河野脂螨發(fā)育各階段外部形態(tài)掃描電鏡觀察

姚 潤(rùn), 蔣 峰, 汪梅青, 章 琴, 袁亞平, 朱志偉, 李朝品, 湛孝東

(皖南醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)寄生蟲(chóng)學(xué)教研室, 安徽蕪湖 241002)

河野脂螨Lardoglyphuskonoi隸屬于蛛形綱(Arachnida)蜱螨亞綱(Acarridea)真螨目(Acariformes)粉螨亞目(Acaridida)脂螨科(Lardoglyphidae)脂螨屬Lardoglyphus。脂螨科在中國(guó)記錄的只有3種，分別為脂螨屬的扎氏脂螨L.zacheri和河野脂螨，以及華脂螨屬Sinolardoglyphus的南昌華脂螨Sinolardoglyphusnanchangersis。目前關(guān)于螨的分類(lèi)、鑒定以及系統(tǒng)發(fā)生分析研究方法很多，但形態(tài)分類(lèi)仍然作為螨類(lèi)分類(lèi)的金標(biāo)準(zhǔn)(李朝品和沈兆鵬, 2016)。目前對(duì)于螨類(lèi)形態(tài)學(xué)研究主要采用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡(scanning electron microscope, SEM)兩種方法(陳琪等, 2013; 郭偉和姜玉新, 2014; 陶寧等, 2019)。光鏡由于放大倍數(shù)以及清晰度的局限性，螨類(lèi)的超微結(jié)構(gòu)不易被觀察到，所以運(yùn)用掃描電鏡觀察螨類(lèi)形態(tài)結(jié)構(gòu)就變得尤為重要。目前用掃描電鏡觀察粉螨形態(tài)結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)較多(趙學(xué)影等, 2012; 李朝品等, 2013; 柴強(qiáng)等, 2019; 趙亞男和李朝品, 2019; 許薇等, 2020)，但脂螨科螨類(lèi)掃描電鏡的觀察尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究運(yùn)用掃描電鏡對(duì)河野脂螨不同發(fā)育階段的外部形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，以豐富脂螨科形態(tài)學(xué)研究的內(nèi)容。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

SZX7型解剖鏡(日本OLYMPUS公司)，BX-51型光學(xué)顯微鏡(日本OLYMPUS公司)，JSM-6390LV型掃描電鏡(日本JEOL公司)，零號(hào)毛筆，解剖針，培養(yǎng)皿，培養(yǎng)箱，霍氏封固劑(蒸餾水25 mL，甘油10 mL，水合氯醛100 g，阿拉伯膠結(jié)晶15 g)，無(wú)水乙醇(分析純，無(wú)錫市展望化工試劑有限公司)，戊二醛(分析純，德國(guó)BASF公司)，PBS溶液，蒸餾水。

1.2 樣本采集

活體標(biāo)本采自于安徽省蕪湖市弋江區(qū)某農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)存貨魚(yú)干，在體視顯微鏡根據(jù)形態(tài)初步鑒定為脂螨科螨類(lèi)，挑出含卵的雌螨放入含有打碎魚(yú)干的培養(yǎng)皿中，在25℃、相對(duì)濕度75%的培養(yǎng)箱里進(jìn)行純培養(yǎng)。3周后挑取該螨制成玻片標(biāo)本在普通顯微鏡下再鑒定(Hughes, 1983)，確認(rèn)為河野脂螨后，體視鏡下挑取該螨的卵、幼螨、若螨和成螨樣本。用蒸餾水洗滌數(shù)次，再用75%酒精洗滌數(shù)次，最后用2.5%的戊二醛固定。

1.3 電鏡樣品制備

固定好的螨用PBS液清洗，再用5%的醋酸乙酯置換，然后用潔凈毛發(fā)針整姿，固定在具有導(dǎo)電雙面膠的電鏡樣本托上。臨界點(diǎn)干燥后在電鏡下(5～10 kV)加速電壓掃描觀察，鎖定清晰圖像并拍照存檔。每個(gè)蟲(chóng)態(tài)觀察10個(gè)樣本。

2 結(jié)果

2.1 卵形態(tài)

卵呈橢圓形，大小約為150 μm×100 μm，表面光滑，未見(jiàn)到花紋和刻點(diǎn)(圖1: A)。

2.2 幼螨形態(tài)

幼螨個(gè)體較小，每一基節(jié)毛的側(cè)面有基節(jié)桿(coxal rod, CR)(圖1: B)。無(wú)生殖毛和肛毛。幼螨生殖器的形態(tài)特征完全不可見(jiàn)，無(wú)生殖吸盤(pán)。幼螨后半體發(fā)育不完全。足3對(duì)，足Ⅳ缺如。足由5節(jié)構(gòu)成，其節(jié)數(shù)與若螨和成螨相同。幼螨足Ⅰ～Ⅲ轉(zhuǎn)節(jié)上無(wú)剛毛(圖1: C)。

圖1 掃描電鏡下觀察河野脂螨卵、幼螨和若螨外部形態(tài)及超微結(jié)構(gòu)Fig. 1 External morphology and ultrastructure of eggs, larvae and nymphs of Lardoglyphus konoiobserved under scanning electron microscopeA: 卵Egg; B: 幼螨腹面觀，示基節(jié)桿Ventral view of the larva, showing the coxal rod； C: 幼螨腹面觀 Ventral view of the larva; D: 第1若螨腹面觀 Ventral view of the protonymph; E: 第2若螨(休眠體)背面觀Dorsal view of deutonymph (hypopus); F: 休眠體吸盤(pán)版 Sucker plate of hypopus; G: 休眠體第Ⅰ和Ⅱ足腹面觀Ventral view of the 1st and 2nd leg of hypopus; H: 休眠體第Ⅳ足側(cè)面觀Lateral view of the 4th leg of hypopus; I: 第3若螨側(cè)面觀Lateral view of the tritonymph. CR: 基節(jié)桿Coxal rod; e, p+u: 腹端刺Ventral thorn; fe: 葉狀剛毛Frontier seta; Gp: 生殖孔Gonopore; gs: 生殖毛Genital seta; M, N: 前吸盤(pán)Front sucker; O, P, Q, R: 后吸盤(pán)Rear sucker; rw: 跗節(jié)毛Tarsal seta; S, T, U, V, W: 輔助吸盤(pán)Auxiliary sucker; sce: 胛外毛External scapular seta; sci: 胛內(nèi)毛I(xiàn)nternal scapular seta; scx: 基節(jié)上毛Supracoxal seta; ve: 頂外毛External vertical seta; vi: 頂內(nèi)毛I(xiàn)nternal vertical seta; ω: 感棒Solenidion.

2.3 若螨形態(tài)

河野脂螨若螨體積較幼螨稍大，較成年螨稍小。可分為第1若螨(前若螨)，第2若螨(休眠體)和第3若螨(后若螨)3個(gè)不同發(fā)育階段。

2.3.1第1若螨：體型大小介于幼螨和第3若螨之間。此螨自該期有足4對(duì)。生殖孔不發(fā)達(dá)，生殖感覺(jué)器1對(duì)，生殖毛1對(duì)。足Ⅰ～Ⅲ轉(zhuǎn)節(jié)缺轉(zhuǎn)節(jié)毛和足Ⅳ有簡(jiǎn)單的剛毛外，其余足的毛序與成年螨相同(圖1: D)。

2.3.2休眠體(第2若螨)：河野脂螨休眠體軀體長(zhǎng)度為215～260 μm，由前足體板和后半體板覆蓋，呈梨形狀。背面拱形，并有堅(jiān)硬的表皮。軀體的前足體板被細(xì)致鱗狀花紋所覆蓋。后半體板的前緣表面也有細(xì)致的網(wǎng)狀花紋。體軀這部分彎向腹面。背面的頂外毛(external vertical seta, ve)和頂內(nèi)毛(internal vertical seta, vi)生在前足體的前緣。胛內(nèi)毛(internal scapular seta, sci)比胛外毛(external scapular seta, sce)短，sci和sce以弧形排列在后緣。在后半體板上剛毛加粗呈刺狀(圖1: E)。體軀腹面凹形，骨化完全。休眠體末端有1個(gè)橢圓形的吸盤(pán)板，上面有大小不等的吸盤(pán)。其中吸盤(pán)板正中央1對(duì)較大的為中央吸盤(pán)，2個(gè)前吸盤(pán)(M, N)，4個(gè)較小的后吸盤(pán)(O, P, Q, R)，以及5個(gè)輔助吸盤(pán)(S, T, U, V, W)。其中4個(gè)較小后吸盤(pán)中周緣吸盤(pán)O和R被2個(gè)角狀突起所取代。在吸盤(pán)板之前，有1個(gè)發(fā)育不全的生殖孔(Gp)，兩側(cè)有1對(duì)生殖毛(gs)(圖1: F)。休眠體的足4對(duì)。足Ⅰ, Ⅱ和Ⅲ的端跗節(jié)較細(xì)長(zhǎng)。在足Ⅰ和Ⅱ的跗節(jié)上，剛毛(fe)呈葉狀(圖1: G)。在Ⅳ跗節(jié)上，有2個(gè)形狀相同的葉狀構(gòu)造e和p+u及1條跗節(jié)毛(rw)(圖1: H)。

2.3.3第3若螨：體較成螨小。足4對(duì)。其足毛序與成螨相同。足Ⅰ～Ⅲ轉(zhuǎn)節(jié)上各有剛毛1根，足Ⅳ轉(zhuǎn)節(jié)上無(wú)剛毛。足Ⅰ, Ⅱ和Ⅳ股節(jié)上各有剛毛1根，足Ⅲ股節(jié)上則無(wú)剛毛(圖1: I)。

2.4 成螨形態(tài)

2.4.1雄成螨: 軀體橢圓形，后端緣圓，長(zhǎng)度為300～440 μm。背面：螯肢細(xì)長(zhǎng)。有基節(jié)上毛(scx)和格氏器(Gr)(圖2:A)。背面剛毛不加粗為刺狀。頂毛1對(duì)，頂外毛(ve)彎曲，有櫛齒，長(zhǎng)度約為頂內(nèi)毛(vi)的50%，與頂內(nèi)毛(vi)在同一水平線上生長(zhǎng)。胛外毛(sce)比胛內(nèi)毛(sci)明顯長(zhǎng)，也位于同一水平線上等距生長(zhǎng)。肩內(nèi)毛不及肩外毛長(zhǎng)。背毛d1～d4基部縱行排列，長(zhǎng)度相等(圖2: B)。第4背毛(d4)、骶外毛(sae)、前側(cè)毛(lab)、后側(cè)毛(lp)、肛后毛(pa1)、肛后毛(pa2)與第3背毛(d3)等長(zhǎng)。骶內(nèi)毛(sai)較長(zhǎng)，超出軀體很多。腹面：表皮內(nèi)突和基節(jié)內(nèi)突角質(zhì)化程度高，基節(jié)內(nèi)突界限明顯。肩腹毛(hv)較肩外毛短。生殖瓣位于第Ⅳ對(duì)足靠后位置。外觀呈三角形且骨化明顯，上有“人”字形裂縫，把生殖瓣分成3份，左右兩生殖瓣上各有1根生殖毛(gs)。肛門(mén)孔兩側(cè)有1對(duì)圓形吸盤(pán)，圍繞肛門(mén)吸盤(pán)的幾丁質(zhì)骨片，向體軀后緣急劇彎曲，肛毛位于肛門(mén)前側(cè)兩端。3對(duì)肛后毛中，pa1和pa2不及pa3長(zhǎng)。pa3超出軀體很多(圖2: C)。足4對(duì)，細(xì)長(zhǎng)，Ⅰ,Ⅱ和Ⅳ足爪不分叉，足Ⅰ端部剛毛群中第1背端毛(d)最長(zhǎng)，超出爪的末端，第2背端毛(e)和正中端毛(f)為光滑的剛毛，內(nèi)腹端刺(q+v)、外腹端刺(p+u)和中腹端刺(s)為明顯的腹刺。第3感棒(ω3)達(dá)前跗節(jié)頂端。跗節(jié)基部著生有ω1，ω2和芥毛，ω1是1條稍微彎曲并向頂端逐漸變細(xì)的管狀物，與芥毛接近。脛節(jié)和膝節(jié)上的剛毛稍有櫛齒，膝內(nèi)毛(σ2)比膝外毛(σ1)長(zhǎng)(圖2: D)。足Ⅲ的趾節(jié)為2個(gè)粗鈍的齒所代替，剛毛(d)著生在長(zhǎng)齒的基部，e, f, r和w位于趾節(jié)中央(圖2: E)。足Ⅳ跗節(jié)末端的2個(gè)交配吸盤(pán)位于該節(jié)中央?yún)^(qū)(圖2: F)。

圖2 掃描電鏡下觀察的河野脂螨成螨外部形態(tài)及超微結(jié)構(gòu)Fig. 2 External morphology and ultrastructure of Lardoglyphus konoi adults observed under scanning electron microscopeA: 雄螨，示基節(jié)毛與格氏器Male adult, showing coxal seta and Grandjean’s organ; B: 雄螨背面觀Ventral view of the male adult; C: 雄螨腹面觀Ventral view of the male adult; D: 雄螨側(cè)面觀，示第Ⅰ足Lateral view of male adult, showing the 1st leg; E: 雄螨第Ⅲ足側(cè)面觀Lateral view of the 3rd leg of the male adult; F: 雄螨第Ⅳ足交配吸盤(pán)Mating sucker in the 4th leg of male adult; G: 雌螨背面觀Dorsal view of the female adult; H: 雌螨生殖區(qū)Genital area of the female adult; I: 雌螨肛區(qū)Anal area of the female adult; J: 雌螨肛后毛和骶內(nèi)毛Post anal and internal sacrum seta of the female adult; K: 雌螨，示交配囊Female adult, showing bursa copulatrix; L: 雌螨腹面觀Ventral view of the female adult. a1, a2, a3, a4: 肛毛Anal seta； aa: 亞基側(cè)毛Subunit lateral seta; ba: 背中毛Back acrostichal bristle; BC: 交配囊Bursa copulatrix; d1, d2, d3, d4: 背毛Dorsal seta; e: 第2背端毛 The 2nd ventral pretarsus seta； f: 正中端毛Preaxial seta in the base of the pretarsus; Gr: 格氏器Grandjean’s organ; lab: 前側(cè)毛Lateral anterior bristle; la: 正中毛Preaxial seta in median region of tarsus; lp: 后側(cè)毛Lateral postanal bristle; ra: 側(cè)中毛Rim acrostichal bristle; pa: 肛后毛Post anal; sae: 骶外毛External sacrum seta; sai: 骶內(nèi)毛I(xiàn)nternal sacrum seta; scx: 基節(jié)上毛Supracoxal seta; wa: 腹中毛Ventral seta in median region of tarsus; σ1: 膝外毛External genual seta; σ2: 膝內(nèi)毛I(xiàn)nternal genual seta; ω: 感棒Solenidion.

2.4.2雌成螨：較雄螨大，軀體長(zhǎng)度400～550 μm體軀向后端逐漸變細(xì)，后緣呈凹形(圖2: G)。螯肢細(xì)長(zhǎng)。體軀剛毛的毛序與雄螨相同。生殖區(qū)感覺(jué)生殖瓣位于腹面Ⅱ和Ⅲ足之間，骨化明顯。生殖孔為1個(gè)縱向裂縫，兩生殖瓣合成“W”字母樣。末端分開(kāi)形成產(chǎn)卵孔。生殖瓣外周各有2對(duì)生殖毛(gs1和gs2)(圖2: H)。骶外毛和肛后毛(pa1)較粗，肛門(mén)不伸達(dá)體軀的后緣，周?chē)?對(duì)肛毛(a1, a2, a3和a4)(圖2: I)。pa1和sae較短(圖2: J)。交配囊(BC)以一個(gè)小的縫隙在體軀后端開(kāi)口(圖2: K)，交配囊與三角形的受精囊相通。足4對(duì)，各足的爪分叉。爪分叉自基部分離。所有足細(xì)長(zhǎng)均具前跗節(jié)。爪上剛毛排列與雄螨一樣(圖2: L)。

3 討論

脂螨科螨類(lèi)的發(fā)育階段一般由卵、幼螨、前若螨(第1若螨)、休眠體(第2若螨)、后若螨(第3若螨)和成螨構(gòu)成。在第1若螨和第3若螨之間，可以有第2若螨或休眠體時(shí)期。這種生活史類(lèi)型在動(dòng)物界中可能是獨(dú)一無(wú)二的(Hughes, 1983)。休眠體的形成可能與生態(tài)因子有關(guān)，也有可能與遺傳基因有聯(lián)系。河野脂螨是儲(chǔ)藏物螨類(lèi)的重要種。常孳生于蛋白含量高的魚(yú)干和咸魚(yú)制品等儲(chǔ)藏糧食和食品中(劉文艷等, 2008; 裴莉等, 2014)，損害了儲(chǔ)藏物的品質(zhì)。近幾年發(fā)現(xiàn)，中藥材上也常有孳生(洪勇等, 2016; 趙亞男等, 2018)。河野脂螨嚴(yán)重為害孳生的儲(chǔ)藏物，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還能非特異性侵染人體，給人體帶來(lái)危害，例如過(guò)敏性疾病。還可以引起腸螨病、肺螨病、尿螨病等(王慧勇和李朝品, 2005)。目前有關(guān)河野脂螨的研究主要集中在生活史，孳生習(xí)性以及防制方面，對(duì)形態(tài)學(xué)的報(bào)道較少，掃描電鏡觀察還未見(jiàn)報(bào)道。本研究運(yùn)用掃描電鏡觀察卵、幼螨、若螨、成螨各發(fā)育階段的外形及超微結(jié)構(gòu)，為脂螨科的形態(tài)鑒定提供依據(jù)。

通過(guò)掃描電鏡觀察，可以清晰地了解河野脂螨從幼螨到成螨不同發(fā)育期的外部形態(tài)特征，即：

(1)剛毛：①幼螨剛毛發(fā)育不完全，無(wú)肛毛，無(wú)肛后毛，無(wú)生殖毛，幼螨足Ⅰ～Ⅲ轉(zhuǎn)節(jié)上也無(wú)剛毛，后半體發(fā)育不完全。②第1若螨剛毛有發(fā)育，后半體已有背毛，但發(fā)育不完全，生殖毛僅1對(duì)；③休眠體后半體剛毛呈刺狀，腹面有3對(duì)剛毛。④第1若螨生殖剛毛數(shù)量變多，第3若螨足毛序與成螨相同。⑤成螨剛毛發(fā)育完全：背毛包括1對(duì)頂毛(ve, vi)，胛外毛，胛內(nèi)毛(sce, sci)，背毛(d1～d4)，肩外毛，肩內(nèi)毛(he, hi)，前側(cè)毛，后側(cè)毛(lab，lp)，骶外毛，骶內(nèi)毛(sae, sai)；腹毛包括肩腹毛(hv)，肛后毛(pa1～pa3)，肛前毛(pa)及其他剛毛，雄螨生殖毛(gs1)，雌螨生殖毛(gs1, gs2)。

(2)肛區(qū)：①幼螨肛門(mén)形態(tài)可見(jiàn)，未見(jiàn)肛毛；若螨有肛毛，但較成螨發(fā)育不完全。②第1若螨出現(xiàn)體軀后緣剛毛及肛毛但數(shù)目較第3若螨或成螨少。③肛門(mén)位于中央吸盤(pán)之間(休眠體)。④肛毛及后緣剛毛長(zhǎng)度和比例與成螨有所不同(第3若螨)。⑤肛毛發(fā)育完全，雄性可見(jiàn)肛門(mén)吸盤(pán)(成螨)。

(3)外生殖器：①幼螨未見(jiàn)外生殖器和生殖剛毛。②第1若螨生殖孔不發(fā)達(dá)出現(xiàn)生殖毛1對(duì)。③休眠體有1個(gè)發(fā)育不全的生殖孔，兩側(cè)有1對(duì)生殖毛。④第3若螨與第1若螨相似，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，僅有痕跡狀生殖孔，生殖剛毛數(shù)量較第1若螨變多。⑤成螨生殖器發(fā)育成熟，雌雄清晰可辨；雄螨生殖器骨化明顯為人字形生殖瓣，雌螨生殖器為縱向裂縫，生殖瓣為呈“W”樣。

(4)足：①幼螨足3對(duì)，足Ⅳ缺如。足由5節(jié)構(gòu)成，其節(jié)數(shù)與若螨和成螨相同。足Ⅰ～Ⅲ轉(zhuǎn)節(jié)上無(wú)剛毛。②第1若螨足4對(duì)，足Ⅰ～Ⅲ轉(zhuǎn)節(jié)缺轉(zhuǎn)節(jié)毛，足Ⅳ上有簡(jiǎn)單的剛毛，足Ⅰ～Ⅳ的毛序和成螨相同。③休眠體足4對(duì)。足Ⅰ, Ⅱ和Ⅲ的端跗節(jié)較細(xì)長(zhǎng)；足上出現(xiàn)葉狀剛毛，足Ⅲ跗節(jié)除d外所有剛毛均在頂端膨大成透明薄片。④第3若螨足Ⅰ～足Ⅲ轉(zhuǎn)節(jié)上各有剛毛1根，足Ⅳ轉(zhuǎn)節(jié)上無(wú)剛毛，其他毛序與成螨相同。⑤成螨足4對(duì)，爪和前跗節(jié)發(fā)達(dá)、出現(xiàn)葉狀毛、脛節(jié)毛及膝節(jié)毛等結(jié)構(gòu)，雄螨足上出現(xiàn)吸盤(pán)。

綜上，本研究詳細(xì)描述了掃描電鏡下河野脂螨各發(fā)育階段的外部形態(tài)變化和超微結(jié)構(gòu)，豐富了脂螨科形態(tài)學(xué)研究的內(nèi)容，為該螨的分類(lèi)和生物學(xué)研究提供了參考資料。光學(xué)顯微鏡觀察螨類(lèi)形態(tài)較為直接和簡(jiǎn)便，然而粉螨亞目物種的形態(tài)非常接近，光鏡設(shè)備的精準(zhǔn)度有限，不容易觀察螨類(lèi)的細(xì)微結(jié)構(gòu)。用掃描電鏡觀察這些超微結(jié)構(gòu)，能更好地區(qū)分和描述螨類(lèi)的結(jié)構(gòu)和形態(tài)。

在觀察其生殖器官時(shí)，雄螨僅看到生殖瓣，未見(jiàn)到其陽(yáng)莖，意味著常態(tài)下生殖器官不完全顯露，這或許是機(jī)體自然保護(hù)，有待深入探討。本次觀察到休眠體吸盤(pán)板上的吸盤(pán)個(gè)數(shù)與文獻(xiàn)報(bào)道(Hughes,1983)有差異，其原因有待進(jìn)一步證實(shí)。

致謝本實(shí)驗(yàn)得到安徽師范大學(xué)生命科學(xué)院黃永杰副教授及電鏡室閆浩老師的大力協(xié)助，謹(jǐn)表謝意！