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本文利用光学显微镜和电子显微镜结合的方法研究了东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis前翅毛形感器的外部形态、超微结构、分布和数量,并采用免疫印迹和免疫细胞化学定位技术明确了化学感受蛋白(ChemosensoryProteins,CSPs)在飞蝗前翅及其毛形感器中的分布。主要取得了如下结果:
1.根据外部形态和分布将飞蝗前翅毛形感器分为3种类型。毛形感器类型Ⅰ长30-60μm,直径5-10μm,分布在前翅背面和腹面的前缘脉域和臀脉域的基部;毛形感器类型Ⅱ长约200μm,直径3-5μm,着生于膨大的毛窝中,分布在前翅背面和腹面的前缘脉、亚前缘脉和径脉上;毛形感器类型Ⅲ长20-40μm,直径5-10μm,着生于膨大的毛窝中,表面有纵纹,分布在前翅背腹面的肘脉和径分脉上。
2.差异显著性分析发现,前翅背腹面间的毛形感器数量均有极显著差异(P<0.01);除了雌虫背面的毛形感器类型Ⅰ和腹面的毛形感器类型Ⅲ的数量与雄虫有显著差异(P<0.05)以外,其余类型毛形感器的数量在雌雄虫间均没有显著差异。
3.内部超微结构研究发现,毛形感器类型Ⅰ从项部到基部,壁变薄,内径扩大,有皮下细胞向毛形感器顶部延伸;毛形感器类型Ⅱ壁厚1μm,内径2.5μm。感器淋巴液内没有树突结构;毛形感器类型Ⅲ壁厚1.5μm,感受毛的内腔随着感受毛从顶端到基部的膨大而增大,感器淋巴液内有一个包被着若干树突的树突鞘,树突在毛形感器项部时融合,在基部时可达6根。
4.根据3种类型毛形感器的分布,将前翅分为3个区域进行免疫印迹实验。发现飞蝗羽化后的不同发育时期3个区域前翅样品,都能与SgreCSPsⅠ和LmigCSPsⅡ抗体产生特异反应,而且在雌雄虫间没有差异。
5.免疫细胞定位发现,CSPsⅠ和CSPsⅡ在毛形感器类型Ⅲ淋巴液中和前翅皮下细胞膜上都有强烈的标记,在毛形感器类型Ⅰ内的皮下细胞膜上也有标记,在毛形感器类型Ⅱ内没有标记。根据已有的研究结果推测:只有毛形感器类型Ⅲ为接触性化学感器,主要起到味觉或触觉的功能。而类型Ⅰ和类型Ⅱ毛形感器可能都不是化学感器。类型Ⅱ毛形感器为机械感器,可能与蝗虫在飞翔中感觉风速和风向的行为有关。