入侵性害虫斑衣蜡蝉卵寄生蜂东方平腹小蜂触角感器超微结构研究及其生物防治意义

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Ultramicroscopy 2.1

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  为解析东方平腹小蜂(Anastatus orientalis)作为斑衣蜡蟾(Lycorma delicatula)生物防治因子的嗅觉识别机制,中国林业科学研究院团队通过扫描电镜(SEM)系统鉴定了其触角感器的10种超微结构类型(含ST I/II亚型),首次发现雌蜂特有i型感器(IS)可能参与寄主卵识别,为阐明寄生蜂-寄主化学通讯及生物防治应用提供形态学依据。

  

斑衣蜡蟾(Lycorma delicatula)作为国际检疫性害虫,近年来对葡萄、樱桃等经济林木造成严重威胁。这种原产于亚洲的昆虫已入侵至美国等地,其扩散态势引发全球关注。在自然环境中,东方平腹小蜂(Anastatus orientalis)表现出对斑衣蜡蟾卵块30%-40%的寄生率,成为最具潜力的生物防治天敌。然而,这种寄生蜂如何通过化学信号精准定位寄主卵,其触角感器的形态功能关系仍是未解之谜。

中国林业科学研究院的研究团队在《Ultramicroscopy》发表论文,首次系统解析了东方平腹小蜂触角感器的超微结构特征。研究采用扫描电镜(SEM)技术,对采自北京地区的实验种群(连续三代以斑衣蜡蟾卵为寄主)进行观察,通过形态测量和统计学分析揭示了触角感器的性二型现象。

Antennal general morphology of A. orientalis
研究发现雌雄蜂触角均呈膝状,但雌蜂具13节(8鞭节+3棒节),雄蜂仅10节(7鞭节+1棒节)。雄蜂触角长度(1883.06 ± 95.68 μm)显著长于雌蜂(1761.17 ± 60.77 μm),这种差异可能与其交配行为中化学信号接收需求相关。

感器类型与功能推测
共鉴定10类感器:

  1. 毛形感器(Sensilla trichodea, ST)分ST I(长直型)和ST II(弯曲型),可能检测挥发性物质
  2. 刺形感器(Sensilla chaetica, SC)与板形感器(Sensilla placodea, Pl)数量最多,推测参与机械刺激感知
  3. 雌蜂特有i型感器(IS)可能特异性识别寄主卵表面化学标记
  4. 钟形感器(Sensilla campaniformia, Ca)和腔锥感器(Sensilla coeloconica, Co)可能感知温湿度变化

讨论与结论
研究首次证实IS感器的性别特异性分布,为解释雌蜂寄主选择行为提供形态学证据。感器的空间分布模式显示:SC和Pl密集分布于鞭节基部,可能与远距离化学信号接收相关;而IS集中出现在雌蜂棒节,暗示其参与近距离寄主识别。该成果不仅完善了膜翅目昆虫感器分类体系,更为开发基于嗅觉调控的生物防治策略奠定理论基础。团队建议后续结合电生理学验证特定感器的功能,以优化天敌昆虫的人工繁育与田间释放技术。

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