轮纹异痂蝗卵的过冷却能力与其体内水分和生化物质含量的关系

【目的】低温是影响昆虫生长发育和存活的关键因子之一。为明确轮纹异痂蝗Bryodemella tuberculatum dilutum卵的抗寒性及其机理,研究了其过冷却能力与其体内水分及其他抗寒性相关生化物质含量的关系。【方法】采用热电偶法测定了轮纹异痂蝗卵的过冷却点,同时采用烘干法、残余法、氨基酸自动分析仪和高效液相色谱法分别测定了其卵的含水量、脂肪、氨基酸及小分子糖醇的含量。【结果】土壤含水量对轮纹异痂蝗滞育前卵的含水量、脂肪含量(鲜重)及过冷却点有极显著的影响(P<0.01)。随着土壤含水量从4%增加到13%,卵含水量从45.12%上升到55.25%,卵脂肪含量(鲜重)从10.39%下降到9.39%,而过冷却点从-30.11℃上升到-25.69℃。不同发育阶段卵的过冷却点、含水量、脂肪、氨基酸及小分子糖醇含量存在极显著差异(P<0.01)。从卵产下当天至120 d,卵过冷却点从-26.78℃下降至-30.18℃,含水量从51.93%下降至46.69%,脂肪含量分别从9.99%(鲜重)和17.37%(干重)上升至13.92%(鲜重)和25.29%(干重)。滞育卵的过冷却点显著低于滞育前卵的过冷却点。从卵中共检测到17种氨基酸,其中5种与过冷却点存在显著的相关关系(P<0.05)。卵过冷却点随着甘氨酸和脯氨酸含量的升高而降低,而随着胱氨酸、亮氨酸及天冬氨酸含量的增加而升高。随着卵的发育,海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇含量逐渐上升,而葡萄糖和果糖含量逐渐下降。在卵发育过程中,海藻糖和甘油的含量显著高于其他4种物质的含量。卵过冷却点与上述6种小分子糖醇均存在显著的相关关系,其中与海藻糖和葡萄糖的相关性最强。过冷却点随海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇含量的升高而降低,而随葡萄糖和果糖含量的升高而上升。【结论】轮纹异痂蝗卵在发育过程中,通过降低含水量,积累脂肪、脯氨酸、甘氨酸及海藻糖、甘油、肌醇和山梨醇等抗寒物质,从而提高其过冷却能力。

轮纹异痂蝗消化道和马氏管组织学观察

利用石蜡切片及HE染色法对轮纹异痂蝗Bryodemella tuberculatum dilutum(Stoll)消化道和马氏管的组织学结构进行研究。结果表明,轮纹异痂蝗的消化道前肠结构由内向外分为内膜、肠壁细胞层、基膜、纵肌、环肌和围膜6层,中肠由内向外分为围食膜、肠壁细胞层、基膜、环肌、纵肌和围膜6层,中肠与前肠的组织结构有显著的差异。后肠的结构与前肠基本相似,但内膜比前肠薄且肌肉排列不规则。马氏管着生在中肠和后肠的交界处,其显微结构由内向外为绒毛膜、上皮层和薄膜。轮纹异痂蝗消化道前肠、中肠及后肠结构有差异,这样的差异与其功能有着密切的联系。

轮纹异痂蝗触角感器的扫描电镜观察

利用扫描电镜观察了轮纹异痂蝗[Bryodemella tuberculatum dilutum(Stoll)]成虫触角感器的类型和分布。结果表明:轮纹异痂蝗触角为丝状,由柄节、梗节和鞭节组成,雄性个体鞭节包括24个亚节,雌性个体鞭节包括23个亚节。雌雄个体均具有12种感受器,即毛形感受器、刺形感受器(Ⅰ型和Ⅱ型)、锥形感受器(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅴ型)、腔锥形感受器、腔形感受器及Bhm氏鬃毛。根据各类感器的形态、分布和显微结构探讨了其可能承担的功能。