合哑蝉成虫消化道形态、组织结构及超微结构

【目的】本研究通过合哑蝉Karenia caelatata成虫消化道的形态学、组织学和超微结构研究,进一步了解蝉科(Cicadidae)代表种类的消化道形态和功能分化。【方法】利用光学显微镜和透射电子显微镜技术,对合哑蝉雄成虫消化道的整体形态以及食道、滤室(中肠前端及后端、马氏管基部、后肠基部)、滤室外中肠(锥形体、中肠环)、后肠(回肠、直肠)的一般形态和超微结构进行了详细观察,同时对滤室的组织结构进行了研究。【结果】结果表明,合哑蝉消化道由食道、滤室、滤室外中肠及后肠组成。食道狭长,被有上表皮和内表皮。中肠前端、中肠后端、马氏管基部以及后肠基部被一肌肉鞘包围形成滤室构造。组成中肠前端和后端的细胞基膜高度内褶,顶端的微绒毛发达。中肠后端分布许多线粒体和高电子密度的分泌颗粒。滤室外的中肠包括膨大的锥形体、中肠环。其中,锥形体由两种细胞组成;中肠环分为前、中、后3个不同的区段。前中肠细胞包含大量的分泌颗粒、线粒体、粗面内质网和溶酶体;中中肠细胞含有分泌颗粒;后中肠细胞包括许多低电子密度的分泌颗粒和滑面内质网。类铁蛋白颗粒零星分布于中肠环的前、中区段。组成锥形体和中肠环前端的细胞顶端微绒毛被丝状物质覆盖。后肠被有一层表皮。食道、中肠环中段、直肠细胞中含有微生物。【结论】本研究获得的合哑蝉消化道形态、组织结构和超微结构方面的信息为其功能分化研究提供了重要信息。同时,相关微生物的发现为进一步探讨共生菌与蝉总科昆虫的协同进化提供了信息。

合哑蝉和鞘翅圆沫蝉马氏管形态及超微结构比较研究(英文)

【目的】本研究通过形态及超微结构比较研究,进一步了解蝉次目蝉总科和沫蝉总科这两个近缘类群的马氏管形态和功能分化。【方法】利用光学显微镜和透射电子显微镜技术,对合哑蝉Karenia caelatata Distant和鞘翅圆沫蝉Lepyronia coleoptrata(Linnaeus)成虫马氏管的整体形态构造和超微结构进行了比较研究。【结果】结果显示,在整体形态构造方面,合哑蝉和鞘翅圆沫蝉马氏管在滤室外的部分均分化为4个区段:过渡区、基部区、端部区和末端区。合哑蝉马氏管末端区附着于回肠并被结缔组织包裹,最末端两两愈合为一体;鞘翅圆沫蝉的末端区不愈合,最末端膨大成棒状并贴附于直肠。超微结构观察表明,这两种蝉次目昆虫的马氏管管壁细胞均具有基膜内褶和微绒毛。合哑蝉马氏管基部区管壁细胞含有分泌囊泡、分泌颗粒、内质网和矿物质颗粒。鞘翅圆沫蝉马氏管基部区管壁细胞包含大量分泌囊泡,端部区细胞中的卵形囊泡与基膜愈合。马氏管中的微生物形态表明,合哑蝉马氏管的基部区、端部区中的微生物可能为共生细菌,鞘翅圆沫蝉马氏管的过渡区中微生物可能为病原菌。【结论】合哑蝉和鞘翅圆沫蝉马氏管在形态构造和超微结构方面的异同,一方面为蝉总科和沫蝉总科的姊妹群关系提供了重要证据,另一方面也为其马氏管的排泄及分泌功能分化研究提供了重要信息。相关微生物的发现为进一步探讨共生菌与蝉次目昆虫的协同进化,以及利用微生物进行该类害虫的防治提供了信息。