四种蝉科昆虫的精子形态(半翅目:蝉科)

【目的】为了明晰蝉科昆虫的精子形态及其在分类和系统发育分析方面的意义,本研究对蝉亚科的蒙古寒蝉Meimuna mongolica、黑蚱蝉Cryptotympana atrata、蛉蛄Pycna repanda及姬蝉亚科的蟋蝉Tettigetta sp.的精子进行了比较研究。【方法】分别通过光学显微镜和透射电子显微镜,观察这4种蝉科昆虫的精子形态特征。【结果】蒙古寒蝉、黑蚱蝉、蛉蛄和蟋蝉这4种蝉科昆虫精子形态基本相似,但精子长度在种内和种间都有明显不同,均表现出多态性。根据精子长度,蛉蛄精子可被分为长精子、中长精子和短精子3种类型;蒙古寒蝉、黑蚱蝉和蟋蝉的精子被分为长精子和短精子2种类型。4种蝉的精子结构也基本相似,头部包含顶体和细胞核,颈区由中心粒和中心粒侧体组成,尾部一般由一根轴丝和一对线粒体衍生物组成,轴丝微管为9+9+2模式。但蝉亚科3个物种的部分精子具有多个线粒体衍生物;首次在蛉蛄精子尾部发现一个电子致密的三角形区域,该结构在蝉科其他昆虫精子中未曾发现。蝉科不同类群的精子中心粒侧体存在显著差异,姬蝉亚科的蟋蝉精子中心粒侧体为片层状结构,蝉亚科昆虫则为鞘状结构。【结论】与蝉次目的角蝉总科和沫蝉总科昆虫精子相比,仅蝉科昆虫的精子表现出多态性,是该科的特有衍征。精子尾部可具多个线粒体衍生物的现象在蝉亚科物种中是否普遍存在有待进一步研究。蝉科不同类群在精子形态方面的差异,为蝉科昆虫分类及蝉次目系统发育分析提供了重要信息。