更強(qiáng)的交配能力有關(guān)，二化螟雄蛾最多可交配4次，平均2.72次(焦曉國(guó)等, 2006)。

到交配后60 h，雄蛾生殖系統(tǒng)內(nèi)含物等級(jí)雖然已經(jīng)恢復(fù)到未交配狀態(tài)，但是直到交配后228 h，PS5內(nèi)含物仍然表現(xiàn)出中間斷裂、質(zhì)地不均勻、邊界不光滑并有很多小缺刻等特征，和未交配雄蛾的內(nèi)含物存在形態(tài)差異，表明交配后亞洲玉米螟雄蛾的生殖系統(tǒng)并不會(huì)完全恢復(fù)到未交配狀態(tài)，依據(jù)這些差異可以區(qū)別亞洲玉米螟的交配狀態(tài)。利用雄蛾生殖系統(tǒng)特征判定雄蛾的交配狀態(tài)在其他昆蟲中也有應(yīng)用。例如可以根據(jù)復(fù)射精管中精子數(shù)量來確定煙芽夜蛾雄蛾的交配狀態(tài)(Henneberry and Clayton, 1984; Proshold, 1991)，利用復(fù)射精管的顏色來區(qū)別墨西哥稻螟雄蛾的交配狀態(tài)(Spurgeonetal., 1994)，根據(jù)單射精管角質(zhì)化區(qū)內(nèi)含物的有無、第7段內(nèi)含物顏色和內(nèi)含物前后兩端的空隙 (gap) 判定梨小食心蟲(Zhangetal., 2017)、沙棘木蠹蛾Holcocerushippophaecolus(周嬌等, 2012)、歐洲玉米螟(Hu and Andow, 2009)、云杉芽卷蛾Choristoneurafumiferana(Bergh and Seabrook, 1986) 和薔薇斜條卷葉蛾Choristoneurarosaceana(Evendenetal., 2003)雄蛾的交配狀態(tài)。

亞洲玉米螟雌雄配對(duì)時(shí)，雌蛾生殖力隨著雄蛾比例(0.8∶1～2∶1)增加而明顯提高(劉瑞林等, 1983)，表明配對(duì)的亞洲玉米螟雄蛾并不是完全交配，僅有部分個(gè)體能夠被雌蛾選擇并完成交配。另外亞洲玉米螟雄蛾在選擇雌蛾的過程中可能需要耗費(fèi)較多的能量，精力不足的雄蛾在進(jìn)行第一次交配前即死亡，僅有精強(qiáng)體壯、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的雄蛾才能夠進(jìn)行交配，從而保持種群的競(jìng)爭(zhēng)力(馮波等, 2020)。本研究通過解剖性誘劑引誘亞洲玉米螟雄蛾的生殖系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)性誘劑不僅能誘捕到較高比例的未交配亞洲玉米螟雄蛾 (60.9%)，而且可以誘集到已經(jīng)交配過的雄蛾，后一種現(xiàn)象可能是因?yàn)樾鄱辏貏e是交配能力強(qiáng)的個(gè)體具有多次交配的習(xí)性。而性誘劑引誘雄蛾中已交配雄蛾的比例(31.1%)明顯低于室內(nèi)二次交配雄蛾的比例(45.3%)，表明部分具有多次交配能力的雄蛾在交配之前就已經(jīng)被性誘劑誘殺。這些結(jié)果表明性誘劑可以在亞洲玉米螟雄蛾首次交配或再次交配之前將其誘殺，從而大幅降低田間種群的交配比例，壓低田間害蟲的種群數(shù)量，達(dá)到防控的目的。因此本研究從理論上證明利用性誘劑群集誘殺測(cè)報(bào)和防控亞洲玉米螟是可行的。