桔小實(shí)蠅本地寄生蜂長(zhǎng)尾全裂繭蜂雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵器感器的掃描電鏡觀察

章玉蘋，范一霖，鄭 苑，李敦松

(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510640)

長(zhǎng)尾全裂繭蜂Diachasmimorpha longicaudata(Ashmead)，屬膜翅目 Hymenoptera，姬蜂總科Ichneumonidea，繭蜂科Bracoindae，是許多蠅類害蟲(chóng)，比如加勒比海岸實(shí)蠅 Anastrephpa suspense(Loew)、 地 中 海 實(shí) 蠅 Ceratitis capitata(Wiedemann)的重要寄生性天敵 (Wong et al．，1984;Baranowsky et al．， 1993;Lopez et al．，1999)，曾被許多國(guó)家和地區(qū)交互引進(jìn)，取得了很好的控制效果。

寄生蜂是農(nóng)林害蟲(chóng)的重要天敵，在寄生蜂——寄主系統(tǒng)中，寄生蜂必須采取多種機(jī)制使其搜尋、探測(cè)、寄生的行為得以成功。在這一系列的行為中，昆蟲(chóng)的感器起著十分重要的作用。尤其是長(zhǎng)尾全裂繭蜂D．longicaudata的寄主常常都比較隱蔽，觸角一般不易直接接觸寄主，產(chǎn)卵器的感受能力顯得更為重要。目前，國(guó)內(nèi)外有許多學(xué)者對(duì)昆蟲(chóng)觸角、附足上的感覺(jué)器超微結(jié)構(gòu)做過(guò)了研究報(bào)告 (李欣和白素芬，2004;董文霞和張鐘寧，2006;王義平等，2008;白嘉誠(chéng)等，2012)，但對(duì)于寄生蜂產(chǎn)卵器感器的研究還比較少。為了更好的了解長(zhǎng)尾全裂繭蜂D．longicaudata的產(chǎn)卵機(jī)制，本文通過(guò)掃描電鏡觀察研究了該蜂雌雄蜂產(chǎn)卵器感器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分布，為長(zhǎng)尾長(zhǎng)管繭蜂的人工擴(kuò)繁并利用生物防治技術(shù)防治蠅類害蟲(chóng)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲(chóng)源

長(zhǎng)尾全裂繭蜂采自廣州市楊桃公園的楊桃落果中，其寄主為2齡末或3齡初的桔小實(shí)蠅幼蟲(chóng)。采集于室內(nèi)后，置于養(yǎng)蟲(chóng)籠中以蜂蜜水和蒸餾水飼養(yǎng)20代以上。飼養(yǎng)溫度為25℃ (±2℃)，相對(duì)濕度65%(±5%)。

1.2 樣本制備和觀察

取剛羽化的長(zhǎng)尾全裂繭蜂雌成蟲(chóng)10頭，用75%的酒精浸泡24 h，在體視鏡下，用昆蟲(chóng)針將其產(chǎn)卵器從腹部小心挑出，至于超聲波中清洗30 s，除去表面的粘附物，在體視鏡下拍照并測(cè)量整體長(zhǎng)度大小。

依次用75%、85%、95%和100%的乙醇溶液脫水，將干燥好的樣品貼于銅臺(tái)上，真空環(huán)境下干燥噴金。飛利浦XL-30ESEM掃描電子顯微鏡下進(jìn)行觀察、拍照。加速電壓為24 kV。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和圖像處理

使用Image-ProExpress軟件測(cè)量感器大小，Word、Excel對(duì)圖片和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)尾全裂繭蜂產(chǎn)卵器感器的觀察

2.1.1 產(chǎn)卵器的一般形態(tài)

長(zhǎng)尾全裂繭蜂的產(chǎn)卵器由外部的產(chǎn)卵鞘和內(nèi)部的產(chǎn)卵針組成 (圖1)。產(chǎn)卵鞘長(zhǎng)約5．8299 mm，呈絲狀，黑褐色，端部圓鈍，產(chǎn)且端部具有4～6個(gè)倒鉤狀的突起 (圖7)，這些突起組織能夠加大摩擦力，有利于產(chǎn)卵針的固定。產(chǎn)卵針長(zhǎng)約6．4502 mm，比產(chǎn)卵鞘細(xì)長(zhǎng)，黃褐色，端部尖而細(xì)，腹面有大量的橫紋 (圖2)。正常狀態(tài)時(shí)兩片產(chǎn)卵鞘包裹著內(nèi)部的產(chǎn)卵針，產(chǎn)卵時(shí)兩邊的產(chǎn)卵鞘彎曲留在寄主體外，產(chǎn)卵針則插入寄主體內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)卵。

2.1.2 產(chǎn)卵器感器的種類

2．1．2．1 B?hm 鬃毛 (b?hm bristle，BB)

B?hm鬃毛成簇著生于長(zhǎng)尾全裂繭蜂產(chǎn)卵鞘的基部的外側(cè)，端部也有少量的分布。在產(chǎn)卵針的基部呈有規(guī)律的成簇分布，約20μm左右著生一簇。長(zhǎng)短不等，3．79～23．21μm，不具基窩，直接著生于產(chǎn)卵器表面 (圖3、4)。

2．1．2．2 毛形感器 (sensilla trichoidea，ST)

毛形感器是長(zhǎng)尾全裂繭蜂產(chǎn)卵器上分布最廣的感器，在產(chǎn)卵鞘和產(chǎn)卵針上均有分布，產(chǎn)卵鞘的基部分布較多，產(chǎn)卵針的基部則沒(méi)有分布，至端部則分布逐漸增多。

按形狀、大小可將該感器分為兩種類型:毛形Ⅰ:沿產(chǎn)卵器方向著生，與產(chǎn)卵針或產(chǎn)卵鞘約呈30°，著生在突起的基窩內(nèi)，自基部向端部逐漸變細(xì)變尖，表面具縱紋。長(zhǎng)約43．65～117．91μm，基部直徑3．36～4．52 μm(圖5)。

毛形Ⅱ:同毛形感器Ⅰ相似，毛形感器Ⅱ同樣沿產(chǎn)卵器的方向著生，緊挨毛形感器Ⅰ的根部。大部分的毛形感器Ⅰ旁邊都會(huì)著生毛形感器Ⅱ，但比毛形感器Ⅰ短小很多，類似毛形感器Ⅰ的附屬物。長(zhǎng)約1．49～2．23 μm，基部直徑0．17～0．59 μm(圖6)。

2．1．2．3 鐘形感器 (sensilla campaniformia，SCa)

鐘形感器在產(chǎn)卵鞘的末端有較多分布，其他部位并未發(fā)現(xiàn)此種感器。按照形狀大小可以將其分為兩種類型:鐘形感器Ⅰ:在產(chǎn)卵鞘的末端，與倒鉤狀組織呈并列分布，排成一列，每?jī)蓚€(gè)相隔大約10μm。略凹陷于表皮，呈圓形，邊緣光滑，中間部分稍稍凸出，直徑約6．16～9．34μm(圖7)。

鐘形感器Ⅱ:形狀和鐘形感器Ⅰ相似，均為外圈圓形的凹陷組織，中心部分有凸出。但是凸出的部分比鐘形感器Ⅰ尖，直徑也小很多，約0．71～0．98 μm(圖 8)。此種感器分布于產(chǎn)卵鞘的末端，呈不規(guī)則分布。

2．1．2．4 表皮刺 (Cuticular spines，Cus)

分布于產(chǎn)卵鞘的空腔中，尤其在靠近產(chǎn)卵鞘邊緣的位置分布比較多，沿產(chǎn)卵器方向著生，自基部向端部逐漸變細(xì)，長(zhǎng)約10．25～19．89μm(圖9)。表皮刺柔軟扁平狀，可以起到緩沖外界壓力，保護(hù)產(chǎn)卵針的作用。

2．1．2．5 分泌毛孔 (smell pore，S．POR)

分泌毛孔分布于產(chǎn)卵鞘的中后部，呈不規(guī)則的大量分布，為凹陷下的小圓孔。直徑約0．34～0．44 μm(圖10)。

圖1-10 長(zhǎng)尾全裂繭蜂產(chǎn)卵器形態(tài)以及感受器形態(tài)和分布Fig．1-10 The morphology of ovipositor and the and distribution of different types of sensilla on the ovipositor of D．longicaudata

3 結(jié)論與討論

長(zhǎng)尾全裂繭蜂的產(chǎn)卵器由產(chǎn)卵鞘和產(chǎn)卵針兩部分構(gòu)成，在產(chǎn)卵鞘的端部分布有4～6個(gè)倒鉤狀的組織，這些組織有利于穿透寄主的表皮并在產(chǎn)卵時(shí)固定產(chǎn)卵器，防止滑落 (Hawke et al．，1973)。在產(chǎn)卵針表面分布著大量的橫紋，這些結(jié)構(gòu)的作用和倒鉤狀組織相似，能夠幫助長(zhǎng)尾全裂繭蜂的刺探、產(chǎn)卵行為成功進(jìn)行。與其他種類的寄生蜂相比，該蜂的產(chǎn)卵器較長(zhǎng)，約6 mm，半閉彎尾姬蜂Diadegma semiclausum的產(chǎn)卵器長(zhǎng)約1．5 mm，菜蛾盤絨繭蜂Cotesia plutella的產(chǎn)卵器長(zhǎng)約0．5 mm(王世貴和蔣蕓蕓，2007)，豌豆?jié)撓壖》銬iglyphus isaea的產(chǎn)卵器長(zhǎng)0．46 mm(鄒德玉，2008)。這可能是因?yàn)殚L(zhǎng)尾全裂繭蜂的寄主多具有隱蔽性，在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，使得該蜂的產(chǎn)卵器較其他種類的寄生蜂長(zhǎng)。

寄生蜂產(chǎn)卵器上分布著許多感受器，如毛形感器、鐘形感器、腔形感器、腔錐形感器等(Brown and Anderson，1998)，不同種類的寄生蜂，產(chǎn)卵器上的感覺(jué)器的類型和分布都不相同。有些文獻(xiàn)中報(bào)道的栓錐感器、腔錐感器、刺形感器(鄒德玉等，2008;王爭(zhēng)艷和莫建初，2010)在該蜂產(chǎn)卵器上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。B?hm鬃毛大多在昆蟲(chóng)的產(chǎn)卵器上都有描述，一般著生于產(chǎn)卵器的基部。這和B?hm鬃毛在昆蟲(chóng)觸角上的分布位置相似，均比較隱蔽。國(guó)外許多文章將這類感器歸為刺形感器(Schneider，1964)，也有文章將其單獨(dú)列為一類(席玉強(qiáng)等，2010)。

毛形感器在昆蟲(chóng)觸角上分布較為廣泛，在大多數(shù)種類的昆蟲(chóng)觸角感器中均有報(bào)道 (林克劍等，2007;顧丁等，2009;辛星等，2010)，在產(chǎn)卵器上也有分布。長(zhǎng)尾全裂繭蜂的毛形感器Ⅰ和已有文獻(xiàn)中報(bào)道的毛形感器形態(tài)相似。一些學(xué)者認(rèn)為毛形感器具有感受機(jī)械刺激的功能 (杜蘭芝，1989)，也是感受性信息素的主要感器 (吳才宏，1993)。當(dāng)長(zhǎng)尾全裂繭蜂進(jìn)行產(chǎn)卵行為時(shí)，位于端部的毛形感器Ⅰ最先接觸產(chǎn)卵基質(zhì)，因此，毛形感器Ⅰ可能具有探測(cè)產(chǎn)卵環(huán)境的功能，決定昆蟲(chóng)是否進(jìn)行產(chǎn)卵行為，進(jìn)而保護(hù)昆蟲(chóng)的產(chǎn)卵器免受不必要的損傷。在毛形感器Ⅰ的末端幾乎都著生有毛形感器Ⅱ，毛形感器Ⅱ未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。這種感器是毛形感器Ⅰ的附屬物，還是有獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和功能，目前尚不清楚。

鐘形感覺(jué)器在其他種類的寄生蜂產(chǎn)卵器上也有發(fā)現(xiàn)，基本形狀為圓形或卵圓形的凹環(huán)，中間部分有凸起。菜蛾盤絨繭蜂的凸起部分較狹長(zhǎng)，半閉彎尾姬蜂和該蜂一樣，凸起部分呈圓形 (王世貴和蔣蕓蕓，2007)。一般認(rèn)為鐘形感器是一種化學(xué)感器，有助于寄生蜂搜尋合適的產(chǎn)卵位點(diǎn)(Wiberg-Larsen，1995)，因此鐘形感器可能在長(zhǎng)尾全裂繭蜂搜尋寄主植物以及寄主的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

表皮刺在某些文獻(xiàn)中也被稱作產(chǎn)卵器內(nèi)片(valvilli)(Oeser，1961)，在其他種類的昆蟲(chóng)產(chǎn)卵器上也有發(fā)現(xiàn) (Ralec and Wajnberg，1990)。一些報(bào)道指出這種表皮刺能夠輔助加緊卵，使卵沿著產(chǎn)卵管腔做單項(xiàng)的移動(dòng)，從而達(dá)到產(chǎn)卵管的末端(Austin and Browning，1981;Brown and Anderson，1998)。長(zhǎng)尾全裂繭蜂在產(chǎn)卵時(shí)，將產(chǎn)卵針刺入寄主體內(nèi)，而產(chǎn)卵鞘彎曲停留在產(chǎn)卵基質(zhì)表面，因此推測(cè)這些表皮刺也具有保護(hù)產(chǎn)卵針的作用。在產(chǎn)卵器末端的分泌毛孔一般被認(rèn)為是一種化學(xué)感受器，能夠分泌某些物質(zhì)，在產(chǎn)卵鞘之間起到潤(rùn)滑的作用 (Talbot，1964;Spradbery，1970)。

根據(jù)已有的報(bào)道，有些種類的寄生蜂不在已死的寄主上產(chǎn)卵，這可能是因?yàn)樗劳龅募闹黧w液不流動(dòng)，或是因?yàn)樗劳黾闹黧w壁在寄生蜂產(chǎn)卵時(shí)縱肌不收縮，產(chǎn)卵器感受不到體液流動(dòng)或擠壓，從而不進(jìn)行產(chǎn)卵行為 (Cheah and Coaker，1992)。某些單寄生種類的寄生蜂，能夠識(shí)別已經(jīng)寄生的和未被寄生的寄主，從而保證后代能夠在未被寄生的寄主上存活 (Vinson and Iwantsch，1980)，這些能力也是通過(guò)產(chǎn)卵器上的感器獲得的。但這些探測(cè)是哪些感器決定的，目前尚未有報(bào)道。本文中僅觀察了感器的外部形態(tài)，對(duì)長(zhǎng)尾全裂繭蜂產(chǎn)卵器感器的內(nèi)部構(gòu)造以及具體的功能，還需要通過(guò)透射電鏡以及單細(xì)胞電位記錄，進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

致謝:在本項(xiàng)目的研究過(guò)程中，得到了華南農(nóng)業(yè)大學(xué)測(cè)試中心陳新芳老師的相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)，在此表示感謝!

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