林业科学 44卷 1 2o0 3讨论 鲁1 000 800 3.1各种感器可能具有的功能 600 昆虫触角感受器将种间、种内及无机环 400 2o0 境各种化学信息联系起来,经过中枢神经系 Z 0 统编码,诱导产生动作电位,从而使昆虫做 感器类型Sensillum type 出相应的行为反应(Rospars et a1.,2003)。松 +雌性Female+雄性Male 瘿小卷蛾触角和已报道的卷蛾科其他昆虫 触角一样,有毛形感器、锥形感器、耳形感 图1 雌雄每根触角各种类型感器的总数量比较 Fig.1 Comparison of total numbers of diferent sensillum types 器、腔锥形感器和刺形感器(Razowski et a1., between male and fenlale antenna 2004)。毛形感器在许多昆虫中数量都较多, 常常有性二型现象,并证明有嗅觉功能(Castrej6n.G6mez et a1.,2003)。在雌性松瘿小卷蛾触角上约有1 200 个sT工和sTⅡ2种类型毛形感器,透镜下观察到sT工感器壁为多孔结构,推测具有嗅觉感受作用,这与其 他相关研究的结果相吻合(王桂荣等,2002)。STⅡ为雌性特有类型,在与寄主相互识别过程中可能起着特殊 作用。雌性烟草天蛾(Manduca sexta)触角上约有1 100个A型毛形感器,每个毛形感器都受2个嗅觉细胞调 控,能对萜烯类、芳香类等多种植物挥发物产生电生理反应(Shields et a1.,2001);同时也是感受性信息素的 主要器官(Dolzer et a1.,2003;Maida et a1.,2005)。锥形感器有丰富的树突分支,表明具有化学感受作用,气 味结合蛋白在锥形感器中表达,能够传导嗅觉刺激(Laue,2000),特别是对植物气味刺激有感受作用(Lopes et a1.,2002)。耳形感器种类多,SAⅡ、SAIl1只在雌虫触角上分布,认为在雌性寻找寄主及合适的产卵场所方面 起到重要作用。苹果蠹蛾(Cydia pomonella)耳形感器有2种类型,每个感器有3~4个嗅神经元,单细胞记录 表明能对多种植物挥发物产生反应,对同一种物质能激发3个神经元产生兴奋性反应(Ansebo et a1.,2005)。 棘翅夜蛾(Scoliopteryx libatrix)耳形感器能够感受3一蒈烯、(±)一芳樟醇、a一蒎烯及绿叶气味等植物挥发性 物质(Anderson et a1.,2000)。栓锥形感器具有感受温湿度及嗅觉作用(马瑞燕等,2000),幼虫口器上的栓锥 形感器主要具有味觉感受功能,如对生物碱(Bemays et a1.,2003)、植物蜕皮类固醇(Marion.Poll et a1.,2002) 等非挥发性化合物有感受作用,从而有效调节昆虫取食行为。腔锥形感器接触面积大,感觉锥的指状结构之 间有些留有缝隙,有些相互融合,仅留下径向辐射状孔道,外界的气味分子可能通过这些缝隙或孔道进入感 受器内部(Ameismeier,1985)。东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)腔锥形感器有2种类型,树突分支多(Jin et a1.,2004),认为具有化学感受功能。刺形感器直立于表皮生长,利于首先接触物质,是接触化学感受器。 Bt ̄hm氏鬃毛在昆虫中分布较广,也有人将其归为锥形感器(李坤等,2006),被认为是感受重力的机械感受器 (李欣等,2004)。 本研究在鳞翅目昆虫触角上发现板形感器,以前未见报道。板形感器在其他昆虫类群中较常见,对气味 物质敏感,是嗅觉感受器(马瑞燕等,2000),而在松瘿小卷蛾触角的板形感器上观察到顶端具孔,按照Altner (1977)提出的感受器壁分类方法,即壁孔感受器为嗅觉感受器、顶孔感受器为味觉感受、无孔感受器为机械 感受器,推测板形感器在鳞翅目昆虫中有味觉功能,这与Zacharuk等(1991)认为板形感器有接触化学感受功 能的观点一致。 。 3.2不同昆虫的触角感器小结 不同种类的昆虫其触角感器类型不尽相同,特化出不同的感器形状来更好地适应环境,完成种群繁衍, 如除了普遍具有的毛形感器、锥形感器、刺形感器以外(刘玉双等,2005),鳞翅目昆虫触角还常有耳形感器、 鳞形感器(Ansebo et a1.,2005;Anderson et a1.,2000;沈杰等,2005);鞘翅目昆虫触角还常有瓶形感器、钟形 感器、板形感器(Srivastava et a1.,2003;Merivee et a1.,2000);膜翅目昆虫触角还常有柱形感器、板形感器、瓶 形感器、坛形感器(Kleineidam et a1.,2000;李欣等,2004;胡霞等,2006;高艳等,2005);直翅目昆虫触角还常 有腔锥形感器(Ochieng et a1.,1998;Jin et a1.,2004;刘淼等,2006);半翅目昆虫触角还常有凹槽形感器 (Diehl et az.,2003);双翅目昆虫触角还常有钟形感器、柱形感器(Zayed et a1.,2002;周志军等,2005);同翅 目昆虫触角还常有板形感器、腔锥形感器(Broeckling et a1.,2003)等。 总体而言,亲缘关系较近的昆虫具有相似的触角感器类型、结构及功能,如鞘翅目天牛科昆虫桉天牛 维普资讯 http://www.cqvip.com
第2期 杨 慧等:落叶松重要枝梢害虫松瘿小卷蛾触角感器的超微结构 97 (Phoracantha semipunctata)、黄星桑天牛(Psacothea hilaris)、松墨天牛(Monochamus ahernatus)、白点墨天牛 (Monochamus scutellatus)触角锥形感器均为薄壁、多孔、基节窝不可曲、表皮壁具表皮孔,是典型的嗅觉感受器 (Lopes et a1.,2002);生活环境相似的昆虫具有相似的触角感器类型,如水生昆虫蜻蜓目(Odonata)、稹翅目 (Plecoptera)、蜉蝣目(Ephemeroptera)幼虫触角均具有腔锥形感器(Gaino et a1.,1999),可能与适应水生环境 有关。 4结语 研究落叶松重要枝梢害虫松瘿小卷蛾触角感器的种类、结构、分布及功能,将为进一步探索其各种类型 感器的感受机理、与外界的化学通讯机制,包括寄主选择、性信息素感受、取食行为等提供理论依据。开发环 境友好型昆虫行为调节剂,通过干扰昆虫寻偶、觅食、交配等行为过程的某些环节,达到监测和防治害虫的目 的,开辟高效的昆虫行为控制剂新领域。 参 考 文 献 高艳,罗礼智.2005.红火蚁触角及其上感受器的扫描电镜观察.昆虫学报,48(6):986—992. 胡霞,周祖基,蒋学建,等.2006.川硬皮肿腿蜂雌蜂触角超微结构观察.辽宁林业科技,(2):4—7. 李坤,罗梅浩,赵国强,等.2006.烟实夜蛾(Helicoverpa assulta Guen6)触角感器的超微结构观察.河南农业大学学报,40(3):250—253. 李欣,白素芬.2004.半闭弯尾姬蜂触角感觉器的超微结构研究.河南农业大学学报,38(1):45—48. 刘淼,任炳忠.2006.中华蚱蜢触角感受器的扫描电镜观察.吉林师范大学学报:自然科学版,(1):6—8. 刘玉双,石福明.2005.红缘吉丁(鞘翅目:吉丁虫科)触角感器的扫描电镜观察.昆虫学报,48(3):469—472. 马瑞燕,杜家纬.2000.昆虫的触角感器.昆虫知识,37(3):179—183. 沈杰,楼兵干,沈幼莲,等.2005.蔗扁蛾触角扫描电镜观察.浙江林业科技,25(6):27—30. 王桂荣,郭予元,吴孔明.2002.棉铃虫触角感器的超微结构观察.中国农业科学,35(12):1479—1482. 张志林,申国涛,周士林.1999.松瘿小卷蛾生物学特性及防治技术.林业科技,24(4):23—26. 周志军,王世贵.2005.稻小秆蝇触角感受器的超微结构研究.生物学杂志,22(4):l4一l6. Ahner H.1977.Insect sensillum speciifcity and structure:an approach to a new typology.Olfaction Taste,6:295~303. Ameismeier F.1985.Embryonic development and molting of the antenna]coeloconic no pore-and double-walled wall pore sensilla in Locusta migratoria(Insecta, Orthopteroidea).Zoo Morphology(Berlin),105:356—366. Anderson P,Hallberg E,SubchevM.2000.Mmphology ofantenna].sensilla auricillicaandtheir detection ofplnat volatilesinthe herald moth,Scoliopteryxlibatrix L.(Lepidoptera:Noctuidae).Arthropod Sturcture and Development,29:33—41. Ansebo L,Ignell R,I ̄fqvist J,et a1.2005.Responsesto sex pheromone and plnat odours by olfactory erceptor neurons housed in sensilla auricillica ofthe codling moth,Cydia pornonella(Lepidoptera:Tortricidae).Journal of Insect Physiology,51:1066—1074. Bernays E A,Chapman R F,Lamunyon CW.2003.Taste receptorsfor pyrorlizidinealkaloidsin amonophagous caterpiliar.Journal of Chemical Ecology,29(7): l709—1722. Broeckling C D,Salom S M、2003.Antenna].morphology oftwo specialist predators ofHemlock Woolly Adelgid,Adelges tsugae Annand(Homoptera:Adelgidae). Annals of hte Entomological Society of America,96(2):153—160. Castrej6n-G6mez V R,Ma G N L,Valdez J,et a1.2005.Scanning electorn microscopy of the antennal sensilla of Zamagiria dixolophella Dyar(Lepidoptera: Pyralidae).8th Inter American Congress of Electron Microscopy,September 25—30,Hotel Macional de Cuba,La Habana,CUBA.Animal Biology and Pathology,B63. Castrej6n-G6mez V R,Nieto G,Valdes J,et a1.2003.The antenna].sensilla of Zamagiriadixolophella Oyar(Lepldoptera:Pyralidae).Annals ofthe Entomological Society of America,96(5):672—678. De Boer G.2006.The orle of the antelmae and maxillary palps in mediating food preference by larvae of hte tobacco homworm,Manduca sexta、Experimental and Applied Entomology,119:29. Diem P A,Vlimant M,Guerenstein\P,et a1.2003.Uhrastructure and receptor cell responses of the antermal grooved peg esnsilla 0f Triatoma infestans(Hemiptera: Reduviidae).Arthropod Sturcture and Development,31:271—285. Dolzer J,Fischer K,Stengl M.2003.Adaptation in pheromone-sensitive trichoid sensilla of the hawkmoth Manduca sexta.Journal 0f Experimental Biology,206: 1575—1588. Gaino E,Rebora M.1999.Larval antennal sensilla in water-living insects.Microscopy Research and Technique,47:440—457. Jjn X,Zhang S G,Zhang L.2004.Ultrastmcture of ofur types of natermal sensilla in Locusta migratoria manilensis(Insecta,Orthoptera).Joumal of ASricultural Biotechnology,12(3):300—305. Kleineidam C,Romani R,Tautz J,et a1.2000.Ultrastructure and physiology of the CO2 sensitive sensillum ampullaceum in the leaf-cutting ant Atta sexdens. Arthropod Sturcture and Development。29:43—55. 维普资讯 http://www.cqvip.com
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杨 慧等:落叶松重要枝梢害虫松瘿小卷蛾触角感器的超微结构 Yang Hui et a1.:Ultrastructure of antennal sensilla of the larch impoaant shoot pest Cydia zebeana 图版Ⅱ (Lepidoptera:Tortricidae) PlatelI 图版说明见正文末See explanatiort at the end of text
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