寄生蜂触角感觉器超微结构的观察

寄生蜂触角感觉器超微结构的观察

寄生虫通常体积较大，产生量通过其他昆虫的卵、蛹和昆虫传播。这种触觉感觉器在寻找栖息地和寄生虫行为方面发挥着重要作用。国内外对各种寄生动物的触觉感觉器的超微结构进行了报道。我们近年来分别对蝶蛹金小蜂PteromaluspuparumL、野蚕黑卵蜂TelenomustheophilaeWuetChen、烟蚜茧蜂Aphidiusgifuensisashmead、菜蚜茧蜂DiaeretiellarapaeM'intosh等数十种不同科、属的寄生蜂触角进行了扫描电镜观察,研究了触角感觉器的种类、分布、雌雄间差异及其功能。由于触角很小,解剖取样比较困难,各种类型感觉器在触角各节表面分布不同,要观察齐全并统计数量则必须在取样和粘台时考虑到暴露触角的背面、腹面、两侧面以及触角顶端和基部的感觉器,扫描观察时要从各个角度仔细寻找,以发现那些未充分突出表皮或着生于凹陷内的感觉器。本文以蝶蛹金小蜂为例,介绍我们在寄生蜂扫描电镜样品制备中采用的一些方法。材料与方法1吸引蜂蜂的放养自杭州郊区采回被蝶蛹金小蜂寄生的菜粉蝶蛹,装入指形玻管中,在实验室的光照培养箱内培育,出蜂后,将雌雄蜂按1∶2比例转入大玻管中,喂以20%的蜂蜜水,在培养箱中任其取食、交配,2天后让其寄生室内饲养的菜粉蝶蛹,出蜂后的雌、雄蜂用于电镜观察。2角t观察取雌、雄成虫各若干头,在解剖镜下用镊子摘取头部,连同触角一起分侧面和正面用导电胶粘于样品台上,用于观察触角整体着生状态及柄节、梗节基部的刺形感觉器;在解剖镜下用镊子摘取触角,按背面、腹面及两侧面4个观察面分别粘于扫描电镜样品台上,用于观察小环节、索节和棒节表面的感觉器,最好用导电胶带纸粘样(银导电胶粘样因样品太小而易污染表面);触角索节分为多个亚节,表面有丰富的毛形化学感器和板状感器,除了4个观察面外,还需要将亚节截断竖起,从横断面方向观察各种感觉器在亚节上的排布规律;触角顶端的棒节是一膨大分节的结构,其端部有一个密布感觉器的“探索区”,也应4面和竖起观察。要注意所有观察面必须保持干净无污染、无损伤,如果是保存多年的针插标本,表面往往长菌,必须先用乙醇等清洗,但效果不佳。3导电层不连续样品粘台后,在离子溅射仪上镀金,由于触角分成许多节,各节连接处形成了大的缝隙,易造成金属导电层不连续,电镜观察时充电现象较严重,应适当加厚镀层。用真空喷镀仪镀金均匀性较差,不适合做触角样品。4放电防止液、金属粉、复合液、金属粉的制备为解决触角表面金属镀层不连续的问题,可使用一种扫描电镜专用的放电防止液,在触角品粘台后滴加一滴放电防止液,自然干燥后再镀金。也可在观察图像发现有充电现象时,取出样品滴加放电防止液,再上机观察,可有效地防止因导电不良产生的充电效应。5蝶蛹金小蜂核型各性间的东南角和厚壁化学感器样品均在KYKY-1000B型扫描电镜下观察。由于许多感觉器呈毛形,尖端效应显著,电镜加速电压不易过高,选择5~20kV不等;一些感觉器数量少,形状小,有的被掩盖,应从不同的角度仔细观察寻找;感觉器的长度和直径测量时必须确认观察物处在视野平面上,若形成一定的角度会造成数据不准。结果与讨论通过以上方法制备的蝶蛹金小蜂扫描电镜样品,表面细节保持完整,结构清晰,无充电现象,在电镜下得到满意的超微形态图像。触角为膝状,着生于头部颜面的中部,由触角基、柄节、梗节、小环节、索节和棒节组成,触角基与柄节属同一节。雌蜂触角全长1.63mm,触角基呈球形,着生在一臼形触角窝中,柄节长440μm,直径约45μm,梗节长120μm,直径约65μm,柄节和梗节表面有鳞片状纹。小环节2节,每节长20μm,直径约55μm。索节分6个亚节,第1亚节略长,其余各亚节长130μm,直径约83μm。棒节长250μm,分为4个亚节。雄蜂触角比雌蜂略短小,形状相似。在触角表面共观察到7种感觉器,分别是薄壁化学感器,厚壁化学感器,板状感器,短曲触觉毛,纤直触觉毛,锥形乳头状感器和刺形感器。薄壁化学感器呈弯曲细长的毛形,长40~50μm,基部直径2.5μm,端部尖,整体呈弧形前倾,着生角度约30°,密集分布在索节和棒节表面,在雌蜂触角上该感器长50μm,索节每亚节有100根左右,雄蜂触角上的该感器长40μm,索节每亚节有80根左右,在小环节上和梗节端部也分布有一些薄壁化学感器。厚壁化学感器呈挺立前倾的刺形,略弯曲,端部钝圆,长6~10μm,基部直径1.2μm,着生角度约60°,成片分布在雌蜂触角棒节的第3亚节腹面、第4亚节腹面及端部,约有25个,在雄蜂触角棒节上仅分布在第4亚节端部,约有10余个,形成棒节上的一个“探测区”。板状感器呈厚而光滑的板状,前缘朝前突,后缘弧形,长50~60μm,宽3.8μm,高约6μm,在索节和棒节各亚节表面呈纵向分布,每一感器间距约12μm,雌蜂索节上每亚节有20~21个,排列成2~3轮,在雄蜂索节上每亚节13~14个,排列成1~2轮。短曲触觉毛呈纤细毛形,顶端尖并明显弯曲,长约12μm,基部直径0.9μm,着生角度约60°,数量不多,散布在雌蜂触角棒节的第3、第4亚节和雄蜂触角棒节的第4亚节“探测区”,与厚壁化学感器混生在一起。纤直触觉毛呈纤细直立毛形,顶端尖,长约16μm,基部直径约1.6μm,略前倾,着生角度80°,散布在触角的索节和棒节上,索节每亚节约有10根左右。锥形乳头状感器呈锥形乳头状突起,端部钝圆,着生在一个角质凹陷内,长约4.5μm,基部直径1.2μm,着生角度80°,分布在触角索节各亚节的近端部腹面,每亚节有2个,雌、雄均有。刺形感器呈直立的刺形,长2~6.5μm,基部直径1.0μm,成2簇分布在触角基的表面,着生角度90°,每簇约有10余根。蝶蛹金小蜂两性间的触角感觉器在数量和分布上有明显差异。触角索节的长度和直径雌大于雄,因而雌蜂的薄壁化学感器数量比雄蜂多20%~30%;在索节和棒节上的板状感器数量比雄蜂多40%左右;雌蜂棒节端部的“探测区”面积较大,占居第4亚节和第3亚节的腹面,分布了成片的厚壁化学感器和短曲触觉毛,其中厚壁化学感器的数量要比雄蜂多一倍以上;而雄蜂棒节端部的“探测区”面积相对较小,仅占居第4亚节端部,且主要分布短曲触觉毛,厚壁化学感器数量较少。我们在蝶蛹金小蜂触角上观察到的薄壁化学感器是触角上数量最多的一种感觉器,排列规则,具有相当大的表面积,对于外界微量化学气体分子有着很高的感受灵敏度。板状感器也属于化学感受器,具嗅觉功能,其表面具许多微孔,是化学气体分子的通道。厚壁化学感器与短曲触觉毛一起,只分布在触角端部的“探索区”,雌蜂在选择合适的产卵地点时,主要依靠触角端部在蛹表面的敲击,感触蛹内部的情况,因而雌蜂触角“探索区”的感觉器更为发达。锥形乳头状感器在金小蜂科的一些种类上都有发现,根据它着生于索节亚端部,被薄壁化学感器所庇护的情况,可能是一种对温湿度敏感的感受器。纤直触觉