枯葉蛺蝶非越冬雄成蟲內生殖器官的形態與發育*

何 靜，姜 鳳，吳婷婷，王穎娟

（興義民族師范學院民族藥用生物資源研究與開發實驗室，貴州 興義 562400）

枯葉蛺蝶（Kallima inachus） 隸屬鱗翅目（Lepidoptera） 蛺蝶總科（Nymphaloidea） 蛺蝶科（Nymphalidae） 蛺蝶亞科（Nymphalinaei） 枯葉蛺蝶屬（KallimaDoubleday）[1]。枯葉蛺蝶是以擬態而著名的昆蟲，是生物進化理論中的一個經典例證，其擬態和保護色在軍事仿生中也有重要意義[2-3]。枯葉蛺蝶常被制作成標本或工藝品，用于收藏和觀賞。枯葉蛺蝶是國內外蝴蝶生態觀賞園進行人工飼養繁育的主流觀賞蝶種，具有巨大的觀賞價值、收藏價值及經濟價值[4-7]。

目前，國內外鮮有雄性枯葉蛺蝶內生殖器官相關研究[8-13]。因此，系統研究雄性枯葉蛺蝶內生殖器官，可以為枯葉蛺蝶的人工飼養繁育提供理論指導。本文通過解剖不同日齡的枯葉蛺蝶雄成蟲，觀察和測量了雄蝶內生殖器官形態和組成結構大小。

1 材料與方法

1.1 蟲源準備

枯葉蛺蝶蛹購于云南省普洱市天森蝴蝶生態園，置于智能人工氣候箱（溫度28 ℃，相對濕度80%，光周期L∶D=14∶10） 中待其羽化。智能人工氣候箱里兩側掛有網紗，以方便蛹羽化后展翅。羽化后，將枯葉蛺蝶雌雄成蟲分出，單獨飼養，飼養于正方體養蟲籠（60 cm×60 cm×60 cm） 內，每天配置人工蜜源（90%的10%洋槐蜂蜜+10%的5%無水乙醇水溶液） 供成蟲取食。1～15 日齡雄成蟲作為供試蟲源。

1.2 內生殖器官解剖方法

從羽化當日開始計算，依次解剖1、3、5、7、9、11、13、15 日齡的成蟲。上午8：30 將枯葉蛺蝶雄成蟲的翅和足剪掉，浸泡于40%乙醇中，使其昏厥后，置于4 ℃蒸餾水中備用。解剖時用剪刀沿著枯葉蛺蝶腹部背面將體壁輕輕地剪一條縫，然后用大頭針將其固定在自制白色圓蠟盤（直徑15 cm）中，向圓蠟盤中倒入0.9%生理鹽水直至完全沒過成蟲腹部。將圓蠟盤置于體視顯微鏡（SMZ168-TL） 載物臺上解剖，用解剖針沿剪的縫將體壁與內生殖器官分離，膠頭滴管吸取0.9%生理鹽水清洗，將分離出的內生殖器官轉移到培養皿中，剝離脂肪粒并整理內生殖器官[11-14]。每日齡解剖10 頭。

1.3 雄蝶內生殖器官圖片采集

將整理好的雄性枯葉蛺蝶內生殖器官的培養皿中放入標尺，拍下完整的圖片，將拍好的圖片用軟件COOC5.0 進行測量，并記錄數據。雄性枯葉蛺蝶內生殖器官放入盛有75%酒精的離心管中保存。

1.4 雄蝶內生殖器官特征參數測量確定

在本試驗中，測量了雄蝶內生殖器官隨日齡的變化，包括精巢的長徑和短徑、輸精管的長度和基端寬、貯精囊的長徑和短徑、單射精管和復射精管的長度和基端寬、附腺的長度和最大寬，記錄各組試驗數據。

1.5 試驗數據統計分析

試驗數據采用SPSS 26.0 進行統計分析，統計分析結果用平均值±標準差（X±SD） 表示。

2 試驗數據統計分析結果

2.1 枯葉蛺蝶雄成蟲內生殖器官結構

枯葉蛺蝶雄成蟲內生殖器官由2 個精巢、2 個貯精囊、1 對輸精管、1 對雙射精管、1 條單射精管和1 對附腺組成，見圖1。

圖1 枯葉蛺蝶雄成蟲內生殖器官

精巢由2 個睪丸獨立組成，在其腹面與交叉的貯精囊相連接，貯精囊與復射精管通過1 對輸精管相連接；連接處較細且是1 對附腺的匯入處；1 對復射精管向下合并成1 條單射精管，其末端開口于陽莖。

2.2 精巢形態的變化

枯葉蛺蝶雄成蟲的精巢位于腹部的第5 腹節，兩側各有一個。1～3 日齡時，兩個精巢的形狀為近球形；5 日齡之后，右精巢變為近橢圓形。精巢的表面布有極細微氣管，兩個精巢都與輸精管相連。表1 為枯葉蛺蝶雄成蟲的精巢長徑、短徑。

表1 枯葉蛺蝶雄成蟲的精巢長徑、短徑

由表1 可知，精巢長徑在1～5 日齡時，隨日齡的增加而變長，增長的幅度大；在5 日齡時達到最長，為（2.43±0.32） mm；之后迅速縮短至（1.82±0.05） mm（7 日齡）；9 日齡后趨于平穩地縮短。精巢短徑在1 日齡時最短，為（1.37±0.07） mm；之后隨日齡的增加而逐漸變長，直到5 日齡時達到最長，為（2.52±0.07） mm；之后縮短。

2.3 輸精管和貯精囊形態的變化

枯葉蛺蝶雄成蟲的輸精管為一對對稱半透明長管狀物體，端部與精巢相連，基部略細，與貯精囊相連。貯精囊也是一對對稱的膨大部分，呈半透明色，端部與輸精管相連，基部與雙射精管相連。表2 為枯葉蛺蝶雄成蟲的輸精管長度、基部寬和貯精囊長徑、短徑。

表2 枯葉蛺蝶雄成蟲的輸精管長度、基部寬和貯精囊長徑、短徑

由表2 可知，輸精管長度隨日齡的增加而增長，5 日齡達到最長，為（2.75±0.24） mm；5 日齡之后明顯地縮短；7 日齡之后長度處于平穩的狀態。輸精管基端寬的寬度隨日齡的增加而增加；在9 日齡時大幅度變寬到最大，為（0.52±0.13） mm；之后緩慢地縮短。貯精囊長徑先變長后縮短，3 日齡時長度是最長的，為（2.24±0.41） mm；9 日齡時長度是最短的，為（1.43±0.08） mm。貯精囊短徑在9日齡時最大，為（0.50±0.02） mm；短徑的大小隨日齡的增加，后期趨于平穩的狀態。

2.4 單射精管和雙射精管形態的變化

枯葉蛺蝶雄成蟲的單射精管為長管彎曲狀物體，下段幾乎呈乳白色，單射精管中間有一段為透明色，管中清晰可見一條1.6 mm 左右乳白色的小段。單射精管的基部與陽莖相連，端部與雙射精管的基部相連接。一對雙射精管中部略膨大，對稱分布，乳白色，基部較細，與單射精管相連，端部接連附腺。表3 為枯葉蛺蝶雄成蟲的單射精管和雙射精管的長度、基端寬。

表3 枯葉蛺蝶雄成蟲的單射精管和雙射精管的長度、基端寬

由表3 可知，單射精管長度隨日齡的增加逐漸變長，在15 日齡時達到最長，為（20.33±0.82） mm；1 日齡時最短，為（13.20±0.95） mm。單射精管基端寬隨日齡的增長而變寬，9～11 日齡，增長迅速；11 日齡達到最寬，寬度為（0.81±0.07） mm；11 日齡之后又明顯變小。雙射精管長度隨日齡的增加而變長，3 日齡達到最大，為（6.85±0.40） mm；又緩慢地縮短。雙射精管基端寬隨日齡的增加在緩慢地增加，9 日齡達到最寬，為（0.24±0.02） mm。

2.5 附腺形態的變化

枯葉蛺蝶雄成蟲的附腺為一對對稱物體，形狀為細長管狀，基部沿端部逐漸變細，前半部呈乳白色，后端部呈半透明色，基部與雙射精管相連，末端部為盲管，不相通。表4 為枯葉蛺蝶雄成蟲的附腺長度、最大寬。

表4 枯葉蛺蝶雄成蟲的附腺長度、最大寬

由表4 可知，枯葉蛺蝶雄成蟲的附腺的長度逐漸變長，1～3 日齡時，長度增速明顯；15 日齡時最長，為（24.84±0.27） mm。隨著日齡的增加，附腺的最大寬先變寬后縮小，在1 日齡時最窄，寬度為（0.11±0.02） mm；13 日齡達到最寬，寬度為（0.30±0.02） mm。

3 結論

昆蟲雄性生殖系統主要由1 對精巢以及懸浮在腹腔內的導管和脂肪體組成[15]，而鱗翅目部分種類在從幼蟲向蛹變態發育的過程中，出現了2 個精巢融合成了1 個精巢的情況，故鱗翅目昆蟲精巢一般具有4 種類型：Ⅰ型，睪丸完全分離，每個睪丸具有4 葉；Ⅱ型，睪丸完全分離，每個睪丸都是圓球狀的、具有3 葉；Ⅲ型，兩個睪丸被一個陰囊包裹在了一起；Ⅳ型，兩個睪丸被陰囊包在一起，結合得很緊密以至于看起來像一個圓球狀的器官。枯葉蛺蝶非越冬雄成蟲內生殖器官由2 個精巢、2 個貯精囊、1 對輸精管、1 對雙射精管、1 條單射精管和1 對附腺組成[16]。

昆蟲精子在發育成精子束后，開始由精巢釋放到貯精囊，然后釋放至射精管，參與交配射精[17-18]。枯葉蛺蝶雄成蟲的精巢和貯精囊的長徑與短徑隨日齡的增加先增加至7 日齡后縮短；輸精管長度和輸精管基端寬隨日齡的增加至7 日齡趨于平穩；單射精管長度和雙射精管長度隨日齡的增加而緩慢增加，后緩慢縮短，基端寬緩慢增加；附腺長度和附腺最大寬隨日齡的增加而增加，后期趨于平穩。對枯葉蛺蝶雄成蟲內生殖器官的形態與發育的研究，對枯葉蛺蝶的成蟲的交配、繁殖有重要的意義，可為枯葉蛺蝶人工飼養繁育提供一定的理論基礎。