蜜蜂封蓋發(fā)育過程中翅脈變異的初步觀察

蜜蜂封蓋發(fā)育過程中翅脈變異的初步觀察

蜜蜂是社會化的昆蟲，可以穩(wěn)定蜂窩的中心溫度約為35c。蜂子在相對恒定的巢溫條件下發(fā)育,致使蜜蜂在長期的進化過程中,蜂子的發(fā)育對溫度敏感。溫度過高或過低均能影響蜜蜂的發(fā)育。蜂子發(fā)育溫度的改變能夠影響蜜蜂發(fā)育歷期、存活率、初生重、卵巢管數(shù)量、雄蜂粘液腺超微結(jié)構(gòu)以及成蟲的行為等。但未見蜂子發(fā)育溫度改變導(dǎo)致蜜蜂翅脈增加的文獻。我們在研究溫度對蜜蜂發(fā)育的影響時,意外發(fā)現(xiàn)蜜蜂的翅脈發(fā)生明顯變異。膜翅目昆蟲的翅脈形態(tài)是研究分類和系統(tǒng)發(fā)育的重要依據(jù)。如是環(huán)境能夠改變翅脈形態(tài),對以翅脈形態(tài)特征為主要依據(jù)的昆蟲分類方法將面臨挑戰(zhàn)。溫度影響翅脈變異的深入研究,可能揭示蜜蜂進化規(guī)律。1材料和方法1.1中蜂apisipevi權(quán)中華蜜蜂(ApisceranaceranaFabricius,1793;簡稱中蜂),意大利蜜蜂(ApismelliferaligusticaSpinola,1806;簡稱意蜂),樣本均來自福建福州市。1.2儀器和設(shè)備HWS-250型恒溫恒濕箱,上海精宏實驗設(shè)備有限公司生產(chǎn);WQG-11型精密水銀干濕球溫度表,上海醫(yī)用儀表廠生產(chǎn),最小刻度為0.2℃;95-A型半導(dǎo)體點溫計,上海精華儀表廠生產(chǎn);WQG-11型精密水銀干濕球溫度表,上海醫(yī)用儀表廠生產(chǎn);DWS508C電子溫濕度表,由北京市亞光儀器有限責(zé)任公司生產(chǎn);GL-99TI型體視顯微鏡,桂林光學(xué)儀器公司生產(chǎn)。IK-CP230Ⅱ型CCD圖像采集器和MV-2000型USB彩色圖像采集盒,均為北京磐英電子科技有限公司出品。1.3實驗方法1.3.1半導(dǎo)體點溫計和電子溫濕度表的測定精密水銀干濕球溫度表作為標準溫度計和濕度計,對照和校正其它測溫和測濕儀器。在實驗開始前,在10~40℃的恒溫水浴中每隔1℃重復(fù)測定3次,對半導(dǎo)體點溫計和電子溫濕度表的準確性和精確性進行檢驗。在實驗中每隔24h檢查調(diào)整一次,以保證恒溫恒濕箱溫度、濕度的準確監(jiān)測。半導(dǎo)體點溫計和電子溫濕度表的溫度和濕度實際誤差均分別小于±0.5℃和±10%。用半導(dǎo)體點溫計和電子溫濕度表監(jiān)控恒溫恒濕箱內(nèi)樣本位置的溫濕度。1.3.2產(chǎn)卵控制器觀察用蜂王產(chǎn)卵控制器促使蜂王在空脾上集中產(chǎn)卵,當蜜蜂卵多于100粒時,將蜂王移出產(chǎn)卵控制器。在樣本封蓋前每2h觀察一次,當樣本封蓋子時后,將2h內(nèi)封蓋樣本放入的恒溫恒濕箱中。封蓋子樣本放入24℃低溫處理24~144h后,再放入35℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中。1.3.3圖像觀察和拍攝蜜蜂翅脈從樣本蜜蜂取下,置于載玻片上,放在體視顯微鏡下。CCD圖像采集器,USB彩色圖像采集盒,微型電子計算機等電子設(shè)備,在顯視屏上觀察。并拍攝翅脈變異部位。翅脈翅室描述(圖1),參考。2結(jié)果在實驗溫度條件下,蜜蜂翅脈增加的變異達8種類型。2.1意蜂雄蜂封蓋發(fā)育情況蜜蜂翅脈變異部位于第二亞前緣室內(nèi),正常蜜蜂前翅第二亞緣室第一中橫脈與肘脈間無任何翅脈連接(圖2)。意蜂雄蜂封蓋發(fā)育期在24℃處理72~96h,變異的翅脈由第一中橫脈向后突出(圖3A)。意蜂工蜂封蓋發(fā)育期在24℃處理120~144h,變異的翅脈由第一中橫脈向后伸出至第一盤室前端的肘脈(圖3B),也有的伸出至第二盤室前端的肘脈(圖3C)。2.2工蜂封蓋發(fā)育蜜蜂翅脈變異部位于第二亞前緣室內(nèi),正常蜜蜂前翅第二亞緣室徑脈與肘脈無任何翅脈連接(圖2)。意大利蜜蜂工蜂封蓋發(fā)育期在24℃處理144h,變異的翅脈由第二亞緣室后端的肘脈向前伸出(圖4A),有的伸出直達前方的徑脈(圖4B)。中蜂工蜂封蓋發(fā)育期在24℃處理72h,變異的翅脈由第二亞緣室前方的徑脈向后突出,后方的肘脈向前突出,同時出現(xiàn)第二亞緣室后部的肘脈部分缺失(圖4C)。2.3中蜂工蜂在24h的發(fā)育情況蜜蜂翅脈變異部位于第二亞前緣室內(nèi),正常蜜蜂前翅第二亞緣室第二中橫脈與肘脈無任何翅脈突出和連接(圖2)。中蜂雄蜂封蓋期在30℃條件下發(fā)育,中蜂雄蜂封蓋期在24℃發(fā)育24h,中蜂工蜂在24℃發(fā)育48h,意大利蜜蜂雄蜂封蓋期在24℃發(fā)育24~72h,意大利蜜蜂雄蜂封蓋期在24℃發(fā)育24~96h,均發(fā)現(xiàn)第二亞緣室后方的徑脈向前突出(圖5A),前方的第二中橫脈向后肘脈向前同時突出(圖5B)。有的翅脈變異,發(fā)生在第二中橫脈與肘脈間增加一條翅脈。增加的翅脈有的位于外端(圖5C),有的位于第二中橫脈的中部(圖5D),也有的發(fā)生在第二中橫脈的內(nèi)端(圖5E)。發(fā)現(xiàn)一例翅脈變異發(fā)生在第二中橫脈外端與肘脈間,出現(xiàn)兩條增脈(圖5F)。2.4第1步:中蜂雄蜂大蜂蜜蜂翅脈變異部位于第三亞前緣室內(nèi),正常蜜蜂前翅第三亞緣室第二中橫脈與第三中橫脈無任何翅脈連接(圖6)。封蓋發(fā)育期24℃處理中蜂工蜂72h,中蜂雄蜂24h,意蜂工蜂96~144h,意蜂雄蜂14~96h,在第三亞緣室發(fā)生第二中橫脈與第三中橫脈不同程度的新增翅脈。此部位翅脈變異有5種類型,第二中橫脈后端向第三亞緣室突出(圖7A),第三中橫脈前端向第三亞緣室突出(圖7B),第二中橫脈后端和第三中橫脈前端同時向第三亞緣室突出(圖7C),第二中橫脈后端和第三中橫脈前端增加一條連接翅脈(圖7D)第二中橫脈中部和第三中橫脈前端增加一條連接翅脈(圖7E)。2.5脈與前端前府的減少蜜蜂翅脈變異部位于第一盤室內(nèi),正常蜜蜂前翅第一盤室前端肘脈與后端前閏脈無任何翅脈連接(圖8)。意蜂工蜂在24℃處理120h后,前翅第一盤室前端肘脈向后伸出一條翅脈,直達前閏脈與第一回脈相近(圖9)。這一變異在實驗中僅發(fā)現(xiàn)一例。2.6與其他徑脈接入量后的翅脈變異蜜蜂翅脈變異部位于徑脈與第三中橫脈相交的區(qū)域,正常蜜蜂前翅第三中橫脈外側(cè)無與徑脈相連接的翅脈(圖6)。意大利蜜蜂雄蜂在封蓋發(fā)育期經(jīng)24℃處理24~96h后,第三中橫脈外側(cè)的徑脈發(fā)生變異,從徑脈向后端突出(圖10A),到與第三中橫脈相接(圖10B)。這一類翅脈變異僅發(fā)現(xiàn)3例。在徑脈向后伸出翅脈的同時,發(fā)現(xiàn)一例第二中橫脈后端缺失(圖10B)。2.7第三盤室與亞前礦室的交互作用蜜蜂翅脈變異部位于第三盤室內(nèi),正常蜜蜂前翅第一盤室外側(cè)前閏脈與亞前閏脈相接處略向第三盤室內(nèi)突出(圖11)。在封蓋發(fā)育期24℃處理意大利蜜蜂工蜂72~120h,意大利蜜蜂雄蜂48~96h,中蜂工蜂24~72h,中蜂雄蜂24h,普遍出現(xiàn)在前閏脈與亞前閏脈相交處,亞前閏脈向第三盤室突出(圖12A)。這類變異較常見,只是變異的程度不同。突出翅脈的延伸至前閏脈僅發(fā)現(xiàn)一例,意蜂工蜂在封蓋發(fā)育期經(jīng)24℃處理120h后與第三盤室前部的前閏脈相接(圖12B)。突出翅脈的延伸更多呈現(xiàn)不明顯地向第三盤室內(nèi)呈向后彎曲(圖12C)。2.8亞前藥脈內(nèi)部分型蜜蜂翅脈變異部位于第二盤室內(nèi),正常蜜蜂前翅第二盤室外側(cè)第二回脈與亞前閏脈無任何翅脈連接(圖13)。在封蓋發(fā)育期經(jīng)24℃處理,意蜂雄蜂48~120h,意蜂工蜂72h,第二回脈后端向第二盤室內(nèi)出現(xiàn)不同程度突出(圖14A),蜜蜂前翅第二盤室第二回脈后部向內(nèi)和亞前閏脈向前同時突出(圖14B),新增的變異翅脈向后彎曲與亞前閏脈相接(圖14C);意蜂工蜂72~120h,中蜂工蜂72h處理,在第二回脈中部向內(nèi)突出或伸出(圖15A)。也有伸出的翅脈向下彎曲至與亞前閏脈相接(圖15B)。在封蓋發(fā)育期經(jīng)24℃處理,意蜂工蜂120h,中蜂工蜂72h,第二回脈中部向第二盤室內(nèi)伸出的同時,出現(xiàn)亞前閏脈末端部分消失(圖15C)或全部消失現(xiàn)象(圖15A)。在封蓋發(fā)育期經(jīng)24℃處理意大利蜜蜂工蜂144h,第二回脈中部向第二盤室內(nèi)伸出的同時,出現(xiàn)第二回脈后半段消失現(xiàn)象(圖16)。3翅