蝉次目昆虫“足-消化道-马氏管”的形态/功能分化及其在蝉次目昆虫系统演化中的意义

对蝉次目3个总科(蝉总科,沫蝉总科,角蝉总科)代表类群(12种成虫)的足、消化道和马氏管的形态结构及其分化进行了比较形态学研究,提出蝉次目昆虫消化道及马氏管整体结构可被划分为两种类型的观点(蝉总科和沫蝉总科消化道及马氏管整体结构为同一种类型,角蝉总科消化道及马氏管整体结构为另一种类型),并分别绘制了两种类型的模式结构图;基于成虫的马氏管比较形态学研究,提出蝉次目昆虫成虫马氏管可被划分为6部分的观点,并分别绘制了角蝉科、叶蝉科、蝉科和沫蝉科成虫的马氏管区域分化模式结构图。研究结果表明,蝉次目昆虫的足、消化道、马氏管的形态、功能分化与其生物学、行为生态学特性等密切相关,其形态学特征既为蝉次目各类群的单系性提供了重要支持证据,也为进一步从行为学、生态学、生物学等方面探讨蝉次目的系统演化历史提供了新的信息;研究结果支持蝉总科和沫蝉总科为姊妹群的观点,即蝉次目3个总科的系统关系为角蝉总科+(蝉总科+沫蝉总科)。     

十二种沫蝉的染色体研究 (同翅目： 沫蝉总科)

观察了同翅目头喙亚目12种沫蝉雄性的染色体数目和减数分裂行为。通过对沫蝉总科现有核型资料的分析,认为沫蝉总科的核型特点是：①染色体较小,数目较多,总科内染色体数目变化范围较大,众数为2n=26（24+XO）;②染色体的易位现象极为普遍,因此可以推测,通过染色体的易位导致染色体数目增加是核型进化的主要机制;③减数分裂前期Ⅰ具有典型的花束期,但没有弥散期。因此从精子发生来看沫蝉总科与叶蝉总科、角蝉总科和蝉总科的关系更为密切,而与蜡蝉总科的关系较远。头喙亚目的亲缘关系可能是：蜡蝉总科+{蝉总科+［沫蝉总科+（叶蝉总科+角蝉总科）］}。     

沫蝉总科Cercopoidea昆虫

沫蝉总科Cercopoidea隶属于昆虫纲Insecta半翅目Hemiptera头喙亚目Auchenorrhyncha，包括沫蝉科Cercopidae、尖胸沫蝉科Aphrophoridae、巢沫蝉科Machaerotidae及长盾沫蝉科Clastopteridae4个科，我国只有前3个科的种类。沫蝉总科目前全世界记录约3000种，广泛分布于世界各地，中国已知的种类300余种。沫蝉的若虫第七、八腹节具有发达的泡沫腺，能分泌胶质，与呼出的气体相混，形成泡沫状液体盖住身体以作保护，因而得名沫蝉。本期封面照片拍摄于安徽宣城。     

合哑蝉和鞘翅圆沫蝉马氏管形态及超微结构比较研究（英文）

【目的】本研究通过形态及超微结构比较研究,进一步了解蝉次目蝉总科和沫蝉总科这两个近缘类群的马氏管形态和功能分化。【方法】利用光学显微镜和透射电子显微镜技术,对合哑蝉Karenia caelatata Distant和鞘翅圆沫蝉Lepyronia coleoptrata(Linnaeus)成虫马氏管的整体形态构造和超微结构进行了比较研究。【结果】结果显示,在整体形态构造方面,合哑蝉和鞘翅圆沫蝉马氏管在滤室外的部分均分化为4个区段:过渡区、基部区、端部区和末端区。合哑蝉马氏管末端区附着于回肠并被结缔组织包裹,最末端两两愈合为一体;鞘翅圆沫蝉的末端区不愈合,最末端膨大成棒状并贴附于直肠。超微结构观察表明,这两种蝉次目昆虫的马氏管管壁细胞均具有基膜内褶和微绒毛。合哑蝉马氏管基部区管壁细胞含有分泌囊泡、分泌颗粒、内质网和矿物质颗粒。鞘翅圆沫蝉马氏管基部区管壁细胞包含大量分泌囊泡,端部区细胞中的卵形囊泡与基膜愈合。马氏管中的微生物形态表明,合哑蝉马氏管的基部区、端部区中的微生物可能为共生细菌,鞘翅圆沫蝉马氏管的过渡区中微生物可能为病原菌。【结论】合哑蝉和鞘翅圆沫蝉马氏管在形态构造和超微结构方面的异同,一方面为蝉总科和沫蝉总科的姊妹群关系提供了重要证据,另一方面也为其马氏管的排泄及分泌功能分化研究提供了重要信息。相关微生物的发现为进一步探讨共生菌与蝉次目昆虫的协同进化,以及利用微生物进行该类害虫的防治提供了信息。     

同翅类昆虫的雄性生殖系统及精子发生(昆虫纲:半翅目)

本文比较了同翅类昆虫雄性生殖系统的结构、减数分裂期间染色体的行为和精子尾部的超微结构。研究表明蜡蝉总科和异翅类的精巢具有被膜,而蝉总科、叶蝉总科、沫蝉总科、角蝉总科、木虱总科、蚜总科、粉虱总科和蚧总科的精巢均不具有被膜。也可以根据精巢小叶的形状将精巢分为三类,蝉总科、叶蝉总科、沫蝉总科、角蝉总科、蚜总科和粉虱总科的精巢小叶为球形,蜡蝉总科、木虱总科和蚧总科的精巢小叶为管状,而异翅类的精巢小叶为片层状。减数分裂可以被分为5类:①蝉型(Cicadoidtype);②蜡蝉型(Fulgoroidtype);③木虱型(Psyloidtype);④蚜型(Aphidoidtype);⑤粉虱型(Aleyrodoidtype)和⑥蚧型(Coccoidtype),至少具有四个类群的减数分裂前期I具有弥散期,它们是:木虱总科、蜡蝉总科、蚧总科和异翅类。除粉虱总科和蚧总科的精子尾部退化以外,其余种类的精子鞭毛均具有典型的9 9 2轴丝结构。     

关于停止使用"同翅目Homoptera" 目名的建议

长期以来,在我国昆虫学界,“同翅目Homoptera”和半翅目Hemiptera一直被作为2个并列的昆虫目被广泛使用。传统的“同翅目”被分为3亚目10总科,即鞘喙亚目Coleorrhyncha(包括膜翅蝽总科Peloridioidea)、胸喙亚目Stemorrhyncha(包括木虱总科Psylloidea、粉虱总科Aleyrodoidea、蚧总科Coccoidea和蚜总科Aphidoidea)和头喙亚目Auchenorrhyncha[包括蜡蝉子亚目Fulgoromorpha(包括蜡蝉总科Fulgoroidea)和蝉子亚目Cicadomorpha(包括蝉总科Cicadoidea、沫蝉总科Cercopoidea、叶蝉总科Cicadelloidea和角蝉总科Membracoidea)]。近年来,形态学及分子学特征数据的支序分析研究表明,木虱总科、粉虱总科、蚧总科、蚜总科、蜡蝉总科、蝉总科、沫蝉总科、角蝉总科都是单系群;鞘喙亚目、胸喙亚目、蝉子亚目及蜡蝉子亚目也都是单系群,其相互之间的系统发育关系为：胸喙亚目 (蝉子亚目 (蜡蝉子亚目 (鞘喙亚目 异翅亚目(蝽类)))),它们共同组成了单系的半翅目Hemiptera。系统发育分析表明,在半翅目中,鞘喙亚目与异翅亚目具有最近的亲缘关系,蜡蝉子亚目与鞘喙亚目 异翅亚目是姊妹群,蝉子亚目是蜡蝉子亚目 (鞘喙亚目 异翅亚目)的姐妹群,胸喙亚目是半翅目中最早和最原始的一个分枝。因此传统的“同翅目”并不是一个自然的单系类群,而是一个人为的并系类群。目前,在国际昆虫学界,“同翅目”作为一个人为的并系类群已得到公认和普遍接受,并已不再作为昆虫纲的一个有效目被使用。然而,“同翅目”作为昆虫纲的一个有效目在国内一直被广泛使用,为此,作者建议我国的昆虫学工作者今后应停止使用“同翅目”这一人为的并系目名而使用单系的半翅目目名,即将长期以来一直置于“同翅目”的木虱、粉虱、蚧虫、蚜虫、蝉、沫蝉、叶蝉、角蝉及蜡蝉类昆虫与蝽类昆虫一起作为半翅目的成员对待。     

卵圆周氏沫蝉——中国尖胸沫蝉科一新属新种(同翅目:沫蝉总科)

本文记述我国尖胸沫蝉科(Aphrophoridac)一新属周氏沫蝉属Choua及其新种卵圆周氏沫蝉Chouaovalis。新属新种标本采自我国云南及东京湾。本属与云南沫蝉属Yunnana China,1925外型比较相似,但据雄性外生殖器可以相区别。     

中国大陆尖胸沫蝉科新记录

-带中脊沫蝉Mesoptyelus fasciatus Kato, 1933及多斑锤形象沫蝉Philagra fusiformis mumerosaLallemand,1912系二学术意义颇大的重要尖胸沫蝉,在我国大陆周围的部分国家及地区(苏联、印度、日本、我国台湾省)皆有分布记录,唯在我国大陆尚系空白。作者近从西北农业大学昆虫博物馆及中国科学院动物研究所标本馆馆藏尖胸沫蝉科标本中鉴定出该二种(亚种)标本。这一发现对于深入进行中脊沫蝉属Mesoptyelus Matsu-mura 1904及象沫蝉属Philagra Stal 1863的区系分市、起源问题以及系统发育方面的研究具有重要意义。现简报于后。     

基于线粒体基因组的华蝉族系统发育地位研究(半翅目: 蝉科)(英文)

【目的】本研究旨在明确无鼓膜发音器的华蝉族(Sinosenini)昆虫在蝉总科(Cicadoidea)的系统发育地位。【方法】依据在陕西宁陕采集的合哑蝉Karenia caelatata成虫标本,对华蝉族的合哑蝉K. caelatata线粒体基因组进行测序、注释和生物信息学分析;并与蝉总科其他类群的线粒体基因组进行了比较,然后利用最大似然法(ML)和贝叶斯法(BI)分别构建了蝉总科分子系统发育树。【结果】合哑蝉线粒体基因组长14 960 bp (GenBank登录号: MN922304),其基因组成、蛋白编码基因的核苷酸组成和密码子使用等,与蝉总科其他类群具相似特征。核苷酸多样性分析表明,atp8, nad6和nad2为易变基因,而cox1比较保守。非同义替换率和同义替换率比表明,蝉总科昆虫线粒体基因组进化处于高水平的纯化选择下。系统发育分析结果支持蝉次目(Cicadomorpha)的单系性,该次目3个总科的关系为：角蝉总科Membraciodea+(蝉总科Cicadoidea+沫蝉总科Cercopodidea)。无鼓膜发音器的哑蝉属与蝉亚科(Cicadinae)的蜩蝉族(Dundubiini)相关类群聚在一起,且与寒蝉属Meimuna关系最近;黑蝉族(Cicadatrini)的草蝉属Mogannia和音蝉属Vagitanus则与姬蝉亚科(Cicadettinae)相关类群聚在一起;日宁蝉属Yezoterpnosia并非一个单系群。【结论】华蝉族应从姬蝉亚科转移至蝉亚科并与蜩蝉族(Dundubiini)合并,而黑蝉族应从蝉亚科转移至姬蝉亚科。研究结果为进一步解析具有不同发声机制的蝉科昆虫系统演化提供了新信息。     

蜡蝉次目(昆虫纲:半翅目)昆虫化石研究进展

近200年来,全世界共报道半翅目蜡蝉次目化石昆虫28科、216属、400余种.本文回顾了蜡蝉次目化石昆虫的研究历史,统计了中国已报道的该类群化石种类名录,总结了蜡蝉次目化石昆虫的地质历史、地理分布和年代、以及属种组成特征,提出了该类群化石昆虫研究中有待解决的问题以及未来的研究前景.