黃脊竹蝗胚胎發(fā)育與卵滯育發(fā)生階段

王 梅，方曾紅，馮加德，馮 丹，謝春華，文亦芾，陳 鵬＊

(1. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650500；2. 云南省林業(yè)和草原科學(xué)院，云南 昆明 650201；3. 勐臘縣林業(yè)和草原局，云南 勐臘 666399；4. 昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650000)

黃脊竹蝗（Ceracris kiangsuTsai）隸屬于直翅目（Orthoptera）蝗總科（Acridoidea）網(wǎng)翅蝗科（Arcypteridae）竹蝗屬（Ceracris）[1]，主要分布于云南、四川、重慶、福建等地。近年來，云南黃脊竹蝗災(zāi)害發(fā)生地主要集中在中老邊境的州（市）縣[2]。黃脊竹蝗為不完全變態(tài)昆蟲，其發(fā)育時期分為卵、若蟲和成蟲。若蟲喜食禾本科牧草，成蟲喜食芭蕉（Musa basjooSiebold & Zucc. ex Iinuma ）和竹類植物，最為喜食芭蕉和毛竹（Phyllostachys pubescensMazel）。因具有食性廣、遷飛能力強(qiáng)、產(chǎn)卵量大的特點，黃脊竹蝗成為了危害性極大的林業(yè)害蟲之一[3-4]。

關(guān)于蝗蟲系統(tǒng)的研究主要集中在東亞飛蝗（Locusta migratoria manilensis）、 沙漠蝗（Schistocerca gregaria）和中華稻蝗（Oxya chinensis）上。目前，學(xué)者已經(jīng)對它們的生物學(xué)特性、胚胎發(fā)育特性、卵滯育特性、神經(jīng)分化、基因與蛋白質(zhì)表達(dá)等都展開了相關(guān)的研究。而對黃脊竹蝗的研究則主要集中于生物學(xué)特性及防治技術(shù)[5-7]，關(guān)于其蝗卵和胚胎發(fā)育方面的研究比較少，僅對其胚胎發(fā)育階段進(jìn)行了劃分[8]，但對于各個胚胎發(fā)育階段的歷期和特征以及其胚胎卵滯育發(fā)生的階段尚未明確。因此，本研究對黃脊竹蝗胚胎發(fā)育特征及卵滯育特性進(jìn)行了研究，研究結(jié)果可為黃脊竹蝗卵滯育分子機(jī)制研究奠定基礎(chǔ)，同時有助于從其卵期發(fā)育尋找突破口，探索有效防控新途徑。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源與供試植物

黃脊竹蝗1 齡若蟲于2022 年4 月采自西雙版納自治州勐臘縣。采回的1 齡若蟲放入室內(nèi)飼養(yǎng)以供后續(xù)實驗觀察?；嚷褳辄S脊竹蝗室內(nèi)飼養(yǎng)1 代后所產(chǎn)的卵。飼養(yǎng)黃脊竹蝗所用的寄主植物分別為扁穗雀麥（ Bromus cartharticus Vahl.）、 毛竹和芭蕉。扁穗雀麥種子購買于北京正大種業(yè)有限公司，種植于云南省林業(yè)和草原科學(xué)院后山大棚內(nèi)，毛竹和芭蕉均為云南省林業(yè)和草原科學(xué)院森林保護(hù)研究所培育。

1.2 黃脊竹蝗室內(nèi)飼養(yǎng)及卵塊培養(yǎng)

黃脊竹蝗飼養(yǎng)：將采回的1 齡若蟲放入50 cm ×50 cm × 50 cm 的養(yǎng)蟲籠內(nèi)，每籠飼養(yǎng)20 只，保持雌雄比例一致。將養(yǎng)蟲籠放入溫度為25 ℃，濕度為60%～75%，LD 12:12（在前期預(yù)實驗中，溫度25 ℃，濕度60%～75%為黃脊竹蝗適宜的生活條件）的恒溫養(yǎng)蟲室內(nèi)飼養(yǎng)。飼養(yǎng)期間，選用拔節(jié)期的扁穗雀麥、出筍后20 d 的毛竹和長至5 片真葉的芭蕉。3 種寄主植物均選取幼嫩葉片各20 g 插入裝滿水的錐形瓶內(nèi)，等距離放入養(yǎng)蟲籠內(nèi)，每日更換新鮮葉片，供黃脊竹蝗取食。待黃脊竹蝗出現(xiàn)交尾時，在籠子底部放入土層厚度為8 cm，粒度為40 目的砂土，以供黃脊竹蝗產(chǎn)卵。

卵塊培養(yǎng)：將當(dāng)日產(chǎn)下的蝗卵放入裝有無菌沙土的一次性餐盒內(nèi)，并用無菌沙土將卵塊完全覆蓋，然后放入溫度為25 ℃，濕度為60%～75%，LD 12∶12（在前期預(yù)實驗中發(fā)現(xiàn)，溫度25 ℃濕度60%～75%為黃脊竹蝗適宜的產(chǎn)卵土壤溫度）的人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)。

1.3 黃脊竹蝗胚胎發(fā)育歷期及形態(tài)特征

按照1.2 的方法飼養(yǎng)黃脊竹蝗和培養(yǎng)卵塊，每隔2 d 從不同卵塊中取出5 粒卵，用Bouin 's 固定液（苦味酸飽和液(1.22%)75 mL、福爾馬林25 mL 和冰醋酸5 mL）固定24 h，再用70%酒精溶液清洗蝗卵3 次后，取出蝗卵置于10%的次氯酸鈉溶液中處理4 min，待卵外殼變薄且透明后，用0.75%鹽水清洗3 次。觀察時，首先在體式顯微鏡下對黃脊竹蝗卵粒形態(tài)進(jìn)行拍照，觀察記錄胚胎在卵中的位置、方向和發(fā)育特征。然后，用解剖針解剖出胚胎，并用0.75%鹽水清洗殘存的卵黃，并對胚胎正面、側(cè)面和背面進(jìn)行拍照。參照趙琴[8]對于胚胎發(fā)育階段及特征為參考，觀察記錄黃脊竹蝗各個發(fā)育階段的形態(tài)特征，并記錄各個發(fā)育階段所需要的時間，以統(tǒng)計出黃脊竹蝗胚胎發(fā)育歷期。

1.4 黃脊竹蝗卵滯育發(fā)生的胚胎發(fā)育階段

1.4.1 不同發(fā)育階段胚胎長度、頭幅大小及觸角長度 按1.2 的方法飼養(yǎng)黃脊竹蝗和培養(yǎng)卵塊，每隔5 日從不同卵塊取出5 粒卵，按照1.4 中觀察胚胎形態(tài)的方法，在體式顯微鏡下測量I-X 各個胚胎發(fā)育階段中的胚胎長度（頭頂至腹部末端的直線距離）、頭幅大小（兩復(fù)眼間的直線距離）及觸角長（觸角芽基至觸角末端的距離）。每個階段3 次重復(fù)，每個重復(fù)取10 粒蝗卵進(jìn)行測量。

1.4.2 不同發(fā)育階卵粒含水量測定 取出不同發(fā)育階段的卵粒，將表面的雜質(zhì)處理干凈并用無菌水潤洗3 次，用吸水紙吸干水分后用電子天平稱量其鮮質(zhì)量，以10 粒卵為1 組，每組6 個重復(fù)。然后放入1.5 mL 離心管中，根據(jù)趙琴[8]等對蝗卵的處理方法，在95 ℃的數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱中烘烤12 h，待干燥箱內(nèi)溫度降到室溫后，取出卵粒并稱其干質(zhì)量，并計算相對含水量。

含水量 =[(鮮質(zhì)量-干質(zhì)量)/鮮質(zhì)量] × 100%。

1.4.3 黃脊竹蝗第V-VII 階段胚胎發(fā)育時間 按1.2 的方法飼養(yǎng)黃脊竹蝗和培養(yǎng)卵塊，產(chǎn)卵后將卵塊置于25 ℃的溫度條件下，5 d 后將卵粒自卵塊中剝離并混合，于產(chǎn)卵后第30、40、50、60 d 分別隨機(jī)選取健康的卵粒20 粒，按1. 4 描述的方法對卵粒進(jìn)行固定并解剖。觀察其胚胎發(fā)育時間，并統(tǒng)計各個時間內(nèi)V-VII 階段胚胎所占比例。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 統(tǒng)計軟件One-Way ANVOA 中SN-K 和 LSD 方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差和顯著性分析，制圖利用prism 9 和Excel 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃脊竹蝗胚胎發(fā)育歷期及形態(tài)特征

將剛產(chǎn)出的蝗卵放入25 ℃的恒溫條件下培養(yǎng)，從第2 天開始可觀察到胚胎。根據(jù)胚胎的形態(tài)特征， 參照崔雙雙等對中華稻蝗（ Oxya chinensis）、 陳 偉 等 對 越 北 腹 露 蝗（Fruhstorferiola tonkinensis）、趙琴等對黃脊雷蓖蝗（Rammeacris kiangsu）的胚胎發(fā)育階段的劃分方法[9-11]，將黃脊竹蝗胚胎發(fā)育劃分為 10 個階段 (圖1)。在體式顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，10 個階段胚胎形態(tài)變化明顯。

圖1 黃脊竹蝗的胚胎發(fā)育階段Fig. 1 The embryonic development stage of Ceracris kiangsu Tsai

第I 階段：發(fā)育第2—5 d（取當(dāng)日產(chǎn)下的卵放入25 ℃恒溫條件起開始計時，下同），此階段是胚胎發(fā)育的起始階段，胚盤、胚帶、胚層和胚膜正在形成，胚胎緊貼在卵孔端，靠近腹面的卵黃表面，解剖后取出多余的卵黃，可以看見不規(guī)則的胚盤，但分不清原頭和原顎胸（圖1A）。

第Ⅱ階段：發(fā)育第6—9 d，胚盤開始分化，較第一階段相比，胚胎依舊靠近卵孔端，但位置稍有下移，未解剖時隱約可見胚胎輪廓（圖1B-1）。解剖后可見原頭復(fù)眼葉及原顎胸出現(xiàn)，開始出現(xiàn)復(fù)眼輪廓，此時，胚胎的腹部剛形成，只有模糊的細(xì)長軀干，還未見其分節(jié)（圖1B-2）。

第Ⅲ階段：發(fā)育第10—16 d，此時是胚胎生長發(fā)育最快的時期，和前兩個階段相比，胚胎變化明顯，未解剖時可見胚胎在卵粒中靠近卵孔處，胚胎性狀細(xì)長（如圖1C-1）；解剖后可見原頭、原胸及分化出的腹部，原頭上可見分化出的上唇及觸角芽基，復(fù)眼葉近圓形，軀干部分進(jìn)一步分化為原顎、胸和腹部。顎、胸部又各分為3 節(jié)，可見分化出的附肢，腹部細(xì)長已分節(jié)，但未出現(xiàn)腹部附肢（如圖1C-2、C-3）。該階段為胚胎發(fā)育的原足期。

第IV 階段：發(fā)育第17—24 d，未解剖時可見胚胎向卵孔相反方移動，較上一階段相比已移動至卵黃中上部，胚胎變長（如圖1D-1）；解剖后可見上唇和觸角繼續(xù)生長增大，觸角開始分節(jié)，胸部附肢繼續(xù)生長，后肢較前肢和中肢略長、略大，腹部開始分節(jié)，隱約可見腹部分為10 節(jié)（如圖1D-2、D-3）。該階段為胚胎發(fā)育的多足期。

第V 階段：發(fā)育第25—32 d，如圖1E-1 未解剖時清晰可見觸角、附肢等胚胎形態(tài)，胚胎長度為卵長的1/3 左右；解剖后可見觸角延長，幾乎延伸到胸部，復(fù)眼位于頭部兩側(cè)，復(fù)眼背面出現(xiàn)色素，原顎部的第1 對附肢分化為上顎、下顎，芽基分為3 部分，最外側(cè)為下顎須，中間為盔節(jié)，最內(nèi)側(cè)為葉節(jié)，下唇的左右芽基仍各分為2 部分，胸部的附肢指向后端，較前一階段相比，腹部分節(jié)明顯，腹部末端第10 腹節(jié)的末端中央部分出現(xiàn)原肛（如圖1E-2、E-3）。

第VI 階段：發(fā)育第33—75 d，如圖1F-1 未解剖時可見胚胎長度約為整個卵長的1/2，胚胎形態(tài)更清晰；解剖后可見原頭和原顎基本合在一起形成頭部，觸角繼續(xù)延長，分節(jié)明顯，上唇介于兩觸角之間，可分為唇基和上唇部分，胸部附肢繼續(xù)生長，并且分節(jié)清晰，除與身體相連的基節(jié)外，可分為腿節(jié)、脛節(jié)和跗節(jié)。較前一階段相比，頭部色素加深，胚胎變寬（如圖1F-2、F-3）。

第VII 階段：發(fā)育第76—85 d，該階段發(fā)生胚動，未解剖時可見胚胎在卵粒中反向移動，胚胎下移至卵中部，長度約占卵長的2/3（如圖1G-1）；與第VI 階段相比，復(fù)眼、觸角、上唇和附肢等變化明顯，復(fù)眼紅色色素更加清晰，觸角伸長，胸部附肢繼續(xù)生長，后足跗節(jié)隱約分為3 節(jié)，胚胎背面彎曲，原頭彎向卵中央，胚胎完成旋轉(zhuǎn)后，原頭由原來的卵孔方向轉(zhuǎn)為卵孔的相反方向（如圖1G-2、G-3）。

第Ⅷ階段：發(fā)育第86—92 d，胚轉(zhuǎn)完成，未解剖時可見胚胎繼續(xù)向前端生長，占全卵長度4/5 以上，卵黃大部分已被包入體內(nèi)（如圖1H-1）；解剖后可見復(fù)眼面積增大，單眼已形成，上顎內(nèi)側(cè)較厚，下唇兩芽基漸漸合并，下唇須延長，中唇舌已形成；觸角繼續(xù)延長，近末端數(shù)節(jié)較粗，胸部附肢繼續(xù)伸長，腹部各節(jié)腹板和側(cè)板已可分開，背面逐漸向前端愈合（如圖1H-2）。

第Ⅸ階段：發(fā)育第93—100 d，如圖I-1，未解剖時可見胚胎幾乎占據(jù)整個卵粒，胚胎體形完整；解剖后可見復(fù)眼顏色更深，觸角分節(jié)明顯，上顎內(nèi)側(cè)的齒清晰可見，下顎須和下唇須伸長并目分節(jié)，胸部附肢的跗節(jié)各有1 對跗墊，前跗節(jié)已形成為一爪狀，后肢的腿節(jié)頂端已到達(dá)第6 腹節(jié)，腿節(jié)上的花紋隱約可見，脛節(jié)邊緣的刺已形成，腹部各節(jié)腹板和側(cè)片劃分明顯，腹末的外生殖器及尾須清晰可見，背面愈合完全（如圖1I-2、I-3）。

第 X 階段： 如圖 1J-1～J-5， 發(fā)育第101—109 d，未解剖時可見胚胎完全占據(jù)整個卵粒，卵黃全部包入體內(nèi)（如圖1J-1）；解剖后可見胚胎發(fā)育成熟，身體表面色素出現(xiàn)，復(fù)眼變?yōu)楹谏|角基節(jié)之間3 個單眼明顯，上顎齒顏色變深，孵化時變成黑色，胸部附肢脛節(jié)邊緣的刺顏色變深，可見后足腿節(jié)上羽狀紋，后足的腿節(jié)頂端已到達(dá)第8 腹節(jié)，外生殖器明顯可見，近似于1 齡蝗蝻（如圖1J2～J-5）。

2.2 黃脊竹蝗卵滯育發(fā)生的胚胎發(fā)育階段

2.2.1 不同發(fā)育階段胚胎長度、頭幅及觸角的變化 如圖2 可知，黃脊竹蝗不同階段的胚胎長度不同，第Ⅰ階段為胚胎發(fā)育的起始階段，胚胎還未發(fā)育，長度為0 mm，從第Ⅱ階段開始，胚胎開始發(fā)育，長度為1.18 ± 0.07 mm；隨后胚胎有一較為快速增長期，第Ⅲ階段時，胚胎長度顯著增加(p＜0.05)，在體視顯微鏡下能清晰觀察到胚胎，此時胚胎長度為 3.86 ± 0.14 mm；第Ⅳ階段胚胎長度是所有時期中最長，顯著長于此前的胚胎長度(p＜0.05)，長度達(dá)4.21 ± 0.50 mm；第Ⅴ階段時，胚胎發(fā)育較為成熟，胚胎形態(tài)由剛開始的細(xì)長變粗變寬，胚胎長度縮短為3.98 ± 0.50 mm；隨后，從第Ⅵ—Ⅷ階段，胚胎長度介于 3.75 ± 0.42 mm～3.95 ± 0.37 mm，處于增長緩慢階段，各觀察點的胚胎長度間無顯著差異(p＞0.05)；第Ⅸ—Ⅹ階段，胚胎發(fā)育速度加快，其中，第X 階段時，胚胎長度達(dá)到最大值，為6.94 ± 0.91 mm，顯著高于VI—VIII 階段。

圖2 黃脊竹蝗各胚胎發(fā)育階段觸角、頭幅及胚胎長度Fig. 2 Antennae, head size and embryo length at various embryonic stages of Ceracris kiangsu Tsai

與胚胎長度相似，第Ⅰ階頭幅長度為0 mm，且在第Ⅰ—Ⅱ階段時發(fā)育慢，頭幅變化不明顯(p＞0.05)，其后快速增長；到第Ⅲ階段時，頭幅長度顯著增加(p＜0.05)，達(dá)0.92 ± 0.05 mm；隨后頭幅增長緩慢，第Ⅲ—Ⅶ階段胚胎頭幅介于 0.92 ±0.05 mm～1.08 ± 0.22 mm，各觀察點的胚胎長度間無顯著差異(p＞0.05)；至第Ⅷ階段時，頭幅顯著增長(p＜0.05)，達(dá)到 1.47 ± 0.14 mm；從Ⅷ—Ⅹ階段，胚胎頭幅緩慢增長(p＞0.05)，到第Ⅹ階段時頭幅長度為1.48 ± 0.25 mm。

觸角發(fā)育比體長和頭幅慢，在胚胎的第Ⅲ階段才觀察到觸角，第Ⅲ階段的觸角芽基長度只有0.13 ± 0.04 mm；第Ⅳ階段時，增長迅速且與前幾個階段差異顯著(p＜0.05)，長度達(dá)到0.43 ± 0.04 mm；和頭幅發(fā)育相似，觸角在第Ⅳ—Ⅶ階段時發(fā)育緩慢，各發(fā)育階段間差異不顯著(p＞0.05)，觸角長度介于0.51 ± 0.06 mm～0.65 ± 0.12 mm；第Ⅷ階段時，觸角長度為1.20 ± 0.35 mm，顯著長于Ⅶ階段(p＜0.05)；隨后觸角緩慢增長，各觀察點的胚胎長度間無顯著差異(p＞0.05)。第Ⅷ階段時—Ⅹ階段，觸角緩慢無明顯變化(p＞0.05)，到第Ⅹ階段時觸角長度為1.55 ± 0.31 mm。與胚胎長度和頭幅發(fā)育一致，從Ⅷ—Ⅹ階段，胚胎頭幅緩慢增長(p＞0.05)。

2.2.2 不同發(fā)育階卵粒含水量 陳偉等對越北腹露蝗的胚胎研究發(fā)現(xiàn)，卵的含水量與胚胎生長發(fā)育有關(guān)[12]。本研究對黃脊竹蝗不同發(fā)育階段卵粒含水量進(jìn)行了測定，如圖3，在25 ℃的恒溫條件下，各發(fā)育階段之間卵的含水量差異顯著。第Ⅰ階段是卵粒的發(fā)育起始階段，此時卵含水量為整個時期中最低，僅為35%；第Ⅱ階段較第Ⅰ階段相比其含水量緩慢增加(p＜0.05)；到第Ⅲ階含水量段迅速增加(p＜0.05)，平均為57.23%；第Ⅴ—Ⅶ階段各階段較前一階段相比均無顯著差異(p＞0.05)，各發(fā)育階段之間含水量緩慢增加，維持在65%左右；但到Ⅷ階段時，含水量又會迅速上升，達(dá)到70.35%；隨著胚胎的穩(wěn)定發(fā)育，含水量緩慢上升(p＞0.05)，在接近孵化時（Ⅹ階段），卵的平均含水量為72.52%。結(jié)合卵粒含水量結(jié)果可知，蝗卵在第Ⅲ階段含水量急速增加，第Ⅴ—Ⅶ階段含水量無明顯的增加，從第Ⅷ階段開始含水量又會開始有所增加，因此可以認(rèn)為黃脊竹蝗卵在25 ℃的恒溫條件下，第Ⅴ—Ⅶ階段是其胚胎發(fā)育的停滯期。

圖3 黃脊竹蝗各發(fā)育階段卵粒含水量變化Fig. 3 Changes of egg water content in different developmental stages of Ceracris kiangsu Tsai

2.2.3 黃脊竹蝗第V-VII 階段胚胎發(fā)育時間 黃脊竹蝗蝗卵為100%滯育。根據(jù)以上胚胎、觸角、頭幅及卵粒含水量的研究結(jié)果可知滯育發(fā)生在Ⅴ—Ⅶ階段。為明確滯育發(fā)生的具體階段，對Ⅴ—Ⅶ階段胚胎發(fā)育及發(fā)育時間進(jìn)行了詳細(xì)觀察（圖4）。根據(jù)各觀測時間內(nèi)Ⅴ—Ⅶ階段胚胎的比例可知：產(chǎn)卵后第25 d 第Ⅴ階段的胚胎所占比例明顯大于第Ⅵ階段；第35 d 時，第Ⅵ階段的胚胎占比已超第Ⅴ階段；第45—75 d 第Ⅵ階段胚胎比例最大，但各個觀測時間點之間胚胎比例無明顯變化；第85 d 時，第Ⅶ階段的胚胎所占比例最大。黃脊竹蝗胚胎在產(chǎn)卵后第25 d，95%( N = 20，下同)都處于胚胎發(fā)育的第Ⅴ階段，只有5%的胚胎進(jìn)入了第Ⅵ階段；產(chǎn)卵后第35 d 時第Ⅴ階段的胚胎下降至42%，大部分胚胎開始進(jìn)入第Ⅵ階段；產(chǎn)卵后第45 d，第Ⅴ階段的胚胎明顯下降，只有12%，87%的胚胎進(jìn)入了第Ⅵ階段；從第45—75 d，第Ⅴ階段和第Ⅶ階段的卵粒數(shù)量極少，87%以上的卵粒均停留在第Ⅵ階段，且該段時間內(nèi)第Ⅵ階段的胚胎無明顯變化；至第85 d 時90%的胚胎進(jìn)入了第Ⅶ階段。

圖4 黃脊竹蝗卵滯育發(fā)生的胚胎發(fā)育階段Fig. 4 The embryonic development stage of egg diapause in Ceracris kiangsu Tsai

根據(jù)以上結(jié)果可知，50%以上的卵粒第Ⅴ階段僅出現(xiàn)在第25 d 和第35 d，80%以上的卵粒第Ⅵ階段僅出現(xiàn)在第85 d，而85%以上的卵粒第Ⅵ階段在第35—75 d 里均大量出現(xiàn)，表明在胚胎發(fā)育過程中，第Ⅵ階段停留的時間最長，可以認(rèn)為，在25 ℃恒溫條件下黃脊竹蝗在產(chǎn)卵后的第35 d 之后卵粒進(jìn)入滯育發(fā)育，卵滯育發(fā)生在第Ⅵ階段。

3 討論

3.1 黃脊竹蝗胚胎發(fā)育歷期及形態(tài)特征

昆蟲的胚胎發(fā)育自卵裂、胚盤的形成，至胚胎的分節(jié)、附肢的形成，是一復(fù)雜的過程[13-14]，可劃分為若干階段?；认x的種類不同，其胚胎發(fā)育階段也存在差異。根據(jù)不同蝗蟲胚胎形態(tài)特征，Salzen將東亞飛蝗的胚胎發(fā)育劃分為 13 個階段[15]，Tvren將沙漠蝗的胚胎發(fā)育劃分為 16 個階段[16]，閆夢云等將西伯利亞蝗胚胎發(fā)育劃分為 12 個階段[17]，欽俊德等[18]將亞洲飛蝗（Locusta migratoria）的胚胎發(fā)育劃分為10 個階段，陳偉等[12]將越北腹露蝗（Fruhstorferiola tonkinensis）的胚胎發(fā)育分為10 個階段。對于黃脊竹蝗的胚胎發(fā)育階段也已經(jīng)有了明確的劃分，趙琴和賀一原將黃脊竹蝗的胚胎發(fā)育劃分為10 個階段[8]。本研究中，觀察到黃脊竹蝗的胚胎分為10 個階段，結(jié)果與趙琴等研究結(jié)果一致，可以認(rèn)為黃脊竹蝗的胚胎發(fā)育階段不受地理分布的影響。

蝗蟲胚胎發(fā)育歷期也因種類和生活環(huán)境不同而有所差異，亞洲飛蝗胚胎發(fā)育無滯育現(xiàn)象，30 ℃條件下，經(jīng)13 d 就能孵化[18]。越北腹露蝗卵由于受到生理滯育的影響，孵化約需206 d，越冬期間的滯育期長達(dá)180 d[19]。西伯利亞蝗胚胎發(fā)育歷期較長，卵孵化需220 d，滯育期長達(dá)193 d[17]。本研究中，黃脊竹蝗的發(fā)育歷期與越北腹露蝗、西伯利亞蝗等的發(fā)育歷期不一樣，在25 ℃條件下，黃脊竹蝗胚胎發(fā)育歷期為109 d，其中，滯育期為42 d，卵滯育解除后，出現(xiàn)胚轉(zhuǎn)現(xiàn)象，胚胎開始恢復(fù)發(fā)育，這與大部分昆蟲的胚胎發(fā)育一致。學(xué)者對昆蟲胚轉(zhuǎn)的相關(guān)研究表明，胚胎胚轉(zhuǎn)主要與胚胎卵內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的充分利用有關(guān)，同時可使胚胎在有限的卵內(nèi)空間得以充分地發(fā)育[19]。胚動包括從卵的腹面向背面進(jìn)行的反向移動和從卵的背面向腹面進(jìn)行的順向移動2 種，一般來說，蜚蠊目、鞘翅目和等翅目等長胚帶昆蟲的胚動幅度小，而蜻蜒目、直翅目和半翅目等短胚帶昆蟲的胚動幅度較大[20]。從黃脊竹蝗的胚胎發(fā)育過程來看其胚動屬于反向移動，本研究中也觀察到黃脊竹蝗的胚轉(zhuǎn)完成后，卵黃大部分被包裹進(jìn)胚胎內(nèi)，這表明胚動有助于胚胎吸收卵內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)，確保胚胎正常發(fā)育。

3.2 黃脊竹蝗卵滯育發(fā)生的胚胎發(fā)育階段

陳偉等對越北腹露蝗的胚胎研究發(fā)現(xiàn)，胚胎體長、頭幅、觸角的變化與胚胎生長發(fā)育有關(guān)，可將其作為觀測胚胎發(fā)育快慢的指標(biāo)[12]。本研究根據(jù)胚胎體長、頭幅、觸角的變化規(guī)律，將黃脊竹蝗的發(fā)育分為4 個階段，分別為胚胎發(fā)育起始期、快速發(fā)育期、緩慢發(fā)育期和恢復(fù)發(fā)育期。第Ⅰ階段和第Ⅱ階段胚胎剛開始發(fā)育，體長、頭幅和觸角均無顯著變化，故為胚胎發(fā)育起始期；第Ⅲ階段和第Ⅳ階段，體長和頭幅迅速增長，觸角也有了變化，此時為胚胎的快速發(fā)育期；第Ⅴ—Ⅶ階段，各階段之間體長、頭幅、觸角均發(fā)育緩慢，此時其卵粒應(yīng)處于滯育狀態(tài)，為緩慢發(fā)育期；從第Ⅷ階段開始至Ⅹ階段結(jié)束，胚胎體長開始迅速變化，頭幅和觸角雖變化沒有體長明顯，但也在增加，且各發(fā)育階段之間變化明顯，為恢復(fù)發(fā)育期。對胚胎發(fā)育時期的劃分，可為進(jìn)一步研究黃脊竹蝗胚胎發(fā)育特征及卵滯育發(fā)生階段提供參考。崔雙雙等對中華稻蝗卵滯育發(fā)生階段的研究表明，卵粒的含水量是衡量胚胎發(fā)育速度的重要指標(biāo)[21]。參照崔雙雙等的方法，本研究對黃脊竹蝗卵粒含水量進(jìn)行了測定，結(jié)果表明，蝗卵在第Ⅲ階段有一快速吸水過程，而第Ⅴ—Ⅶ階段含水量無明顯的增加，從第Ⅷ階段開始又會出現(xiàn)快速吸水過程，因此可以認(rèn)為黃脊竹蝗卵在25 ℃的恒溫條件下，第Ⅴ-Ⅶ階段是其胚胎發(fā)育的停滯期。

滯育是昆蟲為了躲避不良環(huán)境的生存策略，一般分為卵滯育、幼蟲滯育、若蟲滯育、成蟲滯育[22-23]。蛾類昆蟲多為幼蟲滯育[9-10]，七星瓢蟲、象甲的滯育類型為成蟲滯育[11]，蝗蟲的滯育類型為卵滯育[24-25]。以滯育卵越冬的昆蟲，種類不同卵滯育發(fā)生的胚胎發(fā)育階段亦存在差異，家蠶（Bombyx mori）卵的滯育發(fā)生在胚胎初期[26]。對于蝗蟲而言，卵滯育通常發(fā)生在胚胎發(fā)育的中后期，如飛蝗（Locusta migratoria）卵滯育發(fā)生在胚胎發(fā)育的中期[18,27]，中華稻蝗的卵滯育發(fā)生胚胎發(fā)育的后期[23]。本研究中，結(jié)合卵的含水量變化、胚胎發(fā)育速度及各個胚胎階段的發(fā)育歷期，可以認(rèn)為在25 ℃的恒溫條件下，黃脊竹蝗的卵滯育并非完全停滯發(fā)育，而是發(fā)育相對緩慢的時期，在產(chǎn)卵后第45 d 進(jìn)入卵滯育發(fā)育，卵滯育發(fā)生在第VI 階段，在胚胎發(fā)育的后期，這與中華稻蝗一致。本研究僅闡明了黃脊竹蝗卵滯育的發(fā)生階段，對于卵滯育的控制機(jī)理仍需要進(jìn)一步的深入研究。

4 結(jié)論

研究表明，室內(nèi)飼養(yǎng)黃脊竹蝗所產(chǎn)的卵塊，在25 ℃恒溫條件下，胚胎發(fā)育共劃分為10 個階段，各個發(fā)育階段胚胎形態(tài)特征差異明顯，胚胎發(fā)育歷期為109 d，其中滯育期42 d，產(chǎn)卵后第35—75 d 為卵滯育期，滯育發(fā)生在第VI 階段。本研究結(jié)果為黃脊竹蝗卵滯育發(fā)生機(jī)制研究提供了數(shù)據(jù)支撐，也可為從卵期尋找突破口，探索有效防控黃脊竹蝗的新途徑提供依據(jù)。