何 靜,姜 鳳,吳婷婷,王穎娟
(興義民族師范學(xué)院民族藥用生物資源研究與開發(fā)實(shí)驗(yàn)室,貴州 興義 562400)
枯葉蛺蝶(Kallima inachus) 隸屬鱗翅目(Lepidoptera) 蛺蝶總科(Nymphaloidea) 蛺蝶科(Nymphalidae) 蛺蝶亞科(Nymphalinaei) 枯葉蛺蝶屬(KallimaDoubleday)[1]??萑~蛺蝶是以擬態(tài)而著名的昆蟲,是生物進(jìn)化理論中的一個(gè)經(jīng)典例證,其擬態(tài)和保護(hù)色在軍事仿生中也有重要意義[2-3]??萑~蛺蝶常被制作成標(biāo)本或工藝品,用于收藏和觀賞。枯葉蛺蝶是國內(nèi)外蝴蝶生態(tài)觀賞園進(jìn)行人工飼養(yǎng)繁育的主流觀賞蝶種,具有巨大的觀賞價(jià)值、收藏價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4-7]。
目前,國內(nèi)外鮮有雄性枯葉蛺蝶內(nèi)生殖器官相關(guān)研究[8-13]。因此,系統(tǒng)研究雄性枯葉蛺蝶內(nèi)生殖器官,可以為枯葉蛺蝶的人工飼養(yǎng)繁育提供理論指導(dǎo)。本文通過解剖不同日齡的枯葉蛺蝶雄成蟲,觀察和測量了雄蝶內(nèi)生殖器官形態(tài)和組成結(jié)構(gòu)大小。
枯葉蛺蝶蛹購于云南省普洱市天森蝴蝶生態(tài)園,置于智能人工氣候箱(溫度28 ℃,相對濕度80%,光周期L∶D=14∶10) 中待其羽化。智能人工氣候箱里兩側(cè)掛有網(wǎng)紗,以方便蛹羽化后展翅。羽化后,將枯葉蛺蝶雌雄成蟲分出,單獨(dú)飼養(yǎng),飼養(yǎng)于正方體養(yǎng)蟲籠(60 cm×60 cm×60 cm) 內(nèi),每天配置人工蜜源(90%的10%洋槐蜂蜜+10%的5%無水乙醇水溶液) 供成蟲取食。1~15 日齡雄成蟲作為供試蟲源。
從羽化當(dāng)日開始計(jì)算,依次解剖1、3、5、7、9、11、13、15 日齡的成蟲。上午8:30 將枯葉蛺蝶雄成蟲的翅和足剪掉,浸泡于40%乙醇中,使其昏厥后,置于4 ℃蒸餾水中備用。解剖時(shí)用剪刀沿著枯葉蛺蝶腹部背面將體壁輕輕地剪一條縫,然后用大頭針將其固定在自制白色圓蠟盤(直徑15 cm)中,向圓蠟盤中倒入0.9%生理鹽水直至完全沒過成蟲腹部。將圓蠟盤置于體視顯微鏡(SMZ168-TL) 載物臺(tái)上解剖,用解剖針沿剪的縫將體壁與內(nèi)生殖器官分離,膠頭滴管吸取0.9%生理鹽水清洗,將分離出的內(nèi)生殖器官轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)皿中,剝離脂肪粒并整理內(nèi)生殖器官[11-14]。每日齡解剖10 頭。
將整理好的雄性枯葉蛺蝶內(nèi)生殖器官的培養(yǎng)皿中放入標(biāo)尺,拍下完整的圖片,將拍好的圖片用軟件COOC5.0 進(jìn)行測量,并記錄數(shù)據(jù)。雄性枯葉蛺蝶內(nèi)生殖器官放入盛有75%酒精的離心管中保存。
在本試驗(yàn)中,測量了雄蝶內(nèi)生殖器官隨日齡的變化,包括精巢的長徑和短徑、輸精管的長度和基端寬、貯精囊的長徑和短徑、單射精管和復(fù)射精管的長度和基端寬、附腺的長度和最大寬,記錄各組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(X±SD) 表示。
枯葉蛺蝶雄成蟲內(nèi)生殖器官由2 個(gè)精巢、2 個(gè)貯精囊、1 對輸精管、1 對雙射精管、1 條單射精管和1 對附腺組成,見圖1。
圖1 枯葉蛺蝶雄成蟲內(nèi)生殖器官
精巢由2 個(gè)睪丸獨(dú)立組成,在其腹面與交叉的貯精囊相連接,貯精囊與復(fù)射精管通過1 對輸精管相連接;連接處較細(xì)且是1 對附腺的匯入處;1 對復(fù)射精管向下合并成1 條單射精管,其末端開口于陽莖。
枯葉蛺蝶雄成蟲的精巢位于腹部的第5 腹節(jié),兩側(cè)各有一個(gè)。1~3 日齡時(shí),兩個(gè)精巢的形狀為近球形;5 日齡之后,右精巢變?yōu)榻鼨E圓形。精巢的表面布有極細(xì)微氣管,兩個(gè)精巢都與輸精管相連。表1 為枯葉蛺蝶雄成蟲的精巢長徑、短徑。
表1 枯葉蛺蝶雄成蟲的精巢長徑、短徑
由表1 可知,精巢長徑在1~5 日齡時(shí),隨日齡的增加而變長,增長的幅度大;在5 日齡時(shí)達(dá)到最長,為(2.43±0.32) mm;之后迅速縮短至(1.82±0.05) mm(7 日齡);9 日齡后趨于平穩(wěn)地縮短。精巢短徑在1 日齡時(shí)最短,為(1.37±0.07) mm;之后隨日齡的增加而逐漸變長,直到5 日齡時(shí)達(dá)到最長,為(2.52±0.07) mm;之后縮短。
枯葉蛺蝶雄成蟲的輸精管為一對對稱半透明長管狀物體,端部與精巢相連,基部略細(xì),與貯精囊相連。貯精囊也是一對對稱的膨大部分,呈半透明色,端部與輸精管相連,基部與雙射精管相連。表2 為枯葉蛺蝶雄成蟲的輸精管長度、基部寬和貯精囊長徑、短徑。
表2 枯葉蛺蝶雄成蟲的輸精管長度、基部寬和貯精囊長徑、短徑
由表2 可知,輸精管長度隨日齡的增加而增長,5 日齡達(dá)到最長,為(2.75±0.24) mm;5 日齡之后明顯地縮短;7 日齡之后長度處于平穩(wěn)的狀態(tài)。輸精管基端寬的寬度隨日齡的增加而增加;在9 日齡時(shí)大幅度變寬到最大,為(0.52±0.13) mm;之后緩慢地縮短。貯精囊長徑先變長后縮短,3 日齡時(shí)長度是最長的,為(2.24±0.41) mm;9 日齡時(shí)長度是最短的,為(1.43±0.08) mm。貯精囊短徑在9日齡時(shí)最大,為(0.50±0.02) mm;短徑的大小隨日齡的增加,后期趨于平穩(wěn)的狀態(tài)。
枯葉蛺蝶雄成蟲的單射精管為長管彎曲狀物體,下段幾乎呈乳白色,單射精管中間有一段為透明色,管中清晰可見一條1.6 mm 左右乳白色的小段。單射精管的基部與陽莖相連,端部與雙射精管的基部相連接。一對雙射精管中部略膨大,對稱分布,乳白色,基部較細(xì),與單射精管相連,端部接連附腺。表3 為枯葉蛺蝶雄成蟲的單射精管和雙射精管的長度、基端寬。
表3 枯葉蛺蝶雄成蟲的單射精管和雙射精管的長度、基端寬
由表3 可知,單射精管長度隨日齡的增加逐漸變長,在15 日齡時(shí)達(dá)到最長,為(20.33±0.82) mm;1 日齡時(shí)最短,為(13.20±0.95) mm。單射精管基端寬隨日齡的增長而變寬,9~11 日齡,增長迅速;11 日齡達(dá)到最寬,寬度為(0.81±0.07) mm;11 日齡之后又明顯變小。雙射精管長度隨日齡的增加而變長,3 日齡達(dá)到最大,為(6.85±0.40) mm;又緩慢地縮短。雙射精管基端寬隨日齡的增加在緩慢地增加,9 日齡達(dá)到最寬,為(0.24±0.02) mm。
枯葉蛺蝶雄成蟲的附腺為一對對稱物體,形狀為細(xì)長管狀,基部沿端部逐漸變細(xì),前半部呈乳白色,后端部呈半透明色,基部與雙射精管相連,末端部為盲管,不相通。表4 為枯葉蛺蝶雄成蟲的附腺長度、最大寬。
表4 枯葉蛺蝶雄成蟲的附腺長度、最大寬
由表4 可知,枯葉蛺蝶雄成蟲的附腺的長度逐漸變長,1~3 日齡時(shí),長度增速明顯;15 日齡時(shí)最長,為(24.84±0.27) mm。隨著日齡的增加,附腺的最大寬先變寬后縮小,在1 日齡時(shí)最窄,寬度為(0.11±0.02) mm;13 日齡達(dá)到最寬,寬度為(0.30±0.02) mm。
昆蟲雄性生殖系統(tǒng)主要由1 對精巢以及懸浮在腹腔內(nèi)的導(dǎo)管和脂肪體組成[15],而鱗翅目部分種類在從幼蟲向蛹變態(tài)發(fā)育的過程中,出現(xiàn)了2 個(gè)精巢融合成了1 個(gè)精巢的情況,故鱗翅目昆蟲精巢一般具有4 種類型:Ⅰ型,睪丸完全分離,每個(gè)睪丸具有4 葉;Ⅱ型,睪丸完全分離,每個(gè)睪丸都是圓球狀的、具有3 葉;Ⅲ型,兩個(gè)睪丸被一個(gè)陰囊包裹在了一起;Ⅳ型,兩個(gè)睪丸被陰囊包在一起,結(jié)合得很緊密以至于看起來像一個(gè)圓球狀的器官。枯葉蛺蝶非越冬雄成蟲內(nèi)生殖器官由2 個(gè)精巢、2 個(gè)貯精囊、1 對輸精管、1 對雙射精管、1 條單射精管和1 對附腺組成[16]。
昆蟲精子在發(fā)育成精子束后,開始由精巢釋放到貯精囊,然后釋放至射精管,參與交配射精[17-18]??萑~蛺蝶雄成蟲的精巢和貯精囊的長徑與短徑隨日齡的增加先增加至7 日齡后縮短;輸精管長度和輸精管基端寬隨日齡的增加至7 日齡趨于平穩(wěn);單射精管長度和雙射精管長度隨日齡的增加而緩慢增加,后緩慢縮短,基端寬緩慢增加;附腺長度和附腺最大寬隨日齡的增加而增加,后期趨于平穩(wěn)。對枯葉蛺蝶雄成蟲內(nèi)生殖器官的形態(tài)與發(fā)育的研究,對枯葉蛺蝶的成蟲的交配、繁殖有重要的意義,可為枯葉蛺蝶人工飼養(yǎng)繁育提供一定的理論基礎(chǔ)。