七星瓢虫成虫形态学研究
2016-07-31郭在彬崔建新李闪闪李广帅邓静田橙
郭在彬,崔建新,李闪闪,李广帅,邓静,田橙
七星瓢虫成虫形态学研究
郭在彬1,崔建新2,李闪闪2,李广帅1,邓静1,田橙1
(1.新乡市森林病虫防治检疫站,河南 新乡 453000;2.河南科技学院植保系,河南 新乡 453000)
论述了鞘翅目瓢虫科瓢虫属的七星瓢虫()成虫的外部形态特征及阳茎、阳基等外生殖器结构,进行了观察和重新描述。附有形态结构图片19幅,研究标本采自新乡市洪门镇,保存于河南科技学院昆虫标本馆。
鞘翅目;七星瓢虫;形态学;阳茎
七星瓢虫()是属于鞘翅目()瓢虫科()瓢虫亚科()瓢虫属()瓢虫族()。
瓢虫是瓢虫科昆虫的总称,多数种类为各种害虫的天敌。瓢虫的分布较广泛,全国各省内均有分布,可取食农田和果树上的多种蚜虫[1]。瓢虫白天活动,行动敏捷。瓢虫的后翅发达,利于飞翔;具有假死性,少数具有趋光性[2]。瓢虫蛹是裸蛹,是完全变态昆虫,化蛹前以腹部末端足突固定躯体。成虫期较长,一般可生活几个月,有的长达1~2a。
由于七星瓢虫可取食多种蚜虫,我国在保护利用七星瓢虫及控制蚜虫危害方面取得了显著的成就[3]。
七星瓢虫在3月底4月初大量出蛰开始活动,出蛰后在林木、作物和杂草之间活动,4月中、下旬偶尔取食花粉和花蜜[4]。七星瓢虫在日平均温度20.5~23.5℃,和相对湿度在70%左右的情况下完成1个世代一般需要26.3 d[5]。七星瓢虫幼虫共有4个龄期,3龄和4龄有自残行为。幼虫成熟后在枯枝、落叶、土块和树皮缝等处化蛹,度过较短的蛹期后,便羽化为成虫。成虫一般有趋光性和假死性,受到外界环境刺激时,吐出黄水进行防御并静止不动。成虫羽化2~7 d之后便可交尾产卵。
本文对七星瓢虫进行了重新描绘,希望为瓢虫的功能形态学及仿生应用提供依据。
1 材料和方法
1.1研究材料
研究对象为酒精液浸标本,10♀,18♂,2015-III采于新乡河南科技学院试验田。
1.2仪器和软件
1.2.1试验仪器
Motic绘图仪,清华紫光 LA2000扫描仪。
1.2.2试验试剂
75%无水乙醇,甘油,氢氧化钠试剂。
1.2.3试验用软件
试验所采用软件如下:图片处理软件Adobe Photoshop 版本:CS6 Extended 13.0.0.x32;照片处理软件 Adobe Photoshop 版本:CS6 Extended 13.0.0.x32;文字处理软件WPS;图片扫描软件 Presto!pageManager6 版本:6.10.03。
1.3 试验方法
1.3.1生殖节的处理方法
在昆虫腹部的2/3处用剪刀剪下,放入10%氢氧化钠中煮5~10 min,用清水冲洗掉氢氧化钠,在解剖镜下进行观察,然后摘取阳茎、阳基等结构。
1.3.2阳茎膨胀的处理方法
先用镊子将生殖节撕开,小心将阳茎移出,放人10%的氢氧化钠中煮沸20~30 min后移入蒸馏水中,使其膨胀。如果不能完全膨胀,可重复这一过程。其间要勤换蒸馏水。以除去残留碱液。经过以上处理,阳茎系膜仍未能展开的个体,可经脱水透明处理后再进行观察。
1.3.3草图绘制
将标本插在标本架上,调整好姿势为所要绘图部位,在Motic绘图仪下用铅笔在A4纸上描绘出虫体的轮廓及虫体的细节部分,绘制好的草图右上角要标注标签内容、绘图人姓名、绘图地点、绘图日期、虫体放大倍数,在绘制的图下方要详细标注所绘制昆虫名称及虫体部位。
1.3.4草图上墨
将硫酸纸盖到已绘好的草图上用透明胶带对四周进行固定,然后用针管笔描绘出草图所绘制的内容,再把草图取下来,另取一张新的A4纸把硫酸纸图再重新固定其上面。在解剖镜下边观察边绘其细节,图的明暗要用细点来表现。
1.3.5图稿的数字化
使用扫描仪把上墨图扫描至电脑,使用Photoshop 软件进行处理,使其符合使用需要。
1.3.6标尺的长度
图的标尺长度为1 mm。
2 形态特征
成虫体长:5.3~6.9 mm,体宽:4.1~5.5 mm,体周缘呈卵圆形,背面拱起稍明显,体背面光滑无毛(图1)。
图1 七星瓢虫整体图
2.1 头部
头长1.4 mm,宽1.66 mm,呈黑色,额部具有两个白色的小斑,或扩大与白色的复眼内突相连。在两个触角后方额部向两侧形成细窄额刺突,插入复眼内缘形成狭深的内陷(图2)。
图2 七星瓢虫头部
2.1.1触角
触角为11节,在复眼之前,第1节较长,4、5、6节长度相等,7、8、9节长度也相等,第11节末端圆滑。各节长度为1︰2︰3︰4︰5︰6︰7︰8︰9︰10︰11=0.16︰0.13︰0.10︰0.08︰0.08︰0.08︰0.06︰0.06︰0.06︰0.08︰0.11 mm。(图3)。
图3 七星瓢虫触角
2.1.2上唇
上唇与唇基的前缘相连,外侧刻点呈现出透明小孔状(图4)。
图4 七星瓢虫上唇
2.1.3上颚
上颚末端尖锐,分裂为两个小齿:端齿和亚端齿,并有基齿(图5)。
图5 七星瓢虫上颚
2.1.5下唇
七星瓢虫下唇分为颏、前颏和亚颏3部分,颏呈梯形,下唇须着生于前颏腹面的两侧,离颏的前端较远,下唇须为两节。
图7 七星瓢虫下唇
a.下唇腹面观;b.下唇侧面观;c.下唇背面观
2.2胸部
前胸背板长1.66 mm,宽3.10 mm,黑色,背板光滑,上方着生许多刻点,前角上各有一个近于四边形的淡黄色斑(图8)。前胸腹板长0.76 mm,宽3.16 mm,在前足基节间形成窄长的一片,呈“T”字形,具有明显的纵隆线(图9)。小盾片长0.23 mm,宽0.2 mm,黑色。小盾片下方的小盾斑被鞘翅分割为两边各一半。中胸腹板近似于梯形或方形,前缘下凹承受前胸腹板突(图10)。后胸腹板在两中足基节间突起,突起两侧有隆线,围绕中足基节向两侧伸展,伸到后足基节之间(图10)。
图8 七星瓢虫前胸背板
图9 七星瓢虫前胸腹板
2.3 腹部
雄虫腹部可见腹板7节,第1腹板最长最大,其中部向后胸腹板伸展,构成后基节间的突起,第1腹板前突的前缘成弧形,这一对弧形的隆线为后基线,后基线近于1/4圆,伸向第1腹板侧缘,后基线具有向前外方伸展的侧支(图11)。生殖节第5和第6腹板后缘的形态作为雌雄区别的参考,雄性长0.18 mm,宽0.75 mm,第5腹板后缘中央浅微内凹,第6腹板后缘平截,中部有一横凹陷,见图12(a、b)。而雌性长0.13 mm,宽0.7 mm,第5腹板后缘齐平,第6腹板后缘凸出,表面平整,见图12(c)。
图11 七星瓢虫腹部腹面观
图12 七星瓢虫生殖节腹面观
a.雄虫生殖节;b.雄虫生殖节;c.雌虫生殖节
2.4 足
七星瓢虫的足为基节、转节、股节、胫节和跗节这5节,跗节为隐4节式,跗节第2节稍宽大,第3节细小,第4节细长,第3、4节连接,成跗爪端节,自第2节的分裂或下陷中伸出,跗爪有小齿并分裂(图13~15)。
图13 七星瓢虫前足
图14 七星瓢虫中足
图15 七星瓢虫后足
2.5翅
前翅是鞘翅,1/4球面形(图1)。鞘翅为红色或橙红色。两鞘翅在背面紧密合并,中间有条直缝即鞘缝。每个鞘翅上各分布4个黑斑,其中靠近小盾片的一个约为其他黑斑的一半大小,并和对侧鞘翅上黑斑共同合并为一个黑斑,整体上大小与其他黑斑一致。鞘翅上方小盾片的两侧各有一个近于三角形的小白斑。鞘翅外缘向下弯曲。后翅膜质而透明,呈薄片状,翅脉呈现不规则形(图16)。
图16 七星瓢虫后翅
2.6 雄性外生殖器
主要分为弯管(阳茎)和阳基两部分。阳茎呈现弯曲的管状,基部扩大为弯管囊,弯管末端部分为弯管端,弯管端形成特殊形态,有特殊的附突(图17)。阳基分为基片、中叶和两侧叶3部分,常有强度骨化的基柱,阳基在腹部的位置常偏于左方(图18)。从阳基侧面可看到弯管呈弧形弯曲,端部插入基片和中叶内,中叶腹面是弯管的开口(图19)
图17 七星瓢虫弯管(阳茎)侧面观
图18 七星瓢虫阳基正面观
图19 七星瓢虫阳基侧面观
3 讨论
人们见到瓢虫往往会数鞘翅上的斑点数,随后确定是几星瓢虫,七星瓢虫两个鞘翅上共有7个黑斑,小盾片的两侧分别有一个近于三角形的小白斑,鞘翅目()瓢甲科()的异色瓢虫色斑类型变化较多,对于异色瓢虫色斑的调查与研究多集中在山东以北省份,比如辽宁[6]、北京[7]、河北[8]等。龟纹瓢虫鞘翅黑色,每一鞘翅具3个黄色斑和3个相连缘斑,或者各斑独立,每一鞘翅具有7个方形或长方形黑斑,近鞘缝的2个端斑有时会消失。
瓢虫雌雄在外部形态结构上的差异主要有腹部末端的差异,腹部腹板第5节和第6节后缘形态不同。同种七星瓢虫两性间相比,雄性较内凹,这种结构利于雄虫交尾时外生殖器伸出或交配。雌性较平截,为了便于与雄虫交配。关于七星瓢虫形态结构的差异,腹板第5和第6节已在图中展示。形态上的差异有:雌虫一般会比雄虫大,但是由于两性个体大小范围会出现重叠,以至于单以个体大小区别雌雄不是十分可靠的,还需要进一步解剖单个标本观察生殖器官用于鉴别两性。雌性生殖器官本研究未涉及,待以后补充。
七星瓢虫的下唇负唇须节(palpigers)[9]着生于颏上,下唇须为两节,前颏的内壁向前扩展膨大,侧唇舌和中唇舌左右愈合,此结构无前人记载,其功能和作用有待研究。
对七星瓢虫的后翅进行了观察,膜质而透明,呈薄片状,翅脉呈现不规则形,CUA+AA和CUA连接成近H形状,右侧有3条MP,其中有一MP被另一MP遮挡,被遮挡的MP折叠成近三角形,最右侧MP为膜质透明状[9]。此结构无前人记载,其功能和作用有待研究。
[1]荆英,黄建.七星瓢虫的研究概况[J].武夷科学,2002,18(12):218-221.
[2]任顺祥,王兴民,庞虹,彭正强,曾涛. 中国瓢虫原色图鉴[M]. 北京:科学出版社,2009.
[3]朱景治.七星瓢虫的发育起点温度及有效积温的研究及其应用[J].山东农业科学,1987,13(4):113-117.
[4]马野萍,孙洪波,王瑞霞,郭天风,魏娟.七星瓢虫生物学特性及人工饲养的初部研究[J].新疆农业大学学报,1999,22(4):331-335.
[5]徐焕禄,路绍杰.七星瓢虫的生活习性观察[J].山西果树,2000,3(8):27-28.
[6]罗希成.异色瓢虫的色型及斑纹[J].昆虫知识,1960(5):157-158.
[7]吴矩文,王军,石宝才.北京异色瓢虫色斑类型考察[J].植物保护,1987,13(3):16-18.
[8]姜文虎,潘秀华,刘军侠,等.保定市异色瓢虫色斑类型调查研究[J].河北林果研究,2007,22(2):198-202.
[9] Britton. B. The Insects of Australia [M]. New York: Cornell UniversityPress, 1991.
(责任编辑:王文彬)
AdultMorphologyof
GUO Zai-bin1,CUI Jian-xin2, LI Shan-shan2,LI Guang-shuai1,DENG Jing1,TIAN Cheng1
(1.Forest Pest Management and Quarantine Station of Xinxiang,Xinxiang 453000,China;2.Department of Plant Protection,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453000,China)
is redescribed in this paper. Totally 19 illustrations are provided in this study. The specimens are deposited in then Insect Museum of Henan Institute of science and technology.
Coleoptera;; morphology; aedeagal
S 763.38
A
1003-2630(2016)02-0001-05
2016-05-07
郭在彬(1965-),男,河南郾城人,学士,高级工程师,主要从事林业有害生物防治管理工作。E-mail:xxsfz270@163.com。