昆虫受精孔形态及其功能研究进展
昆虫生物学特性

昆虫生物学特性昆虫生物学是研究昆虫的个体发育史,包含昆虫从生殖、胚胎发育、胚后发育、直至成虫各时期的生命特征。
同时还要讨论昆虫在一年中的发生过程,即它们的年生活史与发生世代等。
§1昆虫的生殖方式一、两性生殖雌雄个体经交尾、受精,进行繁育后代。
卵生、。
昆虫的绝大多数种类进行两性生殖与卵生,即须通过雌雄两性交配,雌性个体产生的卵子受精之后,方能正常发育成新个体。
两性生殖与其它各类生殖方式在本质上的区别是,卵通常务必同意了精子以后,卵核才能进行成熟分裂;而雄虫在排精时,精子已经是进行过减数分裂的单倍体生殖细胞:这种生殖方式在昆虫纲中极为常见,为绝大多数昆虫所具有。
二、孤雌生殖(parthenogenesis):不经两性交配即产生新个体,或者虽经两性交配,但其卵未受精,产下的不受精卵仍能发育为新个体。
分为下列3种类型。
(一)偶发性孤雌生殖(sporadic parthenogenesis):偶发性孤雌生殖是指某些昆虫在正常情况下行两性生殖,但雌成虫偶而产出的末受精卵也能发育成新个体的现象。
常见的如家蚕、一些毒蛾与枯叶蛾等。
(二)经常性孤雌生殖(constant parthenogenesis):经常性孤雌生殖也称永久性孤雌生殖。
这种生殖方式在某些昆虫中经常出现,而被视为正常的生殖现象。
可分为两种情况:1、在膜翅目的蜜蜂与小蜂总科的-些种类中,雌成虫产下的卵有受精卵与未受精卵两种,前者发育成雌虫,后者发育成雄虫。
2、有的昆虫在自然情况下,雄虫极少,甚至尚未发现雄虫,几乎或者完全行孤雌生殖,如一些竹节虫、粉虱、蚧、蓟马等。
(三)周期性孤雌生殖(cyclical parthenogenesis):周期性孤雌生殖也称循环性孤雌生殖。
昆虫通常在进行1次或者多次孤雌生殖后,再进行1次两性生殖。
这种以两性生殖与孤雌生殖交替的方式繁殖后代的现象,又称之异态交替(heterogeny)或者世代交替(alternation of generations)。
昆虫交配的方式

昆虫交配的方式昆虫是地球上数量最多的生物类群之一,其繁衍后代的方式也具有极大的多样性。
由于昆虫种类繁多,下面将介绍一些昆虫交配的常见方式。
1.外交:外交是昆虫中最为常见的交配方式之一。
在外交中,雄性昆虫会通过特殊的外部器官将精子传递给雌性昆虫。
例如,某些鳞翅目昆虫(如蝴蝶和蛾)的雄性会具有特殊的生殖器官,称为雄腹下器,用于传递精子给雌性。
2.内交:内交是指昆虫交配时双方的生殖器官都位于体内。
这种交配方式对于一些生活在特殊环境中的昆虫来说很重要,比如生活在水中的一些昆虫。
雄性昆虫会将精子直接传递给雌性昆虫的生殖道,完成交配。
3.预交:预交是昆虫中的一种特殊的交配方式。
在一些很大的昆虫群体中,雄性无法直接接触到雌性,因此需要通过特殊的交配行为来传递精子。
例如,一些蚂蚁会通过颚器将精子包裹在特殊的物质中,然后交给待交配的雌蚁。
雌蚁在需要的时候将这些包裹精子的物质直接吃下,完成交配。
4.逆交:逆交是指昆虫中雄性和雌性角色在交配过程中发生转换。
也就是说,雌性昆虫担任传递精子的角色,而雄性昆虫接收和存储精子。
逆交在一些昆虫中很常见,例如一些甲虫以及蜜蜂等社会性昆虫。
除了交配方式的多样性外,昆虫的交配行为也具有很大的差异性。
下面是一些昆虫交配行为的例子:1.舞蹈:一些昆虫会通过特殊的舞蹈行为来吸引配偶。
例如,一些蜻蜓会在空中进行复杂的飞行动作,以展示自己的繁殖能力和优势。
这种舞蹈行为在很远的距离内就能吸引到配偶。
2.礼物:一些昆虫会通过给予配偶礼物来吸引其注意。
例如,一些雄性蜘蛛会在交配时捕捉到猎物,并将其作为礼物奉给雌性,以显示自己的狩猎能力和对配偶的关心。
3.交换精液:在某些昆虫中,雌雄性会进行精液交换。
例如,一些蝉和叫咕虫类昆虫会进行互相交换精液的行为,以增加交配成功的机会。
4.化学信号:一些昆虫会通过释放特殊的化学物质来吸引配偶。
这些化学物质可以是信息素,用于传达性别、繁殖状态和个体特征等信息。
昆虫交配方式和交配行为的多样性使得昆虫具有非常高的适应性,能够在各种环境条件下生存和繁殖。
昆虫的生物学特性

汇报人:
202X-01-05
目录
• 昆虫的形态学特性 • 昆虫的生物学特性 • 昆虫的分类学特性 • 昆虫与人类的关系 • 昆虫的保护与利用
01
昆虫的形态学特性
昆虫的外部结构
昆虫体躯
昆虫体躯通常分为头、胸、腹三个部 分,每个部分都有其特定的功能和结
构。
触角
触角是昆虫的主要感觉器官,用于感 知气味、温度、湿度等环境信息。
昆虫的生长发育
变态发育
昆虫的生长发育通常经历卵、幼虫、蛹和成虫四 个阶段,其中幼虫与成虫形态差异较大,如蝴蝶 、蜻蜓等。
不完全变态发育
部分昆虫的幼虫与成虫形态相似,仅在体积和器 官发育程度上有所差异,如蝗虫、蝉等。
昆虫的食性
01 植食性
多数昆虫以植物组织为食,如叶蝉、蚜虫等,对 农作物和森林造成危害。
昆虫是许多动物的食物来 源,维持生态系统的食物 链和生物多样性。
05
昆虫的保护与利用
昆虫的保护措施
建立自然保护区
为昆虫提供原始的生态环 境,保护其栖息地,避免 人为破坏。
法律法规保护
制定相关法律法规,禁止 非法捕捉、猎杀、买卖和 饲养昆虫,对违法行为进 行严厉打击。
生态修复
对已经破坏的生态环境进 行修复,恢复昆虫的生存 环境。
养物质。
呼吸系统
昆虫的呼吸系统由气 孔和气管组成,用于 呼吸和交换气体。
生殖系统
昆虫的生殖系统包括 雄性和雌性的生殖器 官,用于繁殖后代。
昆虫的感知器官
01 触角
触角上布满了感觉器官,可以感知气味、温度、 湿度等环境信息。
02 复眼
昆虫的复眼由多个小眼组成,可以感知光线的强 弱、物体的形状和颜色等信息。
昆虫的生殖和发育教案

昆虫的生殖和发育教案第一章:昆虫的生殖1.1 昆虫的生殖方式了解昆虫的两种生殖方式:有性生殖和无性生殖解释昆虫通过卵、幼虫、蛹和成虫等不同阶段进行有性生殖的过程1.2 昆虫的交配行为探讨昆虫交配的意义和目的介绍昆虫交配的行为和方式分析昆虫交配行为对种群繁殖的影响1.3 昆虫的繁殖策略了解昆虫如何选择合适的繁殖场所和时间探讨昆虫如何通过各种方式吸引配偶分析昆虫的繁殖成功因素和适应性第二章:昆虫的发育2.1 昆虫的发育类型介绍昆虫的完全变态发育和不完全变态发育两种类型解释完全变态发育中的卵、幼虫、蛹和成虫等不同阶段的特征探讨不完全变态发育中的若虫和成虫阶段的差异2.2 昆虫的发育过程分析昆虫在各个发育阶段中的生理和形态变化探讨昆虫发育过程中的环境因素对其发育的影响解释昆虫如何适应不同的环境条件以完成发育过程2.3 昆虫的发育策略了解昆虫如何通过不同的发育策略适应变化的环境探讨昆虫在不同季节和食物资源条件下的发育策略分析昆虫的发育成功因素和适应性第三章:昆虫的繁殖器官3.1 昆虫的繁殖器官结构介绍昆虫的繁殖器官结构和功能解释昆虫的卵巢、精巢、输卵管和生殖孔等部位的作用探讨昆虫繁殖器官的适应性和进化3.2 昆虫的繁殖器官发育分析昆虫繁殖器官在不同发育阶段的发育过程探讨昆虫繁殖器官的发育受到哪些因素的影响解释昆虫繁殖器官发育的重要性3.3 昆虫的繁殖器官功能障碍探讨昆虫繁殖器官功能障碍的原因和影响分析昆虫如何应对繁殖器官功能障碍解释昆虫繁殖器官功能障碍对其繁殖成功的影响第四章:昆虫的繁殖行为4.1 昆虫的繁殖行为类型介绍昆虫的产卵行为、孵化行为和抚养行为等不同类型的繁殖行为解释昆虫繁殖行为的目的和意义探讨昆虫繁殖行为的适应性和进化4.2 昆虫的繁殖行为机制分析昆虫繁殖行为的生理和神经机制探讨昆虫繁殖行为受到哪些内外因素的影响解释昆虫繁殖行为的调节和控制机制4.3 昆虫的繁殖行为与繁殖成功探讨昆虫繁殖行为对其繁殖成功的影响分析昆虫如何通过繁殖行为适应变化的环境解释昆虫繁殖行为的多样性和复杂性第五章:昆虫的生殖和发育实例5.1 昆虫的生殖和发育实例分析分析具体昆虫物种的生殖和发育过程和特点探讨不同昆虫物种的生殖和发育策略解释昆虫的生殖和发育对种群数量和生态系统的贡献5.2 昆虫的生殖和发育与农业的关系探讨昆虫的生殖和发育对农业的影响分析昆虫的生殖和发育在农业害虫防治中的作用解释农业管理措施对昆虫生殖和发育的影响5.3 昆虫的生殖和发育与生态环境的关系探讨昆虫的生殖和发育对生态环境的影响分析昆虫的生殖和发育在生态系统中的作用解释生态环境变化对昆虫生殖和发育的影响第六章:昆虫生殖和发育的生态学6.1 昆虫种群动态与生殖发育探讨昆虫种群动态与生殖发育的关系分析昆虫生殖周期和发育速度对种群数量波动的影响解释环境因素对昆虫生殖和发育的调节作用6.2 昆虫生殖和发育的生态策略分析昆虫在不同生境中的生殖和发育策略探讨昆虫如何通过生殖和发育适应多变的环境条件解释昆虫生殖和发育策略的生态意义6.3 昆虫生殖和发育的生态互作探讨昆虫与其他生物(如植物、捕食者、寄生者)之间的互作关系分析昆虫生殖和发育如何影响生态系统的结构和功能解释昆虫生殖和发育在生态系统中的作用和地位第七章:昆虫生殖和发育的进化7.1 昆虫生殖和发育的进化历程回顾昆虫生殖和发育的进化历程分析昆虫生殖和发育的特点在进化中的形成原因解释昆虫生殖和发育的进化趋势和机制7.2 昆虫生殖和发育的适应性进化探讨昆虫生殖和发育如何适应不同的环境条件分析昆虫生殖和发育的适应性进化的实例解释昆虫生殖和发育的适应性进化对其生存和繁衍的意义7.3 昆虫生殖和发育的遗传多样性探讨昆虫生殖和发育的遗传多样性及其重要性分析影响昆虫生殖和发育遗传多样性的因素解释昆虫生殖和发育遗传多样性对种群适应性的影响第八章:昆虫生殖和发育的干扰与调控8.1 昆虫生殖和发育的内外干扰因素分析影响昆虫生殖和发育的内外因素(如温度、光照、化学物质等)探讨这些干扰因素如何影响昆虫的生殖和发育过程解释昆虫如何应对这些干扰因素以保持正常的生殖和发育8.2 昆虫生殖和发育的内分泌调控介绍昆虫内分泌系统对生殖和发育的调控作用分析昆虫生殖和发育的关键激素及其功能解释昆虫内分泌调控对生殖和发育的影响和重要性8.3 昆虫生殖和发育的遗传调控探讨昆虫生殖和发育的遗传调控机制分析影响昆虫生殖和发育的遗传因素(如基因、突变等)解释昆虫生殖和发育的遗传调控对其适应性和进化的影响第九章:昆虫生殖和发育的生态与应用9.1 昆虫生殖和发育在农业中的应用探讨昆虫生殖和发育在农业害虫防治中的应用分析昆虫生殖和发育在农业害虫生物防治中的作用解释农业管理措施对昆虫生殖和发育的影响和调控9.2 昆虫生殖和发育在生态系统研究中的应用介绍昆虫生殖和发育在生态系统研究中的重要性和应用分析昆虫生殖和发育在生态系统监测和评估中的作用解释昆虫生殖和发育在生态系统研究中的方法和技术9.3 昆虫生殖和发育在生物伦理和保护中的应用探讨昆虫生殖和发育在生物伦理和保护中的问题和挑战分析昆虫生殖和发育在生物伦理和保护中的作用和意义解释昆虫生殖和发育在生物伦理和保护中的原则和方法第十章:昆虫生殖和发育的未来研究方向10.1 昆虫生殖和发育的未知领域探讨当前对昆虫生殖和发育了解的局限性分析未来研究方向和挑战解释为什么深入研究昆虫生殖和发育对科学和社会的意义10.2 昆虫生殖和发育的新技术和方法介绍研究昆虫生殖和发育的新技术和方法(如分子生物学、遗传工程等)探讨这些新技术和方法如何推动昆虫生殖和发育研究的发展解释这些新技术和方法对昆虫生殖和发育研究的潜在影响10.3 昆虫生殖和发育的研究对社会的贡献分析昆虫生殖和发育研究对农业、生态系统和生物伦理等领域的贡献探讨昆虫生殖和发育研究如何影响人类生活和环境解释为什么昆虫生殖和发育研究对社会可持续发展具有重要意义重点和难点解析一、昆虫的生殖方式:了解昆虫的两种生殖方式,有性生殖和无性生殖,以及它们在昆虫生命周期中的作用和重要性。
G蛋白偶联受体在昆虫中作用机理及功能的研究进展

选题原因:我在学校SRT项目中做的课题是“吡蚜酮作用于褐飞虱5-羟色胺受体的药理研究”,而且在实验室也进行的SK和TK神经肽受体的克隆这两个神经肽受体就属于G蛋白偶联受体。
G蛋白偶联受体参与众多生理过程,如:感光(视紫红质是一大类可以感光的G蛋白偶联受体),嗅觉(可以感知气味分子和费洛蒙),行为和情绪的调节(好斗和侵略行为)等。
对G蛋白偶联受体进行生物学研究有利于了解昆虫行为,以G蛋白偶联受体受体为靶标,设计新型特异性杀虫剂提供理论基础。
从而达到控制害虫的作用。
G蛋白偶联受体在昆虫中作用机理及功能的研究进展蔡晓艺吴顺凡摘要:嗅觉受体,多巴胺受体,5- 羟色胺都属于G蛋白偶联受体,昆虫的嗅觉对昆虫的栖息地选择、觅食、群集、趋避、繁殖以及信息传递等行为具有重要的影响。
嗅觉受体(olfactory receptors, Ors)是G 蛋白偶联受体( Gprotein-coupled receptor)的一种, 是嗅觉系统的关键成分。
多巴胺调控昆虫的交配、发育、嗅觉以及运动行为等,特别对 DARs 的信号转导、生理以及药理学功能。
TK对于果蝇的攻击行为,求爱行为有明显的影响。
CK对于昆虫的取食有明显的促进作用。
本文主要综述了多巴胺在昆虫中的调控、分布及所参与的生理功能,如多巴胺调控昆虫的交配、发育、嗅觉以及运动行为等,特别对DA Rs 的信号转导、生理功能以及药理学等方面进行了详细评述。
5-HT 通过结合特异性的 G 蛋白偶联受体在昆虫体内发挥不同的神经调控作用,调节昆虫主要的行为活动,比如取食、生物钟、聚集、学习和记忆等。
不同昆虫 5-HT 受体药理学性质存在差异,将为以 5-HT 受体为靶标,设计新型特异性杀虫剂提供理论基础。
关键词:G 蛋白偶联受体,昆虫嗅觉神经,昆虫嗅觉,药理学Abstract:olfactory receptors(Ors),dopamine receptors(DARs),5-hydroxytryptamine(5-HT)are belong to G protein-coupled receptors,The olfaction has many important effects on insect behavior, including habitat choosing , food hunting, gathering, tropism , reproduction , signal communication , etc .Olfactory receptor ( OR), as a kind of G protein-coupled receptors , is a key component of the olfactory system . In this review,we summarized the current knowledge on the modulation of DA,its distribution in nervous and non-nervous tissues,and its physiological functions in insects,such as its involvement in modulating insect mating,development,olfaction and locomotion.Especially,the recent progress about signal transduction,physiological roles and pharmacological properties of insect dopamine receptors was reviewed in detail.5-HT plays various important physiological roles in insects through specific G protein-coupled receptors,such as feeding,circadian behavior,aggregation,learning and memory.The pharmacological differences of 5-HT receptors from different insects will provide fundamental basis for designing and developing new specific insecticides for pest management.前言:为了感知所处环境的物理化学性质, 生物体进化出了高度特异性的感觉系统。
昆虫记中昆虫的形态特征-概述说明以及解释

昆虫记中昆虫的形态特征-概述说明以及解释1.引言1.1 概述昆虫记是法国作家让·亨利·法布尔所创作的一部以昆虫为主角的小说。
这部小说以生动的形象和细致入微的描写闻名于世,将读者带入了一个奇幻而真实的昆虫世界。
而昆虫们的形态特征也是这个世界中不可忽视的一部分。
在昆虫记中,我们可以看到各种各样形态独特的昆虫。
它们有着不同的身体结构、颜色和纹路,这使得它们能够在自然界中成功地适应各种环境。
昆虫的身体通常由头部、胸部和腹部组成,每个部分都有不同的功能和特点。
首先是昆虫的头部,它是昆虫身体的最前端,承担着视觉、触觉和嗅觉等多种感知功能。
昆虫的眼睛有着不同的形状和构造,比如复眼和单眼等。
复眼像一个由许多小眼组成的凸起,可以提供广角视野,而单眼则是一个简单的凹坑,主要用于像鉴别和遮光等基本视觉功能。
另外,昆虫的触角和口器也是头部的显著特征。
触角能够感知物体的形状和触觉刺激,口器则用于取食、吮吸血液或花蜜等。
昆虫的胸部是连接头部和腹部的一段,主要负责昆虫的运动。
每个胸部都有三对关节的腿,昆虫通过腿的运动来行走、跳跃或攀爬等。
此外,昆虫的前胸部还有一对或两对翅膀,它们是昆虫最为独特的特征之一。
不同种类的昆虫翅膀的形状和构造各异,有的是狭长且透明的,有的则是鲜艳而有图案的。
翅膀使得昆虫能够在空中自由飞行,更好地觅食、繁殖和逃避天敌。
昆虫的腹部是昆虫身体的最后一部分,其中包含了消化器官、生殖器官和呼吸器官等。
昆虫用腹部进行呼吸,通过一系列称为气孔的微小结构进行气体交换。
昆虫的腹部形状和颜色各异,有些昆虫的腹部带有鲜艳的斑点或花纹,起到了警示或伪装的作用。
此外,昆虫的腹部还有一些附属器官,如产卵管、刺等。
总而言之,昆虫的形态特征是它们适应环境和生存的重要工具。
昆虫记中描绘的各类昆虫形态丰富多样,同时也展示了昆虫们在世界中的不同角色和生活方式。
通过对昆虫的形态特征的观察和了解,我们能更好地认识和欣赏这个神奇的昆虫世界。
昆虫的主要形态特征
昆虫的主要形态特征昆虫是地球上最为丰富和多样化的动物群体之一。
它们具有很强的适应性和生命力,生活在各种不同的环境中,包括陆地、水中、空气中和地下等。
昆虫的形态特征是其适应性的重要体现,本文将从昆虫的外部形态、内部结构和生命历程三个方面来探讨昆虫的主要形态特征。
一、昆虫的外部形态昆虫的外部形态是其与其他动物群体区分的重要标志。
昆虫的头、胸、腹三部分组成了其身体结构,其中头部具有感觉、进食和运动等重要功能,胸部则是昆虫的运动中心,腹部则是其消化、排泄和生殖等重要器官的所在地。
1. 头部昆虫的头部通常由一对触角、一对复眼、一对单眼、一对口器和一对颚组成。
触角是昆虫的感觉器官,能够感知周围的气味、声音和振动等信息;复眼则是昆虫的视觉器官,能够感知周围的光线和颜色,单眼则是昆虫的辅助视觉器官,能够感知周围的运动和方向。
昆虫的口器和颚则是其进食和咀嚼食物的主要器官,不同种类的昆虫口器和颚的形态和功能也各不相同。
2. 胸部昆虫的胸部通常由三对腿和两对翅膀组成,不同种类的昆虫腿和翅膀的形态和功能也各不相同。
昆虫的腿是其运动的主要器官,能够爬行、跳跃和游泳等,不同种类的昆虫腿的形态和数量也有所不同。
昆虫的翅膀则是其飞行的主要器官,不同种类的昆虫翅膀的形态和数量也有所不同。
3. 腹部昆虫的腹部通常由消化器官、排泄器官和生殖器官组成,不同种类的昆虫腹部的形态和功能也各不相同。
昆虫的消化器官是其消化食物的主要器官,能够将食物分解为营养物质和废物,排泄器官是昆虫排泄废物的主要器官,生殖器官则是昆虫繁殖后代的主要器官。
二、昆虫的内部结构昆虫的内部结构是其生命活动的基础,包括其呼吸、循环、消化、排泄和神经等系统。
昆虫的内部结构具有很强的适应性和复杂性,不同种类的昆虫内部结构的形态和功能也各不相同。
1. 呼吸系统昆虫的呼吸系统是其获取氧气和排出二氧化碳的主要系统,通常由气管和气孔组成。
昆虫的气管是一种管状器官,能够将氧气输送到身体各部分,气孔则是昆虫身体表面的小孔,能够将氧气和二氧化碳交换。
昆虫呼吸系统的形态与功能研究
昆虫呼吸系统的形态与功能研究昆虫是地球上最为多样化的生物之一,拥有丰富的形态与生态习性。
这也决定了昆虫的呼吸系统需要具备高度的适应性与功能性。
昆虫呼吸系统主要分为两种类型:气管呼吸系统和气孔呼吸系统。
本文将对这两种呼吸系统进行简要介绍,并探讨它们的形态与功能研究。
一、气管呼吸系统气管系统是昆虫独特的呼吸系统。
其主要由气管、气管管壁、外部环境组成。
在昆虫生物体内,气管分布在许多不同的组织和器官中,如肌肉、神经、卵巢、肝脏等。
气管系统主要是通过气管的大小变化来控制气体的流动从而完成呼吸。
气管气体的流动受到外部环境的影响较大,空气流动速度、氧气分布、湿度等物理因素对其影响明显。
由于气管系统内气体流动速度较快,且昆虫呼吸时气管放大,不能很好地保护内部组织免受外界环境影响,因此一些昆虫还演化出了螯合蛋白质、抗氧化剂等保护组织器官的生物分子。
目前,气管呼吸系统已经被广泛应用于昆虫飞行机制、行为、耐受性等方面的研究中,这也必将推动昆虫生物学的发展。
二、气孔呼吸系统气孔呼吸系统是最为广泛存在于植物与动物身体表面的呼吸系统。
在昆虫中,气孔主要分布于昆虫外骨骼的节与板之间。
昆虫的呼吸通过氧气进入气孔,然后通过气管进入身体内部,二氧化碳则通过相反的途径排出体外,直接进入气孔并排出体外。
气孔的开闭是由体内激素调节的,其中最为重要的激素是纤维素调节激素。
另外,季节变化、环境温度、湿度等因素都会影响气孔的开闭。
一些昆虫例如虫茧、卵壳等能够调节内部温度,进而影响气孔开闭。
昆虫气孔呼吸系统的功能被广泛地应用于昆虫生态学中,例如当昆虫在高海拔或是干旱、缺氧环境中时,气孔的开闭调节对于昆虫适应环境的重要性就不言而喻了。
三、形态与功能研究形态与功能研究是昆虫呼吸系统研究的重点之一。
在生物学研究中,要充分发挥形态学与生物力学、生物化学、生理学等方面的相互前沿融合优势,实现对昆虫呼吸器官的全面探索。
昆虫呼吸器官对温度、湿度等多种因素均极为敏感,研究昆虫呼吸系统适应的生态环境是了解其适应和繁衍机理的首选途径。
缘蝽总科昆虫精巢形态
缘蝽总科昆虫精巢形态张晓红;张虎芳【摘要】为比较缘蝽总科昆虫的精巢形态差异,解剖镜下解剖观察拍照,对缘蝽总科3科4亚科6属9种昆虫的精巢进行了观察.结果表明:缘蝽总科精巢、输精管皆被有不同颜色的被膜.姬缘蝽科Rhopalidae姬缘蝽亚科Rho-palinae迷缘蝽属Myrmus精巢为小(中)型卵圆形.缘蝽科Coreidae缘蝽亚科Coreinae棘缘蝽属Cletus精巢近似三角形.巨缘蝽亚科Mictinae安缘蝽属Anoplocnemis小型圆球形.蛛缘蝽科Alydidae蛛缘蝽亚科Alydinae长缘蝽属Megalotomus为小型卵圆形.缘蝽总科姬缘蝽科Rhopalidae姬缘蝽亚科Rhopalinae环缘蝽属Stictopleurus、伊缘蝽属Rhopalus为长圆椎(圆柱)状.精巢大小与个体大小成反比.缘蝽总科精巢形状、大小、颜色及输精管粗细在科级、亚科级、属级具有分类特征.【期刊名称】《四川动物》【年(卷),期】2013(032)002【总页数】5页(P219-222,227)【关键词】缘蝽总科;精巢;形态【作者】张晓红;张虎芳【作者单位】太原师范学院生物系,太原030031;山西农业大学农学院,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】Q969.35;Q964自从Pruthi 1925年对半翅目Hemiptera 昆虫雄性外生殖器形态学进行系统研究,揭示了该目昆虫雄性外生殖器在分类学上的重要性以来,国内外学者在依据形态特征对半翅目昆虫进行种类鉴定时,相继将雄性生殖系统特别是雄性外生殖器作为相对可靠和稳定的鉴定特征之一。
缘蝽总科Coreoidea 包括姬缘蝽科Rhopalidae、缘蝽科Coreidae、蛛缘蝽科Alydidae、狭蝽科Stenocephalidae、锚蝽科Hyocephalidae(李新正,1997)5个科。
到目前为止,缘蝽总科全世界已记录2000 多种,我国270 多种(郑乐怡,归鸿,1999)。
农业昆虫基本知识之昆虫的繁殖、发育与习性讲义
2.性成熟与补充营养: ①有些昆虫在羽化后,性器官已经成熟,不需取食即可交尾、产卵
。这类成虫口器一般都退化,寿命很短。 ②大多数昆虫羽化为成虫时,性器官还末完全成熟,需要继续取食
,才能达到性成熟,如金龟子和不完全变态类等昆虫,这种对性细 胞发育不可缺少的成虫期营养,称为“补充营养”。
3.性二型
一个成熟的卵可以发育成2个或2个以上的个体 的生殖方式,称多胚生殖。
少数昆虫在母体尚未达到成虫阶段,还处于幼 虫期就进行生殖,称为幼体生殖。
卵胎生
卵在母体内成熟后,留在母体内进行胚胎发育, 直到孵化后,直接产出幼虫或若虫,称为卵胎生 。如蚜虫、一些蝇类和甲虫。
除两性生殖以外,孤雌生殖、卵胎生、多胚生殖、幼体生殖均属于特 异生殖。孤雌生殖、多胚生殖都是昆虫对于环境的适应。
(二)昆虫的变态及类型
变态
昆虫的一生自卵产下至成虫性成熟为止,在外部 形态和内部构造上,要经过复杂的变化,有若干 次由量变到质变的过程,从而形成几个不同的发 育阶段,这种现象称为变态。
变态类型
全变态 不全变态
昆虫一生经过卵、幼 虫、蛹、成虫四个虫 态。
昆虫一生经过卵、幼虫 (若虫)、成虫三个虫 态。
⑶趋温性
因昆虫是变温动物,本身不能保持和调节体温,必须主动趋向环 境中的适宜温度,这就是趋温性的本质所在。如东亚飞蝗蝗蝻每 天早晨要晒太阳,当体温升到适合时才开始跳跃取食等活动。严 冬酷暑对某些害虫就要寻找适合场所来越冬、越夏,这也是趋温 的一种表现。
3、假死性 有些昆虫受到突然的接触或震动时,全身表现一种反 射性的抑制状态,身体卷曲,或从植株上坠落地面,一动不动, 片刻,才又爬行或飞起。这种特性称为假死性。对具有假死性的 害虫,可以用骤然振落方法,加以捕杀,如金龟子。
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昆虫受精孔形态及其功能研究进展SUN Yuanxing;HAO Yanan;WANG Senshan;LIU Changzhong【摘要】昆虫受精孔是在卵子发生后期,由滤泡细胞分化形成的微小孔道,在多数昆虫的卵壳上形成开口,是精子进入成熟卵的重要通道.受精孔区的形态结构或受精孔数目在不同昆虫中均存在较大差异,已作为重要的形态依据应用于一些种类的分类学研究中,同时研究表明鳞翅目昆虫受精孔数目与其生殖特性具有协同进化关系.近年来有研究发现,许多昆虫的受精孔数目常受交配等因素影响而发生变化,且在少数种类的突变体中也具有显著变化.目前,国内外关于受精孔的研究主要集中于受精孔区的形态观察与描述,而对其形态和数量变化的生物学功能及分子调节机制研究较少.故对昆虫受精孔的研究现状进行全面总结,并就未来的研究方向进行展望,以期为人们深入研究昆虫受精孔的形成机制及在害虫防治中的应用提供理论依据.【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2019(028)006【总页数】8页(P853-860)【关键词】昆虫;受精孔;形态特征;数目变化;生殖特性;突变体;害虫防治【作者】SUN Yuanxing;HAO Yanan;WANG Senshan;LIU Changzhong【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】Q964两性卵生是昆虫最重要的生殖方式之一,大多数昆虫在母亲体外的生命起始于卵[1]。
在雌虫产卵过程中,卵通过生殖腔引起的神经回路激发受精囊中精子的释放[2],而精子只有穿过卵壳进入卵内才能完成雌雄配子的融合[3]。
受精孔是卵壳上一类重要的特化结构,是精子进入卵内的主要通道[4]。
多数昆虫的受精孔较小,肉眼及普通光学显微镜难以观察,但随着电子显微镜技术的发展及应用,人们对昆虫受精孔的认识逐步加深[5]。
近年来,国内外学者在昆虫受精孔区的形态观察及受精孔数目变化等方面进行了一系列研究。
现就国内外有关昆虫受精孔的研究进行总结,并基于目前的研究内容,对未来的研究方向进行展望。
1 昆虫受精孔简介Micropyle(受精孔,又叫卵孔),一词来源于希腊词mikros (small) pulé (gate),意为小的孔道。
受精孔是昆虫卵壳上的一个小开口及延伸穿过绒膜至卵黄膜的管状结构,是精子进入卵内的重要通道[3-4]。
此外,多个受精孔管能将进入卵内的精子进行疏散,使其由多个方向竞争地游向卵核,以利提高受精品质[6]。
在许多昆虫中,受精孔周围还具有一些特殊的结构[7],这些特殊结构通过不同形式协助精子进入受精孔[8]。
因此,受精孔在昆虫卵的受精过程中发挥着十分重要的作用[9]。
在昆虫卵子发生后期,卵巢中的滤泡细胞分泌卵壳蛋白凝聚固化形成卵壳,并形成一些复杂的附属结构,如受精孔[10]。
一般认为受精孔至少由两类亚滤泡细胞形成:受精孔形成细胞(MFCs),产生并分泌特定物质形成外部形态;受精孔孔道形成细胞(MCFCs),形成向内延伸的孔道[3]。
受精孔形成是一个复杂的生物学过程,其过程为:处于卵室后端区域的滤泡细胞在早期进行特异分化,其中约 7~8 个细胞形成边界细胞簇,边界细胞簇包裹极细胞穿过滋养细胞迁移至卵母细胞的后端,而后在一定的调控因子作用下发育形成受精孔孔道(图1)[11-12]。
此外,包围卵的滤泡细胞内表压印卵壳后形成受精孔区的特殊花饰特征[6]。
BC.边界细胞 Border cells;NC.滋养细胞 Nurse cells;FC.滤泡细胞 Follicle cells;PC.极细胞 Polar cells;OO.卵母细胞 Oocyte图1 受精孔形成示意图[11-12]Fig.1 Schematic diagram of micropyle formation受精孔(区)在卵壳表面的分布位置、形态特征及受精孔数目在不同昆虫间及某些种类的不同个体间均存在较大差异。
表1列举了一些代表性昆虫受精孔(区)的形态特征及受精孔数目。
1.1 受精孔(区)的分布位置不同昆虫的受精孔区在卵壳上的分布位置存在较大差别。
在双翅目、鳞翅目、少数脉翅目及鞘翅目的昆虫中,受精孔区位于卵的前端一极(远离产卵部位的一端)[3, 9, 13-14];部分直翅目昆虫,如双斑蟋蟀Gryllus bimaculatus的受精孔位于卵壳的中腹部区域[15];另有一些昆虫,如一种杏仁蜂Eurytoma amygdali[7]和二星瓢虫Adalia bipunctata[16]的受精孔位于卵的后部末端区域(靠近产卵部位的一端);此外,少数种类如瓢虫Platynaspis luteorubra和蚁蛉Euroleon nostras (Fourcroy),卵的两端均存在受精孔[3, 17]。
1.2 受精孔(区)的形态受精孔(受精孔区)的形态在不同昆虫中也存在较大差异。
一些双翅目昆虫的受精孔为卵壳表面形成的突起结构[18],而鳞翅目昆虫的受精孔则位于卵壳表面形成的凹陷区域[19-22];部分昆虫的受精孔呈现出特殊的外部形态,如波结毛瓢虫Scymnus sinuanodulus的卵壳上有4~11个杯状及13~20个半圆形的受精孔结构[23],黄胸散白蚁Reticulitermes speratus受精孔呈漏斗状且在卵的末端形成一条弧线[24],而美国牧草盲蝽Lygus lineloaris的3个受精孔呈三角状位于卵壳表面凸起的卵盖上[25]。
少数昆虫的受精孔直接开口于卵壳表面,无明显外部形态[16, 18]。
此外,一些昆虫的受精孔还具有受精孔盖,如黄粪蝇Scathophaga stercoraria的受精孔盖为透明的果冻状结构[26],家蝇 Musca domestica的卵壳上也具类似的结构[27]。
鳞翅目昆虫受精孔周围还具特殊的花饰结构,花饰小叶辐射状排列朝向受精孔,具有聚拢精子的作用[28],但花饰形状及花饰圈数在不同种类间均存在较大差异。
棉铃虫Helicoverpa armigera卵的受精孔区花饰分为两圈,内圈一般由13~14个菊花瓣状花饰小叶围成,而外圈每个花饰小叶的形状不规则,但其边缘线条皆呈嵴纹状[29];马尾松毛虫Dendrolimus punctatus的受精孔区花饰有6圈,其中最内一圈由6个花饰小叶组成,各圈花饰小叶多呈六边形[30];柞蚕Antheraea pernyi的受精孔区有5~6圈花饰,其中最内层花饰有12~14个略呈倒披针形的花瓣小叶,而向外4~5圈的花饰小叶呈不规则六边形;桃小食心虫Caoposina sasakii[31]卵的受精孔区花饰有特化结构,最内一圈为8~9个椭圆形且边缘突起的花饰小叶,同时还有2~3圈向外呈“Y”字形的突起,其上密布绒毛状小突起[32];家蚕Bombyx mori卵的受精孔区只有一圈莲座型花饰,花饰小叶为8~15个[20]。
1.3 受精孔数目不同昆虫的受精孔数目也存在较大差异[33]。
大多数双翅目昆虫仅有1个受精孔,如一种按蚊Anopheles goeldii[33]及白斑蛾蚋Telmatoscopus albipunctatus等[22,34]。
鞘翅目的许多种类具有多个受精孔,如二星瓢虫Adalia bipunctata的卵表面具两圈共计40~50个受精孔,异色瓢虫Harmonia axyridis卵的顶部环状排列约20个受精孔[9],烟草甲Lasioderma serricorne有9个受精孔[35]。
等翅目昆虫黄胸散白蚁Reticulitermes speratus的受精孔为0~33个不等(平均值为9.48)[24]。
鳞翅目昆虫的受精孔数目在不同种类间变化较大,如家蚕卵壳外部只呈现1个受精孔开口[4,20];烟草粉斑螟Ephestia elutella也只有1个受精孔,但脐橙螟Amyelois transitella有5个受精孔[19];同时研究表明,鳞翅目的部分种类的内部受精孔道形成多个分支到达绒毛膜,如家蚕有3~5受精孔道,钩翅大蚕蛾Antheraea assamensis有8个受精孔道[21]。
此外,一些储粮害虫如干果露尾甲Carpophilus hemipterus[19,36]及半翅目旌介壳虫属Orthezia的一些种类[37],其卵表面无可见的受精孔。
表1 不同昆虫卵孔区的典型形态Table 1 Typical morphology of micropyle region of different insects(续表1 Continued table 1)1.4 受精孔(区)特征在分类中的应用不同昆虫的受精孔区形态具有明显差异,因此该特征可作为昆虫的分类依据[6]。
例如,受精孔表面的花纹是食蚜蝇分类的主要形态特征之一,通过受精孔区的特征可以建立食蚜蝇的分类检索表[38];舟蛾科昆虫卵受精孔区呈螺旋形排列的花饰可将其与其他科的昆虫区分开来[5];蜉蝣目昆虫卵受精孔区特征也是科间及种间分类的重要依据[39]。
由于昆虫受精孔区的特征在普通光学显微镜下不易观察[5],因此这些特征在昆虫或昆虫卵的分类中的应用还较为局限。
2 昆虫受精孔数目的变化及其进化功能2.1 种间差异及与生殖方式进化的关系在长期进化中,昆虫不同种类间受精孔数量的变化可能是形成不同生殖方式的基础,总体来说体现在以下3个方面:对于一些雌虫交配频率较低的种类,如雌虫占主要比例的幻紫斑蛱蝶Hypolimnas bolina[40],或雌虫交配次数较少的昆虫,如一生只交配1次的拟暗果蝇Drosophila pseudoobscura[41],增加受精孔数目能够增加单次接收精子的数量从而降低因精子缺乏造成卵不育的风险[42];而对一些交配频繁的种类来说,减少受精孔数目能够降低病理性多精入卵的风险[42];此外,在一些存在严重杂交的种类中,受精孔数目增加能够增大雌虫在交配后对精子进行选择性受精的概率[42]。
Iossa等[42]通过研究鳞翅目14科51种昆虫受精孔数目与交配次数的关系,发现鳞翅目昆虫受精孔数目的变化与雌虫交配后的受精选择密切相关,证实受精孔数目变化在鳞翅目昆虫中的进化功能。
尽管如此,受精孔在其他昆虫中是否具有类似功能还有待更多研究加以证实。
2.2 种内变化及与生殖调控的关系昆虫的受精孔数目并不是恒定不变的,常常受交配状况及其他因素的影响。
一些社会性昆虫,如麦氏曲颊猛蚁Gnamptogenys menadensis工蚁[43]及黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis蚁后,雌虫不交配所产营养卵往往缺乏受精孔,而交配后的雌虫所产生殖卵则具有受精孔[44]。
一些昆虫能同时产生殖卵与营养卵,研究发现部分种类的生殖卵具有受精孔而营养卵则缺乏类似的结构,如亚社会性土蝽Adomerus triguttulus [45]及无刺蜂Tetragonisca angustula[46]。