草地螟触角结构感觉器的扫描电镜观察

草地螟触角结构感觉器的扫描电镜观察

接触是昆虫的重要感觉装置，接触中有许多不同类型的感受器。昆虫感受器是特化的表皮部分,为昆虫感受器官的最基本结构单元和昆虫机体感知外部环境、进行化学通讯的信息接收装置。目前,随着应用合成昆虫信息素控制昆虫研究的逐步深入,有关昆虫触角形态学、组织学及超微结构方面的报道日渐增多,特别是对鳞翅目昆虫触角感觉器表面细微机构进行了研究。根据国内外对这些昆虫触角超微形态和电生理方面的研究,证实昆虫触角上的化学感受器是接受外界化学信息的主要结构[3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]。草地螟LoxostegesticticalisL.隶属鳞翅目螟蛾科,是我国东北、华北和西北农牧业地区的重要杂食性害虫之一,可严重危害大豆、甜菜、苜蓿、向日葵等经济作物及牧草,使农牧业生产造成了很大损失。迄今为止,对草地螟触角化学感受器的研究在国内外尚未见报道。因此,为了探明草地螟成虫触角上感受器的种类和分布,作者用扫描电镜对其触角感觉器的外部形态特征进行了详细观察,现将结果报道如下。1材料和方法1.1配方的饲养及饲养草地螟是1999年3月采集于张家口市康保县农田,在室内饲养5代后用于实验。采用灰绿藜饲养幼虫,温度为(22±1)℃,湿度为70%,光照为L16∶D8。取初羽化的雌、雄蛾各15头。1.2扫描电镜观察从基部切断触角,并将表面的鳞片扫去。置于1%锇酸蒸汽固定24h后,进行临界点干燥。放入真空喷涂仪内喷金,日立S-450扫描电镜观察,加速电压为15kV。触角感受器的分类主要是采用Schneider的感觉器形态特征命名法。2草地螟成虫嘴唇上的感受器分布草地螟雌、雄蛾触角均为线状,由柄节、梗节和61～70个鞭节组成,两性间无显著区别。触角长度在7.0～9.0mm之间。每一鞭节的背面都覆盖着2排鳞片,后排鳞片的前缘盖着前排鳞片的基部,每排鳞片有4～5个。触角鞭节的表皮上有连续隆起的网纹,绝大多数感受器着生在触角的腹面和侧面。柄节较长,梗节较粗,并均覆盖有鳞片。通过对草地螟雌、雄蛾成虫触角的全面扫描观察,发现其触角上分布的感受器共有5类,即毛形感器(sensillatrichodea)、刺形感器(sensillacheatica)、腔锥感器(sensillacoeloconica)、锥形感器(sensillabasiconica)、耳形感器(sensillaauricillica),其中,触角上的化学感受器绝大部分分布在触角的鞭节,仅锥形感器生长于梗节和柄节。现分述如下。2.1鞭节的布署分布毛形感器(图版:1)在草地螟雌、雄蛾触角上均为数量最多的感受器,全部分布在鞭节的腹面和侧面。毛形感器较细,顶端钝圆,基部无臼状窝(亦称表皮领,cuticularcollar),基部直径为2.5～3.2μm。长约为30～60μm,匍匐于触角表面,且排列规则。2.2下盘石器的形状刺形感器外形如刺,比毛形感器粗且稍长,顶端钝圆,基部有特化的臼状窝,这是它与毛形感器的明显形态区别。草地螟触角上的刺形感器可分为2个类型即刺形感器Ⅰ和刺性感器Ⅱ:刺形感器Ⅰ较刚直(图版:2),基部有一个臼状窝,臼状窝直径为4.5～5.5μm,基部直径为2.0～2.5μm,长约为35～45μm。在鞭节的端部分布较多(图版:3),一般为4～6根,且雌蛾上此感器数量多于雄蛾。刺形感器Ⅱ(图版:4)并未在其它相关的文献中看到记载,但其从外表看应属于刺形感器。其大多基部刚直挺立,近端部呈弧形,基部有臼状窝,臼状窝直径为7.0～8.5μm,明显宽于Ⅰ型的臼状窝直径(图版:4),感器基部直径1.7～2.0μm,向顶端渐细,一般长为50～60μm。分布在各鞭节的侧面,每节2个。雌雄蛾触角均有此感器,但在雄蛾上通常都被鳞片覆盖而不易发现。2.3表皮凹陷感染中心腔锥感器是一类感觉锥位于表皮凹陷中的感受器,根据外形可以将草地螟的腔锥感器分为两亚类:无缘毛(fringepegs)腔锥感器(图版:5)和具缘毛腔锥感器(图版:6)。无缘毛腔锥感器呈圆锥形,其表皮凹陷,底部中央生有1～2根感觉锥,感觉锥挺直,较长时常微弯曲,均突出于较浅的表皮凹陷之外,表皮凹陷边缘无缘毛或缘刺,基部直径较粗,约为1.5～2.5μm,长约3.5～4.5μm,顶端为一锥尖。此类感器主要分布于各鞭节,柄节和梗节上未见,每节上数目不定。具缘毛腔锥感器形状像一朵菊花,是触角表皮向下凹陷而成的一个浅圆腔,腔的中心有一直立的感觉锥,较长时常微弯曲,一般不突出于凹陷外,圆腔的周围有14～16个花瓣状的缘栓,缘栓呈弓形向中心弯曲,其端部互相交叉在一起。圆腔的直径为12～15μm。腔锥形感器在雄蛾触角上的分布多于雌蛾触角,鞭节的端部明显多于中部及基部,但个体间差异较大,一般在3～20个之间。2.4istes法锥形感器(图版:7)又称Bøhm氏鬃毛(Bøhmbristles),像一根根短刺,呈灰白色,数量较多,在柄节和梗节上大量分布,长12～30μm。由于柄节和梗节密生鳞片,在固定触角时,必须把鳞片去掉,才能找到其上面的锥形感器。2.5最终弯曲表面耳形感器呈禾本科植物心叶状(图版:8),基部表面凹陷,并从基部向前弯曲,几乎于与触角表面平行,长度为25～35μm。其位置比较固定,位于鞭节腹面的两侧,每节2～4个,一般雌蛾上此感器数量多于雄蛾,但并非每个鞭节上均有,许多鞭节往往没有,端节均无此感器。3草地螟视角下的栓锥感器及感受器与国内外已报道的一些鳞翅目昆虫感觉器相比,草地螟触角上的几种感觉器无论在种类还是在形态上均与玉米螟的较为接近,只是刺形感器Ⅱ未在玉米螟触角上见到报道。而玉米螟、棉铃虫、茶尺蠖、大袋蛾等鳞翅目昆虫触角上常见的栓锥感器及鳞形感器在草地螟触角上未曾发现。同时还可看出,雌蛾和雄蛾触角上面的感受器数量又不尽相同,主要表现为雌蛾触角的刺型感器Ⅰ