鳳凰木夜蛾雌雄生殖系統(tǒng)的解剖

朱誠(chéng)棋，王博，陸雪雷，賈彩娟，林杏莉，溫秀軍

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642； 2.深圳市梧桐山風(fēng)景區(qū)管理處,廣東 深圳 518004；3.深圳市東湖公園管理處,廣東 深圳 518021)

鳳凰木夜蛾雌雄生殖系統(tǒng)的解剖

朱誠(chéng)棋1，王博1，陸雪雷1，賈彩娟2，林杏莉3，溫秀軍1

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642； 2.深圳市梧桐山風(fēng)景區(qū)管理處,廣東 深圳 518004；3.深圳市東湖公園管理處,廣東 深圳 518021)

經(jīng)顯微解剖觀察，鳳凰木夜蛾P(guān)ericymacruegeriButler雌成蟲(chóng)的生殖系統(tǒng)包括1對(duì)卵巢、1對(duì)側(cè)輸卵管、1根中輸卵管、交配囊、受精囊、附腺和雌成蟲(chóng)外生殖器；雄成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)由1個(gè)睪丸、1對(duì)輸精管、射精管、附腺和雄成蟲(chóng)外生殖器組成。

鳳凰木夜蛾；生殖系統(tǒng)；解剖學(xué)構(gòu)造

鳳凰木Delonixregia(Bojer) Raf.又稱(chēng)“紅花楹”、“火樹(shù)”，蘇木科鳳凰木屬落葉大喬木，樹(shù)高可達(dá)20 m，樹(shù)冠扁圓，樹(shù)形優(yōu)美，原產(chǎn)于馬達(dá)加斯加島及熱帶非洲，現(xiàn)我國(guó)廣泛引種于云南、廣西、廣東、福建、臺(tái)灣等地區(qū)，常作為景觀樹(shù)和行道樹(shù)[1-2]。

鳳凰木夜蛾P(guān)ericymacruegeriButler隸屬鱗翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae，是嚴(yán)重危害鳳凰木的食葉害蟲(chóng)。該蟲(chóng)通過(guò)幼蟲(chóng)取食葉片危害，具有暴發(fā)性，常吃光大面積葉片，造成樹(shù)木禿頂、光桿，嚴(yán)重影響生長(zhǎng)，破壞其美觀性[3-4]。

害蟲(chóng)測(cè)報(bào)是實(shí)現(xiàn)鳳凰木夜蛾科學(xué)防治的前提，卵巢發(fā)育進(jìn)度及其攜卵數(shù)量是開(kāi)展害蟲(chóng)發(fā)生期監(jiān)測(cè)，害蟲(chóng)危害評(píng)估和預(yù)測(cè)的重要依據(jù)[5]。作者通過(guò)鳳凰木夜蛾生殖系統(tǒng)解剖學(xué)研究，明確該害蟲(chóng)雌雄生殖系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)，揭示其卵巢繁育特征，為鳳凰木夜蛾種群發(fā)生及災(zāi)害控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試?yán)ハx(chóng) 從廣州市從化區(qū)采集鳳凰木夜蛾蛹，帶回實(shí)驗(yàn)室放入30 cm×20 cm×25 cm塑料養(yǎng)蟲(chóng)箱中置于溫度25±1 ℃，光周期L∶D=14∶10，相對(duì)濕度75%±5%條件下，待其羽化后，將雌雄成蟲(chóng)移入40 cm×40 cm×40 cm尼龍養(yǎng)蟲(chóng)籠中，成蟲(chóng)以5%蜜糖水飼喂。選取不同時(shí)期雌雄成蟲(chóng)用于解剖。

1.2 解剖方法 用解剖剪剪去鳳凰木夜蛾成蟲(chóng)的足和翅，放入70%的酒精中浸泡30 s，后用清水清理雌雄成蟲(chóng)體表2次，除去害蟲(chóng)體表鱗片對(duì)解剖的影響。將清洗過(guò)的鳳凰木夜蛾腹部朝上置于裝有ringer′s生理鹽水的蠟盤(pán)上，用昆蟲(chóng)針插入前胸中部固定，在體式顯微鏡(產(chǎn)自重慶奧特光學(xué)有限公司)下，用解剖剪沿著昆蟲(chóng)腹部中線(xiàn)剪開(kāi)，再用昆蟲(chóng)針將昆蟲(chóng)體表輕輕剝離，小心剔除氣管組織和脂肪粒，切下生殖系統(tǒng)，用蒸餾水浸泡3～4次，觀察雌雄成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)的特點(diǎn)，并在顯微鏡下測(cè)量生殖系統(tǒng)各部分的大小，用OPT pro軟件進(jìn)行照片拍攝分析。

2 結(jié)果

2.1 雌性生殖系統(tǒng) 鳳凰木夜蛾雌成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)位于雌蛾腹部2～9節(jié)之間，由卵巢1對(duì)，側(cè)輸卵管2根，中輸卵管1根，受精囊，附腺，產(chǎn)卵孔，以及外生殖器組成。

卵巢為乳白色，左右各1個(gè)，對(duì)稱(chēng)分布在腹部消化管的兩側(cè)。每個(gè)卵巢由4根卵小管組成，卵巢小管長(zhǎng)度約為30 mm，初羽化雌成蟲(chóng)的卵巢較小(圖1a)，當(dāng)成蟲(chóng)進(jìn)入交配產(chǎn)卵期，成熟卵粒充滿(mǎn)腹腔，每根卵巢小管有成熟卵粒15～20粒不等。每側(cè)卵巢管的端絲匯成懸?guī)?，固定卵巢，卵巢管基部通過(guò)卵巢萼與側(cè)輸卵管相連(圖1b)。

側(cè)輸卵管位于卵巢萼下方，細(xì)長(zhǎng)乳白色，共2根，是連接卵巢和中輸卵管的1對(duì)管道，由中胚層演變而來(lái)。中輸卵管位于直腸腹面，前端與2根側(cè)輸卵管相連接，基部開(kāi)口于外生殖腔，由外胚層演變而成。

交配囊位于中輸卵管下方，該器官為鱗翅目昆蟲(chóng)所特有。鳳凰木夜蛾的交配囊為長(zhǎng)形袋狀，雌雄成蟲(chóng)交配時(shí)，雌蟲(chóng)的交配囊接收陽(yáng)莖，將精子導(dǎo)入受精囊(圖1c)。

受精囊是由受精囊和受精囊附腺組成，是雌蟲(chóng)體內(nèi)儲(chǔ)藏精子的場(chǎng)所，受精囊通過(guò)囊導(dǎo)管連接交配囊，當(dāng)成熟卵通過(guò)中輸卵管排出時(shí)，受精囊釋放的精子使卵受精。

附腺又稱(chēng)儲(chǔ)膠囊，1對(duì)，細(xì)長(zhǎng)透明，附著于生殖道上，它能夠分泌粘液，使卵相互黏著成塊。

卵綠色，圓球形，黏著在葉片上，卵殼表面有縱向花紋(圖1d)。

1.卵巢；2.側(cè)輸卵管；3.中輸卵管；4.交配囊；5.附腺；6.產(chǎn)卵器；7.受精囊腺；8.受精囊；9.囊導(dǎo)管；10.交配孔；11.囊體；12.蟲(chóng)卵

2.2 雄性生殖系統(tǒng) 鳳凰木夜蛾雄成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)由1個(gè)睪丸，1對(duì)輸精管，1對(duì)附腺，射精管和陽(yáng)莖組成(圖2a)。

睪丸位于第4腹節(jié)背板下方，扁圓球形，直徑約為2 mm，睪丸外部包被有白色的睪丸膜，上面分布白色略透明的氣管。

貯精囊位于睪丸的下方，乳白色，是由輸精管一部分膨大而形成的圓筒形組織，其功能是貯藏精巢中排出的成熟精子。

雙精管一端連接單精管，另一端連接附腺，其與附腺連接處有明顯縊縮，其功能是暫時(shí)儲(chǔ)存精子及附腺分泌物。

單精管是由雙精管匯合形成，總長(zhǎng)度平均為45 mm，約為鳳凰木夜蛾雄成蟲(chóng)體長(zhǎng)的3倍，內(nèi)部有乳白色物質(zhì)，末端連接陽(yáng)莖。

陽(yáng)莖呈圓錐形，深褐色，質(zhì)地較硬，前端開(kāi)口為生殖口，與射精管相連接。

附腺共有1對(duì)，位于輸精管和射精管交界處，其功能是為精子提供營(yíng)養(yǎng)和能量，形成精包(精珠)。

抱握器(圖2b)是由第9腹節(jié)的附肢和相關(guān)突起演化而來(lái)，為1對(duì)鉗形結(jié)構(gòu)，四周著生長(zhǎng)毛，其功能是在交配時(shí)挾持雌體。

1.睪丸；2.貯精囊；3.雙精管；4.附腺；5.單精管；6.陽(yáng)莖；7.抱握器；8.肛管；9.肛門(mén)

圖2鳳凰木夜蛾雄成蟲(chóng)生殖器官結(jié)構(gòu)

3 討論

在生產(chǎn)上，常通過(guò)解剖夜蛾雌蟲(chóng)卵巢來(lái)了解夜蛾的發(fā)育程度，并根據(jù)卵粒數(shù)量進(jìn)行夜蛾科害蟲(chóng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)[6]。同時(shí)，基于夜蛾雌蟲(chóng)的解剖學(xué)觀察，還能為近緣種的鑒別提供依據(jù)。

夜蛾是鱗翅目，雙孔亞目的昆蟲(chóng)，雌蛾的生殖系統(tǒng)很典型，整個(gè)生殖系統(tǒng)由交配囊和卵巢組成，兩者之間通過(guò)導(dǎo)精管相連接，并且在體外都有開(kāi)口[7]。夜蛾科雌蟲(chóng)的生殖系統(tǒng)相比較具有一致性，卵管長(zhǎng)度、受精囊以及交配囊的大小和形狀等存在一定程度的變化[8-9]。例如，夜蛾科的棉鈴蟲(chóng)交配囊為倒茄樣，斜紋夜蛾為倒梨樣，甜菜夜蛾的交配囊形狀復(fù)雜，樣似頂端回折的長(zhǎng)袋，甘藍(lán)夜蛾的交配囊似小型盤(pán)座式臺(tái)燈[10]，鳳凰木夜蛾的交配囊為長(zhǎng)形袋狀。

鳳凰木夜蛾雄蟲(chóng)的生殖系統(tǒng)是由外生殖系統(tǒng)和內(nèi)生殖系統(tǒng)組成，其中外生殖器主要由腹部末端的幾個(gè)體節(jié)和附肢演化而來(lái)，如抱握器和陽(yáng)莖，用于完成雌雄成蟲(chóng)的交尾過(guò)程。內(nèi)生殖器主要由中胚層以及外胚層組成，如精巢、輸精管、射精管等。單精管是雄蟲(chóng)生殖系統(tǒng)重要的結(jié)構(gòu)，約占雄蟲(chóng)生殖系統(tǒng)總長(zhǎng)度的2 / 3，根據(jù)單精管的顏色可以判斷內(nèi)部精子的填充狀態(tài)，如果內(nèi)部充滿(mǎn)精子，就會(huì)呈現(xiàn)白色，無(wú)精子則呈現(xiàn)透明顏色[11]。本次解剖中所用到的鳳凰木夜蛾雄成蟲(chóng)均是初羽化雄蟲(chóng)，其單精管為乳白色，表明這些雄蟲(chóng)均處于未交尾狀態(tài)，以后應(yīng)對(duì)交尾后的雄成蟲(chóng)做進(jìn)一步研究，確定雄蟲(chóng)是否將精液多次注射到雌蟲(chóng)體內(nèi)，即是否存在多次交尾現(xiàn)象。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用水作為緩沖液，容易造成昆蟲(chóng)生殖系統(tǒng)內(nèi)部管壁破裂，內(nèi)容物外流；用生理鹽水作為緩沖液，保持了內(nèi)部管壁的韌性，利于用解剖針解剖。由于鳳凰木夜蛾生殖系統(tǒng)較為脆弱，在解剖時(shí)要?jiǎng)幼鬏p緩，特別是在摘除脂肪粒時(shí)。

[1] 謝佐桂，梁仟議.鳳凰木在深圳園林中的應(yīng)用[J].廣東園林,2009(6):54-56.

[2] 林炳藝.鳳凰木的人工栽培技術(shù)及在園林中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2012,18(16):123.

[3] MUNIAPPAN R.Biology of the poinciana looper,Pericymacruegeri(Butler) on Guam [J].Micronesica,1974(10):273-278.

[4] 顧茂彬，陳佩珍.鳳凰木夜蛾的初步研究[J].林業(yè)科學(xué),1986,22(1):101-105.

[5] 張家俠，孫欽玉，趙強(qiáng)，等.茶尺蠖雄成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)形態(tài)學(xué)與組織學(xué)觀察[J].茶葉科學(xué),2015(6):527-533.

[6] 王憲輝，徐洪富，許永玉，等.甜菜夜蛾雌性生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、發(fā)育分級(jí)及在測(cè)報(bào)上的應(yīng)用[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),2003,30(3):261-266.

[7] 石毓亮.夜蛾雌成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)研究(一) 七種地老虎雌成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)構(gòu)造[J].山東農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1980(1):147-153.

[8] 李汝鐸，王金其，蘇德明.昆蟲(chóng)卵巢發(fā)育與害蟲(chóng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,1987:31-84.

[9] SONG H,BUCHELI S R.Comparsion of phylogenetic signal between male genitalia and non-genital characters in insect systematic [J].Cladistics,2010,26(1):23-35.

[10]石毓亮.夜蛾雌成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)研究(三)：六種雜食性夜蛾雌成蟲(chóng)生殖系統(tǒng)構(gòu)造[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1984(Z1):83-91.

[11]周嬌，李娟，翁強(qiáng)，等.沙棘木蠹蛾生殖系統(tǒng)形態(tài)學(xué)和組織學(xué)觀察[J].應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2012,49(6):1629-1635.

MorphologicalanatomyofreproductivesystemofPericymacruegeriButler/

ZHU Chengqi，et al.

(College of Forestry and Landscape Architecture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China)

The reproductive system ofPericymacruegeriButler was studied through anatomy and microscopic observation.The results showed that the female reproductive system mainly included a pair of ovaries,two lateral and one common oviducts,a corpus bursae,spermatheca,accessory gland and genitalia;the reproductive system of male adult consisted of a testis,a pair of vas deferens,ejaculatory duct,accessory gland and penis.

PericymacruegeriButler;reproductive system;dissecting structure

2016-10-20

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31270692)

朱誠(chéng)棋，男，(1992—)，浙江嘉興人，碩士研究生，主要研究方向：森林害蟲(chóng)防治及昆蟲(chóng)性信息素研究，E-mail:cqzhu@stu.scau.edu.cn

溫秀軍，男，教授，主要從事森林保護(hù)研究，E-mail:wenxiujun@scau.edu.cn。

Q969.436.5

A

1671-0886(2017)02-0032-03

(責(zé)任編輯 王巧申)