四種捕食性瓢蟲生殖系統觀察

劉志偉 王永躍 黃丹青 畢可可

摘要 捕食性瓢蟲是生物防治中害蟲的重要天敵，具有廣闊的應用前景。為評價幾種重要天敵瓢蟲的生殖潛能，通過內部解剖觀察了四斑小瓢蟲Scymnus （Pullus） quadrillum、雙麟彎葉毛瓢蟲Nephus （Geminosipho） dilepismoides、淡色斧瓢蟲Axinoscymnuscardilobus和廣東食螨瓢蟲Stethorus （Stethotus） cantonensis四種捕食性瓢蟲的內生殖系統結構。結果顯示，4種瓢蟲雄性內生殖系統基本構成包括精巢、輸精管、射精管、儲精囊、附腺，淡色斧瓢蟲、雙麟彎葉毛瓢蟲含2對附腺，廣東食螨瓢蟲和四斑小瓢蟲附腺不明顯;4種瓢蟲的精巢形態和精巢管數量差異很大，四斑小瓢蟲、雙麟彎葉毛瓢蟲、淡色斧瓢蟲和廣東食螨瓢蟲每側精巢管數量分別是5、5、2和1根。4種瓢蟲雌性內生殖系統基本構成包括卵巢、側輸卵管、中輸卵管、生殖腔、受精囊，四斑小瓢蟲、雙麟彎葉毛瓢蟲、淡色斧瓢蟲和廣東食螨瓢蟲每側卵巢管數量分別是5、6、2和2根，廣東食螨瓢蟲的受精囊極不明顯，且側輸卵管直接連接生殖腔。

關鍵詞 生物防治;瓢蟲;生殖系統;卵巢;精巢

中圖分類號 S476.2???? 文獻標識碼 A????? DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2022.03.016

Observation of Reproductive System of Four Species of Predacious Ladybirds

LIU Zhiwei1，2 ? WANG Yongyue1?? HUANG Danqing1?? BI Keke1

（1. Guangzhou Institute of Forestry and Landscape Architecture， Guangzhou， Guangdong 510405， China;2. Ministry of Education Engineering Research Center of Biological Control， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong 510642， China）

Abstract? Predacious ladybirds are important natural enemies of insect pests in biological control with a broad application prospect. In order to evaluate the fecundity of different species of ladybirds， the internal reproductive system of four species of ladybirds， i.e.Scymnus （Pullus） quadrillum， Nephus （Geminosipho） dilepismoides， Axinoscymnuscardilobus and Stethorus （Stethotus） cantonensis， were observed by dissection. The results showed that the male internal reproductive system of the four ladybird species included testis， vas deferens， ejaculatory ducts， seminal vesicle and paragonia glands. Two pairs of paragonia glands exist in A. Cardilobus and N. dilepismoides， but they are not obvious in the other species. The structure of testes and the number of testicular tubes of the four species of ladybirds are greatly different. The number of testicular tubes on each side of the testes of S.（Pullus） quadrillum， N.（Geminosipho） dilepismoides， A. cardilobus and S.（Stethotus） cantonensis is five， five， two and one. The female internal reproductive system of the four species of ladybirds consists of ovary， lateral oviduct， median oviduct， genital chamber and spermatheca. The number of ovarioles on each side of the ovary of S.（Pullus） quadrillum， N.（Geminosipho） dilepismoides， A. cardilobus and S.（Stethotus） cantonensis is five， six， two and two. For S. cantonensis the spermatheca is not obvious， and the lateral oviduct is directly connected to the genital chamber.

Keywords? biological control; ladybird; reproductive system; ovary; testis

捕食性瓢蟲是生物防治中害蟲的重要天敵，主要以蚜蟲、介殼蟲、粉虱、葉螨等有害生物為食物來源，對農林害蟲控制起著重要作用[1-2]。害蟲天敵昆蟲的人工繁殖是實現生物防治應用的關鍵，產卵是昆蟲繁殖的基本過程，而生殖系統是決定產卵的生理基礎[3]。卵巢是雌性生殖系統的重要組成部分，卵巢管數量受遺傳、環境等因素影響，在種間甚至種內存在差異[3]。國內外學者對瓢蟲生殖系統有諸多研究，其中一個方向是瓢蟲生殖系統觀察、生殖系統對繁殖力的影響，環境條件對生殖系統和繁殖力的影響[3]。如Túler等[4]發現，未交配與已經交配的Tenuisvalvaenotata（Mulsant）儲精囊形態類似，但只有交配后的儲精囊才可能出現分泌物; Maffei 等[5]觀察到瓢蟲Eriopisconnexa（Mulsant）雄成蟲精巢由許多囊泡（follicles）組成，雌成蟲每側卵巢管數量為4根;Stathas等[6]闡述了Rhyzobiuslophanthae（Blaisdell）生殖系統結構，并指出雄成蟲的精巢囊泡和雌成蟲的卵巢管數量都是10;Romano 等[7]將瓢蟲精子超微結構差異性引入群類系統學中;陳潔等[8]觀察到異色瓢蟲 Harmonia? axyridis卵巢管數量在25～33根，并根據有無卵室和卵黃沉積情況將卵巢發育劃分為4個等級;王宗舜等[9]發現，七星瓢蟲Coccinellaseptempunctata每側卵巢管數量平均46根，并推測卵巢管數量與產卵量相關;劉其權等[10]將小黑瓢蟲卵巢發育劃分為6個等級。

本研究以鞘翅目 Coleoptera 瓢蟲科? Coccinellidae 昆蟲四斑小瓢蟲Scymnus（Pullus）quadrillum（Motschulsky）、雙麟彎葉毛瓢蟲Nephus（Geminosipho）dilepismoides（Pang et Pu）、廣東食螨瓢蟲Stethorus（Stethotus）cantonensis（Pang）和淡色斧瓢蟲Axinoscymnuscardilobus（Ren et Pang）為研究對象，通過組織解剖，首次觀察了以上4種捕食性瓢蟲的內生殖系統，豐富瓢蟲生殖系統結構多樣性，以期進一步豐富瓢蟲生殖系統知識。

1 材料與方法

1.1 材料

供試瓢蟲均采自廣東省內，實驗條件下[晝夜光照12∶12，溫度（26±1）℃，濕度70%～75%]，用豆蚜 Aphis craccivora飼喂四斑小瓢蟲，雙條拂粉蚧Ferrisia virgata（Cockerell）飼喂雙麟彎葉毛瓢蟲，朱砂葉螨Tetranychuscinnabarinus（Boisduval）飼喂廣東食螨瓢蟲，煙粉虱Bemisiatabaci（Gennadius）飼喂淡色斧瓢蟲。用相應獵物飼養多代。

1.2 方法

1.2.1 解剖觀察將羽化后1周的成蟲用70%的酒精浸泡10 min，之后在滴有 Ring’s 生理鹽水的點滴盤中進行解剖，每種瓢蟲雌雄成蟲各解剖30只，剔除生殖系統周圍的組織，用生理鹽水沖洗干凈，最后將完整的生殖器置于體視鏡（ Zeiss，Stereo Discovery V2.0）下觀察并拍照。 Ring’s 生理鹽水的配制：先將氯化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鈉、碳酸氫鈉分別溶解在少量蒸餾水中，并將氯化鈣溶液逐滴加入到上述溶液中，邊滴邊攪拌，避免產生不溶解的磷酸鈣沉淀;各組分比例：20%氯化鈉，10%氯化鉀，10%氯化鈣，5%碳酸氫鈉，1%磷酸二氫鈉。

1.2.2 專業術語及縮寫說明專業術語及縮寫如下：氣管（ trachea，Tr）;生殖腔（genital chamber， Gc）、生殖板（genital plate，Gp）、側輸卵管（ lateral? oviduct， Lo）、中輸卵管（ median oviduct， Mo）、卵巢管（ ovary，Ov）、受精囊（ spermatheca，Sp）、端絲（ terminal filament，Tf）、射精管（ ejaculatory? duct，Ed）、彎管（phallus，P）、雄性附腺1（paragonia? gland 1， Pg1）、雄性附腺2（paragonia gland 1， Pg2）、貯精囊（ seminal vesicle，Sv）、精巢（ testis， T ）、陽基（ tegmen，Te）、輸精管（ vas deferens，Vd）。

2 結果與分析

2.1 四斑小瓢蟲內生殖系統結構

2.1.1 雌性生殖系統四斑小瓢蟲雌性內生殖系統位于第2至第5腹節，包括1對卵巢、1對側輸卵管、中輸卵管、受精囊、生殖腔。每側卵巢含5根卵巢管，通過端絲束縛在一起，基部匯合于側輸卵管，2 根側輸卵管匯合于中輸卵管，側輸卵管較中輸卵管窄;中輸卵管向下開口于生殖腔;受精囊位于生殖腔側向頂端，角質化，紅褐色，其下端可見深色角質化管狀結構，生殖腔末端為生殖孔（圖1-a ）。

2.1.2 雄性生殖系統四斑小瓢蟲雄性內生殖系統位于第3至第8腹節之間，包括1對精巢、1對輸精管、射精管，未發現附腺。每個精巢由5個乳白色且半透明球形精巢管構成，內可見深色絮狀物質。輸精管和射精管都較長且彎曲，射精管連接彎管，彎管貫穿陽基（圖1-b ）。

2.2 雙麟彎葉毛瓢蟲內生殖系統結構

2.2.1? 雌性生殖系統雙麟彎葉毛瓢蟲雌性內生殖系統位于第4至第8腹節，包括1對卵巢、1對側輸卵管、中輸卵管、受精囊、生殖腔。每側卵巢含6根卵巢管，所有卵巢管通過端絲束縛在一起，2根側輸卵管匯合于中輸卵管;側輸卵管比較短，中輸卵管向下開口于生殖腔;受精囊角質化，紅褐色，通過受精囊導管與生殖腔連通（圖2-a）。

2.2.2 雄性生殖系統雙麟彎葉毛瓢蟲雄性內生殖系統位于第3至第5腹節，包括1對精巢、1對貯精囊、1對輸精管、2對附腺、射精管。每個精巢由5個半透明乳白色球狀精巢管構成，似梅花形狀。貯精囊在輸精管基部。附腺不長，第2附腺比第1附腺寬，但比第1附腺薄，邊緣鋸齒狀，2 對附腺可見稀疏散布著的白色圓點。射精管較短，彎曲幅度小，比較平滑，與彎管相接，彎管貫穿陽基中部（圖2-b ）。

2.3 淡色斧瓢蟲內生殖系統結構

2.3.1 雌性生殖系統淡色斧瓢蟲雌性內生殖系統位于第2至第6腹節，包括1對卵巢、中輸卵管、受精囊、生殖腔。每側卵巢含2根緊密貼合的卵巢管，端絲不明顯，無側輸卵管，卵巢管直接與中輸卵管相連，中輸卵管很短，開口于生殖腔，生殖腔較長且寬大。受精囊位于中輸卵管側頂端，小且角質化，顏色很淡，2片生殖板較寬，邊緣平滑（圖3-a ）。

2.3.2 雄性生殖系統淡色斧瓢蟲雄性內生殖系統包括1對精巢、1對輸精管、1對貯精囊、2對附腺、射精管。每側精巢由2個長管狀精巢管構成，半透明狀。貯精囊位于輸精管基部，這兩部分構成較長的管狀結構。與第1附腺相比，第2附腺較長且粗，不透明度加深。射精管較短，彎曲幅度小，較為平滑，與彎管相連（圖3-b ）。

2.4 廣東食螨瓢蟲內生殖系統結構

2.4.1 雌性生殖系統廣東食螨瓢蟲雌性內生殖系統位于第2至第6腹節，僅包括1對卵巢、1 對側輸卵管、生殖腔。每側卵巢含2根卵巢管，基部與側輸卵管相連，中輸卵管與生殖腔界限不明顯，生殖腔寬大，2 個卵巢獨立分開，分別位于生殖腔兩側，無受精囊，生殖孔位于生殖腔末端，較寬大，生殖板很小，末端較平滑（圖4-a）。

2.4.2 雄性生殖系統廣東食螨瓢蟲雄性內生殖系統位于第3至6腹節，包括1對精巢、輸精管、貯精囊、射精管。每側精巢僅由1個方形的乳白色精巢管構成，內部分布白色圓形組織。輸精管很短或不明顯，射精管基部膨大形成貯精囊，與精巢管很相似，但無類似于精巢管內部的白色圓形組織。與貯精囊相連的小段射精管彎曲幅度較大，向后延伸漸寬，之后又逐漸收縮變細，呈現中間寬大、兩端細小的形態，其末端與彎管相連（圖4-b ）。

3 討論與結論

種間雄性內生殖系統結構差異很大。四斑小瓢蟲和雙麟彎葉毛瓢蟲的每側精巢有5個球狀精巢管，這與瓢蟲EriopisconnexaMulsant[5]和Rbyzobiuslopbantae Blaisdell[6]很相似。廣東食螨瓢蟲每側精巢僅1個塊狀精巢管，淡色斧瓢蟲每側精巢由2個長管狀精巢管構成。瓢蟲精巢形態和構成呈現多樣化，推測構成精巢的囊泡數量與蟲體大小相關。

Hodek[11]研究結果表明，已報道的鞘翅目、雙翅目、蜉蝣目、半翅目、膜翅目、鱗翅目和毛翅目等68種昆蟲種內體型大小和體重與卵巢管數量呈正相關[11]，寄蠅Trichopodagiacomellii和天牛Semanotusjaponicus也符合這種規律[12-13]。 Richards[14]對擬熊蜂屬Psithyrus中的幾個種類進行研究時發現，不管是種間還是種內，體型大的個體比體型小的個體擁有更多卵巢管，如Psithy- rusfernaldae、Psithyrusinsularis等。在瓢蟲種間，體型大小和體重與卵巢管數量呈正相關[3];這種現象也存在于瓢蟲種內，如體重31 mg 的七星瓢蟲卵巢管數量比體重24 mg 的個體多了59根[15]。本研究中的4種瓢蟲體型較小，淡色斧瓢蟲、雙麟彎葉毛瓢蟲、廣東食螨瓢蟲、四斑小瓢蟲體長分別為1.5～1.6 mm，1.4 mm，1.3～1.5 mm，1.5～1.8 mm[1]，其單側卵巢管數量分別是2、6、2和5 根。因此，這4種瓢蟲的卵巢管數量與其對應的體型大小可能是生物學上的適應性進化。

產卵量是昆蟲繁殖能力的一個重要表現，即產卵量越多，意味著繁殖能力越大[16]。卵巢管是產卵量的主導因素，即卵巢管數量越多，通常產卵量越大[3，15]。Taylor 等[17]對Romaleamicroptera進行研究時提出，遺傳變異和發育條件決定了卵巢管數量。但是，昆蟲卵巢管數量并非固定不變，其受到多種因素影響，如基因決定的細胞程序性死亡、獵物類型、季節變化、食物豐富度等[18-21]，且并非所有卵巢管都能發育成熟，在食物有限條件下，優先滿足部分卵巢管[22]。另外，取食條件薄弱，伴隨衰老和頻繁交配，可能是導致瓢蟲產卵量逐漸減少的原因[23]。取食不同獵物也是影響產卵的重要因素，取食煙粉虱的六斑月瓢蟲Menochilussexmaculates（Fabricius）平均單雌產卵量157.67粒，而取食玉米蚜的群體平均單雌產卵量達798.77粒[24]。昆蟲種內體型大小也與產卵量呈正相關[11]，即產卵量隨體型增大有增加的趨勢，這種現象在天?？频腗onochamusurussovii[25]和Semanotus japonicas[13]也得到證實。本研究中的4種捕食性瓢蟲均在適宜環境和充足食物的條件下飼養，其體型都較小，且單側卵巢管數量比較少，淡色斧瓢蟲、雙麟彎葉毛瓢蟲、廣東食螨瓢蟲、四斑小瓢蟲分別是2、6、2和5根，可能會限制產卵量。因此，在瓢蟲人工繁育過程中，應根據瓢蟲特異性最適環境，創造良好的繁育條件;在生物防治應用中，不宜單獨使用雙麟彎葉毛瓢蟲、四斑小瓢蟲、廣東食螨瓢蟲和淡色斧瓢蟲作為害蟲天敵昆蟲，應綜合應用多種方法，以期達到理想的防治目的。

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（責任編輯 林海妹）