黑刺粉虱蛹超微形态特征
2011-01-25王联德王金明
王联德, 林 钊, 王金明
(福建农林大学植物保护学院, 福建 福州 350002)
粉虱类昆虫是农林业重要害虫。目前世界上粉虱类种类超过1500种,我国约有170种[1],其中黑刺粉虱Aleurocanthusspiniferus在我国茶叶、柑桔、荔枝、龙眼等主要产区危害严重[2]。近年来在浙江、福建、贵州、广东等省严重为害茶树,2002年以来每年发生面积达10.6万hm2,平均减产1-2成,严重的减产3-4成,严重影响了茶业的生产;在湖北、浙江、福建、四川、重庆、贵州等省区为害柑桔,每年发生面积达14.3万hm2,被害株率达80%以上,严重影响产量和果实品质。 近年来,黑刺粉虱造成的损失非常惨重,在我国很多地区仍有暴发成灾之势[2-4]。
蛹壳特征,包括蛹壳颜色、形状、大小,背面特征及胸部和腹部气管褶、孔、冠、裂等皿状孔的特点等,为粉虱分类上常用的特征[5]。蛹壳颜色为黑色的有黑刺粉虱、柑桔刺粉虱A.citriperdusQuaintance & Baker和粉背刺粉虱A.inceratusSilverstri等,皆能为害柑桔树[6]。为快速、准确地鉴别黑刺粉虱,笔者应用扫描电镜对黑刺粉虱蛹的超微结构进行观察研究。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
供试虫源为2010年8月在福建农林大学后山茶园所采集的黑刺粉虱样品,浸泡保存于70%乙醇中备用。
1.2 方法
从70%乙醇中保存的样品中挑选发育良好的黑刺粉虱拟蛹。样品在有蒸馏水的超声波清洗器中清洗5 min,超声波的频率为50 kHz。把清洗干净的样品放入2.5%戊二醛溶液中置于4 ℃冰箱内固定过夜,0.1 mol·L-1,pH为7.3的磷酸缓冲液冲洗3次,每次10 min。再用锇酸(O4Os)后固定2 h。
磷酸缓冲液的配制:Na2HPO4·7H2O 30.40 g、NaH2PO4·H2O 2.98 g 加蒸馏水至1000 mL。这种缓冲液的pH值为7.35,渗透压为298 mmol·L-1。
2.5%戊二醛固定液的配制: 用上述的磷酸缓冲液90 mL加入25%的戊二醛水溶液(市售)10 mL而得。该固定液的pH为7.2-7.3,渗透压为290 mmol·L-1。这种固定液可在0-4 ℃的冰箱中避光保存数周,如存放时间过长(5个月以上)可能产生沉淀,不能使用。
2%锇酸固定液的配制:配制锇酸水溶液时先去其安培瓶外的标签并洗净,以洗液浸泡后用蒸馏水冲洗。用玻璃砂轮与安培瓶中间划一横纹,将之放入60 mL的棕色磨口瓶内,敲碎安培瓶,1 g锇酸加上述磷酸缓冲液50 mL即得2%的锇酸水溶液。
将固定好的样品用0.1 mol·L-1的磷酸缓冲液清洗3次,每次5-10 min;然后将样品置于浓度依次为30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%的酒精中脱水置换,每级10 min。其中在70%的酒精中可以过夜,在100%的浓度中不宜过长,切忌逆转(即从高浓度回到低浓度)。
在PVT-3B型临界点干燥仪上CO2临界点干燥2 h。用双面胶将样品粘于样品台上。真空喷金镀膜。
材料采用超声波处理清除表面污物后, 使用碘化钾组织导电液( 2.0 g KI、0.2 g I2、100 mL 双蒸水、0.2 g 蔗糖) 浸泡标本8-10 h, 再用蒸馏水清洗样品后进行梯度脱水( 叔丁醇干燥法用系列叔丁醇脱水, 乙腈干燥法用系列乙腈脱水, 其他干燥法均用系列酒精脱水) 自然干燥法, 样品经系列酒精脱水后取出自然晾干; 将干燥好的样品观察面朝上粘台, 用JFC-1200 型镀膜仪镀膜, 置于JSM-5310LV 型扫描电镜(SEM) 于15 kV 加速电压下观察,拍照。
2 结果与分析
伪蛹在自然状态下为漆黑色,中部隆起, 椭圆形,前端稍窄,边缘具齿,亚缘区不与背盘区分开,背盘区有硬化的刚毛,有各种排列,无乳突和孔,气管孔通常不存在, 背盘无蜡质物,但边缘有栅状蜡质分泌物。后端有一对长鬃毛。边缘齿规则,硬化程度高,顶端圆;每100 μm长度有12 齿。亚缘区有20-22根刺毛,长度和大小基本一致长约200 μm,伸展至边缘区以外一端距离。(图1A,B,F)。皿状孔小,圆形或亚心形,皿状孔显著隆起,亚心形至圆形,完全为盖片盖覆(图1C)。舌状突不暴露,具尖的刚毛(图1 D)。在亚背区胸部有5对、腹部有6对较短的刺毛(图1 E)。在中区、头部和腹部1-3节分别有3对小刺毛(图1A);在皿状孔前端有1对长刺毛(图1C)。
雌蛹体长1.3-1.8 mm,体四周边缘有直立刺毛11对;雄蛹体长约1 mm,体四周边缘有直立刺毛10对。
A:伪蛹背面整体观; B:伪蛹腹面整体观观;C:伪蛹的皿状孔(a);D:伪蛹的舌状突(b); E:伪蛹背面的胸中缝(a)和背槌状刚毛(b);F:伪蛹边缘的缘齿(a)和槌状刚毛(b)。图1 电镜下的黑刺粉虱伪蛹的特征Figure 1 The pupal case ultra-morphological characters of A.spiniferus under SEM
3 讨论
经典的粉虱种群分类系统当中,族、属和种3个分类阶元的划分主要是依据第4 龄若虫(伪蛹)的形态特征[6-11],这是粉虱系统学研究中独特的地方,然而,即使是处于静态的伪蛹,因其在不同种群之间,甚至在同一种群的不同个体之间,也会因为环境因素、寄主植物的不同而发生不同程度的变异,这种情况给粉虱种群或个体的准确鉴定带来了极大的不便,也是经常错误鉴定最根本的原因[9-10]。本研究利用扫描电镜(SEM)对黑刺粉虱的伪蛹进行观察。黑刺粉虱伪蛹体突起及隆脊上,在SEM下清晰可见白色蜡质分泌物与背槌状刚毛,而用传统的制作玻片鉴定方法或者常规电镜则观察不到这些特征。应用扫描电镜技术则能避免传统鉴别方法的缺陷,特别是对仅能在新鲜样本中观察到的特征更有意义。
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