柑橘长卷蛾成虫形态和生殖系统研究

2017-12-18 07:36常明山罗来凤刘文爱李德伟邓艳蒋学建
中国森林病虫 2017年2期
关键词:生殖系统花树长卷

常明山,罗来凤,刘文爱,李德伟,邓艳,蒋学建

(1.广西林业科学研究院,广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530002; 2.广西壮族自治区国有钦廉林场,广西 钦州 535000; 3.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)

柑橘长卷蛾成虫形态和生殖系统研究

常明山1,罗来凤2,刘文爱3,李德伟1,邓艳1,蒋学建1

(1.广西林业科学研究院,广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530002; 2.广西壮族自治区国有钦廉林场,
广西 钦州 535000; 3.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)

通过人工饲养、观察和解剖新羽化成虫,描述了柑橘长卷蛾HomonacoffeariaNietner成虫形态特征和内外生殖系统结构。结果表明:柑橘长卷蛾雌成虫翅黄褐色,体长9.51~11.21 mm;雄成虫前翅内缘和臀前区左侧黑色,基部有明显的前缘褶、外缘至顶角黄褐色,体长8.27~9.34 mm。雌成虫外生殖系统包括交配孔和产卵器,产卵器包括产卵孔和产卵瓣,内生殖系统由1对卵巢、2根输卵管、交尾囊、囊导管、导精管、受精囊腺、附腺等组成;雄成虫外生殖系统包括抱器瓣、背兜、阳茎,内生殖系统由睾丸、贮精囊、射精管等组成。

柑橘长卷蛾;成虫;形态;生殖系统

柑橘长卷蛾HomonacoffeariaNietner属于鳞翅目Lepidoptera卷蛾科Tortricidae长卷蛾属Homona,主要寄主为柑橘、荔枝、杨桃、龙眼、茶树等,国内主要分布在广东、福建、云南等地,国外主要分布在印度、马来西亚、泰国等。该虫在红树林上危害最早报道于2008年,在湛江国家级红树林自然保护区,主要危害桐花树Aegicerascorniculatum及桐花群落中的秋茄Kandeliaobovata、木榄Bruguieragymnorrhiza等[1]。2013年5月在广西钦州市茅尾海红树林保护区发现该虫,主要危害桐花树,且一般与桐花树毛颚小卷蛾LasiognathacelliferaMeyrick混合发生,较桐花树毛颚小卷蛾化蛹晚。该虫低龄幼虫取食嫩叶,导致枝条嫩梢叶片缺刻,常见1~2头幼虫集中取食,老熟后吐丝将2~3片叶子卷曲,形成虫苞,在内部结茧,化蛹,对桐花树健康生长造成极大威胁。

目前,有关柑橘长卷蛾的研究主要集中在生理、生态学和防治等方面[2-7],对触角感器种类、形态和雌雄鉴别的研究发现,触角上存在较多数目的毛形感器和耳形感器,且分布呈明显规律性。依靠腹部末端形状差异可以鉴别雌雄成虫。

利用昆虫性信息素制成的性引诱剂防治害虫,被誉为“第4代农药”,是目前先进的无公害杀虫剂,具有特异性强、不污染环境、不杀伤天敌、控制效果好、使用方便等特点,在防治害虫方面具有极高的生态、社会和经济效益[8-10]。卷蛾和螟蛾是近年来危害红树林植物的主要害虫,在广西北部湾地区已经连续发生,但有关危害桐花树的柑橘长卷蛾性信息素研究尚未见报道[11-13]。因此,对危害红树林植物桐花树的柑橘长卷蛾性信息素及控制技术的研究具有重要意义。

为了系统了解柑橘长卷蛾雌雄成虫形态和生殖系统结构,以及为快速挑选单性成虫、掌握性信息素释放规律和提取性信息素腺体有效成分提供更多的科学依据,本文结合昆虫形态学、解剖学的原理和方法,对柑橘长卷蛾成虫形态和内外生殖器官结构特征进行细致描述。

1 材料和方法

1.1 试虫采集与饲养 2015年3月在广西钦州茅尾海红树林自然保护区桐花林采集柑橘长卷蛾幼虫500多头,将带虫梢头剪下(约15 cm长),装入网袋内,带回实验室人工饲养,室温(26±1)℃,相对湿度约75%。每日检查结茧情况,将带虫苞枝条取出放入养虫笼,待成虫羽化,以湿棉花蘸5%的蜂蜜水饲喂成虫。

1.2 形态特征 取当日羽化的雌、雄成虫,用电子游标卡尺测量虫体长、翅展和触角长,并描述外形特征等。每头测量3次,雌、雄分别测量100头以上。

1.3 生殖解剖 将柑橘长卷蛾雌雄成虫分别浸入75%酒精溶液中,约50 s,用去离子水浸泡2~3次,并清洗。取出虫体,放于蜡盘中,腹面向上,从中胸插入大头针固定虫体,剪去前后翅,用解剖刀轻轻刮去腹部鳞片,去离子水清洗虫体。在体视镜下,用尖头镊子将腹部表皮轻轻撕开,逐步从边缘清理表皮和虫体内的脂肪。用解剖刀切下内生殖系统关键部位,清洗漂浮杂物,显微镜观察并拍照。

2 结果与分析

2.1 成虫形态特征 雌成虫体长9.51~11.21 mm,翅展20.98~22.88 mm,触角长4.63~5.76 mm,翅黄褐色。雄成虫体长8.27~9.34 mm,翅展19.34~20.08 mm,触角长5.20~5.37 mm,前翅内缘和臀前区左侧黑色,外缘至顶角黄褐色,臀前区靠近臀褶处有一不规则棕色条带。详见图1。

a.雌成虫背面;b.雌成虫腹面;c.雄成虫背面;d.雄成虫腹面图1 成虫形态图

2.2 雌雄成虫生殖系统

雌成虫生殖系统 雌成虫外生殖系统由交配孔和产卵器构成。交配孔圆腔状,多鳞片覆盖,位于生殖腔末端,产卵器包括产卵孔和产卵瓣,两侧为产卵瓣,表面多毛。交配孔和产卵器分别位于第8、第9腹节后缘,性信息素腺体分泌物多由此处释放。

雌成虫内生殖系统包括1对卵巢、2根输卵管、交尾囊、导精管、受精囊腺、附腺等。1)卵巢连接侧输卵管。2)交尾囊是该虫单独交配器官,开口与生殖腔开口不同,交尾囊开口位于腹部第8腹节后方,连通交配孔,生殖腔开口位于腹部第9腹节后方,连通产卵孔。3)受精囊主要贮存精子,与导精管连接,导精管开口于阴道背壁上。4)生殖附腺连接在生殖腔末端背面,细长、管状,可分泌黏性物质保护和固定卵粒。详见图2。

雄成虫生殖系统 柑橘长卷蛾雄成虫生殖系统见图3。雄成虫外生殖器主要位于第9,10腹节,包括抱器瓣、背兜、阳茎等。1)抱器瓣位于第9腹节侧面,是1对大型双薄壁翼状结构,可进行钳状运动。2)第9腹节背板形成头巾状背兜,背兜内侧中央有一钩形突。3)阳茎位于第9腹节,管状,由阳茎端、内阳茎鞘和鞘内突组成,阳茎端管状,内阳茎鞘一侧有一剑状突起,伸向虫体前方,为鞘内突。

雄成虫内生殖系统由睾丸、贮精囊、射精管组成。贮精囊由输精管膨大形成,与阳茎通过输精管连接。

a.外生殖器;b、c、d、e、f.内生殖器;1.交配孔,2.产卵器,3.卵巢,4.卵巢管,5.交尾囊,6.导精管(囊导管),7.受精囊,8.阴道(导管端片),9.附腺

图2雌成虫生殖系统

a.外生殖器;b、c.内生殖器;1.抱器瓣;2.背兜;3.缘刺;4.基腹弧;5.阳茎;6.钩形突;7.鞘内突;8.阳茎端;9.内阳茎鞘;10.单射精管;11.睾丸;12.贮精囊

图3雄成虫生殖系统

3 结论与讨论

李莉玲 等[3]的研究发现,柑橘长卷蛾雌成虫腹部末端呈圆筒状,雄成虫腹部末端短钳状,且具环形长毛丝,这为快速掌握成虫雌雄性比奠定一定的基础。本研究发现从外形上更容易辨认柑橘长卷蛾雌雄成虫的特征,即雌成虫体长9.51~11.21mm,翅黄褐色,雄成虫体长8.27~9.34 mm,前翅内缘和臀前区左侧黑色,外缘至顶角黄褐色,臀前区靠近臀褶处有一不规则棕色条带。本次描述的柑橘长卷蛾体长与徐家雄 等[1]的基本一致,即雄成虫体长略小于雌成虫,但是该文献并未对雌雄成虫翅的颜色进行区别描述。结合本次对成虫外形特征的研究,可以迅速分辨出新羽化成虫的雌雄性别,并立即进行性信息素提取和行为学研究。

昆虫生殖系统是昆虫化学通讯的重要组成部分,也是产生性信息素的重要器官。昆虫生殖系统由外生殖器和内生殖器两部分构成,且多位于第8~10 腹节,而性信息素腺体也多位于第8,9腹节节间膜上。外生殖器主要是交配和授精,雌虫产卵,繁殖后代。内生殖器主要是贮存和增殖生殖细胞,吸收营养物质,使细胞成熟,并分泌保护卵子和精子的物质。性信息素腺体主要分泌引诱雌雄虫求偶和交配的物质[14-15]。柑橘长卷蛾雌成虫生殖系统也位于第8~10腹节,外生殖系统主要包括交配孔和产卵器,产卵器由产卵孔和产卵瓣组成,内生殖系统由1对卵巢、2根输卵管、交尾囊、导精管、受精囊腺、附腺等组成,其中附腺开口于生殖腔,能够分泌特殊黏性物质,起到很好的保护和固定卵粒的作用(每个卵块约230粒卵,见图4)。该类物质的产生和释放与昆虫信息素可能存在一定关联,其化学成分及功能,如对雄成虫和天敌昆虫等的EAG反应、趋避和干扰行为等,有待与性信息素功能共同深入研究。

图4 柑橘长卷蛾卵

在解剖过程中,发现柑橘长卷蛾成虫腹部鳞片较多,每个解剖步骤后,需要用去离子水反复多次清洗,以保障视野清晰。雌成虫内生殖系统器官的脂肪较多,且粘连的器官管壁十分薄弱,需要耐心摘除,以免影响观察效果。

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MorphologicalcharactersandreproductivesystemofHomonacoffeariaNietner/

CHANG Ming-shan,et al.

(Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute,Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation,Nanning 530002,China)

The morphological characters and structure of the reproductive system ofHomonacoffeariaNietner adult were observed and described.The results showed that female adult was 9.51-11.21mm in length with tan wings;male adult was 8.27-9.34 mm in length,the inner margin of wings and the left of remigium was black,the outer margin and apical angle was tan.The female external reproductive system mainly included copulatory foramen and ovipositor while the internal reproductive organ consisted of a pair of ovaries,a pair of oviducts,bursa copulatrix,sperm ductus,spermatheca,accessory glands.The male external reproductive system mainly included clasper,tegumen,aedeagus,and internal reproductive organ consisted of testes,seminal vesicle,vasa deferentia.

HomonacoffeariaNietner;adult;morphological characters;reproductive system

2015-12-24

红树林主要害虫性信息素基础研究与应用(桂林科字[2014]第34号);北部湾红树林主要害虫控制技术推广示范([2014]TG13号);北部湾红树林主要害虫本土天敌利用技术研究与示范(桂科攻1355007-5);广西青年基金(2014GXNSFBA118112)

常明山(1983—),男,高级工程师,主要从事昆虫信息化合物和害虫信息控制技术研究,Email:12cms@163.com。

S763.42

A

1671-0886(2017)02-0020-03

(责任编辑 杨静莉)

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