朱紅毛斑蛾雌雄鑒別與生殖系統(tǒng)解剖觀察

茅裕婷，賈蕊娟，朱誠棋，史先慧，張勝男，馬 濤，溫秀軍

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.深圳市廣信園林建設(shè)有限公司，廣東 深圳 518052）

朱紅毛斑蛾P(guān)hauda flammans屬鱗翅目Lepidoptera榕蛾科Phaudidiae，又稱榕樹斑蛾、火紅斑蛾，是中國南方為害榕樹Ficus microcarpa的一種重要害蟲。分布于廣東、廣西、海南和福建等地，常間歇性爆發(fā)。國外主要分布于印度等國家[1-3]。近年來，朱紅毛斑蛾的發(fā)生和危害呈逐漸加重趨勢，由榕樹的次要害蟲上升為主要害蟲。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該蟲主要以幼蟲危害榕樹葉片，發(fā)生嚴重時，可將葉片蠶食一空，造成空枝。該蟲喜啃食葉肉，僅留下白色膜狀的上表皮，當葉片缺乏時甚至還會為害枝條韌皮部[4]。目前研究發(fā)現(xiàn)該蟲僅危害榕屬Ficus植物，如雅榕F.concinna，黃金榕F.microcarpa‘cv.Golden Leaves’，垂葉榕F.benjamina，為寡食性害蟲[5]。具有偶發(fā)性爆發(fā)的特點，嚴重影響榕樹生長及其景觀效果和生態(tài)效益。

關(guān)于朱紅毛斑蛾的生物學(xué)特性、發(fā)育歷期、蛹的調(diào)查方法等已有相關(guān)報道[4-8]，但其成蟲性別鑒別方法及生殖系統(tǒng)的研究尚未見相關(guān)報道。蟲害測報是實現(xiàn)科學(xué)防治的前提，卵巢發(fā)育進度及其攜卵數(shù)量為開展害蟲發(fā)生期監(jiān)測、進行害蟲危害評估和預(yù)測提供重要依據(jù)[9]。因此，通過形態(tài)學(xué)及生殖系統(tǒng)解剖，觀察了朱紅毛斑蛾蛹和成蟲雌雄的外部形態(tài)特征，并利用顯微解剖技術(shù)觀察和確定朱紅毛斑蛾生殖系統(tǒng)的主要器官和組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)，旨為朱紅毛斑蛾的系統(tǒng)發(fā)育、生殖生理以及預(yù)測預(yù)報等相關(guān)研究提供科學(xué)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源采集與飼養(yǎng)

朱紅毛斑蛾幼蟲于2016年10月采自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)東區(qū)作為行道樹的垂葉榕。將長約30 cm的帶蟲枝條用高枝剪剪下，裝入箱子中帶回實驗室。將野外采集的300多頭朱紅毛斑蛾幼蟲放入1個底部鋪有3 cm厚細沙的養(yǎng)蟲箱（60 cm×40 cm×40 cm），在溫度保持（25±3）℃，相對濕度（75±5）%，光期8:00－18:00，光周期L:D＝10:14的室內(nèi)飼養(yǎng)。野外采集垂葉榕帶葉新鮮枝條置于養(yǎng)蟲箱中喂養(yǎng)朱紅毛斑蛾幼蟲，每日觀察幼蟲生長發(fā)育情況，及時更換新鮮枝葉并清理幼蟲取食過的殘余葉片及其排泄物，保持養(yǎng)蟲箱內(nèi)的清潔。幼蟲化蛹后，仔細撥開葉片，從沙粒中取出繭，將同一天化蛹的繭置于鋪有3 cm厚細沙養(yǎng)蟲盒（15 cm×10 cm×8 cm）中繼續(xù)培養(yǎng)。待羽化后，將成蟲取出放入直徑7 cm培養(yǎng)皿中單頭培養(yǎng)，以5%的蜂蜜水沾濕棉花作為補充營養(yǎng)液。

1.2 朱紅毛斑蛾蛹和成蟲雌雄鑒別

將蟲繭從不同的養(yǎng)蟲盒中共取出150頭，用眼科手術(shù)剪刀剪開繭殼獲得蛹。通過體視顯微鏡觀察外部形態(tài)發(fā)現(xiàn)，在蛹的腹面第8和第9節(jié)腹節(jié)有1縱裂縫，根據(jù)縱裂縫位置的不同，可將朱紅毛斑蛾蛹分成I型蛹（初定為雌）和II型蛹（初定為雄）。I型蛹縱裂縫位于第8腹節(jié)腹面（圖1C）；II型蛹縱裂縫位于第9腹節(jié)腹面，縱裂縫兩側(cè)各有一個環(huán)形暗紋（圖1D）。將區(qū)分、標記雌雄后的蛹各取50頭放回繭殼內(nèi)置于直徑7 cm培養(yǎng)皿中單頭培養(yǎng)，并在繭殼上覆蓋0.5 cm厚的沙土。待全部羽化后驗證。羽化后，觀察兩類成蟲的外部差異，并進行圖像采集。

1.3 解剖和觀察方法

參照宋俊元、孟銀鳳等方法進行[10-11]。將雌雄蛹鑒定試驗中I型蛹羽化的36頭朱紅毛斑蛾2日齡成蟲和II型蛹羽化的40頭朱紅毛斑蛾2日齡成蟲逐個取出，剪去足和翅，將體軀浸入70%酒精溶液中浸泡30 s，再用清水將蟲體表清洗若干次，除去害蟲體表的鱗片對解剖的影響。將清洗過的朱紅毛斑蛾用昆蟲針插入前胸中部，腹部朝上將其固定于裝有ringer’s生理鹽水的蠟盤上，在體視顯微鏡觀察下，用解剖針從蟲體腹部中央輕輕劃開表皮，再用昆蟲針將昆蟲體表輕輕剝離，直至整個腹腔顯露。小心切下生殖系統(tǒng)，用蒸餾水浸泡3～4次，直至生殖器官清晰顯露。用體視顯微鏡進行觀察雌雄成蟲生殖系統(tǒng)的特點，并進行圖像采集。

使用體視顯微鏡（重慶奧特光學(xué)有限公司）觀察，用OPT pro軟件進行照片拍攝分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 朱紅毛斑蛾蛹外部形態(tài)特征

雌蛹。在第8腹節(jié)有1縱裂縫，裂縫較短，兩側(cè)平坦。雄蛹。第8腹節(jié)上有明顯的尾須，生殖孔裂縫位于第9腹節(jié)，裂縫較長，兩側(cè)各有一個環(huán)形暗紋，略微突起，腹部末端分節(jié)較明顯。雌雄蛹的肛裂縫長度基本相同（圖1）。將通過體視顯微鏡鏡檢后的100頭朱紅毛斑蛾蛹分單頭放置，羽化后根據(jù)成蟲的形態(tài)特征、解剖和產(chǎn)卵觀察，驗證蛹期鏡檢的準確性，結(jié)果表明準確性為100%，即I型蛹為雌蛹、II型蛹為雄蛹（表1）。表明朱紅毛斑蛾蛹的形態(tài)特征可作為雌雄鑒別標準。

圖1 朱紅毛斑蛾雌雄蛹的外部形態(tài)特征Figure 1 Morphological properties of male and female pupa P.flammans

表1 朱紅毛斑蛾雌雄蛹的鑒別結(jié)果Table 1 Result of male and female of P.flammansidentified by stereomicroscopy of their pupa

2.2 成蟲的外部形態(tài)特征

朱紅毛斑蛾成蟲前翅和后翅紅色，臀區(qū)有一橢圓形黑色斑，觸角為雙櫛齒狀（圖2A）。雌蟲觸角鞭節(jié)背面白色，腹面黑色，胸腹部腹面體毛黑色，足的轉(zhuǎn)節(jié)和腿節(jié)內(nèi)側(cè)被有灰白絨毛（圖2B，圖2C）。雄蟲體型較雌蟲略小，觸角鞭節(jié)黑色，胸腹部腹面體毛灰白色（圖2B，圖2D）。成蟲腹部末端雌雄差異明顯（圖2E，圖2F）。雌成蟲腹部末端有明顯的產(chǎn)卵器，輕擠腹部末端，會伸出一黃色囊狀物，為其腺體，即分泌性信息素的器官（圖2G）。雄成蟲腹部末端露出1對黑色尾須，抱握器清晰可見，輕擠腹部末端，抱握器分開，陽具外突（圖2H）。

2.3 朱紅毛斑蛾雌成蟲內(nèi)生殖系統(tǒng)

朱紅毛斑蛾雌成蟲的內(nèi)生殖系統(tǒng)位于腹部第2至第9節(jié)之間，包括1對卵巢、卵巢管、1根中輸卵管、2根側(cè)輸卵管、受精囊、受精囊端部伸出的受精囊腺、陰道支囊、與陰道支囊相連的導(dǎo)精管，與導(dǎo)精管相連的交尾囊，1對附腺、產(chǎn)卵器（圖3）。

圖2 朱紅毛斑蛾雌雄成蟲外部形態(tài)特征Figure 2 Morphological properties of male and female adult of P.flammans

圖3 朱紅毛斑蛾雌成蟲內(nèi)生殖系統(tǒng)Figure 3 Internal reproductive system of female adult of P.flammans

卵巢：一對，左右對稱，每一個卵巢由4根充滿成熟卵粒的多滋式卵巢管組成，每根卵巢小管有成熟卵粒10～15粒。兩側(cè)卵巢管的端絲匯成懸?guī)?，起到固定卵巢的作用?/p>

中輸卵管：細長透明狀，前段與兩側(cè)輸卵管相連呈“Y”型，由外胚層演變而成。

側(cè)輸卵管：共2根，前段連接卵巢，后端連接中輸卵管的管道，由中胚層演變而成。

受精囊：是雌蟲體內(nèi)儲藏精子的場所，受精囊通過導(dǎo)精管連接交尾囊，當成熟卵通過中輸卵管排出時，受精囊釋放的精子使卵受精。

受精囊腺：主要作用是分泌黏多糖和黏蛋白，為精子生存提供所需要的能量和養(yǎng)分。

交尾囊：位于中輸卵管的下方，該器官為鱗翅目昆蟲所特有，朱紅毛斑蛾的交配囊為黃色球狀，雌雄成蟲交配時，雌蟲的交配囊接收陽莖，將精子通過導(dǎo)精管導(dǎo)入受精囊。

附腺：又稱儲膠囊，一對，細長透明，開口于生殖腔，其分泌的黏液主要起保護卵的作用，使雌蟲所產(chǎn)的卵可以粘著在物體上或使卵粘著成塊。

2.4 朱紅毛斑蛾雄成蟲內(nèi)生殖系統(tǒng)

朱紅毛斑蛾雄成蟲內(nèi)生殖系統(tǒng)由1個睪丸，1對輸精管，1對附腺，雙精管，單精管，陽莖和抱窩器組成（圖4）。

圖4 朱紅毛斑蛾雄成蟲內(nèi)生殖系統(tǒng)Figure 4 Internal reproductive system of male adult of P.flammans

睪丸：黃色的橢圓形球體，其上分布有極細的透明氣管。

輸精管：一對，在睪丸的下方，呈乳白色，有一部分膨大成長橢圓形的貯精囊，上下粗細略有差異，用以貯藏從睪丸中排出的成熟精子團。

雙精管：乳白色，一端連接單精管，另一端連接附腺，其功能是暫時儲存精子及附腺分泌物。

單精管：是由雙精管匯合形成，細長呈乳白色半透明，末端與陽莖連接。

附腺：一對，淺褐色，從輸精管和射精管交界處發(fā)出，為精子提供營養(yǎng)和能量，形成精珠。

陽莖：呈圓錐形，褐色，質(zhì)地堅硬，基部呈斜面與射精管相連接，前段開口為生殖口。

抱握器：一對鉗形結(jié)構(gòu)，交配時用來挾持雌蟲，由第九腹節(jié)的附肢和相關(guān)突起演化而來。

3 結(jié)論與討論

調(diào)查蛹的性別比，可分析朱紅毛斑蛾種群動態(tài)，預(yù)測下一輪害蟲發(fā)生情況，及時制定相應(yīng)對策，對開展預(yù)測預(yù)報工作、避免重大災(zāi)害發(fā)生具有積極作用。從位置上看，朱紅毛斑蛾雌雄蛹生殖孔分別位于第8腹節(jié)和第9腹節(jié)，容易鑒別，在小菜蛾P(guān)lutella xylostella，甘蔗條螟Chilo sacchariphagus，香梨優(yōu)斑螟Euzophera pyriella，麻楝蛀斑螟Hypsipyla robusta等鑒別都有涉及[12-15]。進行蛹期雌雄鑒別，可在羽化之前將雌雄分開放置培養(yǎng)獲取單性成蟲，同時在求偶、交尾行為，性信息素成分研究等方面都具有重要意義，為進一步研究朱紅毛斑蛾提供依據(jù)[16-18]。

通過形態(tài)學(xué)和顯微解剖觀察，了解和掌握昆蟲的性別和生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對其性信息素的提取、害蟲預(yù)報預(yù)測和種群檢測有重要意義。昆蟲生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在各目間變異較大，但鱗翅目雌蛾生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差別不大，主要由交尾囊和卵巢組成，通過導(dǎo)精管相連接[19]。差異主要是卵管長度、受精囊和交尾囊大小形狀等[20-21]。例如，小菜蛾交尾囊為圓鎖形，棉鈴蟲Helicoverpa armigera和煙青蟲Heliothis assulta交尾囊為倒茄樣，斜紋夜蛾Spodoptera litura交尾囊為倒梨樣，甘藍夜蛾Mamestra brassicae的交尾囊似小型盤座式臺燈，寬脛夜蛾Melicleptria scutosa交尾囊似倒置的萌芽杏仁，芽基橫置若一小段螺旋狀物，黑紋黃齒螟Heortia vitessoides的交尾囊為不規(guī)則梯形[22-23]。朱紅毛斑蛾雌性的生殖系統(tǒng)為典型鱗翅目雌蛾生殖系統(tǒng)，其交尾囊不同于其他鱗翅目，為黃色球狀。

朱紅毛斑蛾雄蟲生殖系統(tǒng)由內(nèi)生殖系統(tǒng)和外生殖系統(tǒng)構(gòu)成。腹部末端的交配器是其主要的外生殖器，用于完成交尾過程，如抱握器和陽莖。內(nèi)生殖器主要是睪丸、輸精管、雙精管、單精管等，由中胚層以及外胚層形成。本次解剖的朱紅毛斑蛾雄成蟲均是2日齡未交尾雄蟲，后期應(yīng)對每日齡雄蟲和交尾后的雄成蟲進一步解剖，確定雄性生殖系統(tǒng)的發(fā)育規(guī)律、交尾后雄蟲生殖系統(tǒng)是否會存在變化。

本試驗朱紅毛斑蛾均為2日齡未經(jīng)過交配的雌成蟲，可產(chǎn)卵，但不能孵化，其卵巢卵?；境墒?。后期應(yīng)對每日齡朱紅毛斑蛾雌蟲和交尾前后的朱紅毛斑蛾雌蟲進行解剖觀察，了解其卵巢發(fā)育規(guī)律。朱紅毛斑蛾生殖系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)較為脆弱，解剖時需要十分小心，尤其在摘除脂肪等雜質(zhì)時動作要輕緩，否則容易破壞其結(jié)構(gòu)，影響解剖效果。

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