寄生蜂觸角感覺(jué)器超微結(jié)構(gòu)的觀察

寄生蜂觸角感覺(jué)器超微結(jié)構(gòu)的觀察

寄生蟲通常體積較大，產(chǎn)生量通過(guò)其他昆蟲的卵、蛹和昆蟲傳播。這種觸覺(jué)感覺(jué)器在尋找棲息地和寄生蟲行為方面發(fā)揮著重要作用。國(guó)內(nèi)外對(duì)各種寄生動(dòng)物的觸覺(jué)感覺(jué)器的超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了報(bào)道。我們近年來(lái)分別對(duì)蝶蛹金小蜂PteromaluspuparumL、野蠶黑卵蜂TelenomustheophilaeWuetChen、煙蚜繭蜂Aphidiusgifuensisashmead、菜蚜繭蜂DiaeretiellarapaeM'intosh等數(shù)十種不同科、屬的寄生蜂觸角進(jìn)行了掃描電鏡觀察,研究了觸角感覺(jué)器的種類、分布、雌雄間差異及其功能。由于觸角很小,解剖取樣比較困難,各種類型感覺(jué)器在觸角各節(jié)表面分布不同,要觀察齊全并統(tǒng)計(jì)數(shù)量則必須在取樣和粘臺(tái)時(shí)考慮到暴露觸角的背面、腹面、兩側(cè)面以及觸角頂端和基部的感覺(jué)器,掃描觀察時(shí)要從各個(gè)角度仔細(xì)尋找,以發(fā)現(xiàn)那些未充分突出表皮或著生于凹陷內(nèi)的感覺(jué)器。本文以蝶蛹金小蜂為例,介紹我們?cè)诩纳鋻呙桦婄R樣品制備中采用的一些方法。材料與方法1吸引蜂蜂的放養(yǎng)自杭州郊區(qū)采回被蝶蛹金小蜂寄生的菜粉蝶蛹,裝入指形玻管中,在實(shí)驗(yàn)室的光照培養(yǎng)箱內(nèi)培育,出蜂后,將雌雄蜂按1∶2比例轉(zhuǎn)入大玻管中,喂以20%的蜂蜜水,在培養(yǎng)箱中任其取食、交配,2天后讓其寄生室內(nèi)飼養(yǎng)的菜粉蝶蛹,出蜂后的雌、雄蜂用于電鏡觀察。2角t觀察取雌、雄成蟲各若干頭,在解剖鏡下用鑷子摘取頭部,連同觸角一起分側(cè)面和正面用導(dǎo)電膠粘于樣品臺(tái)上,用于觀察觸角整體著生狀態(tài)及柄節(jié)、梗節(jié)基部的刺形感覺(jué)器;在解剖鏡下用鑷子摘取觸角,按背面、腹面及兩側(cè)面4個(gè)觀察面分別粘于掃描電鏡樣品臺(tái)上,用于觀察小環(huán)節(jié)、索節(jié)和棒節(jié)表面的感覺(jué)器,最好用導(dǎo)電膠帶紙粘樣(銀導(dǎo)電膠粘樣因樣品太小而易污染表面);觸角索節(jié)分為多個(gè)亞節(jié),表面有豐富的毛形化學(xué)感器和板狀感器,除了4個(gè)觀察面外,還需要將亞節(jié)截?cái)嘭Q起,從橫斷面方向觀察各種感覺(jué)器在亞節(jié)上的排布規(guī)律;觸角頂端的棒節(jié)是一膨大分節(jié)的結(jié)構(gòu),其端部有一個(gè)密布感覺(jué)器的“探索區(qū)”,也應(yīng)4面和豎起觀察。要注意所有觀察面必須保持干凈無(wú)污染、無(wú)損傷,如果是保存多年的針插標(biāo)本,表面往往長(zhǎng)菌,必須先用乙醇等清洗,但效果不佳。3導(dǎo)電層不連續(xù)樣品粘臺(tái)后,在離子濺射儀上鍍金,由于觸角分成許多節(jié),各節(jié)連接處形成了大的縫隙,易造成金屬導(dǎo)電層不連續(xù),電鏡觀察時(shí)充電現(xiàn)象較嚴(yán)重,應(yīng)適當(dāng)加厚鍍層。用真空噴鍍儀鍍金均勻性較差,不適合做觸角樣品。4放電防止液、金屬粉、復(fù)合液、金屬粉的制備為解決觸角表面金屬鍍層不連續(xù)的問(wèn)題,可使用一種掃描電鏡專用的放電防止液,在觸角品粘臺(tái)后滴加一滴放電防止液,自然干燥后再鍍金。也可在觀察圖像發(fā)現(xiàn)有充電現(xiàn)象時(shí),取出樣品滴加放電防止液,再上機(jī)觀察,可有效地防止因?qū)щ姴涣籍a(chǎn)生的充電效應(yīng)。5蝶蛹金小蜂核型各性間的東南角和厚壁化學(xué)感器樣品均在KYKY-1000B型掃描電鏡下觀察。由于許多感覺(jué)器呈毛形,尖端效應(yīng)顯著,電鏡加速電壓不易過(guò)高,選擇5~20kV不等;一些感覺(jué)器數(shù)量少,形狀小,有的被掩蓋,應(yīng)從不同的角度仔細(xì)觀察尋找;感覺(jué)器的長(zhǎng)度和直徑測(cè)量時(shí)必須確認(rèn)觀察物處在視野平面上,若形成一定的角度會(huì)造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。結(jié)果與討論通過(guò)以上方法制備的蝶蛹金小蜂掃描電鏡樣品,表面細(xì)節(jié)保持完整,結(jié)構(gòu)清晰,無(wú)充電現(xiàn)象,在電鏡下得到滿意的超微形態(tài)圖像。觸角為膝狀,著生于頭部顏面的中部,由觸角基、柄節(jié)、梗節(jié)、小環(huán)節(jié)、索節(jié)和棒節(jié)組成,觸角基與柄節(jié)屬同一節(jié)。雌蜂觸角全長(zhǎng)1.63mm,觸角基呈球形,著生在一臼形觸角窩中,柄節(jié)長(zhǎng)440μm,直徑約45μm,梗節(jié)長(zhǎng)120μm,直徑約65μm,柄節(jié)和梗節(jié)表面有鱗片狀紋。小環(huán)節(jié)2節(jié),每節(jié)長(zhǎng)20μm,直徑約55μm。索節(jié)分6個(gè)亞節(jié),第1亞節(jié)略長(zhǎng),其余各亞節(jié)長(zhǎng)130μm,直徑約83μm。棒節(jié)長(zhǎng)250μm,分為4個(gè)亞節(jié)。雄蜂觸角比雌蜂略短小,形狀相似。在觸角表面共觀察到7種感覺(jué)器,分別是薄壁化學(xué)感器,厚壁化學(xué)感器,板狀感器,短曲觸覺(jué)毛,纖直觸覺(jué)毛,錐形乳頭狀感器和刺形感器。薄壁化學(xué)感器呈彎曲細(xì)長(zhǎng)的毛形,長(zhǎng)40~50μm,基部直徑2.5μm,端部尖,整體呈弧形前傾,著生角度約30°,密集分布在索節(jié)和棒節(jié)表面,在雌蜂觸角上該感器長(zhǎng)50μm,索節(jié)每亞節(jié)有100根左右,雄蜂觸角上的該感器長(zhǎng)40μm,索節(jié)每亞節(jié)有80根左右,在小環(huán)節(jié)上和梗節(jié)端部也分布有一些薄壁化學(xué)感器。厚壁化學(xué)感器呈挺立前傾的刺形,略彎曲,端部鈍圓,長(zhǎng)6~10μm,基部直徑1.2μm,著生角度約60°,成片分布在雌蜂觸角棒節(jié)的第3亞節(jié)腹面、第4亞節(jié)腹面及端部,約有25個(gè),在雄蜂觸角棒節(jié)上僅分布在第4亞節(jié)端部,約有10余個(gè),形成棒節(jié)上的一個(gè)“探測(cè)區(qū)”。板狀感器呈厚而光滑的板狀,前緣朝前突,后緣弧形,長(zhǎng)50~60μm,寬3.8μm,高約6μm,在索節(jié)和棒節(jié)各亞節(jié)表面呈縱向分布,每一感器間距約12μm,雌蜂索節(jié)上每亞節(jié)有20~21個(gè),排列成2~3輪,在雄蜂索節(jié)上每亞節(jié)13~14個(gè),排列成1~2輪。短曲觸覺(jué)毛呈纖細(xì)毛形,頂端尖并明顯彎曲,長(zhǎng)約12μm,基部直徑0.9μm,著生角度約60°,數(shù)量不多,散布在雌蜂觸角棒節(jié)的第3、第4亞節(jié)和雄蜂觸角棒節(jié)的第4亞節(jié)“探測(cè)區(qū)”,與厚壁化學(xué)感器混生在一起。纖直觸覺(jué)毛呈纖細(xì)直立毛形,頂端尖,長(zhǎng)約16μm,基部直徑約1.6μm,略前傾,著生角度80°,散布在觸角的索節(jié)和棒節(jié)上,索節(jié)每亞節(jié)約有10根左右。錐形乳頭狀感器呈錐形乳頭狀突起,端部鈍圓,著生在一個(gè)角質(zhì)凹陷內(nèi),長(zhǎng)約4.5μm,基部直徑1.2μm,著生角度80°,分布在觸角索節(jié)各亞節(jié)的近端部腹面,每亞節(jié)有2個(gè),雌、雄均有。刺形感器呈直立的刺形,長(zhǎng)2~6.5μm,基部直徑1.0μm,成2簇分布在觸角基的表面,著生角度90°,每簇約有10余根。蝶蛹金小蜂兩性間的觸角感覺(jué)器在數(shù)量和分布上有明顯差異。觸角索節(jié)的長(zhǎng)度和直徑雌大于雄,因而雌蜂的薄壁化學(xué)感器數(shù)量比雄蜂多20%~30%;在索節(jié)和棒節(jié)上的板狀感器數(shù)量比雄蜂多40%左右;雌蜂棒節(jié)端部的“探測(cè)區(qū)”面積較大,占居第4亞節(jié)和第3亞節(jié)的腹面,分布了成片的厚壁化學(xué)感器和短曲觸覺(jué)毛,其中厚壁化學(xué)感器的數(shù)量要比雄蜂多一倍以上;而雄蜂棒節(jié)端部的“探測(cè)區(qū)”面積相對(duì)較小,僅占居第4亞節(jié)端部,且主要分布短曲觸覺(jué)毛,厚壁化學(xué)感器數(shù)量較少。我們?cè)诘冀鹦》溆|角上觀察到的薄壁化學(xué)感器是觸角上數(shù)量最多的一種感覺(jué)器,排列規(guī)則,具有相當(dāng)大的表面積,對(duì)于外界微量化學(xué)氣體分子有著很高的感受靈敏度。板狀感器也屬于化學(xué)感受器,具嗅覺(jué)功能,其表面具許多微孔,是化學(xué)氣體分子的通道。厚壁化學(xué)感器與短曲觸覺(jué)毛一起,只分布在觸角端部的“探索區(qū)”,雌蜂在選擇合適的產(chǎn)卵地點(diǎn)時(shí),主要依靠觸角端部在蛹表面的敲擊,感觸蛹內(nèi)部的情況,因而雌蜂觸角“探索區(qū)”的感覺(jué)器更為發(fā)達(dá)。錐形乳頭狀感器在金小蜂科的一些種類上都有發(fā)現(xiàn),根據(jù)它著生于索節(jié)亞端部,被薄壁化學(xué)感器所庇護(hù)的情況,可能是一種對(duì)溫濕度敏感的感受器。纖直觸覺(jué)