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精子是形态和超微结构均多样化的一类特殊细胞;不同类群昆虫的精子都具有独特的特征,可为昆虫分类及系统发育分析等提供重要信息。但截至目前,关于蝉科Cicadidae昆虫精子结构的研究仍然较少,且仅涉及蝉亚科Cicadinae、姬蝉亚科Cicadettinae和特蝉亚科Tettigomyiinae的11属13种;裸蝉亚科Tibicininae昆虫精子结构一直缺乏研究。 为了进一步明晰蝉科不同类群精子的形态和超微结构,为蝉科昆虫分类及蝉次目昆虫系统发育研究提供更多信息和依据,本文分别通过荧光显微镜和透射电子显微镜对裸蝉亚科的枯蝉Subpsaltria yangi,姬蝉亚科的蟋蝉Tettigettasp.及蝉亚科的哑蝉Karenia caelatata、蟪蛄Platypleura kaempferi、蒙古寒蝉Meimuna mongolica、黑蚱蝉Cryptotympana atrata、蛉蛄Pycna repanda的成熟精子进行了观察研究。主要研究结果如下: 蝉科昆虫精子形态和超微结构基本相似。丝状的精子聚集成束且其头部嵌入均匀的同质基质中,形成精子束。头部包含较短的顶体和细胞核。颈区由中心粒和中心粒侧体组成,中心粒位于细胞核的末端;中心粒侧体是连接头部和尾部的主要细胞器,位于细胞核侧后方凹陷处。尾部一般由一个轴丝和一对对称线粒体衍生物组成,但一些物种的部分精子具有多个轴丝和线粒体衍生物;轴丝微管为典型的9 + 9 + 2模式(最外层具9个副微管,里层为9个双微管,中心为1对中央微管);线粒体衍生物由排列有序的嵴组成,且每个衍生体内均有一个结晶区域。在鞭毛末端,轴丝微管排列变为混乱或缺失状态。精子长度在种内和种间都有明显不同,均表现出多态性。根据精子长度,哑蝉和蛉蛄的精子可被分为长精子、中长精子和短精子3种类型,枯蝉、蟋蝉、蟪蛄、蒙古寒蝉、黑蚱蝉的精子仅被分为长精子和短精子2种类型。 本研究首次在哑蝉和蛉蛄精子尾部发现一个电子致密的三角形区域,该结构在其他蝉科其他昆虫精子中未被曾发现。黑蚱蝉精子细胞核电子不致密,与已知的其他蝉科昆虫精子细胞核存在明显不同。蝉科不同类群昆虫精子的中心粒侧体也存在显著差异:蝉亚科昆虫精子中心粒侧体为鞘状结构,姬蝉亚科蟋蝉精子中心粒侧体为片层状结构,裸蝉亚科枯蝉精子中心粒侧体为颗粒状结构。 具有片层状的中心粒侧体是姬蝉亚科的一个共有衍征。本研究结果表明,中心粒侧体结构的不同可能是区别蝉科三个亚科的重要特征。基于精子中心粒侧体的超微结构并结合其他相关形态特征,哑蝉被归于蝉亚科更为合理。另外,本研究发现蝉科昆虫部分精子鞭毛具有多个轴丝和线粒体衍生物,这可能与精子鞭毛可能为受精卵提供可用的遗 传物质(细胞质遗传)以及精子游动能力(竞争性)相关。与蝉次目的角蝉总科和沫蝉总科昆虫精子相比,仅蝉科昆虫的精子表现出多态性。蝉科不同类群在精子形态和超微结构方面的差异,可为蝉科昆虫分类及蝉次目系统发育分析提供重要信息。