16种瓢甲雄性外生殖器形态学比较
2019-09-10雷婷虎常萍陈悦崔佳佳杨淋凯王国利
雷婷 虎常萍 陈悦 崔佳佳 杨淋凯 王国利
摘要:解剖制作瓢甲雄性外生殖器样本,观察了盔唇瓢虫属、食植瓢虫属、整臀瓢虫属、黄菌瓢虫属、褐菌瓢虫属、异斑瓢虫属、异色瓢虫属、小巧瓢虫属、宽柄月瓢虫属、盘瓢虫属10个属的16种瓢甲的雄性外生殖器的特征。结果表明,瓢甲的雄性外生殖器,尤其是弯管、侧叶、中叶等结构的形态特征在种、属间具有明显差异,瓢甲的雄性外生殖器形态多样、结构复杂,具有明显的种间差异,可作为物种鉴定,特别是区分近似种的重要依据。
关键词:瓢甲;外生殖器;形态描述;中叶;弯管
中图分类号:Q964 文献标志码:A 文章编号:1001-1463(2019)10-0065-04
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2019.10.015
Key words:Lady beetle;Externalia;Morphological description;Middle lobe;Curved tube
瓢甲科(Coccinellidae)隶属于鞘翅目(Coleoptera)多食亚目(Polyphaga)扁甲总科(Cucujoidea),目前世界记录已有5 000多种,中国已记录10亚科98属725种,约80%为捕食性,20%为植食性和菌食性。捕食性瓢甲能有效控制蚜虫、粉虱、介壳虫等小型害虫的种群数量,在农林害虫的自然控制方面有着重要作用[1 - 2 ]。瓢甲从蛹羽化为成虫后,鞘翅上斑纹的显示有一个过程,有时为几分钟、有时为几天甚至2~3周,但仅从色斑上区别会出现误差[3 ]。雄性外生殖器是辨认近缘与近似种可靠的特征,已比较系统地用于区别鉴定瓢甲亚科[4 ]。由于生殖系统能够较准确地反映一个种的特征,它的构造在系统发育和自然分类研究上具有重耍意义,因此,外生殖器的形态构造在各目昆虫中的应用日益广泛[5 ]。目前,国内外学者通过对瓢甲外生殖器的研究,根据雄外的结构将食瞒瓢甲属分为两个亚属,并对近200种瓢甲的雄外做过记述,提出瓢甲的雄外在种内比较稳定,而在种间常有明显差异[6 ]。我们对甘肃省16种瓢甲的雄性外生殖器的形态进行了观察比较,现报道如下。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试瓢甲标本均来自于甘肃农业大学昆虫标本室馆藏。
1.2 瓢甲雄性外生殖器基本构造
1.2.1 弯管(阳茎) 从图1可以看出,弯管分弯管囊、弯管体和弯管端三部分,弯管常为弯曲的管状,其基部扩大为弯管囊。弯管囊突出于弧外的称为外突,突出于弧内的称为内突。弯管的末端部分称为弯管端,而弯管端部有的种类明显分为端前区及端区。弯管端的变异及其特殊的附突,常是分类的重要特征[7 ]。
1.2.2 阳基(阳茎基) 从图1可以看出,阳基分基柱、基片、中叶和侧叶四部分,基柱连接在基片的腹面中央。中叶腹面有一沟槽,弯管纵贯基片与中叶的内边,由中叶的腹面近末端伸出。中叶在近末端常向上弯曲,而弯曲的程度各种之间也有差异。侧叶着生于中叶基部背面的两侧,其上着生毛的情况及其与中叶长度之比,常是鉴定种的依据,有时阳基扭曲而中叶不对称或左右侧叶不一致。特别是中叶的正面、侧面观的特征,亦为分类的重要依据[7 ]。
1.3 标本制作
先将瓢甲雄成虫标本在盛有10%~15% NaOH溶液的烧杯中煮沸10~30 min(或静置24 h)。取出放入盛有清水的培养皿中,用昆虫针的大头轻轻挤压其腹部,多数雄性外生殖器被挤出在腹外。如挤不出将头胸部用昆虫针拔掉,然后摇动培养皿,使多余内容物从腹部排出。待用。
将去掉头胸部的雄虫腹部移至载玻片上,解剖镜下用昆蟲针将虫体压住,再用另一昆虫针将末节从背、腹板连接处分开,用昆虫针轻轻地从膜质部分把生殖器取下来,清除生殖器以外的杂质。然后调整好位置,吸去水分,滴阿拉伯树胶1滴,盖上盖玻片,自然干燥(或放入50 ℃烘箱中12~24 h)并贴上标签[8 ]。
1.4 镜检及绘图
显微镜下观察昆虫雄性外生殖器玻片标本并拍照,打印照片。先用铅笔在绘图纸上打底,再用绘图笔沾取碳素墨水绘图。
2 结果与分析
2.1 盔唇瓢虫属(Chilocorinae)
2.1.1 黑缘红瓢虫(Chilocorus rubldus Hope)
阳基的中叶由正面观,左右不对称。从侧面看,上缘及下缘逐渐接近锐三角形,侧叶稍长于中叶。弯管基部成半圆形弯曲,末端弯扭(图2)[7 ]。
2.1.2 中华唇瓢虫(Chilocorus chinensis Miyatake) 阳基的中叶从侧面看近于锐三角形,从正面看基部稍收窄,左右不对称;侧叶稍长于中叶。弯管基半部弧形弯曲,端半部较直,外突较弯曲(图3)[9 ]。
2.1.3 红点唇瓢虫(Chilocorus kuwanae Silvestri) 阳基的中叶从正面看,基部稍窄,两侧弧形收窄而形成锥形,左右对称。侧叶显著长于中叶。侧面观,中叶在顶端1/3处内弯,在5/6处向外弯,形成尖锐的末端。弯管基半部成半圆形弯曲,端半部弧形内弯,弯管末端钝(图4)[7 ]。
2.2 食植瓢虫属(Epilachma)
2.2.1 马铃薯瓢虫(Henosepilachna vigintioctomaculata) 从侧面看,阳基中叶端部尖锐且翘起,具细毛,中部在基刃之后有4~7个大小不一的小齿,基部的基刃较短小,侧叶稍长于中叶。弯管较长,基部呈弧形弯曲(图5)[7 ]。
2.2.2 合子草瓢虫(Epilachna operculata) 阳基中叶从侧面看,中叶距基部的6/7向外弯曲,末端尖锐,外方无齿突。侧叶与中叶等长。弯管短,成弧形弯曲,开口于端部(图6)。
2.2.3 茄二十八星瓢虫(酸浆瓢虫)(Henosepilachna vigintioctopunctata) 从侧面看,阳基中叶端部,弯曲成钩状,中部至近末端背面着生有细毛,基部具较宽的基刃,侧叶与中叶几乎等长。弯管基部弯曲,中部及末端平直且细长(图7)。
2.3 整臀瓢虫属(Afissa)
2.3.1 银莲花瓢虫(Epilachna convexa Dieke)
阳基粗厚,从侧面看,中叶基部最厚,至中部稍外弯,端部为一宽大的开口,以致末端成缺口状;从正面看,基部较窄,向端部增宽,端部开口,腹面成两叶,背面有深缺切,腹面较短于背面,侧叶与中叶等长。
2.3.2 菱斑整瓢虫(Epilachna insignis Gorham)
从侧面看,阳基中叶较平直且端部尖细,侧叶与中叶几乎等长。弯管基部呈弧形弯曲,端部较平直稍外弯(图9)。
2.3.3 连斑整瓢虫(Admirabilis continentalis)
阳基中叶端部尖锐且翘起,具细毛,中部在基刃之后有4~7个大小不一的小齿,基部的基刃较短小,端部具端突,侧叶等长于中叶。弯管短小,基柱较细。
2.4 大菌瓢虫属(Macroilleis)
白条菌瓢虫(Macroilleis hauseri),阳基中叶向端部收缩,端部尖,向背面弯曲,侧叶短于中叶,扁宽,在2/3处分成2叶,周缘均着生绒毛。弯管中部肿大,端部尖细而骨化(图11)[7 ]。
2.5 褐菌瓢虫属(Vibidia)
十二斑菌瓢虫(Vibidia duodecimguttata),阳基中叶呈舌状,端部较尖并向背面呈钩状弯曲,侧叶端部被有绒毛,侧叶与中叶等长,弯管端有两个片状构造(图12)[7 ]。
2.6 异斑瓢虫属(Aiolocaria)
奇变瓢虫(Aiolocaria hexaspilota),正面观,阳基中叶舌形,侧缘近于直线收窄,基部1/3处稍凹入。侧叶略长于中叶。弯管粗短,弯管基半部成半圆形弯曲(图13)[7 ]。
2.7 和瓢虫属(Harmonia)
异色瓢虫(Harmonia axyridis),阳基中叶基部最宽并渐向末端收缩呈锥形,末端尖细向背面弯曲,两侧各有较小的齿突。侧叶两端粗,中间细并与中叶等长或稍长,末端较平截。阳基基片背面基缘呈弧形弯曲。弯管长,为阳基的两倍,弯管囊内突短小,外突长粗(图14)[7 ]。
2.8 小巧瓢虫属(Oenopia)
黄缘巧瓢虫(Oenopia sauzeti Mulsant),阳基中叶扁平,两侧近于平行,基 部2/3处收窄,两侧呈弧形,端缘中央有一深凹,深度约为中叶宽度的7/10。侧叶略长于中叶。弯管基半部成弧形弯曲,内侧有一纵沟,端半部肿大而且较平直。端前区较细长,端区分叉(图15)[7 ]。
2.9 寬柄月瓢虫属(Menochilus)
六斑月瓢虫(Menochilus sexmaculata)侧叶细长,稍长于中叶,基部1/3处侧边凹入,侧叶端部有细毛。弯管端部形成一个长鞭状的附属物(图16)[7 ]。
2.10 盘瓢虫属(Lemnia)
黄斑盘瓢虫(Lemnia saucia),侧面观中叶基部宽,末端1/4显著收窄,端部尖锐且上翘。侧叶狭长,与中叶等长;末端1/2两侧着生长毛。弯管囊上弯外突粗大而内突细小,弯管基部1/2弯曲(图17)[7 ]。
3 小结与讨论
共鉴定出瓢甲科10属16种,对16种瓢甲雄性外生殖器進行解剖以及形态特征的描述和图片绘制。盔唇瓢虫属雄性外生殖器侧叶均长于中叶,内突较短小,外突无或粗短。其中黑缘红瓢虫有弯管囊外突,中华唇瓢虫的中叶端部较为钝而红点唇瓢虫较为尖。食植瓢虫属雄性外生殖器阳基中叶端部弯曲且呈钩状,侧叶端部具细毛,内突基本没有,侧叶稍短于中叶或几乎等长。其中马铃薯瓢虫中叶绒毛排列整齐且较稀疏,而茄二十八星瓢虫排列较为紧凑。整臀瓢虫属雄外生殖器侧叶与中叶几乎等长,侧叶端部被有绒毛,其他部分差异还较为明显。其中银莲花瓢虫侧叶较为粗大,菱斑整瓢虫中叶较为平直且端部尖细,连斑整瓢虫中部在基刃之后有4~7个大小不一的小齿,基部的基刃较短小。大菌瓢虫属雄外生殖器侧叶稍短于中叶,基柱逐渐变宽,弯管囊外突不明显。褐菌瓢虫属雄性外生殖器侧叶端部被有绒毛,侧叶与中叶几乎等长,弯管有被沟[10 ]。异斑瓢虫属雄性外生殖器侧叶稍长于中叶,弯管较粗且基半部成半圆形弯曲,端半部较平直内弯。异色瓢虫属雄性外生殖器弯管囊内突短小,外突长粗,弯管端区稍长于端前区。小巧瓢虫属雄性外生殖器中叶有一凹陷,弯管基半部成弧形弯曲,内侧有一纵沟,端半部肿大而且较平直。宽柄月瓢虫属雄性外生殖器侧叶稍长于中叶,基柱细长,弯管端部形成一个附属物。盘瓢虫属雄性外生殖器弯管基部1/2弯曲,其下有一膨大部分,端区有细刺,侧叶与中叶几乎等长。
综合比较,瓢甲的雄性外生殖器,尤其是弯管、侧叶、中叶等结构的形态特征在种、属间具有明显差异,瓢甲的雄性外生殖器的形态多样、结构复杂,具有明显的种间差异,可作为物种鉴定,特别是区分近似种的重要依据。
参考文献:
[1] 刘月英,罗进仓,魏玉红. 甘肃瓢甲科昆虫资源名录[J]. 甘肃农业科技,2015(11):1-5.
[2] 陈 悦,雷 婷,虎常萍,等. 甘肃农业大学馆藏瓢甲科昆虫名录[J]. 甘肃科技,2019,35(4):88-92.
[3] 虞国跃,王建红,任桂芳. 三种红瓢甲的识别及雄性外生殖器的描述[J]. 昆虫天敌,2006(2):49-54
[4] 刘崇乐. 中国经济昆虫志第五册鞘翅目:瓢甲科[M]. 北京:科学出版社,1965.
[5] 曹诚一,肖宁年,万 彤. 瓢甲外生殖器的制片技术[J]. 森林病虫通讯,1982(2):39-40.
[6] 朱慧倩,张 逾,范晋江,等. 山西省六种瓢甲雄性外生殖器的研究[J]. 山西大学学报(自然科学版),1985(1):83-89.
[7] 西北农学院植物保护系,陕西省动物研究所.陕西省经济昆虫图志鞘翅目. 瓢甲[M]. 西安:陕西科学技术出版社,1985.
[8] 王国利. 两种油菜露尾甲外生殖器结构的观察[J]. 植物保护,2002(6):16-19.
[9] 庞雄飞,毛金龙. 中国经济昆虫志 第十四册 鞘翅目:瓢甲科[M]. 北京:科学出版社,1979.
[10] 耿云冬. 山西省瓢虫科分类研究[D]. 北京:首都师范大学,2007.
(本文责编:陈 伟)