桐花树毛颚小卷蛾雌成虫内生殖系统研究

2013-01-22 06:41常明山吴耀军刘文爱蒋学建温秀军
中国森林病虫 2013年2期
关键词:精囊生殖系统花树

常明山,吴耀军,刘文爱,蒋学建,温秀军

(1.广西红树林保护重点实验室,广西红树林研究中心,广西北海 536000;

2.广西壮族自治区林业科学研究院,广西南宁 530002;3.华南农业大学林学院,广东广州 510642)

桐花树毛颚小卷蛾Lasiognatha cellifera(Meyrick)属鳞翅目Lepidoptera卷蛾科Tortricidae小卷蛾亚科Olethreutinae,是桐花树Parmentiera cerifera的专食性害虫。该虫以幼虫卷叶取食叶肉和新梢。在广西钦州康熙岭红树林保护区,每年5—9月为该虫危害期,常导致林分连片枯黄,严重影响树木生长[1-5]。化学方法在防治桐花树毛颚小卷蛾等红树林食叶性害虫时往往效果不好,并且容易危害渔业和污染环境。

利用性诱剂防治害虫具有高效无毒、选择性强、活性高、不杀伤天敌、不污染环境、使用简便等优点,已被联合国粮农组织专家组列为害虫综合治理的技术措施之一,成为21世纪无公害农药[6]。国内外对昆虫性信息素的研究取得了显著成效[7]。鳞翅目卷蛾科昆虫性信息素一直是国内外研究的重要对象,而有关桐花树毛颚小卷蛾性信息素尚未有研究报道,其在红树林害虫综合治理方面具有极大的潜力,并将会在今后的海洋无公害、绿色生产中发挥至关重要的作用。

要了解桐花树毛颚小卷蛾雌成虫的性信息素释放规律,就必须弄清楚雌成虫内生殖系统的结构和形态。作者测量和解剖了大量桐花树毛颚小卷蛾雌成虫,描述了其内生殖系统结构,旨在为深入开展桐花树毛颚小卷蛾雌成虫性信息素释放规律、提取方法的研究奠定基础。

1 试验

1.1 虫源 供试虫于2012年5月采自广西钦州康熙岭红树林保护区的桐花树林。将幼虫带回室内饲养至化蛹后,分装在培养皿中,每个培养皿放1头蛹,待其羽化后,另将雌雄成虫按照1∶1的比例置入培养皿,发现交尾后立即取出雌成虫,用于解剖。

1.2 解剖方法 将未交尾的和交尾后的桐花树毛颚小卷蛾雌成虫在75%的酒精溶液中浸泡约30 s,然后用去离子水清洗1次,减少鳞片对解剖效果的影响。将虫体取出放在凹形载玻片上,使虫体腹部朝上,滴少许去离子水,用尖镊子夹住腹部上端,再用解剖针将成虫下腹部表皮从中间轻轻撕开,小心去掉表皮和体内脂肪等,将内部器官暴露出来,用解剖刀切下其内生殖系统等部位,用去离子水浸洗2次,除去漂浮的鳞片等杂物,置于体式显微镜下观察其形态结构特征,并拍照。

2 结果与分析

桐花树毛颚小卷蛾隶属于双孔亚目,即生殖孔和交配孔位于不同的体节。通过解剖室内饲养的200多只雌成虫发现,其内生殖系统占据腹部大部分空间,主要由卵巢、侧输卵管、中输卵管、交配囊、受精囊5部分组成。

桐花树毛颚小卷蛾雌成虫卵巢长约2 278.40 μm,其外包有1层外皮层鞘及具弹性层的固有膜,每个卵巢可以分为3部分:端丝、卵巢管本部、卵巢管柄(图1)。

端丝:卵巢管本部前端的围鞘延伸出很多细丝,集成为悬带,悬带可以将卵巢悬附在脂肪体、体腔内壁以及背膈上,以固定卵巢(图1,b)。

卵巢管本部:包括含有卵原细胞的生殖区,位于本部的最前端,生长区主要包括卵母细胞(图1,a)。

卵巢管柄:由一条薄壁短管通入侧输卵管,成熟的卵粒通过卵管塞进入侧输卵管(图1,g)。

侧输卵管是连接卵巢和中输卵管的1对管道,由中胚层发育而来,长度约5 100.12 μm,连接中输卵管和卵巢管柄,前端与卵巢管柄连接处膨大呈囊状,为卵巢萼,用于暂时储存成熟的卵子(图1,c)

中输卵管较短,与2条侧输卵管连接(图1、图3),其中图3为断裂的侧输卵管,另外一侧卵巢结构一致。

交配囊直径约为1 392.22 μm,位于第8腹节,由导精管与受精囊连接(图2,k),开口于交配孔,用于暂时储存精子,故也称为交尾囊(图1,d),交尾后的囊体膨大,储存大量精子(图4)。靠近输卵管支囊一侧的囊体底部内膜上有一镰刀形的黄色骨化或者几丁质化构造的囊片,为囊突,长约750 μm,该类构造一般用于磨破或刺破精包壁,以便精包内精子释放(图5)。

受精囊长度约1 914.53 μm,与生殖孔、导精管和中输卵管连接,位于第8腹节,由于成虫具有阴道,所以其受精囊开口于阴道的背壁上,受精囊为1个具有细长导管的表皮质囊,卵子的受精不是在交配时进行,绝大多数是在精子被输送至受精囊内后完成受精并产卵的,雌成虫产卵见图6。

图1 雌成虫生殖系统结构背面

图2 雌成虫生殖系统结构腹面

图3 交配囊和受精囊

图4 交尾后的交配囊

图5 囊突

图6 雌成虫产卵

3 结论与讨论

桐花树毛颚小卷蛾雌成虫内生殖系统主要包括卵巢、侧输卵管、中输卵管、交配囊、受精囊5部分,与石毓亮等描述的卷叶蛾雌性成虫的生殖系统基本结构一致[8]。但是,本次解剖观察到桐花毛颚小卷蛾雌成虫悬带位于卵巢管侧面,同时中输卵管较短,这可能与小卷蛾独特的进化和遗传特性有关。

本次解剖溶液选择75%酒精和去离子水,发现在去离子水中解剖较好,主要是因为酒精蒸发较快,容易导致管壁变硬,不易操作,所以在酒精中杀死雌成虫的时间不宜超过1 min。

志谢:本次解剖结构鉴定得到南京林业大学森林资源与环境学院嵇保中教授的精心指导和大力支持,特此致谢!

[1] 范航清,刘文爱,曹庆先.广西红树林害虫生物学生态学特性及其综合防治研究[M].北京:科学出版社,2012:66-70.

[2] 刘文爱,范航清.广西红树林主要害虫及其天敌[M].南宁:广西科学技术出版社,2009:14.

[3] 秦元丽,罗基同,李德伟,等.桐花树毛颚小卷蛾抗逆性的研究[J].中国森林病虫,2010,29(1):8 -9.

[4] 丁珌,黄金水,吴寿德,等.桐花树毛颚小卷蛾生物学特性及发生规律[J].林业科学,2004,40(6):197 -200.

[5] 刘文爱,范航清.毛颚小卷蛾幼虫空间分布型的研究[J].林业科技开发,2011,25(1):46 -48.

[6] 马瑞燕,孟宪佐.黄斑长翅卷蛾性信息素研究进展[J].山西农业大学,2005,25(3):298 -301.

[7] 孟宪佐.我国昆虫信息素研究与应用的进展[J].昆虫知识,2000,37(2):75 -84.

[8] 石毓亮,吕士恩.四种果树卷叶蛾雌成虫生殖系统研究[J].山东农业大学学报,1985(1):83-88.

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