刺桐姬小蜂虫瘿发育及其结构

[目的]在研究刺桐姬小蜂虫瘿的形态学和解剖学特性的基础上,对刺桐成瘿过程中初始形成期、成长分化早期与晚期、成熟期和开裂期5个阶段虫瘿的发育及其结构变化进行相关研究,揭示刺桐姬小蜂诱导虫瘿的产生和发育过程.[方法]分别采集剌桐叶片上5个发育阶段的虫瘿及健康叶片、叶柄(各20个),用于形态学和组织学研究.测量虫瘿的直径、高(上下顶点之间的长度)和质量大小及虫体大小,并用Moticam 2506体式解剖镜和Motic Images advanced 3.2显微系统下拍照观察测量不同阶段虫瘿结构特征.同时利用常规的石蜡切片技术,分析不同发育阶段虫瘿和正常组织(叶片、叶柄)的结构特征.[结果]刺桐姬小蜂雌成虫选择将卵产于新生的幼叶上,幼叶叶片厚度、上表皮层及海绵组织部分均比健壮叶的要厚,且差异都达到极显著水平(P＜0.01);幼叶的上表皮层和栅栏组织中的细胞排列密度也显著小于健壮叶(P＜0.01).随幼虫的发育,刺桐姬小蜂虫瘿的大小和质量先迅速增加,后增加速度减缓,最后随成虫羽化离开而减小;刺桐姬小蜂的寄生使得原有的植物组织发生改变,形成了由内到外可分为:瘿室、薄壁层、保护层、表皮层的虫瘿组织.虫瘿组织的每层结构都先迅速加厚,之后缓慢降低;其中薄壁层作为营养物质的供给,在第Ⅲ阶段显著加厚(P＜0.05);保护层和表皮层是虫瘿的外层结构,第Ⅱ阶段各层厚度均达到差异极显著水平(P＜0.01),对生活在虫瘿内的虫体起保护作用.[结论]刺桐姬小蜂的产卵入侵使得原有的植物组织发生改变,且虫瘿的形成往往与寄主植物组织的成熟度有关;幼嫩的组织更易被诱导形成虫瘿;通过对5个发育阶段虫瘿结构的观察研究,可验证虫瘿内部结构的差异主要由营养物质的供给决定,而外部结构的差异由防御性决定;能更好地解释虫瘿存在的价值,为进一步研究刺桐姬小蜂虫瘿形成机制提供理论依据.     

刺桐姬小蜂成瘿过程中虫瘿内几种酶的活性变化

为探究刺桐叶片在刺桐姬小蜂Quadrastichus erythrinae Kim成瘿过程中几种酶的变化情况,测定了虫瘿初始形成期、成长分化期、成熟期和开裂期4个发育阶段超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性变化。结果表明:虫瘿的形成显著提高了寄主叶片的SOD、CAT、POD、PPO活性;其中SOD、CAT、PPO活性主要体现在虫瘿组织上,开裂期酶活性均达到最大,分别为对照的5.36、5.28、19.73倍;PPO活性随虫瘿发育不断增加,而SOD、CAT活性分别在成熟期、成长分化期都有所下降;POD活性则主要表现在非虫瘿组织上,且每个时期显著高于对照,到开裂期为对照组的2.16倍。结果表明了刺桐对刺桐姬小蜂的为害产生了一定的防御反应。