桉樹枝癭姬小蜂雄蟲感器超微結(jié)構(gòu)觀察

李莉玲，劉怡，盧進(jìn)，溫秀軍，李奕震

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，林木健康診斷和保護(hù)技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510642)

桉樹枝癭姬小蜂Leptocybe invasa Fisher＆La Salle屬膜翅目Hymenoptera姬小蜂科Eulophidae，于2000年在以色列首次發(fā)現(xiàn)，并快速蔓延到非洲、印度和東南亞各國［1］，是危險(xiǎn)的桉樹害蟲。在我國，該蜂于2007年首次在廣西發(fā)現(xiàn)，并迅速擴(kuò)散到南方諸省［2］。桉樹枝癭姬小蜂為寡食性昆蟲，危害巨赤桉Eucalyptus grandis×E．camaldulensis、赤桉E．camaldulensis、巨桉E．grandis、尾細(xì)桉E．urophylla×E．tereticornisi、尾葉桉E．urophylla等多種桉樹品種(系)和無性系，在寄主的嫩枝、嫩莖、葉柄及葉脈上產(chǎn)卵，形成蟲癭，導(dǎo)致植株枝葉變形、矮化、呈叢枝狀，嚴(yán)重影響桉樹生長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致植株死亡［3-5］。目前，僅在中國、印度發(fā)現(xiàn)了桉樹枝癭姬小蜂雄蟲，并且在中國雄蟲所占種群比例明顯大于其他國家［6］。筆者對(duì)桉樹枝癭姬小蜂雄成蟲觸角、口器、足、腹部和復(fù)眼末端的超微感器進(jìn)行電鏡掃描，并比較了雌、雄蜂超微感器結(jié)構(gòu)和分布的差異，為桉樹枝癭姬小蜂的化學(xué)生態(tài)學(xué)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源桉樹枝癭姬小蜂雄成蟲采自廣州市華南農(nóng)業(yè)大學(xué)躍進(jìn)北育苗基地，寄主為巨赤桉201-2。將套于巨赤桉上的尼龍袋收回后，從中挑出桉樹枝癭姬小蜂，并依據(jù)吳耀軍 等鑒定方法［7］篩選出6頭雄成蟲進(jìn)行電鏡觀察。

1.2 觀察方法將雄成蟲浸于2．5%戊二醛溶液中，用注射器抽真空至蟲體完全浸于溶液中;將蟲體小心轉(zhuǎn)移至另一干凈小離心管，加入1 mL磷酸緩沖液(pH=7．4)并用超聲波振動(dòng)洗滌10 min，除去肉眼不可見的細(xì)小污物;將管中的磷酸緩沖液替換成1 mL戊二醛溶液，繼續(xù)超聲波振動(dòng)洗滌5 min;最后將再次經(jīng)過戊二醛溶液固定后的蟲體置于室溫下自然干燥。用導(dǎo)電膠按照不同的觀察面將蟲體分別粘于掃描電鏡樣品臺(tái)上，置于E-1010型鍍膜儀(HITACHI Co．，Ltd)下噴金50 s，用S-4800型掃描電鏡(HITACHI Co．，Ltd)觀察雄成蟲觸角、口器、足、腹部，并拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 觸角的一般形態(tài)特征桉樹枝癭姬小蜂雄成蟲觸角膝狀，著生于頭部顏面中部臼形的觸角窩內(nèi)，由支角突、柄節(jié)、梗節(jié)、環(huán)狀節(jié)、索節(jié)和棒節(jié)組成。柄節(jié)1節(jié)，長(zhǎng)為最窄處的5．5倍;梗節(jié)1節(jié)，長(zhǎng)為寬的1．7倍;環(huán)狀節(jié)2節(jié)，環(huán)形，第1節(jié)稍大;索節(jié)4節(jié)，第1索節(jié)長(zhǎng)是寬的1．4倍，第2，4索節(jié)長(zhǎng)是寬的1．2倍，第3索節(jié)長(zhǎng)寬近等;棒節(jié)3節(jié)，長(zhǎng)分別是寬的1．3，0．9，0．9倍，分節(jié)不明顯。

2.2 感器種類、形態(tài)結(jié)構(gòu)和分布

2.2.1 觸角感器 共8種。1)B?hm氏鬃毛(B?hm bristles，B?hm)。散生在觸角支角突基部背面。B?hmⅠ外形似短刺，直立于表面，具基窩，基部直徑約1μm，長(zhǎng)5～6μm。B?hmⅡ感器基窩基部直徑約1μm，長(zhǎng)2～4μm，基部1/2明顯較粗，扁圓形，端部1/2較細(xì)，末端鈍圓，有些端部彎曲(圖1a)。2)毛形感器(trichoid sensillum，Tri)。分為2種，TriⅠ著生在觸角柄節(jié)和梗節(jié)，具基窩，直立于觸角表面，表皮光滑，基部直徑約0．9μm，長(zhǎng)約15μm，數(shù)量較少，有些呈“S”形彎曲;TriⅡ分布于索節(jié)、棒節(jié)各亞節(jié)，基窩不明顯，與觸角呈銳角甚或緊貼表皮，指向觸角端部，由基部向端部逐漸變細(xì)，長(zhǎng)于各亞節(jié)，基部直徑2～3μm，長(zhǎng)約48μm，TriⅡ明顯長(zhǎng)于TriⅠ(圖1b)。3)刺形感器(chaeticum sensilla，Cha)。只分布于觸角棒節(jié)第3亞節(jié)上，外形如刺，指向觸角端部，有臼狀窩，基部直徑約0．9μm，長(zhǎng)約5μm，只在觸角端部有1根(圖1c)。4)錐形感器(basiconca sensilla，Bas)。分布于觸角索節(jié)上，呈長(zhǎng)錐狀，細(xì)長(zhǎng)，頂端尖，有明顯縱向條紋，基部直徑1～2μm，長(zhǎng)17～20μm，數(shù)量偏少(圖1d)。5)耳形感器(auriform sensilla，Aur)。著生在觸角棒節(jié)第2亞節(jié)上，緊貼觸角壁，酷似耳狀，表皮厚，寬1～2μm(圖1e)。6)板形感器(placoid sensilla，Pla)。著生在觸角棒節(jié)，具板狀外壁，呈脊?fàn)盥∑?，明顯高于觸角表面，端部類似耳形凹陷，感器端部指向觸角端部，寬約2μm，長(zhǎng)約26μm，與耳形感器有明顯區(qū)別(圖1f)。7)帶狀感器(zonated sensilla，Zon)。著生在觸角棒節(jié)，狹長(zhǎng)呈帶狀，末端有類似耳形凹陷，沿觸角端部匍匐于觸角表面，寬約3μm，長(zhǎng)約30μm，感器近等寬，不似板形感器縱向有明顯的寬窄變化(圖1g)。8)乳形感器(mammilliformia sensilla，Mam)。平均分布于索節(jié)各亞節(jié)端部，每節(jié)1個(gè)，并在觸角棒節(jié)上有零星分布，呈乳頭狀突起，基部位于圓形凹陷內(nèi)，直徑2～3μm，長(zhǎng)約4μm，端部鈍圓，約為總長(zhǎng)的1/3(圖1h)。

2.2.2 口器感器 共3種。1)B?hmⅡ。分布于雄成蟲上顎。與觸角上的B?hmⅡ相似，基部直徑約2μm，長(zhǎng)約4μm，末端均有些彎曲(圖1i)。2)TriⅣ。與觸角、足上的Tri存在明顯差異，著生于上顎，末端彎曲向內(nèi)，與上顎表面近平行，基部直徑約2μm，長(zhǎng)24～27μm，左右上顎各3根(圖1i)。3)Cha。分布于上顎、下顎、下唇內(nèi)側(cè)及下顎須，呈挺立前傾的刺形，基部粗，頂端尖細(xì)，直立或彎曲，長(zhǎng)約10μm，數(shù)量較多(圖1i)。

2.2.3 足感器 共4種。1)B?hmⅠ。與觸角上的B?hmⅠ相似，基部直徑1～2μm，長(zhǎng)1～3μm，僅在前足脛節(jié)發(fā)現(xiàn)一短一長(zhǎng)2根(圖1k)。2)TriⅢ。區(qū)別于其他幾種毛形感器，TriⅢ具基窩，其末端1/10或僅末端一點(diǎn)呈90°彎曲，末端指向足外側(cè)，基部直徑約0．8μm，長(zhǎng)約14μm，分布于腿節(jié)等，數(shù)量較其他幾類毛形感器少(圖1j)。3)Cha。呈挺立前傾的刺形，頂端尖細(xì)，基部直徑約為1μm，長(zhǎng)約1．2μm，與足相連，刺身與足呈銳角，前、中、后足均能發(fā)現(xiàn)此種感器，數(shù)量多(圖1j)。4)Bas。呈細(xì)長(zhǎng)錐狀，頂端尖，與足表面銳角向外直立，基部直徑1～2μm，長(zhǎng)17～20μm，在前中后足各節(jié)上零散分布，數(shù)量少(圖1j，1k)雄成蟲足上除以上4種感器外，還在前足脛節(jié)、跗節(jié)等處覆蓋有觸角清潔器(圖1j)。

圖1 桉樹枝癭姬小蜂雄成蟲感器

2.2.4 腹部感器 共3種。1)B?hmⅡ。與觸角上的B?hmⅡ相似，有基窩，基部直徑約1μm，長(zhǎng)約5μm，僅在腹部腹面末端觀察到對(duì)稱的2根(圖1l)。2)TriⅠ。細(xì)長(zhǎng)毛形，與觸角TriⅠ相似，基部直徑1～2μm，長(zhǎng)21～52μm，端部直立或彎曲，主要分布于雄蟲交配器上，數(shù)量較多(圖1l)。3)Cha。沿蟲體腹部末端匍匐的直立或略彎曲的刺形，頂端尖細(xì)，基部直徑1～2μm，長(zhǎng)9～12μm，多位于腹部末端前半部分，數(shù)量較少(圖1l)。

2.2.5 復(fù)眼感器 只有錐形1種，著生于一臼狀窩內(nèi)，基部直徑約1μm，長(zhǎng)3～5μm，呈細(xì)長(zhǎng)錐狀，頂端鈍，主要在復(fù)眼小眼的間隙，數(shù)量不多。

3 討論

與桉樹枝癭姬小蜂雌成蟲感器相比［8］，雄成蟲觸角上的感器種類更多，共有8種，分布也不盡相同。雄成蟲觸角上的乳形感器類似于雌成蟲的鐘形感器(campaniform sensilla，Cam)，但只在索節(jié)每亞節(jié)分布1根，此種感覺器具有多種嗅覺功能，對(duì)信息素等特殊化學(xué)物質(zhì)具有選擇性［9］，也可能還具有對(duì)溫濕度、紅外輻射和味覺等的感覺功能［10］;雄成蟲觸角上位于棒節(jié)的板形感器與雌成蟲的也有很大區(qū)別，數(shù)量極少，此種感器是寄生性昆蟲進(jìn)行寄主棲境遠(yuǎn)距離化學(xué)定位的重要感覺器［11］;雄成蟲觸角上的毛形感器明顯多于雌成蟲，有助于雄成蟲更好地感受信息化合物，提高對(duì)外界微量化學(xué)氣體分子的感受靈敏度［12］;而刺形感器在雄成蟲觸角上的分布則明顯少于雌成蟲，在一定程度上削弱了雄成蟲對(duì)機(jī)械振動(dòng)、行為環(huán)境、求偶微環(huán)境和適宜場(chǎng)所選擇的功能［13］;雄成蟲觸角上還有雌成蟲沒有的錐形感器、耳形感器和帶形感器，錐形感器在昆蟲取食、交配和產(chǎn)卵過程中起重要作用［12］;桉樹枝癭姬小蜂雄成蟲的耳形感器、帶形感器與刺桐姬小蜂Quadrastichus erythrinae的同類感器存在差異［13］，桉樹枝癭姬小蜂雄成蟲的耳形感器明顯偏短，且是沿觸角壁外延形成，帶形感器則偏厚，貼于觸角壁，這2種感器更類似于碧蛾蠟蟬Geisha distinctissima的［14］感器。

桉樹枝癭姬小蜂雄成蟲口器上分布的感器有3種，比雌成蟲多了B?hm氏鬃毛Ⅱ，此種感器是1種感受重力的機(jī)械受器［15］，比該蜂觸角上的此種感器略粗，在口器上存在的具體功能還不明確。雄成蟲足上的感器有4種，具有雌成蟲沒有的B?hm氏鬃毛Ⅰ，雄成蟲足上毛形感器、刺形感器和錐形感器均比該蜂雄成蟲觸角上和雌成蟲的細(xì)小;雄成蟲腹部除具有與雌成蟲相同的毛形感器和刺形感器，還有雌成蟲沒有的B?hm氏鬃毛Ⅱ，此種感器只在雄成蟲腹部末端前部分具有對(duì)稱的2根，比觸角和口器上的略長(zhǎng);由于沒有將蟲體背面位置朝上擺放，不能確定雄成蟲是否具有與雌成蟲相同的腔形感器。

與雌成蟲相比，該蜂雄成蟲觸角、口器、足、腹部和復(fù)眼上的毛形感器、錐形感器、B?hm氏鬃毛數(shù)量偏多，板形感器數(shù)量較少，另還有雌成蟲不具有的帶形感器、耳形感器和乳形感器，這些感器能幫助雄成蟲更好地定位寄主植物，在一定程度上彌補(bǔ)板形感器等數(shù)量偏少感器對(duì)寄主的定位功能。B?hm氏鬃毛在桉樹枝癭姬小蜂雌成蟲、白蠟吉丁嚙小蜂Tetrastichus planipennisi［10］、刺桐姬小蜂［13］、密點(diǎn)曲姬蜂Scambus punctatus［16］、友恩蚜小蜂Encarsia amicula［17］等小蜂科昆蟲的口器、足和腹部都未有發(fā)現(xiàn)，這種感器可能使桉樹枝癭姬小蜂雄成蟲更易于生存，更好地適應(yīng)棲境。另外，雄成蟲的毛形感器數(shù)量明顯比雌成蟲多，此種感器對(duì)于信息素等特殊微量化學(xué)氣體分子有高靈敏度，可能在雄成蟲尋找雌成蟲的過程中具有重要作用，中國華南地區(qū)的桉樹枝癭姬小蜂種群中，雄成蟲所占比例明顯大于印度、土耳其等國家［18］，這對(duì)于目前認(rèn)為是以孤雌生殖為主的桉樹枝癭姬小蜂具有何種意義，以及對(duì)其種群分化和進(jìn)化有何種影響還需進(jìn)一步研究。

［1］ Sangtongpraow B，Charernsom K，Siripatanadilok S．Longevity，fecundity and development time of eucalyptus gall wasp，Leptocybe invasa Fisher＆La Salle(Hymenoptera:Eulophidae)in Kanchanaburi province，Thailand［J］．Thai Journal of Agricultural Science，2011，44(3):155-163．

［2］ 常潤(rùn)磊，周旭東．我國桉樹枝癭姬小蜂研究現(xiàn)狀［J］．桉樹科技，2010，27(1):75-78．

［3］ Mendel Z，Protasov A，F(xiàn)isher N，et al．Taxonomy and biology of Leptocybe invasa gen．＆sp．n．(Hymenoptera:Eulophidae)，an invasive gall inducer on eucalyptus［J］．Australian Journal of Entomology，2004，43:101-113．

［4］ Gudrun Dittrich-Sch?rder，Michael J Wingfield，Brett P Hurley，et al．Diversity in Eucalyptus susceptibility to the gall-forming wasp Leptocybe invasa［J］．Agricultural and Forest Entomology，2012，14:419-427．

［5］ 張華峰，陳順立，康文通，等．桉樹枝癭姬小蜂對(duì)不同桉樹品系及顏色的選擇［J］．浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，30(6):904-909．

［6］ 陳華燕，姚婕敏，許再福．桉樹枝癭姬小蜂雄蟲在中國的首次發(fā)現(xiàn)［J］．環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào)，2009，31(3):285-287．

［7］ 吳耀軍，奚福生，羅基同，等．桉樹枝癭姬小蜂生物學(xué)特性及控制技術(shù)［J］．廣西植保，2009，22(2):5-8．

［8］ 黃蓬英，徐梅，林玲玲，等．桉樹枝癭姬小蜂成蟲感器超微結(jié)構(gòu)［J］．昆蟲知識(shí)，2010，47(4):752-758．

［9］ C?nsoli F L，Kitajima E W，Postaliparra J R．Sensilla on the antenna and ovipositor of the parasitic wasps Trichogramma galloi Zucchi and T．pretiosum Riley(Hymenoptera:Trichogrammatidae)［J］．Microscopy Research and Technique，1999，45(4/5):313-324．

［10］ 高宇，王志英，趙紅盈，等．白蠟吉丁嚙小蜂觸角感覺器的掃描電鏡觀察［J］．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，46(9):1956-1964．

［11］ 王樹香，李繼泉，黃大莊，等．兩種桑天牛卵寄生蜂觸角感器超微結(jié)構(gòu)的比較［J］．蠶業(yè)科學(xué)，2007，33(3):367-373．

［12］ 李宗波，楊培，楊大榮．鈍葉榕三種進(jìn)果榕小蜂雌性觸角的結(jié)構(gòu)、感器及其適生意義［J］．環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào)，2013，35(1):217-225．

［13］ 張振飛，梁瓊超，吳偉堅(jiān)，等．刺桐姬小蜂成蟲感器超微結(jié)構(gòu)的研究［J］．華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，28(2):52-55．

［14］ 于瑋臺(tái)，陳文龍．碧蛾蠟蟬成蟲觸角感器的電鏡掃描觀察［J］．西南師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2013，38(5):78-82．

［15］ 徐穎，洪健，胡萃．蝶蛹金小蜂觸角感覺器的超微結(jié)構(gòu)研究［J］．浙江大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版，2007，23(2):103-110．

［16］ 趙紅盈，王志英，高宇．密點(diǎn)曲姬蜂觸角感覺器的掃描電鏡觀察［J］．中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45(15):3213-3221．

［17］ 王竹紅，黃建．友恩蚜小蜂雌蜂觸角、口器感覺系統(tǒng)電鏡掃描觀察［J］．福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2007，36(5):462-465．

［18］ 潘志彬．桉樹枝癭姬小蜂的研究現(xiàn)狀與展望［J］．安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，9(01/02):25-29．