鞘翅目雌性生殖系统比较解剖学研究：以华丽等距天牛（Isotomus speciosus）与切尔尼斑芫菁（Mylabris cernyi）为例

　　本文通过光镜（LM）和扫描电镜（SEM）技术，首次系统比较了鞘翅目（Coleoptera）天牛科（Cerambycidae）华丽等距天牛（Isotomus speciosus）与芫菁科（Meloidae）切尔尼斑芫菁（Mylabris cernyi）的雌性生殖系统结构，揭示了卵巢小管（ovariole）数量（28 vs. 50）、卵母细胞发育阶段（previtellogenesis/vitellogenesis/choriogenesis）及交配囊（bursa copulatrix）形态等关键差异，为鞘翅目系统分类与生殖生物学研究提供了重要解剖学依据。

　　

摘要

研究采用光镜（LM）和扫描电镜（SEM）技术，对采自土耳其科尼亚和宾格尔的华丽等距天牛（Isotomus speciosus）与切尔尼斑芫菁（Mylabris cernyi）雌性生殖系统进行解剖学与组织学分析。结果显示两者均具成对卵巢、侧输卵管（lateral oviduct）、总输卵管（common oviduct）、受精囊（spermatheca）、交配囊（bursa copulatrix）和生殖腔（genital chamber），但卵巢小管数量（28 vs. 50）、终丝（terminal filament）厚度（60 μm vs. 30 μm）及卵母细胞表面多边形分化等特征存在显著种间差异。

引言

天牛科（Cerambycidae）与芫菁科（Meloidae）作为鞘翅目中经济危害严重的类群，其生殖系统研究长期匮乏。前者幼虫蛀干危害林木，后者成虫取食作物叶片。尽管两者分属金龟总科（Chrysomeloidea）与拟步甲总科（Tenebrinoidea），其雌性生殖系统结构差异可能反映适应不同生殖策略的进化路径。

材料与方法

实验样本包括20只采自土耳其的成虫雌体。采用10%福尔马林固定后，分别进行石蜡切片（H&E染色）和HMDS干燥处理，通过Olympus BX-51光镜与JEOL JSM 6060 LV电镜观察。

结果

华丽等距天牛：

• 卵巢呈淡黄灰色，28条卵巢小管呈平行排列，终丝等长（60 μm厚）。
• 卵黄区（vitellarium）含4个卵母细胞，卵质（ooplasm）异质性明显：外围嗜碱性，中央含嗜酸性卵黄颗粒（yolk granules）。
• 侧输卵管内膜具密集长棘突，推测辅助卵子运输。

切尔尼斑芫菁：

• 卵巢黄色，50条卵巢小管非平行排列导致终丝长度不等（30 μm厚）。
• 卵黄区仅含3个卵母细胞，但绒毛膜形成期（choriogenesis）卵母细胞体积骤增（2×0.7 mm）。
• 卵母细胞表面无多边形分化，侧输卵管棘突短而稀疏。

讨论

1. 卵巢小管数量：从芫菁科数百条（Lytta nuttalli）到象甲科（Curculionidae）2条（Liophloeus lentus），反映生殖力与生态策略的适应性分化。
2. 卵母细胞发育：渐进式（华丽等距天牛）与跳跃式（切尔尼斑芫菁）生长模式可能关联卵黄合成（vitellogenesis）调控机制差异。
3. 交配囊：切尔尼斑芫菁交配囊（8.5×3 mm）显著大于华丽等距天牛（1.4×0.8 mm），或与交配后精子储存需求相关。

结论

本研究首次揭示两类经济害虫生殖系统的解剖学特化现象，为鞘翅目系统发育重建及害虫防治靶点筛选（如卵黄发生抑制）提供了细胞学基础。后续研究可结合分子生物学手段探究卵巢小管数量调控基因及卵母细胞表面分化机制。