斜纹夜蛾感受器超微形态结构研究

斜纹夜蛾感受器超微形态结构研究

昆虫的角、节和产卵器上有几种类型的感受器。它们是昆虫接受外部环境中几种物理和化学信息的主要器官，在寻找食物、寻找和产卵方面发挥着重要的调节作用。近年来，对该领域的研究引起了国内外的关注。传感器的类型、数量和分布因昆虫种类而异。其中，角传感器种类丰富，研究众多。它是昆虫身体感知外部环境、进行化学通信的信息接收装置。主要功能包括感知、感知、感知、听力、感知、湿度和温度的功能。昆虫喜欢选择食物、饲料、寻找食物、避免危险，以及选择不同的世代栖息地等。昆虫和行动的关系研究对于深入理解昆虫的化学感受系统，解释各种昆虫的生态习惯，对于寻找昆虫防治的新方法提供了重要依据。斜纹夜蛾属于鳞翅目夜蛾科,国内外分布范围广,食性杂,是农作物的主要害虫之一,间歇性暴发,年发生世代数多,发生量大.目前对夜蛾科昆虫感受环境信息的相关研究报道渐多,如甜菜夜蛾、烟实夜蛾感受器的结构、化学物质对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的生物习性影响、斜纹夜蛾触角普通气味结合蛋白和烟实夜蛾触角化学感受蛋白的克隆等,但国内外尚未见斜纹夜蛾感受器形态结构研究的报道.本文以扫描电镜系统研究了斜纹夜蛾成虫触角、跗节和产卵器感受器的超微形态特征,为深入研究斜纹夜蛾的行为生态学,探索其防控新措施提供参考.1材料和方法1.1主要设备FEI-XL30环境扫描电子显微镜:飞利浦公司生产,点分辨率2.5nm,加速电压1～30kV,高分辨率二次电子检测器.1.2rafabr.斜纹夜蛾(SpodopteralituraFabr.),鳞翅目夜蛾科,中山大学(广州)生命科学院昆虫研究所常年饲养提供,取羽化后24～48h成虫供试.1.3主要研究方法1.3.1成虫的清洗、挤出产卵器取新羽化的雌蛾和雄蛾,在解剖镜下依次按下述步骤小心操作,制备拟观察器官样本.①剪下头部,用镊子与解剖刀将触角与头部分离,将触角在70%乙醇中清洗干净,取出凉干备用.②用镊子与解剖刀切下前足、中足、后足的跗节,将跗节在70%乙醇中清洗干净,取出凉干备用.③用眼科剪刀剪下雌虫腹部末段,小心挤出产卵器,将产卵器在70%乙醇中清洗干净,取出风干备用.1.3.2扫描电子显微镜观察将干燥的样品用导电银胶粘在样本台上,放入真空喷涂仪内喷金镀膜后,直接用FEI-XL30扫描电子显微镜依次观察雌蛾和雄蛾的触角、跗节和雌蛾产卵器,拍照留底.2结果与分析2.1毛形感受器形状斜纹夜蛾触角呈丝状,长度为9～13mm,由柄节、梗节和鞭节组成,其中鞭节由40个亚节组成,个体间略有差异.感受器主要分布在触角的背面、腹面和外侧面.内侧面一般覆盖有鳞片(图1),鳞片层层相叠.触角各亚节上有以下5类感受器:2.1.1毛形感受器(Sensillumtrichodeum)毛形感受器是斜纹夜蛾触角上数量最多、分布最广的感受器,多呈40～70°角生长,尖端弯曲,有些呈弧形,有些呈钩形,主要分为长短2种类型.长毛形感受器基部直径约为2.5μm,顶端渐细,长约30～40μm;短毛形感受器,基部直径约为2μm,长约15～25μm,梗节和鞭节上均有分布,以鞭节上最多(图2).2.1.2刺形感受器(Sensillumchaeticum)刺形感受器在触角上呈50～60°角生长,刚直如刺,基部有一向上突起的臼状窝,分布于触角各鞭节中部,包括长短2种类型.长刺形感受器长约30～40μm,基部直径约5μm,明显粗于其它感受器,在触角表面比其它感受器要高出许多;短刺形感受器长约20～30μm,基部直径约为4.5μm(图3).2.1.3腔锥感受器(Sensillumcoeloconicum)腔锥感受器形如菊花,由触角表皮向下凹陷而形成1个浅圆腔,中心有感觉锥,圆腔直径约5～10μm,腔四周着生约14根缘毛,缘毛端相互交叉在一起,仅分布于鞭节,数量较少(图4).2.1.4锥形感受器(Sensillumbasiconicum)锥形感受器一般散生于触角,明显比毛形感受器长度短且数量少,端部比毛形感受器粗,分布于各鞭节.雌蛾和雄蛾锥形感受器形状、大小和长短明显不同.雌蛾锥形感受器长约8～10μm,基部直径约为2μm;雄蛾锥形感受器长约10～15μm,基部直径约4～5μm,顶端有一小锥(图5,6).2.1.5耳形感受器(Ear-shapedsensillum)耳形感受器主要分布于各鞭节的背腹面,靠近内侧鳞片着生处,其外形类似禾本科植物外卷叶片,基部着生在一臼状窝内(图7).2.2体结构的网络结构模拟斜纹夜蛾前跗节有1对爪和类似爪垫的结构,周围有感受器分布(图8).成虫足跗节多被鳞片所覆盖(图9),仅第5跗节腹面末端和前跗节附近有感受器分布.从电镜图片上看,雄、雌成虫都有毛形(Sensillumtrichodeum)和刺形(Sensillumchaeticum)2类感受器.毛形感受器分布在爪的附近,中央部位多为刺形感受器.从前足、中足、后足跗节感受器分布看,中足和后足跗节感受器数量相对较少,雌、雄成虫在感受器形态和数量上没有显著差异(图8,9,10).2.2.1形感受器生长特点足跗节毛形感受器与触角毛形感受器形状不同.足跗节毛形感受器,分布在第5跗节末端腹面和爪,基部扁平,多数呈20～30°角生长,长约5～25μm,基部直径约为2.5μm,顶端渐细(图11,12).2.2.2无槽刺形感受器跗节上的刺形感受器分为3种类型.具槽刺形感受器:分布于第5跗节末端侧面,呈40～60°角生长,明显比其它刺形感受器长且粗.无槽刺形感受器:刚直如刺,基部有一向上突起的臼状窝,分布于第5跗节末端腹面,呈70～90°角生长.无槽刺形感受器有长形和短形2类:长刺形感受器长约50～60μm,基部直径约5～10μm,短刺形感受器长约30～40μm,基部直径约为4.5μm(图13,14).2.3气调保鲜li雌成虫产卵器上只有长、短2类毛形感受器(Sensillumtrichodeum).长毛形感受器,长约400μm,基部直径约为15～20μm,大多呈50～60°角生长,顶端渐细;短毛形感受器,长约100μm,基部直径约为10μm(图15).3斜纹夜蝶和产卵器感受器的形态观察昆虫触角表面密布各类感受器,按形态可分为毛形、刺形、锥形、腔形、坛形、钟形、板形、鳞形、栓锥形、耳形等.本文研究表明,斜纹夜蛾触角感受器种类和形态结构与甜菜夜蛾、烟实夜蛾、烟草天蛾、棉铃虫等多种鳞翅目昆虫触角感受器有一定的相似性,共有毛形、锥形、刺形、耳形和腔锥感受器等5种感受器,而且雌、雄蛾的锥形感受器形状明显不同.鳞翅目昆虫触角毛形感受器与感受性外激素有关,而锥形感受器主要是对外界普通气味(如植物气味、天敌发出的气味等)刺激起感受作用.本文通过对斜纹夜蛾跗节和产卵器感受器的超微形态观察,发现雌、雄成虫跗节感