我國樟樹五種常見粉虱超微結(jié)構(gòu)

白潤娥王宇豪閆明輝陳思羽閆鳳鳴

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河南鄭州 450002)

粉虱(whitefly)屬于半翅目Hemiptera胸喙亞目Sternorrhyncha粉虱科 Aleyrodidae，廣泛分布于世界各大動(dòng)物區(qū)，主要分布在熱帶和亞熱帶。粉虱是刺吸式植食性昆蟲，刺吸植物汁液、傳播病毒、分泌蜜露，為農(nóng)作物、果蔬、園林綠化植物、花卉等主要害蟲類群之一[1]。

粉虱科昆蟲在族、屬和種級(jí)水平上的分類主要根據(jù)第四齡若蟲(偽蛹)的形態(tài)特征，這也是粉虱科昆蟲分類的特殊之處[1－3]。Russell定義和討論了偽蛹的很多特征[4－5]，例如蛹?xì)さ男螤睢㈩伾?、邊緣特征，背部羽化孔形狀，橫蛻縫和縱蛻縫的長短，背面是否分區(qū)，腹節(jié)、胸節(jié)的分節(jié)程度，胸氣門和尾氣門特征，皿狀孔的形狀、長寬比例、是否隆起、邊緣特征，皿狀孔上是否有蓋片、舌狀突形狀及是否外露等，這些特征術(shù)語成為粉虱分類的重要依據(jù)。

目前粉虱科昆蟲分類雖然應(yīng)用一些新方法、新技術(shù)，比如DNA條形碼技術(shù)等[6]，但依據(jù)第四齡若蟲形態(tài)特征進(jìn)行分類和種類描述，仍是經(jīng)典分類不可或缺的部分，也是其他鑒定技術(shù)運(yùn)用的基礎(chǔ)。粉虱類昆蟲體型微小，種內(nèi)變異比較普遍，給形態(tài)鑒定造成一些客觀障礙，往往需要借助一些細(xì)微特征鑒定相似種和近緣種。掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)是形態(tài)學(xué)研究中顯微觀測的重要工具，解決了生物分類的很多問題[7－8]。1997年，余虹等對(duì)桑粉虱Pealius mori(Takahashi)卵、若蟲、偽蛹的形態(tài)特征進(jìn)行了掃描電鏡觀察[9]；2006年，Chen和Ko對(duì)紫背草唇粉虱Lipaleyrodes emiliae特征描述時(shí)，主要依據(jù)環(huán)境掃描電鏡觀察的形態(tài)特征[10]；2010年，時(shí)艷華 等對(duì)螺旋粉虱Aleurodicus dispersusRussll成蟲的復(fù)眼形態(tài)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行報(bào)道[11]；2011年，宋早芹 等利用環(huán)境掃描電子顯微鏡對(duì)桑樹上常見的5種粉虱[12]和螺旋粉虱Aleurodicus dispersusRussell[13]的超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，孫會(huì)忠等對(duì)河南省常見4種粉虱進(jìn)行超微形態(tài)特征多樣性研究[14]。

樟樹Cinnamomum camphora又稱香樟樹，屬樟科常綠大喬木，四季常青，是我國南方城市優(yōu)良的綠化樹、行道樹及庭蔭樹。粉虱是樟樹的主要害蟲之一，應(yīng)用掃描電鏡觀察樟樹上采集的5種粉虱超微結(jié)構(gòu)，尋找準(zhǔn)確的鑒別特征和鑒別方法，從而針對(duì)不同粉虱進(jìn)行有效防治。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器 所用粉虱標(biāo)本主要采自河南、湖南、湖北、貴州等地的公園、大學(xué)校園和行道樹的樟樹，詳見表1。S－3400NⅡ掃描式電子顯微鏡，日立(中國)有限公司。

1.2 方法 所用電鏡掃描技術(shù)方法參照相關(guān)文獻(xiàn)[15－16]。取帶有偽蛹的干燥葉片，在體視顯微鏡下用軟毛筆將蠟絲輕輕刷去，選取形態(tài)完整、結(jié)構(gòu)清晰的偽蛹，用記號(hào)筆做好標(biāo)記。將每個(gè)偽蛹連同葉片剪成一個(gè)樣品，用黑色碳導(dǎo)電膠，按照一定順序粘貼在掃描電鏡樣品臺(tái)上，噴金，選取合適工作參數(shù)，用掃描電子顯微鏡觀察拍照。

表1 樟樹粉虱樣本采集信息Tab.1 The source of whitefly samples

2 結(jié)果與分析

2.1 樟刺粉虱Aleurocanthus cinnamomi(Takahashi) 蛹?xì)ず谏?，橢圓形，長1.05 ～1.15 mm，寬0.78～0.84 mm，具光澤，沿邊緣有白色棉絮狀分泌物，有中脊?？v蛻縫和橫蛻縫達(dá)邊緣。胸腹部分節(jié)不明顯(圖1A，B)。邊緣鋸齒狀，單層排列，頂端平截，寬略大于長，0.1 mm邊緣約有6個(gè)齒。每個(gè)緣齒基部都有一個(gè)蠟腺，分泌蠟絲(圖1C，D)。亞緣區(qū)具有刺毛14對(duì)，其中頭胸部5對(duì)，腹部9對(duì)，腹部的刺遠(yuǎn)遠(yuǎn)地伸出邊緣，刺長200 μm。中脊兩側(cè)有8～10對(duì)刺，比亞緣區(qū)的刺短(圖1B，E)。亞緣區(qū)和背部的刺長短不一，刺基部輕微膨大，頂端沒有分支，不彎曲，頂端尖或者膨大成囊狀(圖1E，F(xiàn)，G)。皿狀孔小，長 24.25 μm，寬 28.62 μm，半圓形，凸起，寬略大于長，前后邊緣圓形，隆起，后緣內(nèi)側(cè)可見瓦棱狀增厚。蓋片亞圓形，寬大于長，幾乎覆蓋整個(gè)孔，舌狀突隱藏(圖1H)。

2.2 黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus(Quaintance) 蛹?xì)て岷谏胁柯∑?，橢圓形，前端稍窄，背盤無蠟質(zhì)物，隆起，邊緣有細(xì)綿柵欄狀蠟絲。體長×寬為(0.850～1.180)mm × (0.590～0.780)mm，末端有一對(duì)長鬃毛(圖2A，B)。邊緣鋸齒狀，緣齒從基部至末端漸圓，硬化程度高，每0.1 mm邊緣內(nèi)大約有10個(gè)小齒(圖2C)。亞緣區(qū)有20～22根刺毛均勻排列，刺與刺之間有釘狀小凸起，刺的長度大小基本一致，平均為190～210 μm，伸展至邊緣外一段距離。頂端分布有蠟質(zhì)物，有的頂端尖，有的頂端膨大成囊狀。在亞背區(qū)胸部有5對(duì)、腹部有6對(duì)較短刺毛；在中區(qū)、頭部和腹部1～3節(jié)分別有3對(duì)小刺毛；在皿狀孔前端有1對(duì)長刺毛，這些刺頂端尖，比亞緣區(qū)的刺短(圖2B，D，E，F(xiàn)，G)。 皿狀孔小，長約 75.48 μm，寬約 70.72 μm，亞心形至圓形，顯著隆起，側(cè)緣增厚，內(nèi)側(cè)可見棱片狀增厚，完全為蓋片覆蓋。蓋片心形，密被絨毛，前端絨毛略長，末端有一對(duì)短剛毛，長約21.79 μm，幾乎覆蓋了整個(gè)皿狀孔(圖2H)。

圖1 樟刺粉虱Aleurocanthus cinnamomi(Takahashi)蛹?xì)ぜ熬植刻卣鱂ig.1 The characteristics of the pupal case and the parts of Aleurocanthus cinnamomi(Takahashi)

圖2 黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus(Quaintance)蛹?xì)ぜ熬植刻卣鱂ig.2 The characteristics of the pupal case and the parts of Aleurocanthus spiniferus(Quaintance)

2.3 山枇花棒粉虱Aleuroclava gordoniae(Takahashi) 蛹?xì)ず谏?，卵形，較厚，前端鈍圓，后端稍窄，長0.682 mm，寬0.481 mm，最寬處在胸腹連接處，沿外緣有極少蠟質(zhì)分泌物(圖3A，B)。背盤區(qū)與亞緣區(qū)界限明顯，由一條深溝分隔；亞緣區(qū)窄，有許多看起來像短突起伏的橫脊，呈放射狀排列。緣齒小，鈍齒狀，寬大于長，大小不一，頂端圓，每0.1 mm邊緣有7個(gè)小齒(圖3C)。橫蛻縫末端向前稍彎，達(dá)背盤區(qū)邊緣，中區(qū)部分稍向胸部凸進(jìn)；縱蛻縫達(dá)背盤區(qū)邊緣。頭胸部兩側(cè)有4對(duì)不太明顯的鈍瘤突，瘤突不規(guī)則狀，整個(gè)表面呈顆粒狀(圖3D)。頭部有1對(duì)短剛毛。頭后部、胸腹交接處有橫隆起，腹部在中區(qū)形成隆脊。除腹部中區(qū)及邊緣外，整個(gè)背盤區(qū)有許多小顆粒狀突起(圖3B，C，D)。皿狀孔心形，寬大于長，寬 33.6 μm，長 29.2 μm，側(cè)緣加厚，前端膨大，后端缺刻弧形，無齒，兩側(cè)有兩條縱的加厚部分。蓋片半圓形，靠近末端的一半被毛，向末變窄，末端圓，幾乎充滿整個(gè)孔，舌狀突不暴露(圖3E)。尾溝清晰，基部稍加寬，末端著生1對(duì)長剛毛，長約 33.6 μm(圖 3F)。

圖3 山枇花棒粉虱Aleuroclava gordoniae(Takahashi)蛹?xì)ぜ熬植刻卣鱂ig.3 The characteristics of the pupal case and the parts of Aleuroclava gordoniae(Takahashi)

2.4 臺(tái)灣高山粉虱Aleuroclava montanus(Takahashi) 蛹?xì)ぷ睾谏?，近橢圓形，沒有蠟質(zhì)分泌物。長約0.77 mm，寬約0.45 mm，整個(gè)背部無瘤突，但密集很多小乳突，橫蛻縫和縱蛻縫達(dá)亞緣線，橫蛻縫向頭胸部彎曲(圖4A，B)。邊緣細(xì)齒狀；胸氣門褶不明顯。亞緣區(qū)較窄，約寬30 μm，隆起，可見橫紋(圖4C)。胸節(jié)、腹節(jié)明顯，微微隆起，腹節(jié)間乳突呈線形排列(圖4D)。皿狀孔近圓形，長約50 μm，寬46 μm，隆起，側(cè)緣增厚，內(nèi)側(cè)有絨毛，末端凹陷，有缺口；蓋片近圓形，前端三分之一密被絨毛，幾乎充塞了整個(gè)皿狀孔區(qū)域，舌狀突隱藏。尾溝明顯，側(cè)緣隆起，長約46 μm，基部寬約12 μm，近尾部內(nèi)側(cè)凹陷(圖 4E，F(xiàn))。

2.5 天目山棒粉虱Aleuroclava tianmuensis(Wang&Dubey) 蛹?xì)ず谏?，橢圓形，長 0.731～0.840 mm，寬0.413～0.630 mm。亞緣區(qū)與背盤區(qū)分區(qū)明顯，亞緣區(qū)窄，分布有一圈瘤狀小乳突。橫蛻縫達(dá)亞緣區(qū)，縱蛻縫達(dá)邊緣，亞背區(qū)存在一些新月形瘤突(圖5A，B)。邊緣小鋸齒狀，每0.1 mm邊緣有24個(gè)齒，胸氣門孔處齒與緣齒略有不同。頭部和尾部剛毛細(xì)長，頭部剛毛長 25 μm，尾部剛毛長60 μm，邊緣有短刺毛，與頭部剛毛等長。胸氣門處的刺毛著生在圓形凸起上，比頭部剛毛粗，頂端尖(圖5B，C，D，E)。 第 II～VI腹節(jié)中央存在一小瘤突，小瘤突紐扣狀，邊緣增厚，中央凹陷(圖5F，G)。皿狀孔亞心形至亞圓形，長稍大于寬，長約39 μm，寬約32 μm，邊緣增厚，末端有缺口；蓋片心形至近心形，密被絨毛，幾乎覆蓋了整個(gè)皿狀孔，舌狀突隱藏。尾溝短，分布有不規(guī)則的脊(圖5H)。

2.6 樟樹5種常見粉虱主要形態(tài)特征比較 樟樹上粉虱種類很多，同屬不同種的粉虱很容易混淆。這5種粉虱屬于刺粉虱屬AleurocanthusQuaintance&Baker和棒粉虱屬AleuroclavaSingh，其偽蛹主要特征比較見表2。為便于鑒別和區(qū)分，建立樟樹5種粉虱種類檢索表。

圖4 臺(tái)灣高山粉虱Aleuroclava montanus(Takahashi)蛹?xì)ぜ熬植刻卣鱂ig.4 The characteristics of the pupal case and the parts of Aleuroclava montanus(Takahashi)

圖5 天目山棒粉虱Aleuroclava tianmuensis(Wang&Dubey)蛹?xì)ぜ熬植刻卣鱂ig.5 The characteristics of the pupal case and the part area of Aleuroclava tianmuensis Wang&Dubey

表2 樟樹5種粉虱偽蛹及皿狀孔特征比較Tab.2 Characteristics comparison of five whitefly species on Cinnamomum camphora

樟樹5種粉虱種類檢索表

1 蛹?xì)喚墔^(qū)不與背盤區(qū)分開，背盤區(qū)有硬化的刺毛……………………………………………………2

蛹?xì)喚墔^(qū)與背盤區(qū)分開，背盤區(qū)沒有硬化的刺毛……………………………………………………3

2 背盤區(qū)有14對(duì)刺…………………………………………………樟刺粉虱A.cinnamomi(Takahashi)

背盤區(qū)20～22根刺………………………………………………黑刺粉虱A.spiniferus(Quaintance)

3 第II～VI腹節(jié)中央有小瘤突………………………天目山棒粉虱A.Tianmuensis(Wang&Dubey)

第II～VI腹節(jié)中央沒有小瘤突…………………………………………………………………………4

4 皿狀孔心形，寬大于長，后端缺刻弧形，兩側(cè)有兩條縱的加厚部分…………………………………………………………………山枇花棒粉虱A.gordoniae(Takahashi)

皿狀孔近圓形，隆起，側(cè)緣增厚，內(nèi)側(cè)有絨毛，末端凹陷，有缺口……………………………………………………………………………………………………臺(tái)灣高山粉虱A.montanus(Takahashi)

3 結(jié)論與討論

通過調(diào)查采集樟樹上的5種常見粉虱樣本，進(jìn)行超微結(jié)構(gòu)觀察鑒定和描述，其中臺(tái)灣高山粉虱和天目山棒粉虱是樟樹上的新記錄。臺(tái)灣高山粉虱也是首次在中國大陸報(bào)道，以前記錄只分布在臺(tái)灣地區(qū)[1]。天目山棒粉虱分布在浙江、廣西、湖北，寄主植物是交讓木Daphniphyllum macropodum、山雞椒Litsea cubeba，之前在樟樹上沒有分布記錄[17]。樟刺粉虱曾經(jīng)報(bào)道在臺(tái)灣、廣東、江蘇有分布[1]，在貴州樟樹上采集到樟刺粉虱，說明該種存在區(qū)域擴(kuò)散的現(xiàn)象，應(yīng)該引起足夠重視。

樟樹上粉虱種類多、數(shù)量大，對(duì)樟樹危害嚴(yán)重，很多學(xué)者做了一些研究，報(bào)道了樟樹上粉虱的形態(tài)結(jié)構(gòu)、寄主植物和分布等[1，17－18]。 不同種類的粉虱，它們的偽蛹形態(tài)特征存在差異，尤其是背部特征、邊緣特征、皿狀孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)、舌狀突是否隱藏、剛毛特征等有明顯的不同[1，17]。

受采集時(shí)間和地域的限制，標(biāo)本種類不足，只完成樟樹上部分粉虱超微結(jié)構(gòu)觀察。由于標(biāo)本保存條件的影響，以及處理方法、操作技術(shù)不當(dāng)，蛹?xì)ど系囊恍┙Y(jié)構(gòu)受到不同程度破壞，如偽蛹上分布的蠟質(zhì)乳突、背刺的數(shù)量和長短、剛毛的數(shù)量及長度、偽蛹的蠟緣飾等，從而導(dǎo)致超微結(jié)構(gòu)不夠完善。后續(xù)將繼續(xù)采集標(biāo)本，優(yōu)化處理技術(shù)，進(jìn)一步完善粉虱超微結(jié)構(gòu)的研究。

本研究中，對(duì)在樟樹上采集的5種粉虱常見種類通過掃描電鏡觀察其超微結(jié)構(gòu)，其結(jié)果可為樟樹粉虱的鑒定，尤其是同屬相似種的鑒定提供依據(jù)。