柑橘大实蝇雄性外生殖器超显微结构及其性选择权

作     者：孙康林 刘文茹 桂连友 刘梅柯 周仁迪 汤建涛 姜振宇 张国辉 张智亮 吴佳莉 刘科宏 

作者机构：湖北省农林病虫害预警与调控工程技术研究中心长江大学农学院 

出 版 物：《环境昆虫学报》 (Journal of Environmental Entomology)

年 卷 期：2024年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

基　　金：国家自然科学基金(31772206 31972274) 

主　　题：柑橘大实蝇 性选择权 雄性外生殖器 阳茎 生殖突 

摘      要：柑橘大实蝇Bactrocera minax（Enderlein），是柑橘的重要害虫。本研究基于光学、扫描电镜、X射线CT，对其雄虫外生殖器的形态结构、阳茎长度和雌虫泄殖腔到受精囊的长度、以及雌雄虫交配过程中的夹持状态和雄虫阳茎冠到达雌虫阴道位置的观察和测量。结果表明，柑橘大实蝇雄性外生殖器是由阳茎（阳茎管和阳茎冠）、生殖突（阳茎内突和生殖环）和抱握器（背刺突和抱器）这3个部分组成。阳茎管是长而弯曲的双套管结构（向腹面卷曲），外管即阳茎管，内含1条输精管（内管），阳茎管腹面褶皱，骨化程度低，背面平坦（中间有沟），骨化程度较高，既可以弯曲折叠又可以变直。休息时，阳茎蜷曲，大部分隐藏在第5腹节内。阳茎冠由生殖杆、阳茎冠体（基囊、喇叭口、裂口和骨化体）组成，精子出口位于阳茎冠顶部喇叭口内和基囊前端的阳茎冠体上的裂口内。成虫交配时，雄虫抱握器夹持住雌虫产卵针背片端部，阳茎能够到达的最远处为雌虫布氏交配囊。雌虫从泄殖腔口至受精囊长度（21.64 ± 0.59 mm）远大于雄虫阳茎的长度（9.21 ± 0.25 mm），这表明雄虫的阳茎不能到达雌虫的受精囊，雌性可以通过控制精子是否进入受精囊来控制受精。因此，雌成虫拥有最终的授精控制权。这些结构或组织经过进化，从而适应其阳茎的运动、交配等行为活动。为理解昆虫繁殖生理、进化和多样性，昆虫交配、阳茎运动等行为机制提供理论基础。