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华山松大小蠹成虫消化道与生殖系统结构研究

作　者: 卜书海
导　师: 李青旺
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: 华山松大小蠹消化道精子发生卵子发生
分类号: S763
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

华山松大小蠹(Dendroctonus armandi Tsai et Li)是秦岭巴山林区华山松的毁灭性森林害虫,严重威胁着秦岭巴山森林生态系统的稳定性。华山松大小蠹的发生规律、华山松大小蠹对寄主树木的选择性、飞行与扩散机制、华山松大小蠹和蓝变真菌的关系等已有大量研究,但华山松大小蠹消化系统结构、生殖与种群繁衍等未被充分地研究,直接制约了对华山松大小蠹种群数量波动和成灾机理的研究,以及对华山松大小蠹种群数量调控技术的研究和探索。为此,本文应用生理生化和电镜等技术,通过对华山松大小蠹成虫消化系统的形态与功能、生殖与种群繁衍的关系研究,旨在揭示华山松大小蠹种群数量波动的机制。1.对华山松大小蠹成虫前肠、中肠和后肠组织与细胞结构的研究,结果表明华山松大小蠹成虫消化道由前肠、中肠、和后肠组成,前肠分为口腔、咽、食道、嗉囊和前胃,食道和嗉囊存在着棘突,前胃具有精细的几丁质骨板结构;中肠由中肠前段、中肠后段和160个胃盲囊组成,胃盲囊位于中肠的后段,呈6纵列排列;后肠分为后肠前段和后肠后段,具有6个马氏管,后肠具有隐肾管系统,存在纵肌,但不存在细小的角质棘突。2.华山松大小蠹成虫中肠后段具有长的微绒毛、丰富的糙面内质网和多皱褶的基底内褶;同时,中肠中的围食膜是由2层不连续的套筒管状结构构成,每隔1 um呈纽扣状凸起于表面,属于Ⅱ型围食膜;后肠上皮表面具有角质层,上皮缺乏微绒毛。羽化成熟的华山松大小蠹雌性成虫中肠上皮细胞质具有发达的糙面内质网和大量高电子密度颗粒,这可能与小蠹虫中肠激素合成有关。3.对危害华山松韧皮部组织的16种小蠹虫前胃板结构研究,结果表明16种小蠹虫前胃均有8个骨板组成,每个骨板又被分为具齿的板状部和可移动的咀嚼刷和长刚毛的片状部两部分。这些韧皮小蠹虫胃板的骨化程度、板状部结构、咀嚼刷和刚毛的类型存在明显的差异,可分为A型、B型和C型3种类型,韧皮小蠹虫前胃板结构的差异不仅可以作为种的分类特征,而且前胃板结构的分化与营养的摄取有密切的关系。4.对华山松大小蠹雄性成虫生殖系统和精子发育的超微结构研究,结果表明华山松大小蠹雄性生殖系统由睾丸、输精管、储精囊、射精管、环状附腺、线形附腺(分长支和短支类型)组成。精细胞的分化发生在育精囊内,每个育精囊内精细胞可达到512个。华山松大小蠹精子和精子发生具有鞘翅目昆虫的基本特征,精子头部由3层结构的顶体和细胞核组成;尾部由线粒体衍生物、副体和9+9+2轴丝结构等细胞器组成。但华山松大小蠹精子在精细胞发育的早期,细胞核的拉伸和染色质的浓缩形成凸字形;精子超微结构中具有独特的“h”型顶体泡,以及位于精子尾部中段的海绵体结构和位于精子主段的涨泡状结构。此外,华山松大小蠹雄性具有环形和线形2种类型的附腺;每个睾丸含有20个精巢小管明显区别于鞘翅目其它昆虫。5.华山松大小蠹雌性成虫生殖系统和卵子发育的超微结构研究,结果表明华山松大小蠹雌性生殖系统由4个端滋式卵巢管(1对卵巢)、1对侧输卵管,1个中输卵管,和1个受精囊组成,缺少附腺。卵巢管原卵区为合胞体区,前卵泡细胞和停滞卵母细胞分布在基部区域;卵黄区由7~10个线性排列、处于前卵黄生成期和卵黄生成期发育阶段的卵泡组成。随着卵泡的发育,卵泡细胞间间隙增大,卵泡细胞质中出现更丰富的糙面内质网和线粒体,这些说明卵黄生成期的卵泡细胞促进了卵母细胞外源蛋白的吸收,同时也表明卵泡细胞参与卵黄膜的合成;卵母细胞质中积累了更多的脂滴,卵黄颗粒和线粒体、内质网、高尔基体等细胞器,说明卵母细胞自身参与到卵黄成分的合成过程。同心轮状糙面内质网的存在,是卵黄生成晚期卵母细胞的典型特征。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-14
第一章华山松大小蠹研究进展  14-38
  1.1 华山松大小蠹的形态特性  14-15
    1.1.1 华山松大小蠹外部形态特征  14-15
    1.1.2 华山松大小蠹胃板特征  15
  1.2 华山松大小蠹的生物学特性  15-18
    1.2.1 华山松大小蠹的分布  15-16
    1.2.2 华山松大小蠹坑道系统  16
    1.2.3 华山松大小蠹生活史  16
    1.2.4 华山松大小蠹飞行与扩散  16-18
  1.3 华山松大小蠹对寄主树木的选择性  18-20
    1.3.1 寄主选择与华山松大小蠹成虫触角感受器  18
    1.3.2 华山松大小蠹寄主选择与华山松挥发性物质代谢的关系  18-20
  1.4 寄主树木对小蠹虫的抗性  20-22
    1.4.1 寄主树木对小蠹虫的抗性  20-21
    1.4.2 华山松大小蠹克服寄主树木的抗性机制  21
    1.4.3 华山松大小蠹与蓝变真菌的内在关系  21-22
  1.5 大小蠹属昆虫消化道组织结构研究进展  22-24
  1.6 华山松大小蠹与其它昆虫生殖系统  24-38
    1.6.1 卵巢的结构和种类  24-26
    1.6.2 鞘翅目雌性昆虫繁殖系统结构  26-27
    1.6.3 华山松大小蠹雌性生殖系统  27
    1.6.4 昆虫卵巢的发育与细胞凋亡  27-29
    1.6.5 雄性昆虫生殖器官结构  29-30
    1.6.6 精子发生与精子结构  30-35
    1.6.7 华山松大小蠹生殖系统结构  35-36
    1.6.8 补充营养对昆虫生殖影响  36-38
第二章华山松大小蠹消化道组织结构研究  38-49
  2.1 试验材料  38-41
    2.1.1 试验地概况  38-39
    2.1.2 试验材料  39-40
    2.1.3 试验方法  40-41
  2.2 结果与分析  41-46
    2.2.1 华山松大小蠹消化系统解剖学结构观察  41-43
    2.2.2 华山松大小蠹成虫消化道组织学特征  43-46
  2.3 讨论  46-48
  2.4 小结  48-49
第三章华山松大小蠹中后肠超微结构研究  49-60
  3.1 试验材料  49-51
    3.1.1 样品的采集  49
    3.1.2 重要的药品及仪器  49
    3.1.3 试验方法  49-51
  3.2 结果与分析  51-55
    3.2.1 华山松大小蠹未成熟成虫消化道中肠超微结构  51-53
    3.2.2 华山松大小蠹成熟成虫中肠超微结构  53-54
    3.2.3 华山松大小蠹成熟成虫后肠超微结构  54-55
  3.3 讨论  55-58
  3.4 小结  58-60
第四章华山松韧皮小蠹虫前胃板结构比较研究  60-74
  4.1 材料与方法  60-62
    4.1.1 试验材料  60-61
    4.1.2 前胃处理方法  61-62
    4.1.3 统计分析  62
  4.2 结果与分析  62-68
    4.2.1 华山松韧皮小蠹虫前胃板的共性特征  62-63
    4.2.2 华山松韧皮小蠹虫前胃板的分化特征  63-66
    4.2.3 华山松韧皮小蠹的前胃板类型  66-68
  4.3 讨论  68-73
    4.3.1 前胃的功能  68-70
    4.3.2 食性与前胃结构的关系  70-72
    4.3.3 华山松小蠹3 种前胃板结构类型与其个体空间分布  72
    4.3.4 前胃板与分类  72-73
  4.4 小结  73-74
第五章华山松大小蠹雄性成虫生殖系统与精子发生  74-91
  5.1 材料与方法  74-75
    5.1.1 试验材料  74
    5.1.2 生殖器官处理方法  74-75
  5.2 结果与分析  75-83
    5.2.1 华山松大小蠹内生殖器官结构  75
    5.2.2 华山松大小蠹精巢发育特征  75
    5.2.3 贮精囊结构特征  75-76
    5.2.4 附腺结构特征  76-77
    5.2.5 精细胞形态与精细胞核的变化  77-78
    5.2.6 精细胞细胞器的变化  78-81
    5.2.7 华山松大小蠹精子结构特征  81-83
  5.3 讨论  83-89
    5.3.1 华山松大小蠹成虫生殖器官  83-84
    5.3.2 华山松大小蠹成虫贮精囊与附腺  84-86
    5.3.3 华山松大小蠹成虫精子发生  86-89
  5.4 小结  89-91
    5.4.1 华山松大小蠹成虫内生殖器官结构  90
    5.4.2 华山松大小蠹成虫精子结构  90
    5.4.3 华山松大小蠹成虫精子发生  90-91
第六章华山松大小蠹雌性成虫卵巢结构  91-107
  6.1 材料与方法  91
    6.1.1 试验材料  91
    6.1.2 生殖器官处理方法  91
  6.2 结果与分析  91-103
    6.2.1 华山松大小蠹成虫内生殖器官基本结构  91-92
    6.2.2 华山松大小蠹成虫生殖腺发育特征  92-93
    6.2.3 卵巢管原卵区细胞种类和形态变化  93-98
    6.2.4 卵黄生长区卵泡的形态结构和细胞器特征  98-103
  6.3 讨论  103-106
    6.3.1 华山松大小蠹雌性成虫生殖器官  103-104
    6.3.2 滋养细胞  104
    6.3.3 卵母细胞  104-105
    6.3.4 卵泡细胞  105
    6.3.5 内膜细胞和间质细胞  105-106
  6.4 小结  106-107
    6.4.1 华山松大小蠹成虫内生殖器官结构  106
    6.4.2 华山松大小蠹成虫卵巢发育特征  106
    6.4.3 华山松大小蠹成虫卵巢管滋养细胞和体细胞特征  106-107
结论及创新点  107-109
  结论  107-108
  创新点  108-109
参考文献  109-125
致谢  125-126
作者简介  126

华山松大小蠹成虫消化道与生殖系统结构研究

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