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花绒寄甲(Dastarcus helophoroides)为鞘翅目Coleoptera寄甲科(Bothrideridae)[1-2]昆虫,因其对高温、低温、饥饿的耐受性强[3-6],目前已被广泛应用于天牛类、吉丁类蛀干害虫的生物防治工作中[7-11]。花绒寄甲具有多种生物型,不同生物型的花绒寄甲对其特定的寄主有着强烈的专一性 [12-13],因此,在利用花绒寄甲防治天牛时,要根据天牛的种类,选择对应生物型的花绒寄甲,从而达到最佳的控害效果。光肩星天牛为重大林业害虫,严重危害槭属(Acer)、柳属(Salix)、杨属(Populus)等树木,在该天牛的防治工作中,光肩星天牛生物型花绒寄甲(Biotype of A.glabripennison D. helophoroides)已被广泛应用 [14-16]。
研究表明,在自然界中,花绒寄甲雌成虫将卵产于天牛排粪孔周围的树皮裂缝下[8],1龄幼虫孵化后,依靠3对发达的胸足,通过寄主、受害树木、环境所释放的信息化学物质搜寻寄主,从搜寻寄主到完成寄生[17],花绒寄甲1龄幼虫的触角、口器及其上面的感器发挥了重要的作用。
昆虫在长期的进化过程中,形成了独特的适应环境的能力,对取食、觅偶、交配、繁殖、栖息、迁移、寻找寄主等行为比其他动物更依赖于环境中的化学、物理因子的调节。昆虫的触角有嗅觉、触觉、听觉等功能[18],口器是重要的取食器官,其上分布的感器是昆虫感受外界化学信号、物理刺激的重要结构,与神经系统一同调控昆虫的行为[19]。感器根据功能的不同可分为物理感器、化学感器、温湿度感器、紫外线感器、声波感器等,根据形态的特点可分为毛形感器(sensillatrichodea)、刺形感器(sensillachaetica)、锥形感器(sensillabasiconca)、Bohm氏鬃毛(bohm’s bristles)、指形感器(digitiformsensilla)、腔锥形感器(sensillacoeloconica)、栓锥形感器(sensillastyloconica)等[20]。目前,关于鞘翅目寄甲科花绒寄甲感器的研究,多以成虫为对象[21-22],而关于花绒寄甲1龄幼虫触角及口器的感器研究未见详细报道。
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花绒寄甲1龄幼虫整体呈圆筒状,由头胸腹3部分组成(图1-A),头部表面光滑,触角及口器分化明显,胸腹部外表呈角质化,其中胸部包括3个体节,每一体节着生1对胸足,腹部包括10个体节,每一体节两侧各有1根长毛,各部分长度见表1。
表 1 花绒寄甲1龄幼虫各部分身长
Table 1. The length of each part of the first instar larva of D. helophoroides
头部 Head 胸部 Thorax 腹部 abdomen 整体 The whole of body 长度/μm 93.25 ± 9.88 230.59 ± 29.41 625.12 ± 70.93 958.97 ± 88.59 注:表中数据为均值 ± 标准误,共测定15头幼虫。
Note:The date in the table aremean ± standard errors.A total of 15 larvae were determined. -
花绒寄甲1龄幼虫头部着生触角、上颚、下颚、下唇各1对(图1-B)。其中,触角丝状,由柄节、梗节、鞭节3部分组成(图1-C),柄节位于最基部,其上分布有Bohm’s鬃毛1个(图1-D);梗节主干呈圆柱状,并有一个膨大的突起(图1-D),其上分布有凹窝感器1个(图1- E)、锥形感器I 1个(图1- F),锥形感器II 3个(图1- G),鞭节丝状,不分节,表面光滑,从基部到末梢逐渐变细,其上无感器分布;口器为前口式,嚼吸式,各附肢分化明显(图1-B),有1对锋利的上颚,用于咬住、撕裂食物,末端有小孔(图1-J),其上分布毛形感器1个(图1-H)、Bohm’s鬃毛1个;下颚分布着指形感器6个,下唇分布有指形感器9个(图1-I)。触角与口器的感器分布、数量、长度及基部直径见表2。
表 2 花绒寄甲1龄幼虫触角及口器感器分布
Table 2. The information of sensilla on the antennae and mouthparts of the first instar larvae of D. helophoroides
分布 Distribution 类型 Type 数量 Quantity 长度 Length/μm 基部直径 Diameter/μm 柄节 Bohm’s鬃毛 1 1.108 ± 0.11 0.385 ± 0.13 触角 梗节 锥形感器Ⅰ 1 2.51 ± 0.23 0.71 ± 0.06 凹窝感器 1 无 无 锥形感器Ⅱ 3 2.049 ± 0.21 0.561 ± 0.32 鞭节 未见分布 0 无 无 口器 下唇 指形感器 9 1.923 ± 0.47 0.739 ± 0.05 下颚 指形感器 6 2.153 ± 0.39 0.61 ± 0.12 上颚 毛形感器 1 6.79 ± 0.52 0.81 ± 0.19 Bohm’s鬃毛 1 1.469 ± 0.15 0.401 ± 0.08 注:表中数据为均值 ± 标准误,共测定15头幼虫。
Note:The date in the table aremean ± standard errors.A total of 15 larvae were determined. -
Bohm’s鬃毛直立于触角柄节及上颚,呈灰白色,比较短小,顶端较尖,臼状窝宽且浅;凹窝感器整体呈现椭圆形,凹陷于槽内,内有6个不规则的突起;毛形感器略向昆虫体表倾斜,表面光滑,顶端较尖,关节窝浅;指形感器表面光滑,末端具有指状突起,臼状窝宽且浅;锥形感器表面光滑,臼状窝深,其包括2个亚型,锥形感器I末端具有分支,锥形感器II末端不规则。各感器的超微形态特征见表3。
表 3 花绒寄甲1龄幼虫触角及口器感器超微形态
Table 3. Sensilla ultrastructure on antennae and mouthparts of the first instar larvae of D. helophoroides
表面光滑度
Surface flatness末梢形状
The shape of tip臼状窝深浅
The depth of socketBohm’s鬃毛 光滑 钝圆 浅 毛形感器 光滑 尖 深 指形感器 光滑 指状突起 浅 锥形感器Ⅰ 不光滑 有分支 深 锥形感器Ⅱ 光滑 不规则 深 凹窝感器 光滑 扁 陷于深的凹槽内
花绒寄甲1龄幼虫触角及口器感器的超微结构
Sensilla Ultrastructure of Antennae and Mouthparts of the First Instar Larvae of Dastarcus helophoroides (Coleoptera: Bothrideridae)
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摘要:
目的 明确花绒寄甲1龄幼虫触角及口器上的感器类型、分布与数量。 方法 挑选孵化12 h以内的花绒寄甲1龄幼虫,经前处理,利用场发射扫描电子显微镜观察。 结果 花绒寄甲1龄幼虫头部着生触角、上颚、下颚、下唇各1对。触角为丝状,由柄节、梗节、鞭节组成,柄节上分布着Bohm’s鬃毛1个、梗节上有凹窝感器1个,锥形感器Ⅰ 1个,锥形感器Ⅱ 3个,鞭节上无感器分布;口器为前口式,嚼吸式,上颚具毛形感器1个、Bohm’s鬃毛1个,下唇具指形感器9个,下颚具指形感器6个。 结论 花绒寄甲1龄幼虫触角及口器上既有物理感器,又有化学感器,共计5种感器23个,其中指形感器成簇分布,其他感器皆零散分布。 Abstract:Objective To determine the type, distribution and quantity of sensilla on antennae and mouthparts of the first instar larvae of Dastarcus helophoroides. Method The first instar larvae of D. helophoroides were selected within 12 h of hatching. After pretreatment, field emission scanning electron microscopy (FESEM) was used to observe sensilla. Result The head of the first instar larvae of D. helophoroides consisted of a pair of antenna, a pair of mandible, a pair of maxilla and a pair of labium. The antennae are filamentous, consisting of scape, pedicel and flagellum. A Bohm’s bristle was distributed on the scape, one sensilla pit basiconica, one sensilla basiconica Ⅰ and three sensilla basiconica Ⅱ were distributed on the pedicel. None of the sensilla was distributed on the flagellum. The mouthparts were prognathous and chewing-lapping type, there were one sensilla trichodea and one Bohm’s bristle on the mandible. The labium had nine digitiform sensilla and the maxilla has six digitiform sensilla. Conclusion Antenna and mouthpart of the first instar larvae of D. helophoroides have five types of sensilla, a total of 23, including physical sensilla and chemical sensilla. The digitiformsensilla are distributed in clusters, the other sensilla shows a scattered distribution. -
表 1 花绒寄甲1龄幼虫各部分身长
Table 1. The length of each part of the first instar larva of D. helophoroides
头部 Head 胸部 Thorax 腹部 abdomen 整体 The whole of body 长度/μm 93.25 ± 9.88 230.59 ± 29.41 625.12 ± 70.93 958.97 ± 88.59 注:表中数据为均值 ± 标准误,共测定15头幼虫。
Note:The date in the table aremean ± standard errors.A total of 15 larvae were determined.表 2 花绒寄甲1龄幼虫触角及口器感器分布
Table 2. The information of sensilla on the antennae and mouthparts of the first instar larvae of D. helophoroides
分布 Distribution 类型 Type 数量 Quantity 长度 Length/μm 基部直径 Diameter/μm 柄节 Bohm’s鬃毛 1 1.108 ± 0.11 0.385 ± 0.13 触角 梗节 锥形感器Ⅰ 1 2.51 ± 0.23 0.71 ± 0.06 凹窝感器 1 无 无 锥形感器Ⅱ 3 2.049 ± 0.21 0.561 ± 0.32 鞭节 未见分布 0 无 无 口器 下唇 指形感器 9 1.923 ± 0.47 0.739 ± 0.05 下颚 指形感器 6 2.153 ± 0.39 0.61 ± 0.12 上颚 毛形感器 1 6.79 ± 0.52 0.81 ± 0.19 Bohm’s鬃毛 1 1.469 ± 0.15 0.401 ± 0.08 注:表中数据为均值 ± 标准误,共测定15头幼虫。
Note:The date in the table aremean ± standard errors.A total of 15 larvae were determined.表 3 花绒寄甲1龄幼虫触角及口器感器超微形态
Table 3. Sensilla ultrastructure on antennae and mouthparts of the first instar larvae of D. helophoroides
表面光滑度
Surface flatness末梢形状
The shape of tip臼状窝深浅
The depth of socketBohm’s鬃毛 光滑 钝圆 浅 毛形感器 光滑 尖 深 指形感器 光滑 指状突起 浅 锥形感器Ⅰ 不光滑 有分支 深 锥形感器Ⅱ 光滑 不规则 深 凹窝感器 光滑 扁 陷于深的凹槽内 -
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