昆虫对产卵位点的选择依赖于感觉器官，远距离探测主要利用触角的嗅觉功能识别寄主植物挥发物，近距离依赖视觉和嗅觉定位寄主，当降落到寄主植物上后，通过感觉器官上的接触性感器探测寄主植物来判断其物理和化学特性（Calatayud et al.，2006；Hansson and Stensmyr, 2011）。产卵器是雌性昆虫的外生殖器，是完成产卵行为的主要器官。在产卵过程中，昆虫通过伸展产卵器并拍打或敲击寄主表面以探测产卵场所的微环境（Rebora et al.，2013；Klinner et al.，2016；赵红盈等，2020）。产卵器上分布有多种感器，包括机械感器、化学感器和温湿度感器，这些感器感知外界环境的信息化合物或环境温、湿度等，并将信息传递至中枢神经系统，辅助昆虫做出决策，在生境探测和产卵行为调控中起关键作用（Chadha and Roome, 1980；刘金香等，2009；赵海燕等，2013；张璐，2015；杨韩英等，2021）。植食性昆虫在落定到寄主植物上后，主要是利用产卵器上的感器检测植物蜡层中的代谢物或已知的浸出到叶片表面的化合物，以及指示产卵地点植物质量，来判断寄主植物的物理和化学特性，从而确定寄主植物的产卵适宜性以及选择最优的产卵部位。

红脉穗螟Tirathaba rufivena Walker属于鳞翅目Lepidoptera螟蛾科Pyralidae，广泛分布于印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、斯里兰卡及我国的海南省。红脉穗螟属于钻蛀类害虫，以幼虫蛀食寄主植物的花穗、果实及心叶，主要为害椰子、槟榔和油棕等棕榈科植物，对槟榔树的为害最为严重（樊瑛等，1991；Zhong et al.，2017）。红脉穗螟雌成虫通常于花期在寄主植物佛焰苞基部的缝隙或伤口处产卵，幼果期或成果期则在果蒂附近果皮的较幼嫩组织表面产卵，偶尔也选择果实或果柄，部分成虫还会把卵产在植株的心叶中，幼虫孵化后直接钻入花苞为害，生活隐蔽，给防治工作带来了极大的困难（Zhou et al.，2022）。本研究采用扫描电镜对红脉穗螟雌虫产卵器及其上感器的形态和分布进行观察，并通过透射电镜对感器超微结构的内部结构进行研究，为进一步研究红脉穗螟对产卵地点的选择机制，掌握红脉穗螟的产卵规律奠定理论基础，同时为该害虫的监测与生物防治提供参考。

1.   材料与方法

1.1   供试虫源

红脉穗螟饲养于海南大学热带农业试验基地，利用人工饲料在温度（28 ± 1）℃，相对湿度（75 ± 10）%，光周期16 L∶8 D条件下饲养。成虫羽化后，饲喂10%蜂蜜水作营养补充。

1.2   扫描电镜样品制备

取5头红脉穗螟雌成虫于指形管中，置于冰上使其昏迷。用眼科剪去掉翅和足，用镊子轻轻挤压腹部末端，使其第8~10节完全露出，节间膜外翻。在体式显微镜下用眼科剪剪下腹尖部分，用生理盐水漂洗除去附着物。将清洗完的标本用2.5%戊二醛固定3 h，再用pH7.2磷酸缓冲液冲洗4次，每次10 min。分别用浓度为50%、60%、70%、80%、90%的乙醇进行梯度脱水，每个浓度10 min，最后用无水乙醇脱水两次，每次10 min。将样本自然晾干，把产卵器的背面和腹面分别用双面胶粘在样品台上，放入离子溅射仪内喷金，使用SU8100场发射扫描电镜（日立，日本）观察并记录产卵器及感器的形态及分布。

1.3   透射电镜样品制备

将产卵器用2.5%戊二醛固定24 h，用0.1 M柠檬酸钠缓冲液冲洗。然后用1%锇酸固定2 h，并用蒸馏水冲洗4次，每次15 min。分别用浓度为30%、50%、70%、90%的乙醇梯度脱水，每个浓度处理15 min，最后用无水乙醇脱水2次，每次20 min。将产卵器样本嵌入环氧树脂中，并置于60℃烘箱中聚合48 h。使用Leica CM1950切片机（Leica Biosystems，德国）将样品切成50~70 nm的薄片，置于镍网上，并用醋酸铀和柠檬酸铅染色。使用HT7700透射电子显微镜（日立，日本）观察样本。

1.4   结果统计和分析方法

各感器的分类和鉴定参照Zacharuk（1985）和Seada（2016）的方法。各类型感器的长度、直径的测量使用Image pro plus软件（Media Cybernetics，美国）进行，测量数据的统计分析使用SPSS PASW Statistics 18进行统计分析。

2.   结果与分析

2.1   产卵器的基本形态

红脉穗螟产卵器为腹末第8~10腹节特化形成的可套叠伸缩的管状结构（图 1-A）。第8腹节呈扁锥形，基部较宽，背面中线凹陷形成一条纵沟（图 1-B）。腹面基部至端部2/3处有一呈三角形的平整表皮，背面两侧隆起的表皮在腹面距端部1/3中线处汇合形成一条纵沟（图 1-C）。除腹面三角形区域外，第8腹节表皮都具纵向褶皱，表面起伏不平。第9、10腹节形成肛乳突，整体扁平，末端尖，背面中央隆起，中央和周缘密布感器（图 1-A、B）。腹面周缘呈脊状隆起，从两边向中间凹陷呈窝状，基部是产卵孔，两侧有对称的近圆形光滑表皮，中央有一深沟，由基部一直延伸至末端（图 1-C）。第9、10腹节平时嵌入第8腹节，呈Z字形折叠缩在腹末，自然状态下稍露出腹末，可伸展（图 1-A）。

图  1  红脉穗螟产卵器光学显微镜与扫描电镜观察

注：A，产卵器的套叠管状结构；B，产卵器背面观；C，产卵器腹面观；8^th AS，第八腹节；AP，肛乳突；Ov，产卵孔。

Fig.  1  Light and scanning electron microscopy observations of the ovipositor of female Tirathaba rufivena

Note: A, Telescopic tubular structure of ovipositor; B, Dorsal view of the ovipositor; C, Ventral view of the ovipositor; 8^th AS, 8^th abdominal segment; AP, Anal papillae; Ov, Ovipore.

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2.2   产卵器的感器类型

红脉穗螟产卵器上分布了大量的刺形感器和微毛，刺形感器根据外部形态及分布可分为刺形感器I、II|、III和IV 4种类型。

2.2.1   刺形感器I（Sensilla chaetica I，Sch I）

刺形感器I形态呈细长毛状，自基部向端部渐细，直且坚固；感器基部紧密着生于臼状窝内，臼状窝明显突出表皮，紧紧包裹感器（图 2-A）；感器表面具不规则横纹，端部多弯曲、尖锐无孔（图 2-A）。刺形感器I主要分布在肛乳突外缘，在肛乳突两侧各有8~10根刺形感器I分布（图 1-B、C）。透射电镜结果表明：刺形感器I感器横截面呈椭圆形结构，具有较厚的表皮，厚度为（1.38 ± 0.07）μm，壁上无孔；内部空腔可见斑点或颗粒状物质，但未见树突结构（图 2-E）。

图  2  红脉穗螟不同产卵器感器的形态特征

注：A，刺形感器I的扫描电镜观察；B，刺形感器II的扫描电镜观察；C，刺形感器III的扫描电镜观察；D，分布于肛乳突背面外缘的刺形感器IV的扫描电镜观察；E，刺形感器I的透射电镜观察；F，刺形感器II的透射电镜观察；G，刺形感器III的透射电镜观察；H，刺形感器IV的透射电镜观察；I，分布于肛乳突腹面内的缘的刺形感器IV的扫描电镜观察；J，分布于第8腹节的微毛的扫描电镜观察；K，分布于肛乳突上微毛的扫描电镜观察；CW，表皮壁；SL，感器淋巴液；P，孔。

Fig.  2  Morphological structure of different sensilla on the ovipositor of female Tirathaba rufivena

Note: A, SEM view of the Sch I; B, SEM view of the Sch II; C, SEM view of the Sch III; D, SEM view of the Sch IV located along the outer edge of the dorsal surface of the anal papilla; E, TEM view of the Sch I; F, TEM view of the Sch II; G, TEM view of the Sch III; H, TEM view of the Sch IV; I, SEM view of the Sch IV located along the inner edge of the ventral surface of the anal papilla; J, SEM view of the Mtr located on the 8^th abdominal segments; K, SEM view of the Mtr located on the anal papilla; CW, Cuticular wall; SL, Sensillum lymph; P, Pore.

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2.2.2   刺形感器II（Sensilla chaetica II，Sch II）

刺形感器II形态与刺形感器I相似，整体呈细长毛状，末端尖锐无孔；基部直且坚固，但基座突起不明显（图 2-B）。刺形感器II是产卵器上最长的感器，其长度与基部直径均显著长于其他刺形感器（表 1）。刺形感器II主要分布在第八腹节背面，两侧各有6根（图 1-B、C）；刺形感器II透射电镜结果与刺形感器I相似，均有较厚表皮，壁上无孔，无树突结构（图 2-F）。

2.2.3   刺形感器III（Sensilla chaetica III，Sch III）

刺形感器III毛发状，较刺形感器I短小，也更柔软，有一定的弯曲度。刺形感器III表面具纵纹，基部着生于臼状窝内，臼状窝略突出表皮，末端无孔（图 2-C）。刺形感器III长度变化较大，从34.70~154.90 μm不等，平均长度（85.83 ± 30.12）μm（表 1）。刺形感器III是产卵器上数量最多的感器，主要着生在产卵器肛乳突外缘及第八节的背面及两侧，腹面分布较少（图 3-A、B、C、D）。透射电镜结果表明：刺形感器III感器横截面近圆形，表皮较厚，无孔，厚度为（1.05 ± 0.13）μm，外壁呈波浪状轮廓，内部可见树突，树突鞘明显（图 2-G）。

2.2.4   刺形感器IV（Sensilla chaetica IV，Sch IV）

刺形感器IV外形粗壮，基部着生在凸起的臼状窝内，几乎垂直于表皮；整体笔直或稍有弯曲，表皮光滑，端部钝圆、具孔（图 2-D、I）。该感器主要分布于肛乳突背面外缘，与长刺形感器交替分布（图 3-A、C）；肛乳突腹面内缘也有刺形感器IV分布，但长度相对于分布于外缘的较短（图 2-I）。刺形感器IV横截面呈圆形，表皮厚，约（0.84 ± 0.03）μm，无孔，内部树突不明显（图 2-H）。

图  3  红脉穗螟产卵器不同感器的分布

注：A，不同产卵器感器在肛乳突背面的分布；B，不同产卵器感器在第8腹节背面的分布；C，不同产卵器感器在肛乳突腹面的分布；D，不同产卵器感器在第8腹节腹面的分布。

Fig.  3  Distribution of different sensilla on the ovipositor of female Tirathaba rufivena

Note: A, Distribution of different sensilla on the dorsal side of the anal papilla; B, Distribution of different sensilla on the dorsal side of the 8^th abdominal segment; C, Distribution of different sensilla on the ventral side of the anal papilla; D, Distribution of different sensilla on the ventral side of the 8^th abdominal segments.

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2.2.5   微毛（Microtrichia，Mtr）

红脉穗螟产卵器各节均有微毛分布，仅肛乳突背面中央两侧各有一光滑区域无微毛附着（图 3-A、B、C、D）。微毛呈短细毛状，从基部向端部渐细，长度从2.65~18.34 μm不等，表面光滑，尖端纤柔，自中部开始呈60°~90°弯曲（图 2-J、K）。微毛不具备臼状窝，分布于肛乳突上的微毛直接从表皮上生长而出（图 2-J），而分布于第八腹节的微毛基部略凹陷于表皮（图 2-K）。

3.   结论与讨论

红脉穗螟雌成虫通常将卵产于寄主植物佛焰苞基部的缝隙或伤口处，产卵器及其感器在评估这些潜在产卵位点时起着决定性作用（Widmayer et al.，2009；Zhang et al.，2012；Klinner et al.，2016；Seada et al.，2016；Li et al.，2020）。本研究通过扫描电镜和透射电镜观察了红脉穗螟产卵器的形态结构及其感器的形态和分布。研究发现，红脉穗螟的产卵器是由腹部第8~10节特化形成的可伸缩管状结构，属于探测缝隙型产卵器。这种产卵器类型在鞘翅目和鳞翅目昆虫中常见，这类昆虫在寻找产卵位点过程中，利用产卵器探测寄主表面的裂缝、旧的羽化孔等位置，评估产卵缝隙的宽窄、深度及柔软度等特性，最终将可延伸的产卵器探入并产卵（Wang et al.，2015；Zhang et al.，2015；张璐，2015；蒋天小等，2016；Liu et al.，2018）。

通过电镜观察在产卵器上发现了4种刺形感器。刺形感器在探测缝隙产卵型的昆虫产卵器上常有分布，有研究发现刺形感器能感受机械刺激，对直接触碰、微弱空气流动、低频声音和中频震动有反应，是典型的机械感器（Anderson and llberg, 1990；蒋天小等，2016；赵红盈等，2020；徐天梅等，2021）。刺形感器I、II和III均着生于臼状窝内，顶部尖锐，壁上无孔，表明它们可能发挥机械感器的作用。刺形感器I和II是产卵器上长度最长的感器，主要分布在产卵器的中部和末端，推测当产卵器在寄主表面探测时，刺形感器I和II首先接触到寄主表面，初步评估产卵地点的适合性。刺形感器III在产卵器肛乳突外缘分布较多，其多变的长度和适中的弯曲度使其在空间中的方向性更加多样化，推测这类感器会形成一个敏感区，在精确定位产卵位置中发挥作用。刺形感器IV具有粗壮的外形和钝圆的尖端，且末端具孔，其形态与地中海粉螟Ephestia kuehniella双模味觉/触觉感受器及海灰翅夜蛾Spodoptera littoralis的刺型感器IV相似（Seada et al.，2016；Li et al.，2020），因此推测刺形感器IV感器不仅具有机械感受的功能，还具有一定的化学感受的功能（Marion-Poll et al.，1992；Maher and Thiery, 2004）红脉穗螟触角上也分布具有化学感受功能的刺形感器，但其外部形态与内部结构均与产卵器上的刺形感器存在显著的不同（Guo et al.，2022）。微毛是一种没有臼状窝的小毛发，在鳞翅目昆虫的产卵器上较为常见（Maher and Thiery, 2004；Liu et al.，2009；Wang et al.，2015；Klinner et al.，2016）。有研究通过透射电镜发现微毛内部无空腔，没有神经元，不具感觉功能，可能仅为简单的角质层装饰（Marion-Poll et al.，1992；Ma et al.，2017），然而，在双翅目昆虫中，微毛被证实具有机械感受的功能（Sukontason et al.，2007；宋傲群等，2015）。本研究发现红脉穗螟产卵器上有大量微毛分布，但在透射电镜结果中未能找到这些微毛的结构。

本研究基于电镜结果对红脉穗螟产卵器上各类感器的形态结构及分布位置进行了鉴定和描述，并参考其他昆虫产卵器感器研究的结果对这些感器的功能进行了推测，需进一步研究验证，未来的研究可以通过电生理技术（如单感器记录）来确定这些感器的具体功能及其在红脉穗螟产卵选择决策中的作用。这些深入研究将有助于更好地理解红脉穗螟的产卵行为机制，为开发植物源引诱剂、产卵忌避剂等有效且安全的防控手段提供科学依据，并为红脉穗螟的监测与生物防治提供参考。