天牛亚科虎天牛族头部和跗节超微形态研究

摘要

虎天牛族Clytini隶属于鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycidae天牛亚科Cerambycinae，该族昆虫数量多，分布广，很多种类是农林业的重要害虫，造成重大的经济损失。触角、下颚须、下唇须和跗节上密布形态与功能各异的感器，这些感器与天牛取食、交配、产卵等活动关系密切。同时触角、下颚须、下唇须和跗节的超微形态特征也可以应用于昆虫分类鉴定。本文较系统的研究了虎天牛族中5属15种天牛，包括绿虎天牛属Chlorophorus:竹绿虎天牛Chlorophorusannularis、十四斑绿虎天牛Chlorophorus quatuordecimmaculatus、裂纹绿虎天牛Chlorophorus separatus;艳虎天牛属Rhaphuma:拱纹艳虎天牛Rhaphumavirens、人纹艳虎天牛Rhaphuma minima、九纹艳虎天牛Rhaphuma aperta;刺虎天牛属Demonax:诺氏刺虎天牛Demonax nousophi、白角刺虎天牛Demonaxalboantennatus、吉氏刺虎天牛Demonax jendeki;脊虎天牛属Xylotrechus:道氏脊虎天牛Xylotrechus daoi、桑脊虎天牛Xylotrechus chinensis、咖啡灭字脊虎天牛Xylotrechus quadripes;跗虎天牛属Perissus:异色跗虎天牛Perissusmutabilis、鱼藤跗虎天牛Perissus laetus、糙胸跗虎天牛Perissus rayus的触角、下颚须、下唇须和跗节的超微形态特征，明确了其感器的种类、形态、数量和分布以及5属15种虎天牛族昆虫间超微形态的差异，并初步探讨了各感器的生理功能，为补充虎天牛族昆虫感器的研究资料，完善虎天牛族昆虫的超微形态学研究，以及今后的电生理学和行为学研究提供一定的理论基础。主要研究结果如下:
　　1头部触角超微形态观察
　　运用扫描电子显微镜观察了5属15种天牛触角，结果显示:15种虎天牛族昆虫触角呈线状，包括11节。通过对触角的第1节与第3节，第3节与第4节以及第4节与第5节的长度比观察发现:比值在种属间存在一定的差异，其中第3节与柄节的比例和第4节与第3节的比例在种间具差异。
　　15种天牛雌雄成虫触角上共分布有10种感器类型:B(o)hm氏鬃毛、毛形感器、刺形感器1型、刺形感器2型、刺形感器3型、锥形感器1型、锥形感器2型、锥形感器3型、锥形感器4型与锥形感器5型。其中，锥形感器5型仅在竹绿虎天牛C.annularis雄虫和咖啡灭字脊虎天牛X.quadripes雌虫鞭节上发现，而锥形感器3型仅在鱼藤跗虎天牛P.laetus雌虫、拱纹艳虎天牛R.virens雌虫和十四斑绿虎天牛C.quatuordecimmaculatus雄虫触角鞭节上有分布。
　　各感器在15种天牛触角上分布位置较一定。同时对15种天牛雌雄成虫触角各节上B(o)hm氏鬃毛，刺形感器1型，刺形感器2型，刺形感器3型，锥形感器1型，锥形感器2型的数量进行了统计分析，各感器数量在属种间存在一定的差异。
　　触角最末一节的形状以及刺形感器1型105μm2的平均数量在属间具差异;第3节与柄节的比例，第4节与第3节的比例，刺形感器1型105um2的平均数量，刺形感器2型105um2的平均数量，刺形感器3型的平均总数和锥形感器1型105um2的平均数量在种间具差异。
　　2头部下颚须和下唇须超微形态观察
　　通过扫描电子显微镜观察15种天牛的下颚须和下唇须，结果显示下颚须分4节，下唇须分3节，下颚须和下唇须形态类似，前几节较短小，最末一节最长，均扁平，膨大。各节相连处为柔软的表皮。
　　通过观察下颚须和下唇须最末一节与其余各节长度之比发现:15种天牛的比值差距较小，在各属种间不存在明显的差异。
　　下颚须和下唇须上共分布B(o)hm氏鬃毛、刺形感器1型、刺形感器3型、腔形感器、板形感器、钟形感器、栓锥形感器1型、栓锥形感器2型和栓锥形感器3型共9种感器类型。同触角相比，15种天牛下颚须和下唇须特有的感器有腔形感器、板形感器、钟形感器、栓锥形感器1型、栓锥形感器2型和栓锥形感器3型。
　　15种天牛雌雄虫下颚须和下唇须上各感器的分布相似，且感器的分布位置一定。B(o)hm氏鬃毛、栓锥形感器和腔形感器数量在15种天牛中较一致，而刺形感器1型和刺形感器3型在属种间具一定差异。
　　下颚须刺形感器1型的数量，下唇须刺形感器1型的数量和下唇须刺形感器3型的数量在种间具差异。
　　3跗节超微形态观察
　　通过扫描电子显微镜对15种天牛的前、中、后足跗节进行观察，结果显示跗节分5节，其中第3节切刻较深，凹陷达基部，且圆瓣前缘较浑圆。第4节十分短小，前跗节具2个侧爪。跗节外部形态在15种天牛中不存在明显的差异。
　　通过对跗节第1节与第2，3节长度和之比的观察发现:前足和中足跗节第1节与2，3节长度和之比在属内不稳定，且种间差异不明显，而后足第1跗节与2，3节长度和之比在种间具差异。
　　15种天牛共有10种天牛观察到爪间突，爪间突的形状大体可以分为两种:椎体状和圆球状。在传统的天牛科昆虫分类鉴定过程中，爪间突这一特征未被应用，可能与其着生位置以及大小相关。本文首次较为详细的描述了10种天牛爪间突的外部形态。
　　通过扫描电子显微镜观察，发现15种虎天牛族昆虫雌雄成虫足跗节上共分布有刺形感器1型、刺形感器2型、刺形感器3型和锥形感器4型共4种感器类型。跗节上各感器的外部形态与触角上感器形态相似，不具有其特有的感器类型。15种天牛前、中、后足跗节上感器的类型和分布一致，且各类感器在前、中、后足跗节上的数量较一致。
　　后足第1跗节与2，3节长度和之比以及爪间突的有无和形状在种间具差异。
　　本研究运用扫描电子显微镜观察了15种虎天牛头部附器和跗节，详细描述了其超微形态特征，统计分析了各感器的类型、形态、数量和分布，明确了5属15种虎天牛族昆虫的超微形态差异，根据文献推测各感器的功能，并首次详细描述了10种虎天牛昆虫爪间突的形态特征。

目录

声明

摘要

第1章 文献综述

1．1 超微形态应用于昆虫分类的研究

1．1．1 昆虫感器的类型

1．1．2 头部感器在昆虫分类中的应用

1．1．3 跗节超微形态在昆虫分类中的应用

1．2 天牛科昆虫超微形态的研究

第2章 前言

第3章 材料与方法

3．1 实验材料

3．2 仪器与试剂

3．2．1 实验仪器

3．2．2 试剂

3．3 实验方法

3．4 数据统计分析

第4章 头部触角超微形态观察

4．1 触角的一般形态特征

4．2 触角感器的类型

4．3 触角感器分布和丰富度

4．3．1 触角感器的分布

4．3．2 触角感器的丰富度

4．4 属种间具差异的超微形态特征

4．5 小结与讨论

4．5．1 小结

4．5．2 讨论

第5章 头部下颚须和下唇须超微形态观察

5．1 下颚须和下唇须的一般形态特征

5．2 下颚须和下唇须感器的类型

5．3 下颚须和下唇须感器的分布和丰富度

5．3．1 下颚须和下唇须感器的分布

5．3．3 下颚须和下唇须感器的丰富度

5．4 属种间具差异的超微形态特征

5．5 小结与讨论

5．5．1 小结

5．5．2 讨论

第6章 足跗节超微形态观察

6．1 跗节的一般形态特征

6．2 跗节的感器类型

6．3 跗节感器的分布和丰富度

6．3．1 跗节感器的分布

6．3．2 跗节感器的丰富度

6．4 属种间具差异的超微形态特征

6．5 小结与讨论

6．5．1 小结

6．5．2 讨论

第7章 结论和讨论

7．1 主要结论

7．1．1 头部触角超微形态观察

7．1．2 头部下颚须和下唇须超微形态观察

7．1．3 跗节超微形态观察

7．2 讨论

7．3 有待进一步研究的问题

图版

参考文献

硕士研究生期间发表的论文

致谢