斜紋夜蛾感受器超微形態(tài)結(jié)構(gòu)研究

斜紋夜蛾感受器超微形態(tài)結(jié)構(gòu)研究

昆蟲的角、節(jié)和產(chǎn)卵器上有幾種類型的感受器。它們是昆蟲接受外部環(huán)境中幾種物理和化學(xué)信息的主要器官，在尋找食物、尋找和產(chǎn)卵方面發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。近年來，對(duì)該領(lǐng)域的研究引起了國內(nèi)外的關(guān)注。傳感器的類型、數(shù)量和分布因昆蟲種類而異。其中，角傳感器種類豐富，研究眾多。它是昆蟲身體感知外部環(huán)境、進(jìn)行化學(xué)通信的信息接收裝置。主要功能包括感知、感知、感知、聽力、感知、濕度和溫度的功能。昆蟲喜歡選擇食物、飼料、尋找食物、避免危險(xiǎn)，以及選擇不同的世代棲息地等。昆蟲和行動(dòng)的關(guān)系研究對(duì)于深入理解昆蟲的化學(xué)感受系統(tǒng)，解釋各種昆蟲的生態(tài)習(xí)慣，對(duì)于尋找昆蟲防治的新方法提供了重要依據(jù)。斜紋夜蛾屬于鱗翅目夜蛾科,國內(nèi)外分布范圍廣,食性雜,是農(nóng)作物的主要害蟲之一,間歇性暴發(fā),年發(fā)生世代數(shù)多,發(fā)生量大.目前對(duì)夜蛾科昆蟲感受環(huán)境信息的相關(guān)研究報(bào)道漸多,如甜菜夜蛾、煙實(shí)夜蛾感受器的結(jié)構(gòu)、化學(xué)物質(zhì)對(duì)甜菜夜蛾和斜紋夜蛾的生物習(xí)性影響、斜紋夜蛾觸角普通氣味結(jié)合蛋白和煙實(shí)夜蛾觸角化學(xué)感受蛋白的克隆等,但國內(nèi)外尚未見斜紋夜蛾感受器形態(tài)結(jié)構(gòu)研究的報(bào)道.本文以掃描電鏡系統(tǒng)研究了斜紋夜蛾成蟲觸角、跗節(jié)和產(chǎn)卵器感受器的超微形態(tài)特征,為深入研究斜紋夜蛾的行為生態(tài)學(xué),探索其防控新措施提供參考.1材料和方法1.1主要設(shè)備FEI-XL30環(huán)境掃描電子顯微鏡:飛利浦公司生產(chǎn),點(diǎn)分辨率2.5nm,加速電壓1～30kV,高分辨率二次電子檢測(cè)器.1.2rafabr.斜紋夜蛾(SpodopteralituraFabr.),鱗翅目夜蛾科,中山大學(xué)(廣州)生命科學(xué)院昆蟲研究所常年飼養(yǎng)提供,取羽化后24～48h成蟲供試.1.3主要研究方法1.3.1成蟲的清洗、擠出產(chǎn)卵器取新羽化的雌蛾和雄蛾,在解剖鏡下依次按下述步驟小心操作,制備擬觀察器官樣本.①剪下頭部,用鑷子與解剖刀將觸角與頭部分離,將觸角在70%乙醇中清洗干凈,取出涼干備用.②用鑷子與解剖刀切下前足、中足、后足的跗節(jié),將跗節(jié)在70%乙醇中清洗干凈,取出涼干備用.③用眼科剪刀剪下雌蟲腹部末段,小心擠出產(chǎn)卵器,將產(chǎn)卵器在70%乙醇中清洗干凈,取出風(fēng)干備用.1.3.2掃描電子顯微鏡觀察將干燥的樣品用導(dǎo)電銀膠粘在樣本臺(tái)上,放入真空噴涂儀內(nèi)噴金鍍膜后,直接用FEI-XL30掃描電子顯微鏡依次觀察雌蛾和雄蛾的觸角、跗節(jié)和雌蛾產(chǎn)卵器,拍照留底.2結(jié)果與分析2.1毛形感受器形狀斜紋夜蛾觸角呈絲狀,長度為9～13mm,由柄節(jié)、梗節(jié)和鞭節(jié)組成,其中鞭節(jié)由40個(gè)亞節(jié)組成,個(gè)體間略有差異.感受器主要分布在觸角的背面、腹面和外側(cè)面.內(nèi)側(cè)面一般覆蓋有鱗片(圖1),鱗片層層相疊.觸角各亞節(jié)上有以下5類感受器:2.1.1毛形感受器(Sensillumtrichodeum)毛形感受器是斜紋夜蛾觸角上數(shù)量最多、分布最廣的感受器,多呈40～70°角生長,尖端彎曲,有些呈弧形,有些呈鉤形,主要分為長短2種類型.長毛形感受器基部直徑約為2.5μm,頂端漸細(xì),長約30～40μm;短毛形感受器,基部直徑約為2μm,長約15～25μm,梗節(jié)和鞭節(jié)上均有分布,以鞭節(jié)上最多(圖2).2.1.2刺形感受器(Sensillumchaeticum)刺形感受器在觸角上呈50～60°角生長,剛直如刺,基部有一向上突起的臼狀窩,分布于觸角各鞭節(jié)中部,包括長短2種類型.長刺形感受器長約30～40μm,基部直徑約5μm,明顯粗于其它感受器,在觸角表面比其它感受器要高出許多;短刺形感受器長約20～30μm,基部直徑約為4.5μm(圖3).2.1.3腔錐感受器(Sensillumcoeloconicum)腔錐感受器形如菊花,由觸角表皮向下凹陷而形成1個(gè)淺圓腔,中心有感覺錐,圓腔直徑約5～10μm,腔四周著生約14根緣毛,緣毛端相互交叉在一起,僅分布于鞭節(jié),數(shù)量較少(圖4).2.1.4錐形感受器(Sensillumbasiconicum)錐形感受器一般散生于觸角,明顯比毛形感受器長度短且數(shù)量少,端部比毛形感受器粗,分布于各鞭節(jié).雌蛾和雄蛾錐形感受器形狀、大小和長短明顯不同.雌蛾錐形感受器長約8～10μm,基部直徑約為2μm;雄蛾錐形感受器長約10～15μm,基部直徑約4～5μm,頂端有一小錐(圖5,6).2.1.5耳形感受器(Ear-shapedsensillum)耳形感受器主要分布于各鞭節(jié)的背腹面,靠近內(nèi)側(cè)鱗片著生處,其外形類似禾本科植物外卷葉片,基部著生在一臼狀窩內(nèi)(圖7).2.2體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模擬斜紋夜蛾前跗節(jié)有1對(duì)爪和類似爪墊的結(jié)構(gòu),周圍有感受器分布(圖8).成蟲足跗節(jié)多被鱗片所覆蓋(圖9),僅第5跗節(jié)腹面末端和前跗節(jié)附近有感受器分布.從電鏡圖片上看,雄、雌成蟲都有毛形(Sensillumtrichodeum)和刺形(Sensillumchaeticum)2類感受器.毛形感受器分布在爪的附近,中央部位多為刺形感受器.從前足、中足、后足跗節(jié)感受器分布看,中足和后足跗節(jié)感受器數(shù)量相對(duì)較少,雌、雄成蟲在感受器形態(tài)和數(shù)量上沒有顯著差異(圖8,9,10).2.2.1形感受器生長特點(diǎn)足跗節(jié)毛形感受器與觸角毛形感受器形狀不同.足跗節(jié)毛形感受器,分布在第5跗節(jié)末端腹面和爪,基部扁平,多數(shù)呈20～30°角生長,長約5～25μm,基部直徑約為2.5μm,頂端漸細(xì)(圖11,12).2.2.2無槽刺形感受器跗節(jié)上的刺形感受器分為3種類型.具槽刺形感受器:分布于第5跗節(jié)末端側(cè)面,呈40～60°角生長,明顯比其它刺形感受器長且粗.無槽刺形感受器:剛直如刺,基部有一向上突起的臼狀窩,分布于第5跗節(jié)末端腹面,呈70～90°角生長.無槽刺形感受器有長形和短形2類:長刺形感受器長約50～60μm,基部直徑約5～10μm,短刺形感受器長約30～40μm,基部直徑約為4.5μm(圖13,14).2.3氣調(diào)保鮮li雌成蟲產(chǎn)卵器上只有長、短2類毛形感受器(Sensillumtrichodeum).長毛形感受器,長約400μm,基部直徑約為15～20μm,大多呈50～60°角生長,頂端漸細(xì);短毛形感受器,長約100μm,基部直徑約為10μm(圖15).3斜紋夜蝶和產(chǎn)卵器感受器的形態(tài)觀察昆蟲觸角表面密布各類感受器,按形態(tài)可分為毛形、刺形、錐形、腔形、壇形、鐘形、板形、鱗形、栓錐形、耳形等.本文研究表明,斜紋夜蛾觸角感受器種類和形態(tài)結(jié)構(gòu)與甜菜夜蛾、煙實(shí)夜蛾、煙草天蛾、棉鈴蟲等多種鱗翅目昆蟲觸角感受器有一定的相似性,共有毛形、錐形、刺形、耳形和腔錐感受器等5種感受器,而且雌、雄蛾的錐形感受器形狀明顯不同.鱗翅目昆蟲觸角毛形感受器與感受性外激素有關(guān),而錐形感受器主要是對(duì)外界普通氣味(如植物氣味、天敵發(fā)出的氣味等)刺激起感受作用.本文通過對(duì)斜紋夜蛾跗節(jié)和產(chǎn)卵器感受器的超微形態(tài)觀察,發(fā)現(xiàn)雌、雄成蟲跗節(jié)感