白蜡脊虎天牛雌雄成虫特征差异

吉帅帅，刘乃勇，赵宁，庄翔麟

(1.西南林业大学林学院，云南 昆明 650224； 2.云南省森林灾害预警与控制重点实验室，云南 昆明 650224)

白蜡脊虎天牛雌雄成虫特征差异

吉帅帅1，刘乃勇2，赵宁2，庄翔麟1

(1.西南林业大学林学院，云南 昆明 650224； 2.云南省森林灾害预警与控制重点实验室，云南 昆明 650224)

前期调查三台核桃Juglanssigillata‘Santai’虫害表明，白蜡脊虎天牛Xylotrechusrufilius(Bates,1884)是目前云南省三台核桃的主要蛀干天牛之一。采用形态对比研究法和扫面电镜技术观察白蜡脊虎天牛雌雄成虫外部形态特征和感器超微结构发现：雌虫前胸背板宽与长的比例要大于雄虫，雌虫腹部末端未被鞘翅覆盖的部分明显大于雄虫。白蜡脊虎天牛触角上有4类8种类型的感器，分别是2种毛型感器、1种刺形感器、4种锥形感器和1种耳形感器；其中锥形感器I型和耳形感器仅分布于雌虫触角，锥形感器IV型仅分布于雄虫触角。另外，后足跗节的毛型感器簇形态和前跗节锥形感器雌雄均存在明显差异。

白蜡脊虎天牛；外部形态；触角；跗节；感器差异

云南省是我国三台核桃Juglanssigillata‘Santai’、铁核桃Juglanssigillata‘Tie’等品种的主产大省，种植面积和产量约占全国的1/3，在我国核桃产业中占有重要地位[1]。全省参与核桃种植的农户超过250万户，主产区人均核桃收入超过500元，极大地促进了当地的经济发展，提高了人民生活水平[2]。前期我们调查云南省核桃虫害的结果表明，危害核桃的蛀干类害虫主要为天牛类害虫。值得一提的是，2015年7月在云南省大姚县石羊镇调查核桃虫害时发现一种危害三台核桃的新害虫，经分类鉴定为白蜡脊虎天牛Xylotrechusrufilius(Bates,1884)，属鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycidae，是调查结果中蛀干类天牛所占比例最高的一种。

现有相关文献仅报道了白蜡脊虎天牛危害白蜡Fraxinuschinensis、白桦Betulaplatyphylla、五角枫Acermono及其生物学特性[3-5]。为更好地鉴别白蜡脊虎天牛雌雄成虫并了解其差异，笔者采用形态学对比方法和扫面电镜技术初步观察了白蜡脊虎天牛雌虫和雄虫整体外部形态、触角和跗节感器，进一步比较雌雄成虫在外部形态和感器上的差异。为更好地鉴别白蜡脊虎天牛雌雄成虫提供依据的同时，也将为今后该虫的电生理学、行为学以及引诱剂的研发等研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验昆虫 采集地为云南省楚雄州大姚县石羊镇(N26°00′1.6″，E 101°04′14.7″)，海拔2005 m。通过野外采集和受害核桃木段室内饲养的方法，共收集10头白蜡脊虎天牛成虫，经鉴定雌雄成虫各5头。

1.2 试验方法

1.2.1 基本形态观察 用毛笔蘸取75%酒精洗刷雌雄成虫数次，放置室内自然干燥。待完全干燥后，用昆虫针将雌雄虫固定在泡沫板上，用ZEISS 公司SteREO Discovery.V20体视镜拍照。为了能够清楚的看见雌雄成虫外部形态差异，将雌雄成虫放在同一视野下拍照不同部位。

1.2.2 扫描电镜观察 触角感器和后足跗节感器的鉴定和命名主要参照Schneider(1964)[6]。

1)样品制备。取白蜡脊虎天牛雌雄成虫各3头，剪下头部，在体视镜下用镊子将触角与头部从基部分离。将取下的触角浸入75%的乙醇溶液中，用SG9200HE超声波清洗器洗涤5 min，放在室内自然干燥。完全干燥后的雌雄触角分别用导电胶固定在样品台上，用日立E-1010型号的离子溅射仪进行镀金。用相同的方法准备后足跗节样品。

2)样品扫描。镀金后在日立S-3000N扫描电镜下观察，照相。电镜工作电压为15kV。

2 结果与分析

2.1 雌雄成虫外部形态特征及差异

2.1.1 成虫形态特征 雌虫体长13～18 mm，雄虫体长9～13 mm。头部黑色，具刻点。复眼肾形，黑色，触角丝状。前胸背板前端黑色，其余红色，两侧具淡黄色绒毛。小盾片半圆形，端缘有淡黄色绒毛。鞘翅基部至靠近基部1/3处有“X”型淡黄色斑纹。中后部有一条淡黄色横带，靠中缝处宽，末端横带淡黄色且均匀。腹部黑色，密具白色绒毛。各足(包括基节)黑色，细长，腿节和胫节几乎等长，腿节端部粗，胫节细长。雌虫体型明显大于雄虫(图1a，b)。

2.1.2 雌雄差异 雌虫前胸背板长约3.5 mm，宽约4.0 mm；雄虫长约3.3 mm，宽约3.3 mm。雌虫前胸背宽与长的比例要大于雄虫(图1c)。

雌雄成虫鞘翅末端未完全覆盖腹部，雌虫鞘翅末端与腹部末端的距离2.96 mm，雄虫1.19 mm；雌虫腹部末端未覆盖部分明显大于雄虫(图1d)。

a.背面形态；b.腹面形态；c.前胸背板形态；d.腹部末端形态图1 白蜡脊虎天牛雌雄成虫外部形态特征比较

2.2 雌雄成虫感器类型及差异

2.2.1 触角的基本形态 白蜡脊虎天牛雌雄成虫触角外形相似，丝状，黑色，均短于体长。由柄节、梗节和鞭节组成，其中鞭节共有9个亚节。雌雄柄节粗大，梗节短小，第3节长度等于柄节长度，雄虫鞭节最后一节长度大于雌虫鞭节最后一节长度(图2a)。

2.2.2 触角感器类型 根据扫描电镜观察发现，白蜡脊虎天牛雌雄成虫触角上着生4类8种感器：毛形感器(2种)，刺形感器(1种)，锥形感器(4种)和耳形感器(1种)。其中毛形感器和锥形感器均存在不同亚型，现分述如下：

1)毛形感器(T)。雌雄成虫触角表面分布最广，数量最多的一种感器。着生于触角表面的基窝内，多数以较小的角度匍匐在触角表面，向顶端逐渐尖细。根据感器长度不同分为2种亚型(图2b)。

毛形感器Ⅰ型(T-Ⅰ)：表面具倒“V”字纵脊，数量从触角柄节向鞭节末端逐渐增加。

毛形感器Ⅱ型(T-Ⅱ)：毛发状，与毛型感器I型相比较短，零星分布于触角各节。

2)刺形感器(Ch)。位于雌雄成虫触角梗节，外形刚直，直立于触角表面，着生基窝较浅(图2c)。与雌虫相比，雄虫触角上刺形感器数量较多。

3)锥形感器(B)。散生于雌雄成虫触角上，常直立或沿触角轴稍弯曲。表面通体光滑，末端尖，钝或弯曲。根据着生差异不同可分为4种亚型(图2d，e)。

锥形感器I型(B-I)：基窝浅，基座圆台形，表面光滑，沿触角轴稍弯曲，端部尖。此类感器只分布于雌成虫触角上。

锥形感器II型(B-II)：着生于圆台座上，较锥形感器I型短小，端部略尖，雌雄成虫触角鞭节均有分布。

锥形感器III型(B-III)：锥体扁宽，端部钝圆。着生圆台座上，比锥形感器I型和锥形感器II型都要大，雌雄成虫触角鞭节均有分布。

锥形感器IV型(B-IV)：锥体刚毛状，细长，此类感器仅分布在雄成虫触角上。

4)耳形感器(Sa)。雌成虫触角上特有的一种感器，分布在触角第7～11节，数量较少。外形似耳状，上部稍尖，下部扁宽，表面光滑(图2f)。

a.触角形态图；b.毛形感器I型(T-I)和毛型感器II型(T-II)；c.刺形感器(Ch)；.d.锥形感器I型(B-I)、锥形感器II(B-II)和锥形感器III型(B-III)；e.锥形感器IV型(B-IV)；f.耳形感器(Sa)

2.2.3 后足跗节感器类型 白蜡脊虎天牛雌雄成虫后足跗节包括5节，仅分布有毛形感器。根据形态及着生方式分为4种亚型，其中2种亚型与触角上的毛形感器I型和毛形感器II型外部形态一致，其他2种亚型的感器形态差异较大。前跗节爪间表面仅分布有锥形感器，根据其形态差异可分为2种亚型。

毛形感器簇I型：分布在雌成虫跗节第2节。细长，表面光滑，几乎直立于跗节表面，无基窝，密集且数量多。在靠近端部1/3处开始弯曲，端部扁平呈叶状，着生小锥体(图3g)。

毛形感器簇II型：分布于雄成虫跗节第2节。细长，表面光滑，基窝较浅，密集且数量非常多。感器整体弯曲，似镰刀状，端部扁平呈叶状，着生小锥体(图3h)。

锥形感器I型：分布在雌成虫前跗节爪垫部分，端部尖，呈倒“V”字型(图3i)。

锥形感器II型：分布在雄成虫前跗节爪垫部分，端部钝圆，呈楔形(图3j)。

g.毛型感器簇I型；h.毛型感器簇II型；i.雌成虫后足前跗节锥形感器I型；j.雄成虫后足前跗节锥形感器II型图3 白蜡脊虎天牛雌雄成虫后足跗节感器比较

3 讨论

笔者详细观察和比较了白蜡脊虎天牛雌雄成虫外部形态和感器类型，发现其雌雄成虫在外部形态和感器类型上均存在差异。昆虫雌雄成虫外部形态差异是个体发育、自然选择和系统发育等综合作用的结果[7]。笔者认为，雌雄成虫外部形态和触角感器类型的特征差异可作为白蜡脊虎天牛雌雄成虫鉴定的重要依据，也可为该种昆虫系统发育等方面的研究提供有价值的参考资料。

触角感器是昆虫体壁与环境相互作用而形成的一种特殊的结构，有学者将昆虫的触角感器应用于昆虫分类学领域中，如瘿绵蚜科的五倍子蚜Schlechtendaliachinensis由于其生活史复杂，形态也比较相近，属、种难以区分，研究发现不同寄主的五倍子蚜在触角的节数、感器等存在差异，这些特征可以用来区分属和种[8]。白蜡脊虎天牛雌雄成虫跗节感器差异也比较大，但昆虫跗节感器差异是否也可以用于昆虫分类仍需大量、全面和系统的工作进行验证。

白蜡脊虎天牛触角上共有4类8种类型的感器。其中，耳形感器和锥形感器I型只分布在雌成虫触角上，锥形感器IV型只分布在雄成虫触角上，这可以作为区别白蜡脊虎天牛雌雄成虫的重要依据。一般认为鞘翅目昆虫的锥形感器存在雌雄二型现象，可能具有识别性信息素的功能。如叩甲Limoniusaeruginosus[9]、绿豆象Callosobruchuschinensis、四纹豆象Callosobruchusmaculatus[10]以及曲纹花天牛Lepturaarcuata[11]均发现雄虫与雌虫的锥形感受器类型明显不同，推测其具有感受性信息素的功能。白蜡脊虎天牛锥形感器IV型是雄虫触角特有的一种感器，其可能在雌虫性信息素的感受中具有重要功能。雄虫可能通过这种感器来感受雌虫所分泌的性信息素，寻找雌虫完成交配。耳形感器和锥形感器I型是雌虫所特有的2种感器，雌虫可能通过这2种特有的感器来搜寻和定位寄主植物，从而完成产卵等生命活动；另一种可能就是它们能够感受同种雌虫或雄虫释放的性信息素组分，以识别其交配竞争者或交配对象[12]。孙虹霞 等[13]认为白背飞虱Sogatellafurcifera触角梗节感器簇内的的耳形感器有物理和嗅觉感器的功能，白蜡脊虎天牛雌虫触角上的耳形感器是否也具有相似的功能还有待进一步研究。先前研究报道刺形感器主要具有机械或接触感受的功能[14]。白蜡脊虎天牛雌雄成虫刺形感器在形态上无明显差异，但是数量上雄虫明显多于雌虫，这说明雄虫在感受外界刺激时可能更为敏感。足是昆虫的重要的感觉器官，跗节又是足感受外部环境的重要组成部分，其上一般会着生大量的感器[15]。白蜡脊虎天牛雌雄成虫后足跗节感器差异明显，可能对温度、湿度等感受敏感程度不同。

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[15]许再福.普通昆虫学[M].北京:科学出版社,2009:75.

(责任编辑 李海燕)

CharacteristicdifferencesofmaleandfemaleadultsofXylotrechusrufilius(Bates,1884)

/JI Shuai-shuai,et al.

(Key Laboratory of Forest Disaster Warning and Control of Yunnan Province,College of Forestry,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China)

As our previous pest survey ofJuglanssigillata‘Santai’in Yunnan province,Xylotrechusrufilius(Bates,1884) was one of main borer pests ofJ.sigillata.The external morphological characteristics and ultrastructure of antennae and tarsi were observed with optical microscope and scanning electron microscopy(SEM).The results showed that the female pronotum was wider than that of the male,and uncover part of female abdomen apex was longer than that of male.Four types of sensilla consisting of eight sub-types of sensilla were found on the antennae of both male and female adults.They were two kinds of sensilla trichodeas,one kind of sensilla chaetica,four kinds of sensilla basiconicas,one kind of sensilla auricillica.Notably,one kind of sensilla basiconica (sub-type I) and sensilla auricillica were distributed only on the female antennae.Another kind of sensilla basiconca (sub-type IV) was distributed only on the male antennae.In addition,there were significant differences in sensilla clusters of both male and female tarsi.

Xylotrechusrufilius(Bates,1884);external morphology;antenna;tarsus;difference of sensillum

2016-11-29；

2017-02-18

云南省林业科技创新项目(2014CX05);云南省科技厅青年项目“巨胸虎天牛寄主定位信息化合物及其分子感受机制研究”

吉帅帅(1992—)，男，山西阳城人，在读硕士，主要从事林业有害生物综合治理方面研究

庄翔麟，副教授，E-mail：fcbzhtc@163.com。

S763.38

A

1671-0886(2017)04-0029-05