华山松大小蠹成虫复眼外部形态及内部结构的研究

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华山松大小蠹(Dendroctonus armandi Tsai et Li)隶属于多食亚目(Phytophaga)、象虫总科(Curculionoidea)、小蠹亚科(Scolytinae)、大小蠹属(Dendroctonus),是我国所特有的小蠹虫种类。华山松大小蠹入侵寄主华山松后导致树木枯死,引起秦岭巴山林区针叶树木森林生态系统结构的严重破坏。因此本研究旨通过对华山松大小蠹雌雄成虫复眼的外部形态和内部结构的研究,揭示华山松大小蠹感光和光选择的机制,得到以下结论:(1)华山松大小蠹成虫复眼呈长椭圆形,位于头部的两侧属于非对称形复眼,着生于触角柄节的基部后缘上方,且其左右两侧复眼形态无差异,复眼表面光滑。复眼的2/3区域的小眼均呈正六边形分布,逐步靠近外围的小眼则呈不规则形状,且背侧区域复眼的面积大于腹侧区域。雌雄复眼外部结构无明显的差异,但小眼数目有所不同,雌性成虫复眼由244个小眼构成,而雄性成虫为194个。(2)华山松大小蠹成虫小眼间隙分布毛形(ST)和刺形(SCh)2种类型感器,雌性成虫小眼间分布2种类型毛形感器(STI和STⅡ)和刺形感器;雄性成虫小眼间主要分布毛形感器Ⅱ和刺形感器,无毛形感器I。雌性小眼间存在一定数目的乳突结构。(3)华山松大小蠹成虫的小眼由1个角膜、1个晶锥体、2个初级色素细胞、8个小网膜细胞和特化的视杆、16个次级色素细胞和基膜构成;华山松大小蠹成虫复眼为典型无晶锥并列像眼。(4)华山松大小蠹雌雄成虫复眼内部结构相同,晶锥由4个森氏细胞均分构成,森氏细胞的细胞核位于晶体正中部位;视杆的排布规律为:6个视小杆形成的环形结构围绕2个中心端视小杆组成的处于开放和闭合型视杆之间的半集中型的视杆;每个小眼网膜区的小网膜细胞外侧包含有2个次级色素细胞;从视杆的矢状面可以看到1个视小杆对应1个视网膜细胞,色素颗粒分布于小角膜下方整个小眼结构中,且色素颗粒在该区域的密集程度与排列顺序具有由外侧到内侧网膜区域底部逐渐减少的规律。(5)华山松大小蠹雌性成虫复眼的视觉能力优于雄性成虫,这种复眼外部特征的差异是华山松大小蠹雌性成虫更加适应较暗环境的结果。华山松大小蠹的半集中型的特殊视杆类型与其行为习性相对应,体现了华山松大小蠹属于兼性光学活动性昆虫。本研究揭示了华山松大小蠹复眼结构与生境和行为的适应性与协调性,这对进一步研究华山松大小蠹的感光系统和寄主选择具有重要的意义。
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