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中国5种常见宽广蜡蝉形态比较研究

2020-04-14段文心陈祥盛

四川动物 2020年2期
关键词:图版前缘斑块

段文心, 陈祥盛*

(1.贵州大学昆虫研究所,贵阳550025; 2. 贵州大学昆虫资源开发利用省级特色重点实验室,贵阳550025;3. 贵州大学,贵州山地农业病虫害重点实验室,贵阳550025)

宽广蜡蝉属Pochazia隶属于半翅目Hemiptera头喙亚目Auchenorrhyncha广翅蜡蝉科Ricaniidae。1843年,Amyot与Serville以FlatafasciataFahricius为模式种所建立。迄今,该属全世界共记录43种(中国记录10种),广泛分布于东洋区、古北区、澳新区与古热带区(Bourgoin,2019)。宽广蜡蝉为植食性昆虫,很多种类是重要的农林害虫,如柿宽广蜡蝉P.sublimataJacobi, 1916危害猕猴桃Actinidiachinensis、柑橘Citrusreticulata、柚Citrusmaxima、金橘Fortunellamargarita、葡萄Vitisvinifera、苹果Malusdomestica、梨Pyrusspp.、桃Amygdaluspersica、李Prunussalicina、柿Diospyroskaki、木荷Schimasuperba、樟Cinnamomumcamphora、杜鹃Rhododendronsimsii、苏铁Cycasrevoluta等多种植物(刘永生,张清良,2000;罗晓明等,2004;俞素琴等,2018);圆纹宽广蜡蝉P.guttiferaWalker, 1851危害小叶女贞Ligustrumquihoui、冬青Ilexchinensis、东京樱花Cerasusyedoensis、迎春花Jasminumnudiflorum、羊蹄甲Bauhiniapurpurea、木姜子Litseapungens、樟、杜仲Eucommiaulmoides、肉桂Cinnamomumcassia、金银花Lonicerajaponica等多种植物(芦夕芹,张云贵,2007)。

我国宽广蜡蝉属的分类研究相对薄弱,周尧和路进生(1977)记述宽广蜡蝉属7种,包括3新种;Yang等(1989)记述台湾省宽广蜡蝉属2种;Zhang等(2014)将胡椒宽广蜡蝉P.piperaDistant, 1914移至类广蜡蝉属Ricanoides;Rahman(2012)将山东广翅蜡蝉RicaniashantungensisChou & Lu, 1977移入宽广蜡蝉属。目前,中国宽广蜡蝉属共计10种(表1)。

我国宽广蜡蝉属分类研究主要存在以下问题:一是多数已知种类的形态描述较简单,近似种识别区分较难;二是几乎所有种均未提供雌性外生殖器的信息,仅有少数种类的雄性外生殖器特征作了描述;三是部分种类是否在中国有分布还有待核验;四是宽广蜡蝉属与其近缘属(近似属)的界限不清,不少种类的归属地位不断发生变化。以上问题的根本原因是对宽广蜡蝉属缺乏系统的比较形态学研究。鉴于此,本文对5种中国常见的宽广蜡蝉开展了较完整的形态特征比较,以期为农林业生产中的宽广蜡蝉种类提供准确鉴别依据,也为广翅蜡蝉科昆虫分类提供详细的形态学基础资料。

1 材料与方法

1.1 研究材料

5种宽广蜡蝉标本(表2)均为成虫干制标本,存放于贵州大学昆虫研究所。

表1 中国的10种宽广蜡蝉物种Table 1 Ten species of genus Pochazia in China

表2 5种宽广蜡蝉研究标本信息Table 2 Information for the examined specimens of 5 Pochazia species

1.2 研究方法

用10%NaOH浸渍标本的生殖段,并使用Olympus CX41立体显微镜从甘油胶冻制剂中提取。

在Olympus SZX7立体显微镜下观察标本外部形态,并用目测微计测量标度。彩色照片用Keyence VHX-1000C相机拍摄。绘图用Canon CanoScan LiDE100扫描并导入Adobe Photoshop CS5进行处理。

2 结果与分析

2.1 外部形态特征

宽广蜡蝉属各种的外部形态差异主要表现在虫体大小和前翅斑纹等方面。相对于整个广翅蜡蝉类群,这5种宽广蜡蝉体形较大;体色整体均为黑褐色;头顶、前胸背板、中胸背板褐色至黑褐色,额与唇基褐色;前翅黄褐色至黑褐色;后翅茶黄色,半透明;但种内差异依然较大(图版Ⅰ)。根据前翅斑纹的状况可分为前翅仅具前缘斑(柿宽广蜡蝉、山东宽广蜡蝉)、前翅具4枚透明斑(眼斑宽广蜡蝉、圆纹宽广蜡蝉)、前翅具透明带纹(阔带宽广蜡蝉)3种类型(图版Ⅱ:16~20)。

眼斑宽广蜡蝉与圆纹宽广蜡蝉共同点是前翅前缘斑大,近三角形;翅面中部有一黑色环状斑,环状斑内有一黄白色透明不规则小斑;外缘附近具2枚透明黄白斑块,臀角处透明斑块与外缘相接。二者不同点是眼斑宽广蜡蝉顶角处透明斑块不与外缘相接,而圆纹宽广蜡蝉顶角处透明斑块与外缘相接。柿宽广蜡蝉与山东宽广蜡蝉的外形特征无明显差异。阔带宽广蜡蝉前缘斑小;翅面中部具明显白色横带,横带中部中断成两段;外缘处有2块稍大白斑,并有1列小白斑分布于各纵脉之间(图版Ⅰ:11~15)。

5种宽广蜡蝉翅型呈屋脊状,前翅近三角形。顶较狭,无中脊;前胸背板衣领状,具中脊;中胸背板近扇形,具中脊、侧脊与亚侧脊5条脊线。额近倒梯形,具明显中脊和亚侧脊,唇基近三角形,无中脊。头顶长约为宽的7~15倍(7.5~15.6∶1),前胸背板长约为宽的5~7倍(5.3~7.3∶1),中胸背板长与宽约相等(1.0∶1),额长约为宽的1.5倍(1.4~1.6∶1),前翅前缘约为后缘的1.5倍(1.2~1.6∶1)(表3)。由此可见,这5种宽广蜡蝉虫体各部分比例均有变化(图版Ⅰ:1~15,图版Ⅱ:16~20;表3),其中,头顶和前胸背板的长宽比例波动最大,中胸背板比例最稳定。

图版Ⅰ 5种宽广蜡蝉的头胸部背面观、颜面观及整体侧面观Plate Ⅰ Head and thorax (dorsal view), face, and body (lateral view) of 5 Pochazia species

1, 6, 11.眼斑宽广蜡蝉P.discreta, 2, 7, 12. 圆纹宽广蜡蝉P.guttifera, 3, 8, 13. 柿宽广蜡蝉P.sublimata, 4, 9, 14. 山东宽广蜡蝉P.shantungensis, 5, 10, 15. 阔带宽广蜡蝉P.confuse; 比例尺scale bars: 1-10=0.5 mm, 11-14=1.0 mm

图版Ⅱ 5种宽广蜡蝉雄虫前翅(16~20)和后翅(21~25)Plate Ⅱ Forewing (16-20) and hindwing (21-25) of 5 Pochazia species

16, 21.眼斑宽广蜡蝉P.discreta, 17, 22. 圆纹宽广蜡蝉P.guttifera, 18, 23. 柿宽广蜡蝉P.sublimata, 19, 24. 山东宽广蜡蝉P.shantungensis, 20, 25. 阔带宽广蜡蝉P.confuse; 比例尺scale bars=1.0 mm

表3 5种宽广蜡蝉各部分长宽比Table 3 Length-width ratios of vertex, pronotum, mesonotum, frons and tegmina of 5 Pochazia species

2.2 雄性外生殖器结构特征

5种宽广蜡蝉尾节、阳基侧突之间具有微小差异,肛节差异主要表现在肛节形状和长宽比(图版Ⅲ;表4)。而阳茎干区别主要表现在整体形状与3对刺突的弯曲程度、长度等(图版Ⅳ,图版Ⅴ;表4)。

图版Ⅲ 5种宽广蜡蝉雄虫尾节、阳基侧突、肛节侧面观及肛节背面观Plate Ⅲ Male pygofer, genital style and anal tube (lateral view) and anal tube (dorsal view) of 5 Pochazia species

26, 31.眼斑宽广蜡蝉P.discreta, 27, 32. 圆纹宽广蜡蝉P.guttifera, 28, 33. 柿宽广蜡蝉P.sublimata, 29, 34. 山东宽广蜡蝉P.shantungensis, 30, 35. 阔带宽广蜡蝉P.confuse; 比例尺scale bars: 26-30=0.5 mm, 31-35=0.2 mm

图版Ⅳ 5种宽广蜡蝉阳茎干背面观Plate Ⅳ Phallobase of 5 Pochazia species (dorsal view)

36.眼斑宽广蜡蝉P.discreta, 37. 圆纹宽广蜡蝉P.guttifera, 38. 柿宽广蜡蝉P.sublimata, 39. 山东宽广蜡蝉P.shantungensis, 40. 阔带宽广蜡蝉P.confuse; 比例尺scale bars=0.2 mm

图版Ⅴ 5种宽广蜡蝉阳茎干腹面观和侧面观Plate Ⅴ Phallobase of 5 Pochazia species (ventral and lateral view)

41, 42. 眼斑宽广蜡蝉P.discreta, 43, 44. 圆纹宽广蜡蝉P.guttifera, 45, 46. 柿宽广蜡蝉P.sublimata, 47, 48. 山东宽广蜡蝉P.shantungensis, 49, 50. 阔带宽广蜡蝉P.confuse; 比例尺scale bars=0.2 mm

表4 5种宽广蜡蝉雄性外生殖器的结构特征比较Table 4 Comparisons of the male genitalia of 5 Pochazia species

2.3 雌性外生殖器结构特征

5种宽广蜡蝉雌性外生殖器差异主要表现在肛节形状、第三产卵瓣形状及各部分长宽比(表5;图版Ⅵ)。

表5 5种宽广蜡蝉雌性外生殖器的结构特征比较Table 5 Comparisons of the female genitalia of 5 Pochazia species

图版Ⅵ 5种宽广蜡蝉雌虫的尾节(侧面观, 51~55)、肛节(背面观, 56~60)、第一产卵瓣(侧面观, 61~65)和第三产卵瓣(侧面观, 66~70)

51, 56, 61, 66.眼斑宽广蜡蝉P.discreta, 52, 57, 62, 67. 圆纹宽广蜡蝉P.guttifera, 53, 58, 63, 68. 柿宽广蜡蝉P.sublimata, 54, 59, 64, 69. 山东宽广蜡蝉P.shantungensis, 55, 60, 65, 70. 阔带宽广蜡蝉P.confuse; 比例尺scale bars: 51-55=0.5 mm, 56-70=0.2 mm

2.4 中国10种宽广蜡蝉分种检索表

1 前翅除前缘斑外,具其他透明斑纹

2

-前翅仅具透明前缘斑

7

2 前翅中部具透明横带

3

-前翅具4块独立透明斑点

4

3 透明横带中部横断,外缘具2块稍大透明斑块,并有1列小白斑分布纵脉之间

阔带宽广蜡蝉Pochaziaconfuse

-透明横带两度弯曲,略呈“μ”形

电光宽广蜡蝉P.zizzata

4 前缘斑后下方具2块三角形透明斑块,与前缘斑排列成“品”字形,近内缘处还具1块透明小斑

鼎点宽广蜡蝉P.trinitatis

-前缘斑大,翅面中部具一透明斑块;外缘处具2枚透明斑块

5

5 顶角处斑块不与外缘相接,臀角处斑块与外缘相接

眼斑宽广蜡蝉P.discreta

-外缘处2枚斑块均与外缘相接

6

6 翅面中部透明斑小,外围还具一黑色环状斑;雄虫阳茎干背刺突、侧刺突均较长,约为阳茎干长度的1/2

圆纹宽广蜡蝉P.guttifera

-翅面中部透明斑大,近圆形;雄虫阳茎干背刺突与侧刺突均较短,约为阳茎干长度的1/3

缘纹宽广蜡蝉P.marginalis

7 前缘斑狭,呈一白色斜线,翅面中部与顶角处各有一黑色小点

尖峰宽广蜡蝉P.chienfengensis

-前缘斑三角形,较大

8

8 雄虫阳茎干侧刺突长于背刺突

白斑宽广蜡蝉P.albomaculata

-雄虫阳茎干侧刺突短于背刺突

9

9 雄虫阳茎干背刺突超过阳茎干长度的1/2;雌虫腹末侧面观肛节长度长于第三产卵瓣

柿宽广蜡蝉P.sublimata

-雄虫阳茎干背刺突短于阳茎干长度的1/2;雌虫腹末侧面观肛节长度约等于第三产卵瓣

山东宽广蜡蝉P.shantungensis

3 小结与讨论

综上所述,5种宽广蜡蝉外形特征总体上较为相似:1)体形较为相似,均为中大型种类;2)体色相似,头胸部均为褐色至黑色,额为褐色,前翅均为褐色;3)头胸部与额的形状相似,前胸背板、中胸背板长宽比相差不大。

翅的斑纹方面,眼斑宽广蜡蝉与圆纹宽广蜡蝉均具4枚透明斑块,而且位置相似,在农林生产中,很容易被混淆。柿宽广蜡蝉与山东宽广蜡蝉均具透明前缘斑,如不进行生殖器解剖比较,则无法区分。

对于近似种眼斑宽广蜡蝉与圆纹宽广蜡蝉、柿宽广蜡蝉与山东宽广蜡蝉区分,可将阳茎干背刺突长度作为其鉴别特征。眼斑宽广蜡蝉阳茎干背刺突长度超过阳茎干长度的1/2,而圆纹宽广蜡蝉背刺突长度短于阳茎干长度的1/2;柿宽广蜡蝉阳茎干背刺突长度超过阳茎干长度的1/2,而山东宽广蜡蝉背刺突长度短于阳茎干长度的1/2。另外,雌虫腹末侧面观肛节与第三产卵瓣长度比,也可以作为辅助鉴别特征。眼斑宽广蜡蝉雌虫肛节较大,侧面观长度约为第三产卵瓣的2.0倍,而圆纹宽广蜡蝉二者比例较小,约为1.6倍;柿宽广蜡蝉雌虫肛节较大,侧面观长度约为第三产卵瓣的1.4倍,而山东宽广蜡蝉二者约为等长。

由此可知,中国5种宽广蜡蝉可先通过前翅斑纹特征进行大致区分,再根据外生殖器特征进一步鉴定。雄虫阳茎干特征可作为重要鉴别特征,通过比对阳茎干形状与3对刺突的长度将这5种宽广蜡蝉进一步准确鉴定到种,雌虫腹末侧面观肛节与第三产卵瓣长度比也可作为辅助鉴别特征。

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