毛沙江洋，吳 瓊，時 敏，陳學(xué)新

黃眶離緣姬蜂卵巢和毒液器官的形態(tài)學(xué)及其超微結(jié)構(gòu)

毛沙江洋，吳 瓊，時 敏，陳學(xué)新*

(浙江大學(xué)昆蟲科學(xué)研究所，水稻生物學(xué)國家重點實驗室，農(nóng)業(yè)部作物病蟲分子生物學(xué)重點實驗室，杭州 310058)

本文觀察了內(nèi)寄生蜂黃眶離緣姬蜂Trathalaflavo-orbitalisCameron卵巢和毒液器官的形態(tài)及超微結(jié)構(gòu)，為了解黃眶離緣姬蜂與其寄主之間的協(xié)同進化關(guān)系奠定基礎(chǔ)。在光學(xué)顯微鏡下解剖雌性生殖系統(tǒng)，并結(jié)合透射電鏡進行形態(tài)學(xué)及超微結(jié)構(gòu)觀察，結(jié)果表明黃眶離緣姬蜂毒液器官主要由一個薄壁的毒囊、兩條接于毒囊頂端的毒腺、通向產(chǎn)卵器的毒液導(dǎo)管組成。毒腺由分泌細(xì)胞層和環(huán)腔的內(nèi)膜構(gòu)成，分泌細(xì)胞層中存在大量的端器，主要功能是分泌毒液。毒囊由肌肉鞘層、扁平細(xì)胞層以及內(nèi)膜層組成，肌肉鞘內(nèi)肌纖絲規(guī)則排列，扁平細(xì)胞層內(nèi)的細(xì)胞器極其稀少，內(nèi)膜呈波浪狀均勻加厚。黃眶離緣姬蜂的一對卵巢分別由8條卵巢小管組成，開口于兩條側(cè)輸卵管，在卵巢與側(cè)輸卵管相接處略微膨大形成卵巢萼區(qū)，萼區(qū)內(nèi)存在大量類似姬蜂病毒的顆粒。黃眶離緣姬蜂的毒液器官屬于II型毒液器官，是較高等的進化模式，其毒液器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)與雌蜂的產(chǎn)卵行為相關(guān)。在萼區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的類似姬蜂病毒的顆粒，對研究寄生蜂調(diào)控寄主的免疫和發(fā)育生理具有重要意義。

黃眶離緣姬蜂；卵巢；毒液器官；透射電鏡；超微結(jié)構(gòu)

寄生蜂是膜翅目中重要的類群，種類繁多，在害蟲生物防治和害蟲種群控制上起著十分重要的作用。有關(guān)寄生蜂如何調(diào)控寄主的生理變化和抑制寄主的免疫系統(tǒng)的研究已成為了近年來國際上的熱點(陳學(xué)新，2010)。通常情況下，內(nèi)寄生蜂在產(chǎn)卵時會向寄主體內(nèi)注入毒液和卵巢萼液。大量研究表明，寄生蜂的毒液器官內(nèi)不僅攜帶毒液，還存在類病毒顆粒等寄生因子，具有破壞寄主免疫反應(yīng)、調(diào)節(jié)寄主生長發(fā)育、調(diào)控寄主血淋巴營養(yǎng)成分以及擾亂寄主生殖和內(nèi)分泌系統(tǒng)等特殊的生理功能(Moreau and Guillot, 2005; Asgari and Rivers, 2011; Gattietal., 2012)。此外，在寄生蜂卵巢萼區(qū)還存在一類特殊的多DNA病毒(polydnavirus, PDV)，成為在數(shù)量龐大的寄生蜂的生活史中不可或缺的共生病毒。PDV 隨著寄生蜂的卵一起被注入到寄主的體內(nèi)，調(diào)控寄主的免疫和發(fā)育生理，從而確保幼蜂在寄主體內(nèi)生存發(fā)育(Strand, 2012; 葉熹騫等，2014)。正因如此，對寄生蜂毒液器官和卵巢形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究，不僅能為各類寄生因子和基因的組織定位研究奠定基礎(chǔ)，而且對寄生蜂生理防御機制的研究有重要價值。

黃眶離緣姬蜂Trathalaflavo-orbitalisCameron，其分布范圍較廣，是我國重要糧食害蟲玉米螟Ostrinianubilalis幼蟲的主要寄生性天敵。除主要寄生于玉米螟外，還發(fā)現(xiàn)寄生于桃蛀野螟Dichocrosispunctiferalis、梨云翅斑螟Nephopteryxpirivorella、二化螟Chilosuppressalis、三化螟Scirpophagaincertulas、稻縱卷葉螟Cnaphalocrocismedinalis、棉紅鈴蟲Pectinophoragossypiella等(何俊華等，2004)。它們單寄生于幼蟲體內(nèi)，蜂幼蟲老熟后鉆出寄主幼蟲，并在尸體附近結(jié)繭化蛹。為進一步了解和認(rèn)識黃眶離緣姬蜂與其寄主之間的協(xié)同進化關(guān)系，本文對黃眶離緣姬蜂卵巢和毒液器官的形態(tài)學(xué)以及超微結(jié)構(gòu)做了初步的研究。

1 材料與方法

1.1 實驗昆蟲

黃眶離緣姬蜂采自浙江大學(xué)紫金港校區(qū)西區(qū)的實驗田，將采回的雌蜂收集在放有20%蜂蜜水棉球的透明塑料盒中飼養(yǎng)，供解剖。

1.3 卵巢和毒液器官的摘取

將受試蜂在冰塊上進行麻痹后，迅速轉(zhuǎn)移到置于冰板上的凹玻片上，并滴入少許pH 7.4磷酸緩沖液，在Leica 125體視顯微鏡下尖嘴鑷解剖出完整的雌性生殖系統(tǒng)，并將卵巢和毒液器官分離，然后用KEYENCE VHX-2000C照相系統(tǒng)進行拍照。

1.3 樣品制備及觀察

將解剖出的毒腺、毒囊和卵巢分別在2.5%戊二醛溶液中4℃固定過夜。

透射電鏡按下列步驟處理樣品：①倒掉固定液，用0.1 mol/L，pH7.0磷酸緩沖液漂洗樣品3次(每次15 min)；②用1%鋨酸溶液固定樣品1.5 h；③再次用0.1 mol/L，pH7.0磷酸緩沖液漂洗樣品三次(每次15min)；④通過30%-100%乙醇梯度脫水(每種濃度處理15 min，100%乙醇處理20 min)；⑤純丙酮置換處理20 min；⑥用包埋劑與丙酮的混合液1(V/V=1/1)處理樣品1 h，用包埋劑與丙酮的混合液2(V/V=3/1)處理樣品3 h；純包埋劑處理樣品70℃加熱過夜；⑦得到的樣品在LEICA EM UC7型超薄切片機中切片，獲得70-90 nm切片；⑧切片經(jīng)檸檬酸鉛溶液和醋酸雙氧鈾50%乙醇飽和溶液各染色5-10 min后，在Hitachi H-7650型透射電鏡中觀察并拍照。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃眶離緣姬蜂雌性生殖系統(tǒng)的形態(tài)

黃眶離緣姬蜂的雌性生殖系統(tǒng)主要由中輸卵管、側(cè)輸卵管、卵巢、毒液器官等組成(圖1A)。兩條側(cè)輸卵管會合形成一條總輸卵管與產(chǎn)卵棒相接，一對卵巢分別開口于兩條側(cè)輸卵管，位于腹腔中，左右對稱，在卵巢與側(cè)輸卵管相接處略微膨大形成卵巢萼區(qū)。每個卵巢分別由8條卵巢小管組成，每根小管內(nèi)，卵細(xì)胞成單列排列，卵巢小管前端伸出的細(xì)長端絲，集結(jié)成束(圖1B)。卵巢在消化道兩側(cè)向前背方延伸，占據(jù)了腹腔內(nèi)絕大部分的空間。毒液器官通過毒液導(dǎo)管與總輸卵管連接。

2.2 黃眶離緣姬蜂毒液器官的形態(tài)

黃眶離緣姬蜂毒液器官主要由兩條毒腺分泌小管、一個薄壁的毒囊、通向產(chǎn)卵器的毒液導(dǎo)管組成。毒囊在光學(xué)顯微鏡下呈橢圓形，表面有稀疏環(huán)狀刻紋，內(nèi)含豐富的毒液。兩條毒腺分泌小管呈乳白色，細(xì)條狀分叉，呈Y型，末端封閉游離，另一端在基部會合形成一條毒腺分泌總管與毒囊端部連接(圖1C)。

圖1 黃眶離緣姬蜂卵巢和毒液器官的顯微結(jié)構(gòu)Fig.1 Micrograph of ovary and venom apparatus of Trathala flavo-orbitalis Cameron注：A, 黃眶離緣姬蜂的卵巢和毒液器官；B, 黃眶離緣姬蜂的卵巢；C, 黃眶離緣姬蜂的毒液器官。Va, 毒液器官；Ov, 卵巢；Vg, 毒腺；Vr, 毒囊；Vd, 毒液導(dǎo)管。比例尺：A-B=100.0 μm；C=200.0 μm。Note: A, Ovary and venom apparatus of Trathala flavo-orbitalis Cameron; B, Ovary of T.flavo-orbitalis Cameron; C, Venom apparatus of T.flavo-orbitalis Cameron.Va, Venom apparatus; Ov, Ovary; Vg, Venom gland; Vr, Venom reservoir; Vd, Venom duct.Scale bar: A-B =100.0 μm; C=200.0 μm.

2.3 黃眶離緣姬蜂卵巢的超微結(jié)構(gòu)

黃眶離緣姬蜂卵巢由許多卵巢小管聚集而成，卵巢小管外壁薄，僅由一層扁平的上皮細(xì)胞構(gòu)成(圖2E)。根據(jù)卵巢小管內(nèi)卵細(xì)胞的發(fā)育階段，可以將卵巢小管分為3個區(qū)域，分別為末端纖絲，原卵區(qū)與生長區(qū)。

卵巢小管端部為末端纖絲，胞質(zhì)內(nèi)含有豐富的線粒體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；細(xì)胞內(nèi)含有很多營養(yǎng)泡，內(nèi)容物主要是一些蛋白質(zhì)，碳水化合物和脂類(圖2A)。在卵巢的原卵區(qū)，許多未分化的卵原細(xì)胞排列緊密。卵原細(xì)胞呈圓形，細(xì)胞核圓而大，幾乎占據(jù)了整個細(xì)胞，染色質(zhì)豐富。在細(xì)胞核的周圍，有許多線粒體和游離核糖體(圖2B-C)。卵巢小管的基部為生長區(qū)，包含不同發(fā)育時期的卵母細(xì)胞。卵母細(xì)胞發(fā)育過程中，體積不斷增大，脂滴和卵黃蛋白不斷積累(圖2F)，卵母細(xì)胞和濾泡細(xì)胞之間有大量的微絨毛(圖2D)。濾泡細(xì)胞內(nèi)部有大量的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，線粒體(圖2E)。卵黃蛋白積累基本完成時，開始形成卵黃膜和卵殼。在卵殼的形成過程中，其表面有大量的淀粉粒存在(圖2G)。卵巢發(fā)育至后期，成熟的卵子被排入卵巢萼區(qū)。

圖2 黃眶離緣姬蜂卵巢的超微結(jié)構(gòu)Fig.2 Ultrastructure of the ovary of Trathala flavo-orbitalis Cameron注：A, 末端纖絲胞質(zhì)內(nèi)含豐富的線粒體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；B, 原卵區(qū)細(xì)胞核圓而大；C, 原卵區(qū)細(xì)胞排列緊密；D,卵母細(xì)胞和濾泡細(xì)胞存在大量的微絨毛；E, 濾泡細(xì)胞內(nèi)含大量的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，線粒體及皮質(zhì)顆粒；F, 卵母細(xì)胞中皮質(zhì)顆粒和卵黃蛋白原；G, 卵殼表面淀粉粒。Mt, 線粒體；Re, 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；N, 細(xì)胞核；V, 囊泡；Ly, 溶酶體；Mv, 微絨毛；Cg, 皮質(zhì)顆粒；Vg, 卵黃蛋白；Sg, 淀粉粒。比例尺：A-F=1.0 μm；G=0.5 μm。Note：A, Cytoplasm in the region of terminal filament contain mitochondria and rough endoplasmic reticulum; B, Nucleus of germarium; C, Cells in the germarium are ranged tightly; D, There are dense microvilli between the oocyte and follicle cell; E, Follicle cell contain numerous rough endoplasmic reticulum, mitochondria and cortical granule; F, Cortical granule and vitellogenin in the oocyte; G, Many starch grains lie on the surface of the egg shell.Mt, Mitochondria; Rer, rough endoplasmic reticulum; N, Nucleus; V, Vesicles; Ly, Lysosome; Mv, Microvilli; Cg, Cortical granule; Vg, vitellogenin; Sg, Starch grains.Scale bar: A-E=1.0 μm; F-G=0.5 μm.

2.4 黃眶離緣姬蜂毒液器官的超微結(jié)構(gòu)

毒腺一般由三層結(jié)構(gòu)環(huán)繞而成，即環(huán)腺腔的表皮層，由表皮分泌的外胚層細(xì)胞層以及分泌細(xì)胞層(Edsonetal., 1982)。黃眶離緣姬蜂的毒腺由外向內(nèi)依次為分泌細(xì)胞層、導(dǎo)管細(xì)胞層，表皮層細(xì)胞和外胚層細(xì)胞明顯退化而形成繞腺腔的內(nèi)膜，中央為腔體。

分泌細(xì)胞層細(xì)胞排列緊密。細(xì)胞核位于細(xì)胞中央，體積較大，核內(nèi)有許多染色質(zhì)塊，且核膜清晰可見(圖3A)；細(xì)胞核周圍有少量髓樣體結(jié)構(gòu)(圖3B)。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在大量的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、分泌顆粒、液泡、高爾基體、線粒體、端器等細(xì)胞器：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別發(fā)達(dá)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間的囊池相互連接，使其得以延伸(圖3C)；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分泌囊泡數(shù)量眾多，大小不一(圖3D)，而分泌顆粒數(shù)量相對較少，大小不均一(圖3E)；端器的周圍有密集的微絨毛呈輻射狀分布，端器的一端穿過導(dǎo)管細(xì)胞層和腔體連通，分泌顆粒和液泡經(jīng)其直接進入腔體(圖4C-D)。導(dǎo)管細(xì)胞層的細(xì)胞體積較小，細(xì)胞核大而明顯(圖4A)，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除若干導(dǎo)管外，基本沒有其他細(xì)胞器(圖4B)。毒腺中央腔體中含有電子密度較深的毒液，腔體被一層不規(guī)則均質(zhì)內(nèi)膜包裹(圖4A)。

圖3 黃眶離緣姬蜂毒腺分泌細(xì)胞層超微結(jié)構(gòu)Fig.3 Ultrastructure of the secretory cell in venom gland of Trathala flavo-orbitalis Cameron注：A, 分泌細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞核、分泌顆粒；B, 細(xì)胞核周圍的髓樣結(jié)構(gòu)(*)；C, 細(xì)胞質(zhì)中發(fā)達(dá)的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；D, 大量的分泌囊泡；E, 細(xì)胞質(zhì)中的分泌顆粒。N, 細(xì)胞核；S, 分泌顆粒；Rer, 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；V, 囊泡。比例尺：A、D-E=0.5 μm；B=2.0 μm；C=1.0 μm。Note: A, Nucleus and secretory granule in the secretory cell; B, Myelin body (*) beside the nucleus; C, Developed rough endoplasmic reticulum; D, Detail of the vesicle in the secretory cell; E, Secretory granules in the cytoplasm of secretory cell.N, Nucleus; S, Secretory granule; Rer, rough endoplasmic reticulum; V, Vesicle.Scale bar: A, D-E=0.5 μm; B=2.0 μm; C=1.0 μm.

圖4 黃眶離緣姬蜂毒腺的超微結(jié)構(gòu)Fig.4 Ultrastructure of the venom gland of Trathala flavo-orbitalis Cameron注：A, 毒腺橫截面；B, 導(dǎo)管細(xì)胞核大而明顯；C, 端器周圍有密集的微絨毛；D, 端器內(nèi)充滿分泌顆粒。L, 腺囊腔；Ndc, 導(dǎo)管細(xì)胞核；D, 導(dǎo)管；Ea, 端器；Mv, 微絨毛。比例尺：A=2.0 μm；B=1.0 μm；C=0.2 μm；D=100.0 nm。Note: A, Cross section of the venom gland; B, Nucleus of the duct cell; C, Characteristic appearance of the end apparatus surrounded by microvilli; D, Secretory granules filled in the end apparatus.L, Lumen of the collecting canal within the centre of the venom gland; Ndc, Nucleus of duct cell; D, Duct; Ea, End apparatus; Mv, Microvilli.Scale bar: A=2.0 μm；B=1.0 μm；C=0.2 μm；D=100.0 nm.

毒囊也由三層細(xì)胞組成，由外向內(nèi)依次是：肌肉鞘層、上皮細(xì)胞層以及內(nèi)膜層(圖5A)。毒囊具有發(fā)達(dá)的肌肉層，肌肉層呈連續(xù)波浪狀，肌纖絲不交錯，規(guī)則排列，肌肉層中分布有較多線粒體。上皮細(xì)胞沿內(nèi)膜不連續(xù)分布，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的細(xì)胞器極其稀少，細(xì)胞核長型，大而明顯，核內(nèi)有許多染色質(zhì)塊 (圖5A)。毒囊的內(nèi)膜向囊腔呈波浪狀小的內(nèi)突，囊腔被內(nèi)膜包裹(圖5B)，其內(nèi)充滿暗灰毒液，并有纖維狀物散布(圖5C)。

2.5 卵巢萼區(qū)中的類似姬蜂病毒的顆粒

卵巢萼區(qū)表層擁有發(fā)達(dá)的肌肉層(圖6A)，萼區(qū)細(xì)胞排列緊密，細(xì)胞核呈長條型，內(nèi)含有大量的DNA(圖6B)。萼細(xì)胞核內(nèi)含有大量類似姬蜂病毒顆粒(ichnovirus-like particles)的發(fā)生基質(zhì)(圖6C-D)，在早期萼區(qū)細(xì)胞內(nèi)，可見空的病毒衣殼和裝配好的病毒粒子前體(圖E)，卵萼內(nèi)的病毒粒子在萼細(xì)胞內(nèi)獲得第一層外膜，此時的病毒粒子呈圓柱狀，橫截面直徑為50 nm-75 nm，而長度在200nm-400 nm，中間為高度濃縮的核質(zhì)(圖6F-G)。

圖5 黃眶離緣姬蜂毒囊的超微結(jié)構(gòu)Fig.5 Ultrastructure of the venom reservoir of Trathala flavo-orbitalis Cameron注：A, 毒囊肌肉鞘層、上皮細(xì)胞層以及內(nèi)膜層；B, 上皮細(xì)胞層沿內(nèi)膜呈不連續(xù)分布，內(nèi)膜包裹囊腔；C, 囊腔內(nèi)纖維狀物。Mf, 肌肉鞘；Nec, 上皮細(xì)胞的細(xì)胞核；M, 線粒體；Ec, 上皮細(xì)胞層；Lvr, 毒囊囊腔。比例尺：A=1.0 μm；B=2.0 μm；C=0.5 μm。Note: A, Part of the venom reservoir showing muscle fibers, epithelial cell and intima (arrowhead); B, The lumen of the reservoir is bounded by a thin and uniform intima, which followed by discontinuous epithelial cell; C, Fiber material in the venom reservoir.Mf, Muscle fibers; Nec, Nucleus of the epithelial cell; Mt, Mitochondria; Ec, epithelial cell; Lvr, Lumen of the venom reservoir.Scale bar: A=1.0 μm；B=2.0 μm；C=0.5 μm.

圖6 黃眶離緣姬蜂卵巢萼區(qū)的超微結(jié)構(gòu)Fig.6 Ultrastructure of the ovary calyx of Trathala flavo-orbitalis Cameron注：A, 萼細(xì)胞和萼區(qū)上皮細(xì)胞；B, 萼細(xì)胞核內(nèi)DNA含量很高；C, 萼細(xì)胞核內(nèi)存在大量類似姬蜂病毒顆粒；D, 病毒發(fā)生基質(zhì)；E, 病毒發(fā)生基質(zhì)和空的外殼(箭頭)；F-G, 已獲得內(nèi)膜的病毒顆粒。Mf, 肌肉層；N, 萼細(xì)胞核；Vs, 病毒發(fā)生基質(zhì)。比例尺：A-B=5.0 μm；C=2.0 μm；D=0.5 μm；E=0.2 μm；F=100.0 nm；G=50.0 nm。Note: A, Calyx cells together with the epithelial layer.B, Nucleus of calyx cell have a very high DNA content; C, A cluster of ichnovirus-like particles filled in the nucleus of calyx cell; D, Patches of virogenic stroma (*); E, Virogenic stroma (Vs) and viral envelopes (arrowhead); F-G, Virus particles with an inner membrane.Mf, Muscle fibers; N, Nucleus of calyx cell; Vs, virogenic stroma.Scale bar: A-B=5.0 μm; C=2.0 μm; D=0.5 μm; E=0.2 μm; F=100.0 nm; G=50.0 nm.

3 結(jié)論與討論

寄生蜂毒液器官的形態(tài)多種多樣，研究其形態(tài)結(jié)構(gòu)對膜翅目的分類和進化有重要意義。Edson等(1982)根據(jù)毒囊的超微結(jié)構(gòu)在肌肉鞘和內(nèi)膜上的差異，曾將毒液器官劃分為兩種類型：類型Ι毒囊被許多縱肌所環(huán)繞，形成非常發(fā)達(dá)的肌肉鞘，毒囊內(nèi)膜不均勻，波浪狀的幾丁質(zhì)加厚形成內(nèi)壁，是較低等的進化模式；類型II毒囊被相對較少的肌肉環(huán)繞，內(nèi)膜質(zhì)地薄而均一，具有較進化的衍征，屬于較高等的進化模式。雖然這兩種類型的毒囊有著很大的差異，但是它們的毒腺的超微結(jié)構(gòu)卻是相似的。依據(jù)該劃分標(biāo)準(zhǔn)，黃眶離緣姬蜂的毒液器官應(yīng)屬于類型II，屬于較高等的進化模式。實驗觀察到，在黃眶離緣姬蜂毒囊的肌肉層中，肌纖絲規(guī)則排列，并無網(wǎng)狀交錯，且從橫截面看，毒囊僅由肌肉層和少量扁平細(xì)胞層組成，這更進一步表明黃眶離緣姬蜂的毒囊只有儲存毒液而無分泌毒液的功能，其毒液應(yīng)是靠毒囊肌肉的收縮主動排出的。同時，在肌肉層中分散有線粒體，可以為肌肉收縮提供大量的能量。此外，毒囊內(nèi)膜呈波浪狀均勻加厚，向囊腔內(nèi)突，這不僅在于增加內(nèi)膜的表面積，而且對排毒時的收縮有直接影響(Lietal., 2006; Wanetal., 2006; Petrocellietal., 2014; Quicke, 2015)。

根據(jù)Noirot & Quennedey(1974)提出的昆蟲細(xì)胞區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，黃眶離緣姬蜂毒腺的分泌細(xì)胞屬于第III型腺體細(xì)胞，這一類型的腺體具有表皮包圍的導(dǎo)管，并通過一個導(dǎo)管細(xì)胞將分泌細(xì)胞內(nèi)的端器和腺體中央的收集管相連。實驗觀察到，黃眶離緣姬蜂毒腺的分泌細(xì)胞層中存在大量的端器，長而密的微絨毛繞中心導(dǎo)管向四周輻射，大大增加了毒液分泌的表面積，且細(xì)胞質(zhì)中包含有許多的細(xì)胞器：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、液泡等，進一步表明分泌細(xì)胞層是非常活躍的(Paolietal., 2014)。而當(dāng)蜂齡較大時，圍繞細(xì)胞核周圍會出現(xiàn)呈指紋狀或同心圓狀的髓樣體，這是細(xì)胞衰老的一種表現(xiàn)形式，可能是已被自噬的老化線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體等細(xì)胞器的殘痕(潘健和陳學(xué)新, 2003)。

從黃眶離緣姬蜂的生物學(xué)習(xí)性來看，其毒液器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)是與雌蜂的產(chǎn)卵行為相關(guān)的。黃眶離緣姬蜂為單頭內(nèi)寄生蜂，蜂幼蟲老熟后鉆出寄主幼蟲在尸體附近結(jié)繭化蛹，這些特征與其毒液器官的進化模式相同，較為高等。因此，比較寄生蜂毒液器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)在昆蟲分類和進化以及寄生蜂的生理防御的研究上都有重要的價值。

黃眶離緣姬蜂卵巢管沒有卵原細(xì)胞分化出來的特殊滋養(yǎng)細(xì)胞，屬于無滋式卵巢。每個卵巢小管均由原卵區(qū)和生長區(qū)組成，其中原卵區(qū)內(nèi)含正在分裂的卵原細(xì)胞，生長區(qū)內(nèi)包含不同發(fā)育時期的卵母細(xì)胞，且每一個卵母細(xì)胞被包圍在一個具有顯著濾泡細(xì)胞的卵室內(nèi)。隨著卵母細(xì)胞的生長發(fā)育，包圍卵母細(xì)胞的濾泡細(xì)胞經(jīng)歷了一系列的變化：在卵黃蛋白積累之前，濾泡細(xì)胞呈柱狀，細(xì)胞排列緊密；隨著脂滴和卵黃蛋白不斷累積，卵母細(xì)胞胞核開始膨脹，濾泡細(xì)胞相互分離，細(xì)胞與細(xì)胞之間形成較大的間隙，方便營養(yǎng)物質(zhì)向卵母細(xì)胞輸送；卵黃蛋白積累基本完成時，濾泡細(xì)胞又恢復(fù)到緊密排列的狀態(tài)，卵母細(xì)胞與濾泡細(xì)胞互相脫離，以便前者排出進入萼區(qū)(Huangetal., 2009; Poddubnayaetal., 2010)。據(jù)報道，濾泡細(xì)胞可能參與卵黃膜和卵殼的形成，在卵殼的形成過程中，濾泡細(xì)胞起初活躍，然后逐漸退化呈扁平狀，直至消失(Deng and Ruohola-Baker, 2000; 陳潔等, 2015)。

寄生蜂作為膜翅目中的一個特殊群體，其卵萼處的多DNA病毒(PDV)能隨著寄生蜂的卵一起被注入到寄主的體內(nèi)，調(diào)控寄主的免疫和發(fā)育生理，以確保幼蜂在寄主體內(nèi)生存發(fā)育(Strand, 2012; 葉熹騫等, 2014)。PDV是一組無包涵體的病毒，根據(jù)形態(tài)學(xué)特征和寄主范圍的明顯差異，這些病毒可分為兩大類，即繭蜂病毒屬Bracovirus和姬蜂病毒屬Ichnovirus。繭蜂病毒僅存在于繭蜂科的某些類群中，其核衣殼呈圓柱形，僅由一層囊膜包裹，且有一個“尾巴”；姬蜂病毒則僅存在姬蜂科的某些種類中，其核衣殼呈紡錘形或圓形，由兩層囊膜包裹。PDV只在寄生蜂卵巢萼區(qū)萼細(xì)胞核中復(fù)制，成熟后，病毒粒子則進入到生殖管道中，故在寄生蜂輸卵管萼液中?？砂l(fā)現(xiàn)大量的病毒粒子(Stoltz and Krell, 2012)。實驗觀察到，黃眶離緣姬蜂萼細(xì)胞中含有大量類似姬蜂病毒的顆粒在細(xì)胞核中復(fù)制。在早期萼區(qū)細(xì)胞內(nèi)，存在大量空的病毒衣殼以及裝配好的病毒粒子前體，卵萼內(nèi)的病毒粒子在萼細(xì)胞內(nèi)獲得第一層外膜，推測其會以出芽的方式進入萼區(qū)內(nèi)腔時獲得第二層外膜。至于在卵萼細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的這種病毒粒子是否為真正的姬蜂病毒，仍需實驗進一步驗證。

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Morphology and ultrastructure of the ovary and venom apparatus of endoparasitoidTrathalaflavo-orbitalisCameron

MAO Sha-Jiang-Yang, WU Qiong, SHI Min, CHEN Xue-Xin*

(State Key Lab of Rice Biology and Ministry of Agriculture Key Lab of Molecular Biology of Crop Pathogens and Insects, Institute of Insect Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China)

To better understand the coevolution relationship betweenTrathalaflavo-orbitalisCameron and its host, we observed the morphology and ultrastructure of the ovary and venom apparatus of the endoparasitoidTrathalaflavo-orbitalisCameron (Hymenoptera: Ichneumonidae) by dissecting the female reproductive system and then examined using optical microscope and transmission electron microscope.The venom apparatus ofT.flavo-orbitalisincludes one venom reservoir, one venom duct which leads to the ovipositor and two gland filaments which join together on the top of the venom reservoir.An outer single layer of secretory cells and an inner intima lined the lumen were observed in the gland filaments.Secretory cells contain some end apparatus, which secreted venom.The reservoir consists of a muscular sheath, epithelial cell, and intima layer.The muscular fibers are finely organized.No distinct organelles are observed in epithelial cell.The intima is thickened uniformly.A pair of ovaries is found inT.flavo-orbitalisand approximately eight ovarioles are observed in each ovary which connects with a lateral oviduct via a small calyx region.In addition, a lot of ichnovirus-like particles are found in the calyx region.The venom apparatus ofT.flavo-orbitalisbelongs to Type II.Some ichnovirus-like particles are discovered in the calyx cell, which would be significant to study how wasps regulate the immune system and developmental physiology of the host.

Trathalaflavo-orbitalisCameron; venom apparatus; ovary; ultrastructure

毛沙江洋，吳瓊，時敏,等.黃眶離緣姬蜂卵巢和毒液器官的形態(tài)學(xué)及其超微結(jié)構(gòu)[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報，2017,39(3):650-659.

國家自然科學(xué)基金重點項目(31230068)

毛沙江洋，女，1991年生，湖南長沙人，碩士研究生，研究方向為農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治，E-mail: 286355711@qq.com

*通訊作者Author for correspondence, E-mail address:xxchen@zju.edu.cn

Received: 2016-03-30；接受日期Accepted: 2017-02-16

Q964;S476

A

1674-0858(2017)03-0650-10