黑尾叶蝉触角和外感器扫描电镜观察

黑尾叶蝉触角和外感器扫描电镜观察

黑尾叶蝉（u胎儿）是半水生叶期的半叶蝉科，属于半叶跳蚤科。这不仅直接伤害了水稻，而且还传播了许多病毒，如水稻东格鲁球形病毒（rtsv）、水稻矮缩病（rdv）、水稻黄疸病毒（rtyv）、水稻瘤病毒（rgdv）、水稻草毒（ryd）、水稻黄芽病毒（ryd）。据报道,水稻东格鲁病和齿叶矮缩病(Riceraggedstunt)2个水稻病毒病危害损失即占10%,对水稻生产危害巨大。昆虫在寻求配偶、事物或繁殖场所过程中,主要通过嗅觉感觉器、光感受器或化学感觉器来完成。而触角是嗅觉感觉器分布集中的部位,触角上的各种感觉器调节着昆虫行为与化学、物理等各种环境刺激因子的关系,在昆虫的寄主定位、识别、取食、觅偶、交配、繁殖、栖息、防御与迁移等过程中起着极为重要的作用。光感受器主要包括复眼和单眼。复眼是快速获得信息的中心,不但能获得图像信息,而且许多昆虫的复眼还具有色觉功能。昆虫的单眼可以分为两类,即背单眼和侧单眼,是视觉重要的辅助器官,具有感光、时间节律、判断方向等功能。昆虫跗节具有机械和化学感器。极大多数昆虫在取食前均对叶面进行感觉探测,由叶面可积累由叶内渗出的物质,通过昆虫跗节的化学感器,就可以不经咬食即可获得植物所散发的化学信息,进而选择取食或产卵。目前,有关黑尾叶蝉触角复眼、单眼和前足跗节感觉器的研究还未见报道,为此,利用扫描电镜观察黑尾叶蝉的触角复眼、单眼和前足跗节感觉器的类型、数量和分布,以期为进一步探索其行为并利用其行为调节来防治黑尾叶蝉提供理论依据。1材料和方法1.1试验昆虫观察所用黑尾叶蝉成虫采自贵阳市花溪区稻田,黑尾叶蝉体连翅长,雄虫4.4～4.8mm,雌虫5.0～5.5mm(图1)。1.2扫描电镜观察在解剖镜下选取触角完整的黑尾叶蝉雌、雄成虫,用解剖刀小心摘取其触角、复眼、单眼和前足跗节感觉器,将其用导电胶按不同的观察面分别粘于扫描电镜样品台上,经离子溅射仪喷金15min。并于日本日立S-3400型扫描电子显微镜上观察并拍照,进行触角长度测量与化感器的记数,加速电压为10、30kV。2结果与分析2.1梗节着生物量触角刚毛状,由柄节、梗节和鞭节组成,共9节。雌虫触角全长约1.25mm,雄虫触角全长约1.12mm,其中,鞭节最后1节约是触角其余长度的3倍。梗节着生鳞形感器,鞭节的第1、第2和第3节有毛形感器。雌、雄虫的触角感器结构相似(图2)。鳞形感器简单且数量较少,贴于梗节表皮,由底部至端部逐渐尖细,端部有刺状突起。毛状感器有3～4个,位于鞭节的第1、第2和第3节上,以30°～60°的角度匍匐于触角表面,其中,以鞭节第3节上的毛状感器为最长。雌、雄虫间感器结构相似(图3)。2.2结构的观察和观察黑尾叶蝉的复眼由上千个小眼构成,每个小眼表面都呈典型的六边形结构,互相拼合在一起,复眼表面有短而少的感觉毛。雌、雄成虫结构相似(图4)。黑尾叶蝉的单眼属于背单眼,整个头部有2个背单眼,外部观察是2个白色的圆形透明体,位于两个复眼之间,单眼表面着生短小的感觉毛。雌、雄成虫结构相似(图5)。2.3前足量节段的特性黑尾叶蝉前足跗节有2个爪,中垫,爪为骨化结构,中垫上有短小的毛形感器。雌、雄成虫结构相似(图6)。3鳞形感器的功能(1)研究结果表明,黑尾叶蝉触角上共有2种感器,一种为毛形感器,一种为鳞形感器,雌雄虫感器数量和分布相似。毛形感器是昆虫触角上分布最广、数量最多的感器,一般被认为具有感受机械刺激和化学物质的双重功能,也有人认为其具有感受性信息素的作用,是主要的嗅觉感器,其功能受声音、机械、湿度等影响。作为主要的嗅觉感受器,毛形感受器的分布位置大多不被鳞片覆盖,在昆虫飞翔时处于迎风面,而且数量上处于绝对优势,研究获得了类似结果。鳞形感器在鳞翅目昆虫中分别较为普遍,试验过程中在黑尾叶蝉雌雄成虫的触角上发现了鳞形感器的存在。目前,昆虫鳞形感器的功能未见报道,仅仅有人把二化螟触角上某些特殊的单个鳞片划分为鳞形感器,并认为其司机械感受功能,要明确黑尾叶蝉毛形感觉器及鳞形感器的的相关功能,还需要进一步开展单细胞反应(SCR)等电生理方面的研究。(2)研究结果表明,黑尾叶蝉复眼较发达。表面着生少量短小的感觉毛,可能感觉毛属于黑尾叶蝉的机械感受器,与其眼表面的机械压力有关,如灰尘落到复眼表面一起的清洁行为等。黑尾叶蝉的单眼为背单眼,是一种“激发器官”,可以提高复眼所感知的视觉刺激的兴奋水平。电生理研究发现蝗虫背单眼和复眼可以对相同的波长产生反应,但背单眼对光的敏感性比复眼要高好几倍。背单眼还与飞翔有关,在无翅昆虫中很少发现背单眼的存在,Mizunami发现,翅的缺少与背单眼的缺少是相关的,在飞行中,昆虫还可用背单眼观察地平线的变化来保持平衡。黑尾