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赤眼蜂Trichogramma是现代农林害虫生物防治上研究历史最久、应用范围最广、防治面积最大、治虫效果最好的一类卵寄生蜂。拟澳洲赤眼蜂是我国南方寄生小菜蛾的本地优势种,而短管赤眼蜂是美国用于防治棉铃虫的优势蜂种。
本文通过研究拟澳洲赤眼蜂与短管赤眼蜂的胚胎发育早期的染色体行为以及二者在中期染色体的数目,对比它们的性别决定机制;并进一研究了这两种赤眼蜂的胚胎发育过程,对比二者在胚胎发育过程中存在的差异。现将结果分述如下:
1、拟澳洲赤眼蜂胚胎发育早期的染色体
使用米蛾卵作为拟澳洲赤眼蜂的寄主。对拟澳洲赤眼蜂新产下的卵(<4h)进行DAPI(荧光染色剂)染色,研究受精卵和未受精卵胚胎发育早期的染色体行为。受精卵与未受精卵在染色体的早期行为上存在着区别:受精卵有丝分裂中期的染色体数目是2n=10,未受精卵的有丝分裂中期的染色体数目是n=5。在受精卵的胚胎发育中,染色体数目在第二次减数分裂后减半,在第一次减数分裂前期,精子染色体的加入,恢复其双倍体,随后发育成雌蜂。在受精卵的胚胎发育中,减数分裂的过程与受精卵的没有区别,但是没有父亲染色体的加入,有丝分裂前染色体数目没有恢复双倍,随后发育成雄蜂。在胚胎发育的早期观察到几个精子同时朝向卵核,结果表明了赤眼蜂是多精受精,从随后的染色体行为以及染色体数目上来看,只有一个精子能成为雄原核,其余的精子被消化掉。用Giemsa染色剂对拟澳洲赤眼蜂预蛹期染色体进行染色,雌蜂与雄蜂染色体的数目为2n=10与n=5。
2、短管赤眼蜂胚胎发育早期的染色体
使用米蛾卵作为拟澳洲赤眼蜂的寄主。对短管赤眼蜂新产下的卵(<4h)进行DAPI(荧光染色剂)染色,研究其发育早期的染色体行为。短管赤眼蜂有丝分裂中期的染色体数目是2n=10。对其染色体行为进行观察,在短管赤眼蜂卵的后端可见许多被染色的小颗粒,它们为Wolbahcia细菌小颗粒。在胚胎发育过程中,其减数分裂的行为与拟澳洲赤眼蜂胚胎发育早期的减数分裂行为一样,染色体数目在第二次减数分裂后减半。短管赤眼蜂卵在发育过程中没有精子的参与,在有丝分裂前没有恢复双倍性。但在第一次有丝分裂后期,染色体没有完全的分裂,形成了两个核的融合,形成4倍体,并直接进入到第二次有丝分裂的间期,短管赤眼蜂恢复其双倍性,随后发育成雌蜂。用Giemsa染色剂对短管赤眼蜂预蛹期染色体进行染色,观察到其染色体的数目为2n=10。
3、赤眼蜂的胚胎发育
拟澳洲赤眼蜂与短管赤眼蜂的胚胎发育过程大致相同:在雌蜂产卵后大约50min开始第一的核分裂,产卵2.5h后胚胎细胞化;产卵4-7h后,卵的周边形成一层多核体胚层。产卵9h后,胚胎细胞逐渐增大,细胞层逐渐增厚,在胚胎侧面出现内陷。产卵12h后,胚体两端的细胞分裂加快,胚体逐渐增厚,胚盘细胞出现重叠现象,胚体前端出现口陷,后端出现肛陷,中肠开始形成。产卵25h后,胚胎发育完成,进入取食的幼虫期。短管赤眼蜂与拟澳洲赤眼蜂胚胎发育的历程是一样的,但短管赤眼蜂的整个胚胎发育时期要长于拟澳洲赤眼蜂。