舞毒蛾末龄幼虫部分口器的扫描电镜观察

秦 浩，于艳雪，张俊华，马 菲，叶保华，陈乃中，曹逸霞

(1.山东农业大学，山东泰安 271018;2.中国检验检疫科学研究院植物检疫研究所，北京 100029)

舞毒蛾Lymantria dispar(Linnaeus)属于鳞翅目Lepidoptera 毒蛾科 Lymantriidae 的毒蛾属Lymantria，是一种危害性很大的世界性农林害虫。根据其地理分布和生物学习性，目前被分为3个亚种:亚洲亚种Lymantria dispar asiatica、欧洲亚种L.d.dispar 和日本亚种L.d.japonica(Pogue and Schaefer，2007)。本次所做扫描电镜的舞毒蛾末龄幼虫属于亚洲亚种，其雌成虫能飞翔，可危害约500种寄主植物，主要分布在亚洲和欧洲部分地区。在我国东北、华北、西北、华中、华东、西南地区的包括台湾省在内的20个省(直辖市、自治区)均有分布。该害虫大量爆发时，植物叶片常被食光，严重影响林木生长，甚至导致树木死亡，目前舞毒蛾实际上已经成为国际性检疫害虫，对国际贸易产生很大的影响。

大量研究发现，大多数昆虫感受化合物的主要器官有触角、下颚须和下唇须，上面分布有各种感受器，这些感器与舞毒蛾的取食、交配、产卵等活动关系密切(李新岗等，1991;尹新明，1994;王竹红等，2007;李建勋等，2008;段海涛等，2009;吴利民等，2009;成家宁等，2012;马菲等，2013)。对舞毒蛾口器感受器类型、数量、分布及功能进行研究，有助于了解它的食性决定机制。本试验对舞毒蛾末龄幼虫的下颚和下唇进行扫描电镜观察，为进一步探索其行为并利用行为来防治舞毒蛾提供依据，从而为防治舞毒蛾提供新思路和新途径。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

本试验所用舞毒蛾为舞毒蛾亚洲亚种，幼虫由中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所养虫室提供，置于光照培养箱(温度25℃、湿度50%、光照明暗时间比为L∶D=16∶8)中至末龄幼虫。

1.2 扫描电镜制样方法

取末龄幼虫5 头，20℃速冻5 min 致昏，剪下头部，浸入戊二醛溶液中4℃固定过夜，0.2 M 磷酸缓冲液(PBS)清洗3 次，每次30 min，以除去下颚和下唇表面污秽，30%、50%、70%、80%、90%、95% 和100% 乙醇进行逐级脱水，醋酸异戊酯置换，临界点干燥，在体视显微镜下用导电胶粘于样品台上，经SBC-12 型离子溅射仪镀金钯合金后在扫描电镜下观察下颚和下唇形态特征、感受器类型及其分布形式。感受器的类型划分主要依据Zacharuk(1991)的命名系统(Zacharuk，1991)，幼虫口器的结构划分主要依据钟觉民(1990)的幼虫分类学(钟觉民，1990)。

2 结果与分析

2.1 部分口器上感受器的类型及特征

对亚洲型舞毒蛾末龄幼虫的下颚和下唇进行扫描电镜观察，共观察到5种感受器和1种角质齿。

2.1.1 毛形感器 毛形感器(sensilla trichodea，Str)是舞毒蛾末龄幼虫下颚和颏分布数量最多的感器，为插入皮层内的纤细毛状结构(图版1-2，14)。大部分劲直挺立，基部有特化的臼状窝，基部垂直于下颚和颏表面，向顶端逐渐变细，大部分从基部起整个毛形感器长度的三分之一处和三分之二处有明显弯曲，在下颚的轴节和茎节均匀分布，在颏上有2个对称分布(图版1-2)。

2.1.2 刺形感器 刺形感器(sensilla chaetica，Sch)外形如刺，比毛形感器粗，表面光滑无孔，基部有特化的臼状窝，根据长短分为2种类型:长刺形感器(SchⅠ)和短刺形感器(SchⅡ)。刺形感器对称分布于负须节、外颚叶和下唇须上，负须节上着生2个Ⅰ型感器，外颚叶上着生1个Ⅱ型感器，下唇须顶端着生1个Ⅱ型感器。刺形感器Ⅰ比刺形感器Ⅱ粗长，Ⅰ型端部略有弯曲，Ⅱ型笔直或基部略有弯曲(图版1-4，9，11-12，15-16)。

2.1.3 锥形感器 锥形感器(sensilla basiconica，Sb)根据大小和形状分为2种类型:长锥形感器(SbⅠ)和短锥形感器(SbⅡ)。锥形感器Ⅰ(SbⅠ)对称分布于外颚叶，基部较膨大，直立或略微弯曲，基部有臼状窝，表面光滑，端部较钝(图版3-4，9，17);锥形感器Ⅱ(SbⅡ)较规则地生于下颚须端部，相对于Ⅰ型感器，其短小，表面具纵纹，端部更加显钝(图版5-6)。

2.1.4 栓锥形感器 栓锥形感器(sensilla styloconica，Ss)根据其形态大小分为2种类型，大的为Ⅰ型(SsⅠ)，小的为Ⅱ型(SsⅡ)。Ⅰ型形如拇指，表面光滑无孔，其端部生有1个乳头状突起(图版2-4，3-9);Ⅱ型感器位于外颚叶端部，在Ⅰ型感器旁边，形似乳突，但端部尖锐细长(图版3，18)。

2.1.5 钟形感器 钟形感器(campaniform organ，Co)分布于下颚须第二节的侧面，其外围是一个平滑的圆环结构，外径约为5.06μm，圆环中间是稍微隆起，中央有一个钟状的隆起结构(图版3，5)。

2.1.6 角质齿 角质齿(spicule，Sp):在下唇顶端存在着大量形态特征相似的角质齿，端部尖锐，表面光滑，呈正三角形分布，众多角质齿斜生于唇面，端部朝里(图版1-2，9-10)。

2.2 口器各结构的感受器分布特征

1，下颚下唇整体侧面观(×100);2，下颚下唇整体正面观(×100);3，左下颚须及外颚叶放大观(×400);4，右下颚须及外颚叶放大观(×300);5，左下颚须端部观(×2000);6，左下颚须端部放大观(×5000);SU，下颚;SP，吐丝器;MP，下颚须;GA，外颚叶;PA，负须节;ST，茎节;ME，颏;UN，下唇;LP，下唇须;Str，毛形感器;Sch，刺形感器;Sb，锥形感器;Ss，栓锥形感器Co，钟形感器;Sp，角质齿.1，The profile of submaxillary and underlip(×100);2，The front of submaxillary and underlip(×100);3，The left enlarged maxillary palp and galea(×400)4，The right enlarged maxillary palp and galea(×300);5，The terminal part of the left maxillary palp(×2000);6，The terminal part of the left maxillary palp(×5000);SU，submaxillary;SP，spinneret;MP，maxillary palp;GA，galea;PA，palpiger;ST，stipes;ME，mentum;UN，underlip;LP，labial palpus;Str，sensillum trichodea;Sch，sensillum chaetica;Sb，sensillum basiconca;Ss，sensillum styloconica;Co，campaniform organ;Sp，spicule.

7，栓锥形感器Ⅰ型侧面放大观(×2000);8，栓锥形感器Ⅰ型正面放大观(×2000);9，下唇顶部角质齿(×300);10，下唇顶部角质齿放大观(×2000);11，下唇须和吐丝器正面放大观(×500);12，下唇须和吐丝器侧面放大观(×400).7，The profile of the enlarged sensilla styloconica(Ⅰ)(×2000);8，The front of the enlarged sensilla styloconica(Ⅰ)(×2000);9，Spicule at the top of underlip(×300);10，The enlarged spicule at the top of underlip(×2000);11，The front of the enlarged spinneret and labial palpus(×500);12，The profile of the enlarged spinneret and labial palpus(×400).

图1 亚洲型舞毒蛾末龄幼虫下颚和下唇上的感器形态(图1-18)Fig.1 Sensilla types of the last instar larvae inLymantria dispar(Asian Gypsy Moth)

2.2.1 下颚:感受器在下颚的分布主要集中于茎节、下颚须和外颚叶上。在茎节、轴节和负须节上观察到了大量的毛形感受器，并且这些毛形感器都是左右对称分布。在下颚须和外颚叶上观察到了刺形感器、锥形感器、腔锥形感器和钟形感器。在这些感器当中，毛形感器数量最多，钟形感器数量最少。

2.2.2 下唇:感受器在下唇的分布主要集中在下唇须，在下唇须的端部分布有刺形感受器。此外，在下唇的顶端着生有大量的刺状角质齿(图版9-10)。

3 结论与讨论

舞毒蛾是一种食性广、危害大的世界性林木害虫，其主要以幼虫取食寄主叶片，造成树势衰弱，它已经成为对国际贸易产生重大影响的检疫害虫。具有味觉功能的感受器一般分布在幼虫的口器上，我们利用扫描电子显微镜对亚洲型舞毒蛾末龄幼虫口器的下颚和下唇的形态结构特征进行了观察。研究结果表明，舞毒蛾末龄幼虫口器的下颚和下唇具有毛形感受器、刺形感受器、锥形感受器、栓锥形感受器、钟形感受器和一种角质齿，各部分感受器的数量和分布不同，同一类型感受器在不同部位其形态上也有差异。数量较多的毛形感受器和角质齿的分布相当集中，且较固定，钟形形感受器数量最少，且只分布于下颚须第二节的侧面。

有研究表明，毛形感器具有感受机械刺激、化学物质以及感受性信息素的多重功能(Merivee et al.，1999;马瑞燕，杜家纬，2000)，对于刺形感器，多数人认为它是一类机械感器，因为刺形感器比较刚硬，其中长刺又远长于其它感器，能够优先接触外界物体;锥形感器起嗅觉作用(Lopes et al.，2002)，可能是植食性昆虫感受寄主挥发信息素的主要感受器(江望锦，2005);钟形感觉器具有嗅觉和感受特殊刺激的功能(Viggiani and Mazzone，1983;李欣和白素芬，2004)。对于鳞翅目昆虫来说，具有味觉功能的感器分布于口器上，而成虫一般不以口器为害，故幼虫口器上的栓锥形感器研究得最多，也是鳞翅目昆虫最典型的味觉感器(杨慧等，2008)。

舞毒蛾末龄幼虫下颚须和下唇须的几种感器分布较为集中，可能是主要的嗅觉区，取食时用末端接触食物可能有品尝食物味道的作用。本研究初步分析了舞毒蛾末龄幼虫口器上下颚和下唇的感器类型和分布特征，但是对于这些复杂的感受器和角质齿的具体功能尚待进一步研究。本实验能够为探索舞毒蛾行为并利用行为来进行防治提供依据。

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