（农药学专业论文）桔小实蝇胚胎发育及生理生化的初步研究.pdf

华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书 学位论文 如需保密，解密时间年月日 是否保密 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料，指导教师对此进行了审定。与我一同工作的同志对本研究 所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意。 研究生签名：时问：年月 日 学位论文使用授权书 本人完全了解“华中农业大学关于保存、使) 1 1 学位论文的规定”，即学生必须 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印刷版 和电子版，并提供目录检索和阅览服务，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保 存，汇编学位论文。本人同意华中农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传 播学位论文的全部或部分内容。 注：保密学位论文在解密后适用于本授权书 学位论文作者签名：导师签名：硼_ 签名日期：年月 日签名日期：2 7 年多月功日 注：请将本表直接装订在学位论文的扉页和目录之间 华中农业大学2 0 0 7 届硕士学位论文 摘要 本论文通过石蜡切片法研究了榷小实蝇胚胎发育的一般过程和特点；同时应用 g c m s 测定出桔小实蝇胚胎发育中含有5 种主要化学物质以及分析了这5 种物质在 桔小实蝇胚胎发育中的变化趋势：另外还通过生化方法测定了o 5 7 2 h 桔小实蝇卵 内乙酰胆碱酯酶( 以下简称a c h e ) 酶活、蛋白质( 以下简称p r ) 的含量变化。 在2 8 0 5 ，相对湿度8 0 ，日光照1 4 h 的光照培养箱里，桔小实蝇胚胎发 育时间为7 0 h 左右。通过切片发现：合核位于卵的近前端，卵的周质分两层，发育 2 h 分裂的予核和周围的原生质及部分卵黄形成近圆球状活质体向周质迁移，引起了 卵黄分布的变化，卵黄在以后的发育中形成卵黄球，内含1 - 2 个消黄细胞，6 h 时便 形成了胚盘；同时在卵后极区形成了一团原始生殖细胞，成团簇状。胚带形成时约 占卵赤道面的1 2 ，随后不断的伸长，使胚带头、尾两端向卵黄内陷入；胚胎发育 1 0 h 原肠沟出现，胚层丌始分化，胚胎外层形成外胚层，胚胎里层在1 8 h 时开始分 化形成中胚层和内胚层；浆膜早于羊膜形成，晚于羊膜破裂，羊膜在发育中后期形 成l 临时性体壁；前肠和后肠分别来自外胚层内陷而成的原口陷和原肛陷，中肠来自 中肠前基和中肠后基两群内胚层细胞群，4 2 h 中肠带在胚胎腹面愈合，形成完整的 管状中肠；呼吸系统是胚胎两侧的外胚层内陷而形成的，在3 0 h 时，胚胎自胸部两 侧外胚层开始成对的产生内陷，即气门内陷，随后的腹部的外胚层也开始内陷，发 育到4 8 h 气门陷逐渐收缩形成气门；2 8 h 时体腔囊出现，中胚层分化为体壁中胚层 和脏壁中胚层；体壁中胚层和脏壁中胚层交界处的细胞发育为成心细胞，随着背合 的完成形成心脏，并与头部伸出的大动脉相连接形成背血管，此时发育到4 8 h ；1 6 h 时开始发生胚动，胚动由后向前发生，沿胚轴作1 8 0 。转动。背合在胚动的后期进 行，在4 8 h 胚动与背合同时完成；在桔小实蝇卵孵化前，胚胎的发育主要是通过未 包入中肠的卵黄供给营养。 通过g c m s 检测出桔小实蝇卵内共含有1 1 种化学物质，其中有5 种为主要化 学物质。r t = 1 6 1 3 2 、r t = 1 6 4 6 1 及r t = 1 8 5 9 5 的这三种物质在发育中整体含量降低， 这三种化学物质可能作为营养物质被消耗；而r t = 1 0 0 9 0 和r t = 2 3 0 8 1 的这两种物 质在发育中表现为增加趋势，并且这两种物质在4 8 h 时突然降低为0 。 通过生化的方法测定了0 5 7 2 h 桔小实蝇卵内a c h e 和c a r e 酶活以及蛋白质含 量变化。随着发育进行p r 含量逐渐降低；a c h e 酶活是先增强，随后降低，随后又 增强，其中在4 8 h 时a c h e 酶活最低，而c a r e 酶活在整个发育过程中都没有表现。 通过长期观察桔小实蝇的产卵习性，统计出了产卵时间的一般规律。桔小实蝇 产卵时间在0 8 0 s 这段时间的频率最高，为4 0 2 ；8 0 1 6 0 s 时次之，为2 6 8 ； 在1 6 0 - - 2 4 0 s 时产卵的频率是1 8 4 。桔小实蝇产卵时间主要集中在0 2 4 0 s 之间， 桔小实蝇胚胎发育及生理生化的初步研究 累计频率高达8 5 4 ；而2 4 0 5 6 0 s 累计频率较低，只有1 4 6 。 关键词：桔小实蝇；胚胎发育；石蜡切片；气质联用；生化研究 2 华中农业大学2 0 0 7 届硕士学位论文 a b s t r a c t b yt h em e t h o do fp a r a f f i ns e c t i o n s ，t h i sp a p e rs t u d i e st h ep r o c e s sa n dc h a r a c t e ro f e m b r y o l o g yd e v e l o p m e n ti nb a c t r o c e r ad o r s a l i s ；a tt h es a m et i m e ，d e t e c t i n gf i v ep r i m a r y c o m p o u n d sa n da n a l y z i n gt h ec h a n g et r e n d so ft h e s ec o m p o u n d st h r o u g ht h eg c m si n t h ep r o c e s so fe m b r y o l o g yd e v e l o p m e n ti nb a c t r o c e r ad o r s a l 括i na d d i t i o n ，d e t e c t i n gt h e a c t i v eo f a c h ea n dt h ec o n t e n to fp r o t e i n n ee m b r y op e r i o do fb a c t r o c e r ad o r s a l i s w a sa b o u t7 0h o u r su n d e rt h ec o n d i t i o n o f2 8 _ + 0 5 ，8 0 r h ，1 4h o u r sl i g h t i n gp e rd a y t h es l i c ei n d i c a t e st h ez y g o t ee x i s t s f o r m e re d g eo fe g g n ep e r i p l a s mo fe 路i n c l u d e st w o l a y e r s c l e a v a g e sd a u g h t e rn u c l e i ， s u r r o u n d i n gp r o t o p l a s ta n dp a r t i a ly o l l 【m o v e st o w a r d st h ee g gs u r f a c ei nt h ef o r mo f g l o b u l a re n e r g i d sa t2 n dh o u r , w h i c hc h a n g e st h es p r e a do fy o l k 1 n h ey o l kw o u l db e c o m e y o l ks p h e r el a t e rw h i c hc o n t a i n e do n eo rt w ov i t e l l o p h a g e s e n e r g i d sa r r i v e se g gs u r f a c e a n db e c o m e sb l a s t o d e r mc e l l sa t6 t hh o u r - b e i n gc o n g l o b a t i o n s h a p e dp r i m o r d i a lg e r m c e l l si nt h ep o s t e r i o rp o l eo fe g g sa f t e rc l e a v a g ea tt h es a m et i m e n eg e r mb a n di ss o l o n ga tt h eb e g i n n i n ga st ob ea b o u t1 2o ft h ee g ge q u a t o rp e r i m e t e r , a n dt h e nb e c o m e s l o n g e ra n dl o n g e rs ot h a tt h eh e a da n dc a u d aa r ei m m e r s e di n t oy o l k 1 n h eg e r mb a n d s t a r t e st ob ed e l a m i n a t e di n t ot w ol a y e r sw i t ht h ea p p e a r a n c eo fg a s t r a lg r o o v ea tl o t h h o u lt h eo u t e rl a y e rw o u l db e c o m ee c t o d e r ma n dt h ei n n e ra t1 8 t hh o u rw o u l df o r m m e s o d e r ma n de n d o d e r m s e r o s af o r m e se a r l i e ra n db r e a k sl a t e rt h a na n m i o n ，t h el a t t e r f o r m i n gt e m p o r a r yb o d yw a l li n t h el a t e rd e v e l o p m e n t 1 n b ef o r e g u ta n dh i n d g u td e r i v e s r e s p e c t i v e l yf r o mt h es m m o d a e u ma n dp r o c t o d a e u m t h em i d g u tc o m e sf r o ma n t e r i o rm e s e n t e m n r u d i m e n t sa n dp o s t e r i o rm e s e n t e r o nr u d i m e n t s ，n em i d g u tb a n dh e a l su pa t4 2 t hh o u ra n d b e c o m e si n t a c tc a n n u l a rm i d g u t ；t h ee c t o d e r m a lc e l l so fe m b r y ot w os i d e sg e ti nt of o r mt h e r e s p i r a t o r ys y s t e m ，a t3 0 t he m b r y op r o d u c ei n v a g i t i o nf r o mt w os i d e so fb o s o me c t o d e r m a l ， n a m e l ys p i r a c u l a ri n v a g i n a t i o n s ，t h e nt h ee c t o d e r mo fa b d o m e na l s ob e g i nt oi n v a g i t e , u n t i l 4 8 h ，t h es p i r a c u l a ri n v a g i n a t i o n sc o n t r a c tg r a d u a l l yi n t os p i r a c l e s ；c o e l o m i cs a ca p p e a r e s a t2 8 t hh o u r , n em e s o d e r md i f f e r e n t i a t e si n t os o m a t i cm e s o d e r ma n ds p l a n c h n i cm e s o d e r ma f t e r c o e l o r n i cs a l sa p p e a r e c a r d i o b l a s t sc o m eo u to fc e l l sb e t w e e ns o m a t i ca n ds p l a n c h n i cm e s o d e r m , t h e n f o r mh e a r ta f t e rd o r s a le n c l o s u r ea n dc o n n e c tw i t ht h el a r g ea r t e r yt of o r mt h ed o r s a lv e s s a l a t4 8 t h h o u r ；b l a s t o k i n e s i sb e g i n st oo c c u ra t1 6 t hh o u r , w h i c ha p p e a r e sb a c kt of o r t ha n dt u r n s 1 8 0 。a l o n gt h eh y p o c o t y l d o r s a le n c l o s u r eg oa l o n gt h eb l a s t o k i n e s i sa n a p h a s ea n d a c c o m p l i s h e sa tt h es a m et i m ea t4 8 t hh o u r ；t h ee m b r y oe a t su py o l ku n e n v e l o p e di n t ot h e m i d g u tb e f o r eh a t c h i n g 3 桔小实蝇胚胎发育及生理生化的初步研究 t h r o u g ht h cg c m s ，d e t e c t i n gt h ee l e v e nc o m p o u n d s ，i nt h ee g go fb a c 印o c e r a d o r s a l i s ，t h e r e i n t o ，f i v ec o m p o u n d sa l ep r i m a r yc o m p o u n d s 1 1 l ec o n t e n to ft h r e e c o m p o u n d s ，i n c l u d i n gr t = 1 6 1 3 2 ，r t = 1 6 4 6 1a n dr t = 1 8 5 9 5w i l lr e d u c e ，a n dt h et w o c o m p o u n d s ，i n c l u d i n gr t = 1 0 0 9 0a n dr t = 2 3 0 8 1w i l li n c r e a s ei nt h et h ep r o c e s so f e m b r y o l o g yd e v e l o p m e n t b u tt h er t = 1 0 ，0 9 0a n dr t = 1 6 1 3 2w i l lr e d u c et oz e r oa tt h e 4 8 h t h r o u g ht h em e t h o d so fb i o c h e m i s t r y , d e t e c t i n gt h ea c t i v eo fa c h ea n dc a r ea n dt h e c o n t e n t o f p r o t e i ni nt h ee g g so f b a c t r o c e r ad o r s a l i si nt h et i m eo f 0 5 7 2 h a l o n g i n gw i t h t h ed e v e l o p m e n t , t h ec o n t e n to f p rw i l lr e d u c e ，b u tt h ea c t i v eo f a c h ew i l li n c r e a s ef i r s n y a n d w i l lr e d u c el a t e r , a n dw i l li n c r e a s ea g a i nl a t e r , t h e r e i n t oi tb e h a v e st ob ez e r oa t 4 8 h ，b u tc a r ed o c s n tb e h a v ed u r i n gt h ec o u r s eo fd e v e l o p m e n t s t a t i s t i ct h em l eo fs p a w n i n gt i m e , t h r o u g ho b s e r v i n gt h es p a w nb e h a v i o r so f b a c t r o c e r ad o r s a l i s t h ef r e q u e n c yo f s p a w n i n gi s4 0 2 a tt h et i m eo fo 一8 0 s i ti s2 6 8 a tt h et i m eo f8 0 1 6 0 s a n di ti s1 8 4 a tt h et i m eo f1 6 0 - 2 4 0 s t h em a i ns p a w n i n gt i m e a tt h e0 - 2 4 0 s ，t h ef r e q u e n c yi s8 5 4 ，w h e r s a si ti s1 4 6 a tt h et i m eo f2 4 0 s 一5 6 0 s k e yw o r d s ：b a c t r o c e r ad o r s a l i s ：e m b r y o l o g yd e v e l o p m e n t ：p a r a f f i ns e c t i o n s ； g a sc h r o m a t o g r a p h ya n dm a s ss p e c t r u m ：b i o c h e m i c a ls t u d y 4 华中农业大学2 0 0 7 届硕士学位论文 1 前言 1 1 桔小实蝇国内外发生概况 桔小实蝇b a c t r o c e r ad o r s a l i s 又称柑桔小实蝇、东方果实蝇、桔寡鬃实蝇、黄苍 蝇、果蛆、柑蛆、针蜂，隶属双翅目d i p t e r a ，实蝇科t e p h r i t i d a e ，寡鬃实蝇亚科d a c i a n e ， 果实蝇属b a c t r o c e r am a c q u a r t ，是一种世界性检疫害虫。 该虫原产于亚洲热带和亚热带地区，在印度早有发现，我国台湾于1 9 1 1 年发现 ( 李文蓉，1 9 8 8 ) ，我国大陆1 9 3 7 年有记载( 谢蕴贞，1 9 3 7 ) ，1 9 4 5 年传入美国夏 威夷群岛( v a nz w a l u v e n b u r g ，1 9 4 7 ) 。目前该虫已扩散到北美洲、大洋州和亚洲许 多国家和地区( 梁广勤等，1 9 9 3 ；刘元明，2 0 0 0 ) ，现已成为中国、东南亚、印度 次大陆和夏威夷群岛一带的危险性果蔬害虫。 目前印度的桔小实蝇在芒果上危害较为严重( v e r g h e s ee ta 1 ，2 0 0 3 ) ，印度北 方的桔小实蝇以蛹越冬，而在南方由于气候条件适宜，可以常年危害( b u t a n i ，1 9 7 9 ) 。 夏威夷群岛内的桔小实蝇主要是通过生物防治的方法来加以控制，引进寄生蜂e a r 妇a n u s ，d 1 0 n g i c a u d a t a ，ev a n d e n b o s c h i ，a n d 只i n c i s i ( s i l v e s t r i ) ( b e s se ta 1 ，1 9 6 1 ： c l a u s e ne ta 1 ，1 9 6 5 ；h a r a m o t oa n db e s s ，1 9 7 0 ； n i s h i d a , 1 9 5 3 ； s t a r ke ta 1 ，1 9 9 1 ； v a r g a se ta 1 ，1 9 9 3 ) 的防治效果相当不错。 桔小实蝇在国内主要分布于广东、广西、湖南、贵州、福建、海南、云南、四 川、台湾等省区( 李志红等，2 0 0 2 ；梁广勤等，1 9 9 3 ；肖枢等，2 0 0 1 ；梁广勤等， 2 0 0 3 ；黄振声等，2 0 0 2 ) 。范京安( 1 9 9 8 ) 依据桔小实蝇生物生态学特性，选择7 项 生态因子，以中国2 9 个有代表性的站点，1 0 年的气象资料( 1 9 8 6 1 9 9 6 ) 应用模糊 综合评判的数学方法，探讨了该虫在中国的适生分布范围。研究表明北纬2 5 。以南 的地区为桔小实蝇的最适宜分布区，四川盆地和贵州的部分地区是桔小实蝇的适宜 分布区，北纬2 5 。以北、长江以南的地区( 包括湖南、江西、浙江以及湖北的一部 分地区) 是次适宜分布区，其余地区是非适宜分布区。1 9 9 2 年桔小实蝇被收入中 华人民共和国进境植物检疫危险性病，虫、杂草名录，1 9 9 5 年农业部发布的全国 植物检疫对象名单中，桔小实蝇被列为二类检疫性害虫( 刘元明，2 0 0 2 ) 。 1 2 桔小实蝇生物学特性 1 2 1 桔小实蝇的寄主及其危害情况 桔小实蝇为杂食性害虫，寄主范围非常广泛，可危害柑橘、番石榴、杨桃、芒 5 桔小实蝇胚胎发育及生理生化的初步研究 果、香蕉、茄子、辣椒、瓜类等4 0 多科2 5 0 多种水果和蔬菜( 商鸿生，1 9 9 7 , 邓志 声，2 0 0 1 ) ，以热带和亚热带的果蔬为主。有研究表明桔小实蝇的成虫在产卵、取 食、为害程度等指标上对以下1 2 种寄主的嗜好程度顺序如下：番石榴、杨桃、芒果、 番荔枝、番橄榄、黄皮果、枇杷、人心果、莲雾、油梨、橙、柑桔( 张清源等，1 9 9 5 ) ，同时桔小实蝇对同一寄主的不同品种的选择偏好也不尽相同( 邱辉宗，1 9 8 7 ) 。 桔小实蝇对瓜果的选择不仅与瓜果本身的成熟度( 含糖分程度及p h 值) 有关，还 与瓜果的成熟期有关( 张禹安等，1 9 9 4 ；李红旭等，2 0 0 0 ；周昌清等，1 9 9 5 ) 。调 查广州市区附近的果园发现，桔小实蝇对番石榴的为害率平均在4 0 以上( 黄素青 等，2 0 0 5 ) ，尤其在桔小实蝇发生盛期，对番石榴果实的为害比例更高，部分成熟 番石榴果实的为害率甚至达到8 0 - 9 0 ，一般每果内有幼虫1 0 头左右，严重的每 个果里有2 0 - 3 0 头幼虫，当寄主缺乏时每果内的幼虫甚至在1 0 0 头以上。桔小实蝇 对杨桃果实的为害率一般在2 0 一3 0 ，而在大面积的杨桃园为害率往往在3 0 以上 ( 赵菊鹏等，2 0 0 1 ) 。该虫主要以幼虫为害，其成虫产卵于果皮内，孵化后幼虫潜 居果瓤取食，常造成水果腐烂或未熟先黄而脱落，严重影响水果的产量和质量，有 的甚至完全失去食用价值。桔小实蝇对果蔬业、花卉业带来严重的经济损失，不仅 使作物本身遭受严重破坏，同时也影响了果蔬对外贸易的发展，危害性巨大，因此 世界上许多国家已将其列为检疫对象( 梁广勤等，2 0 0 2 ) 。 1 2 2 桔小实蝇各期虫态及其特性 1 2 2 1 卵期 卵梭形微弯曲，一端尖细另一端稍钝圆，长约0 7 1 4m m ，宽约0 1 0 3m m ， 初产时白色透明，后颜色逐渐发生变化，快要孵化成幼虫时变为乳黄色。 卵在自然条件下的发育历期及孵化率与环境的温度、湿度、寄主种类等因素有 关。在2 8 0 5 ，相对湿度8 0 ，日光照1 4 h 的光照培养箱里，桔小实蝇的卵期 7 0 h 左右。刘玉章( 1 9 8 1 ) 报道不同湿度环境对桔小实蝇卵孵化率的影响：在饱和 湿度、微湿、干燥时，卵的孵化率分别为8 3 、5 2 、3 。相近的报导表明卵在2 4 3 3 时均能在果肉中孵化，孵化率达9 0 以上，当温度低于1 6 c 或高于3 5 、相 对湿度低于4 0 时，则不利于卵的孵化( 蒋小龙等，2 0 0 1 ；周又生等，1 9 9 6 ；和万 钟等，2 0 0 2 ；沈发荣等，1 9 9 7 ) 。据本实验室观察，人工培养基接的卵放在2 5 c ， r h = 7 0 的养虫箱内，卵的孵化率皆在8 0 以上。 观察人工饲养的桔小实蝇产卵时间( 计时从桔小实蝇的产卵器刺入人工培养基 后躯体停止摆动到产卵器从人工培养基中拔出止) 得知，产卵时间最长的为5 1 0 s ， 最短也要1 6 s 。 6 华中农业大学2 0 0 7 届硕士学位论文 1 2 2 2 幼虫 蛆形，前端尖而小，后端圆大，口沟黑色，前气门成小环状，指状突1 0 - 1 3 个， 后气门板一对，新月形，各有3 个长椭圆形裂孔。幼虫期3 龄，一龄幼虫体长1 5 4 0 m m ，二龄幼虫体长2 8 4 5m m ，三龄幼虫体长7 1 1 1 0m m ( 谢琦等，2 0 0 5 ) ，但 本实验室用人工培养基饲养的三龄老熟幼虫体长甚至达到了1 4 r a m 。刚孵化的一龄 幼虫呈现乳白色，具群集取食习性( 和万忠等，2 0 0 2 ) ，经过2 3d 的生长，身体稍 缩短，变为淡橙黄色，再经过2 3 d 的生长，即到达三龄，幼虫颜色变为橙黄色。幼 虫随龄期增加食量增大，逐渐向果肉或人工培养基深层扩展取食，三龄幼虫取食量 极大。老熟幼虫到快要化蛹时( 化蛹前期) 才从果内或人工培养基内爬出，以弹跳 方式( 本实验室观察弹跳可达1 4 - - 2 0 e r a ) 移动寻找适宜地点化蛹，若有些来不及脱 离或无法脱离受害果或人工培养基的老熟幼虫，也可在果实或人工培养基底部化蛹。 本实验室观察，在半干、疏松的湿沙中，老熟幼虫入土化蛹的深度约为3 5c m 。 1 2 2 3 蛹期 椭圆形，长4 4 0 5 5 0m m ，宽1 8 0 2 2 0m m ，本实验室内测的蛹宽最大可达2 5 0 i i l n l 。初化蛹时淡黄色，后逐步变成红褐色，蛹体上残留有幼虫前气门突起而形成 的暗点，末节后气门稍收缩。蛹的历期一般为8 2 3d ，平均历期1 1d 。在2 0 2 5 时 蛹期较短，羽化率最高，温度降低时，蛹历期延长；低于1 5 或高于3 3 时，蛹均 不能很好的羽化( 蒋小龙等，2 0 0 1 ；张格成等，1 9 9 7 ) 。当然沙土的湿度也会影响 化蛹深度和蛹的存活率。当土壤含水量在6 0 7 0 时幼虫入土快，预蛹期短( 2 0 - 4 0 h ) ；土壤含水量低于4 0 或高于8 0 时，老熟幼虫入土慢，且死亡率高( 和万忠等， 2 0 0 2 ) 。在干沙土中，9 7 2 的幼虫化蛹深度为0 5 5 m m ，在湿沙土，9 5 5 的幼虫 化蛹深度为0 2 7 5 m m ，且在干沙土上的蛹死亡率比湿沙土中的高5 0 ( g a j e n d r a e t a 1 ，1 9 9 7 ) 。实验室观察，在半湿、半干的沙中化蛹，羽化率在7 0 以上，但在干 沙中化蛹则羽化率却不足4 0 ( 肖枢等，2 0 0 1 ) 。本实验室的观察，在人工培养基 上产卵得蛹羽化率接近7 0 ，而在杨桃上接卵后的蛹羽化率在9 0 左右。 1 2 2 4 成虫 雌虫体长7 8m m ，翅展约1 6m m ，体中形，暗褐色。眼裸，复眼间黄色，单眼 3 个，复眼的下方各有1 个圆形大黑斑，排成三角形。胸背面黑褐色，具有2 条黄 色纵纹，上生黑色短毛，小盾片黄色，与上述两条黄色纵带连成“u ”字型。腹部 由5 节组成，赤黄色，有“t ”字形的黑纹。喙短、唇瓣大，淡黄色。翅透明，长约 为宽的2 5 倍。脉纹黑褐色。产卵器长，有3 节组成。雄虫体长61 1 1 1 1 1 ，翅展1 4m m ， 腹部由4 节组成，其他特征与雌虫相近。 成虫的羽化一般从上午8 ：0 0 时即开始进行，在1 0 ：0 0 1 4 ：0 0 时达到高峰。羽化 后的成虫爬行到阴凉处停歇2 3 h 后翅全展开，体色、翅斑逐渐显露完全后，就开始 飞行或取食。 7 桔小实蝇胚胎发育及生理生化的初步研究 取食：野外的桔小实蝇成虫多喜在上午天气较凉爽期问进行取食，中午或下午 天气较热时通常只是在叶丛中、树干枝条上活动、停歇。取食主要以雌成虫产卵管 刺伤寄主果实或自然受伤果实分泌出的蜜露和一些植物分泌的花蜜( 张清源等， 1 9 9 8 ) 。而实验室里的成虫可整天取食，夜间只要有光照，也不会停止取食。 交尾：成虫羽化一段时间后，性器官发育成熟开始交尾。实验室观察，在室温 2 5 ，r h = 7 0 的条件下，成虫羽化2 5 天左右即开始交尾。交尾一般在傍晚1 9 ：0 0 开始至黎明前。成虫交尾后取食摄取营养，可反复交尾多次( 张格成等，1 9 9 7 ；肖 枢等，2 0 0 1 ) 。桔小实蝇雄虫在求偶过程中向雌成虫传递声音和嗅觉信息，其中起 传递嗅觉信息的化合物质为雄虫直肠腺体分泌的p h e n y lp r o p a n o i d s ( n i s h i d ae ta 1 ， 产卵：雌虫多喜欢在果实软组织、伤口处、凹陷处、缝隙处等地方多点产卵。 梁广勤等( 2 0 0 1 ) 曾对桔小实蝇在龙眼果实上产卵成功率进行了测定，证明此虫只 可在受了伤的果实伤口处成功产卵，而不能在健全的龙眼果实上成功产卵。袁盛勇 等( 2 0 0 3 ) 也发现桔小实蝇产卵趋于选择被人为刺孔的果实，而未被刺孔的果实几 乎不被选择产卵。成虫日产1 4 0 粒卵或更多，每雌平均产卵4 0 0 1 8 0 0 粒( 刘玉章 等，1 9 9 0 ) 。梁广勤等( 1 9 8 9 ) 研究了不同成虫饲料对桔小实蝇产卵量及卵的孵化 率差异表明：用人工饲料喂养，在成虫始卵后的一段时间里，能获得大量的卵，用 天然饲料喂养，成虫的产卵量逐渐增加。用人工饲料喂养的成虫所产卵的孵化率随 着时间的推移逐渐下降，而天然饲料喂养的卵的孵化率始终保持正常水平。生命表 研究结果，雌虫早期产的卵对种群增长速率的影响大于后期产的卵，桔小实蝇的产 卵前期较短，5 0 d 左右产下6 0 以上的卵，种群在短时间内能迅速形成增殖高峰， 可以划为r 生态对策者( 周昌清等，1 9 9 5 ) 。梅流柱( 1 9 9 3 ) 等研究了十种不同个 体大小桔小实蝇种群产卵分布型，指出个体大的种群其成虫产卵量分布为凸型曲线， 个体小的种群其产卵量分布为凹型曲线。桔小实蝇成虫具有一定趋光性，室内饲养 的成虫，夜间群集静伏于箱顶或侧面，白天群集于光线较好的一侧，其活动高峰在 8 ：0 0 1 1 ：3 0 和1 6 ：0 0 1 9 ：3 0 ( 蒋小龙等，2 0 0 1 ；和万忠等2 0 0 2 ) 。 成虫的寿命与食料和环境有关，当它在没有食物和水的情况下能存活3 天，如 仅提供水则可存活5 天( 林进添等，2 0 0 4 ) 。若单独用蛋白胨饲养，成虫存活7 天 全部死亡，用蜂蜜饲养，成虫存活1 2 天全部死亡( 和万忠等，2 0 0 2 ) 。另外，当室 内温度高于3 4 和低于1 5 时成虫也会大量死亡( 蒋小龙等，2 0 0 1 ) 。桔小实蝇最 远可飞行4 6 5k m ，因此认为桔小实蝇及其同类昆虫具有较强的飞行能力( 梁帆等， 2 0 0 1 ) 。 1 2 2 5 桔小实蝇生活史 据室内饲养观察，桔小实蝇1 年约发生5 代，无严格的越冬过程，且世代重叠， 同期各虫态并存。在人工饲料饲养的情况下，桔小实蝇卵、幼虫及蛹的发育起点温 8 华中农业大学2 0 0 7 届硕士学位论文 度分别为1 2 1 9 、5 2 4 及1 0 0 8 ：有效积温分别为1 9 9 日度、1 5 6 7 日度及1 5 7 8 日度；整个世代发育起点温度为1 2 1 9 ，完成生活史( 从卵到成虫) 所需的有效 积温为3 3 4 4 开度( 吴佳教等，2 0 0 0 ) 。然而由于不同地区的地理环境、气候、寄 主植物等条件不同，桔小实蝇的生活史也不完全一样。范京安( 1 9 9 8 ) 基于气象因 子进行分析研究，认为在最适宜分布区，桔小实蝇可完成3 - 5 个世代，年，几乎无越 冬现象；在适宜地区，1 年发生2 3 代，以蛹在土中越冬；在次适宜分布区，1 年发 生1 代，但不能越冬；在可能适宜分布区的部分地区，桔小实蝇可完成世代发育， 但不能越冬；在非适宜分布区，不能完成世代发育。 1 3 昆虫胚胎组织学发育特点 1 3 1 卵裂和胚盘形成 成熟的卵核与精核结合后形成合核( z y g o t e ) ，随后合核以有丝分裂方式分裂形 成很多子核的过程称为卵裂。予核连同其周围的原生质称为活质体( e n e r g i d s ) ，活 质体分散于卵中央部分的卵黄内。子核继续进行有丝分裂，活质体开始向卵周缘移 动进入周质与其融合，活质体在向周缘移动的过程中，其形状基本没有发生改变， 但豆天蛾中的卵黄球的分布却发生了变化，形成了两层明显的卵黄区，外层卵黄区 卵黄球较少，颗粒较小，而内层卵黄区卵黄球较多，颗粒也较大( 刘勇等，2 0 0 0 ) 。 这与在其它鳞翅目昆虫如菜粉蝶p i e r i sr a p a e ( l ) ( e a s t h a nl ，1 9 2 7 ) 、夜蛾p r o d e n i a e r i d a n i a ( g r o s sje t a l ，1 9 4 0 ) 、夜蛾m a m e s t r ac o n f i g u r a t a ( r e m p e lj ，1 9 5 1 ) 和枞 色卷蛾c h o r i s t o n e u r a f u m i f e r a n a ( c l e m e n s ) ( s t a i r sg ，1 9 6 0 ) 中所观察到的结果不 同。其中在枞色卷蛾c h o r i s t o n e u r a f u m i f e r a n a ( c l e m e n s ) 胚胎发育过程中不形成活 质体；而另3 种鳞翅目昆虫与豆天蛾中所观察到的结果正好相反。至于形成原因， 刘勇( 2 0 0 0 ) 认为主要是由于活质体的消化作用所引起的。这个过程很可能是由细 胞质网络系统与活质体间的相互作用所控制的。 对于卵裂核向周质移动的原因有很多不同的看法。e a s t h a m ( 1 9 2 7 ) 认为有一股 离心的细胞质流拉着卵裂核向周质迁移，而r e m p e l ( 1 9 5 1 ) 却认为这种迁移是卵裂 核的一种主动迁移，核质比细胞质更有可能成为“牵引力”。 胚盘形成有3 种方式：活质体迁移到周质后，活质体问出现卵裂沟。鳞翅目 昆虫大多属于这种方式( g r o s sj e t a l ，1 9 4 0 ；r e m p e lj ，1 9 5 1 ；k o b a y y a s h iye t a l ， 1 9 8 2 ；1 w a s a k iy ，1 9 3 1 ；m i y ak ，1 9 5 8 ；m i y ak ，1 9 8 0 ) 。活质体深深陷入周质 内，使周质向外凸起，形成山丘状。梨鹿蛾a m a t af o r t u n e i ( t a n a k em ，1 9 8 5 ) 。 活质体使周质凸起形成山丘状，但活质体间出现卵裂沟。部分鳞翅目昆虫属于此种 类型( e a s t h a m ，1 9 2 7 ；h u i e ，1 9 1 8 ：o k a d am ，1 9 6 0 ：v a i d y av ，1 9 6 8 ) 。 9 桔小实蝇胚胎发育及生理生化的初步研究 1 3 2 胚带与胚膜( 浆膜和羊膜) 形成 胚盘出现后即出现分化，位于腹面的胚盘细胞不经分裂由方形变为柱形，并逐 渐增厚、排列密集而成为胚带( g e r mb a n d ) ，而其余的胚盘细胞则分裂变薄，逐渐 加宽薄化为胚外膜( e m b r y o n i ce n v e l o p s ) 。胚带形成之后逐渐向卵的内方陷入，同时 连接胚带薄的胚盘部分生成羊膜褶突起，从前后左右覆盖胚带，羊膜褶向胚带中央 部分相向延伸，最后外膜与外膜，内膜与内膜接合。外膜与残存的胚盘细胞在一起 形成浆膜( s e r o s a ) ，浆膜对胚胎有保护和营养的作用，浆膜往往不止一层，m a c h i d a 和a n d o ( 1 9 8 5 ) 发现石蚋科( m a 曲i l i d a e ) 的浆膜表皮分三层，而d o m 等( 1 9 8 7 ) 报道烟草天蛾m a n d u c as e x t a 的浆膜表皮有两层。浆膜表皮比卵壳还厚还硬，保护作 用更强，至于其他方面的作用尚未见报道。内膜成一层透明的薄膜，紧包在胚带的 外面即羊膜( a m i n i o n ) 。浆膜大多早于羊膜形成，而晚于羊膜破裂。其后，胚带宽 度逐渐缩小并增厚，在羊膜褶外膜接合的同时，连着内膜从胚盘脱离下来，陷入卵 黄中形成独立的组织，以后宽度在变小而厚度再增加，一端发育成胚胎的头叶，另 一端发育为胚胎的腹部称为腹叶( 王进忠等，1 9 9 7 ) 。 1 3 3 胚层分化 胚胎发育到一定阶段后胚带中板开始内陷，位于其两侧的侧板则沿腹中线相向 延伸，最后侧板在腹中线会合，形成胚带的外层，外层细胞排列紧密而整齐，内陷 的中板细胞形成胚带的里层；初形成的里层，细胞排列紊乱，以后细胞沿外层平展， 逐渐形成较整齐的里层( 崔峰，2 0 0 2 ) 。一般认为，里层的分化中部和两侧不同，两 侧分化形成中胚层，中部形成内胚层细胞及一些自由细胞( f r e ec e l l ) 。关于内胚层 起源，利翠英( 2 0 0 0 ) 认为无翅亚纲的一些昆虫如跳虫t e t r o d o n t o p h o r ab e i l a n e n s i 8 的内胚层细胞来源于消黄细胞；一般有翅弧纲昆虫的内胚层起源，过去曾有两种意 见：一种认为来自外胚层；另一种认为来自胚带里层。 1 3 4 胚动与背合 胚胎在卵表面进行的一系列位置的移动即为胚动( b l a s t o k i n e s i s ) 。胚动有两种 方式：一种方式是胚带只作短距离的移动，由胚盘细胞包在胚带腹面形成羊膜，胚 带的两端由向背面弯曲改为向腹面弯曲，胚带后端缩回使整个胚体变短。这种方式 见于大多数的全变态类昆虫，如麦叶蜂的胚胎即属于这种方式( 孙少轩，1 9 5 9 ) 。另 一种方式是胚带的后端先沉入卵黄，胚带沿卵的长轴转动1 8 0 。，前后端位置完全 颠倒，以后由于浆膜的收缩作用，胚膜破裂，胚体又回复到正常位置。这种方式大 多见于不完全变态类的昆虫，白蜡虫e r i c e r u s p e l a ( c h a v a n n e s ) 属于此类( 赵欣平等， 1 0 华中农业大学2 0 0 7 届硕士学位论文 1 9 9 0 ) ，但在完全变态类的昆虫中亦有部分是属于这种情况，本文研究的的桔小实蝇 胚动方式就属于第二种方式。 胚体呈螺旋状翻转的同时也进行着背合。在不同的昆虫中背合的方式稍有所不 同。王进忠等( 1 9 9 7 ) 认为粘虫m y t h i m n as e p a r a t a ( w a l k e r ) 的背合首先出现在胚 体尾部，然后向前至胸部。而崔峰( 2 0 0 2 ) 认为甜菜夜蛾s p o d o p t e r ae x i g u a ( h u b n e r ) 背合是由头尾两端逐渐向中部进行的，首先腹部末端先开始背合，将位于腹末的后 肠及马氏管包在体壁中，随后头部也完全背合；以后背合迅速向中部推进，体壁外 胚层从两侧逐步向背面包起。 1 3 5 体壁形成 体壁形成一般有2 种方式，第一种是羊膜破裂后沿卵壳向背面包起，先于胚胎 的外胚层发育形成临时性体壁( p r o v i s i o n a lb o d yw a l l ) ，外胚层背合形成真正体壁后， 临时性体壁逐渐退化而消失，如大草蛉c h r y s o p as e p t e m p u n c t a t aw e s m a e l ( 许永玉等， 1 9 9 8 ) 和甜菜夜蛾s p o d o p t e r ae x i g u a ( h u b n e r ) ( 崔峰，2 0 0 2 ) 即属于这种方式。第 二种方式是由外胚层中央部分( 即胚体腹面中央) 分化出的体壁细胞分裂增殖伸展 会合于背中线，背合先由尾部开始，逐渐向前伸展，最后在胸部背面前端完成整个 背合，体壁发育完成，鳞翅目夜蛾科粘虫m y t h i m n as e p a r a t a ( w a l k e r ) ( 王进忠等， 1 9 9 7 ) 和水生半翅目昆虫负子蝽s p h a e r o d e m ar u s t