网粒体超疏水性在茶小绿叶蝉防杀虫剂渗透中的屏障效应

林美珍, 屈 政, 胡尚咪, 热孜亚·苏芒, 杨 广,*

(1. 福建农林大学植物保护学院, 闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室, 福州 350002;2. 福建农林大学, 海峡两岸特色作物安全生产省部共建协同创新中心, 福州 350002;3. 福建农林大学, 害虫绿色防控福建省高校重点实验室, 福州 350002)

茶小绿叶蝉Empoascaonukii是我国茶园最重要的害虫之一，长期以来该害虫的防治仍主要依赖于药剂喷雾。叶蝉科昆虫通过马氏管分泌一种被称为网粒体(brochosome, BS)的特殊物质涂抹体表(Rakitov, 2000; 吕召云等, 2011)，大小仅为微纳米级的网粒体覆盖层肉眼不可见，其与水的静态接触角大于150°，被认为具有超疏水性(Rakitov and Gorb, 2013a)。网粒体同时还可保护叶蝉排放的蜜露无法粘黏到翅面上(Rakitov and Gorb, 2013b)。昆虫体表具有超疏水性会为它们提供各种便捷功能，比如蝉Psaltodaclaripennis的翅面因具有纳米级凸起而带有自清洁功能，在其表面能作用下体表的小水滴会弹跳凝聚成大水滴后自行滚落，从而移除体表的污染物(Wisdometal., 2013)。飞虱Desudabadanae翅面具有类似于荷叶的显微凸起，水滴在飞虱翅面上也产生弹跳滚落现象(Watsonetal., 2017)。在本试验中，我们想明确超疏水性网粒体是否可使触碰到叶蝉翅面的药滴自行滚落。

与蝉和飞虱翅面的自然凸起不同，叶蝉翅面的网粒体具有可脱落性。Wittmaack(2005)报道叶蝉网粒体可被风吹散到空气中，且一般成簇存在；叶蝉网粒体可直接从体表脱落并粘黏包裹蛛丝，有助于茶小绿叶蝉逃离茶蓬上层的皿状蛛网(林美珍等, 2021)。当杀虫剂雾滴接触叶蝉体表后，如果没有发生滚落，当药滴蒸发后，残留固体药斑是否停留在网粒体表层，网粒体的可脱落性是否有助于叶蝉通过清扫行为抖落残留药斑。

因此，为了明确网粒体疏水性和可脱落性对停留到叶蝉体表药滴的影响，本试验通过添加罗丹明B(RhB)指示剂，利用可拍照显微镜对翅面的药滴动态进行持续记录，并通过网粒体移除法明确网粒体对翅面疏水性以及药滴蒸发后固化形态的影响；最后收集并在扫描电镜下验证抖落的药滴或药剂颗粒是否含有网粒体，同时分析翅面残留药斑、网粒体及翅面三者间接触的显微形态。目前关于害虫与药剂接触的相关研究还很少，田间农药的过量施用已成共识，顾中言等(2018)通过试验证实稻田防治褐飞虱的农药有效利用率只有1/10 000～2/10 000。因此本试验针对杀虫剂雾滴被害虫捕获后的动态研究对于提高农药利用效率具有实际的参考价值。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

茶小绿叶蝉采自福建农林大学南山茶园，并在人工气候箱内(温度26℃, RH 75%～85%, 光周期14L∶10D)利用水培茶梢饲养，饲养24 h后进行药剂喷雾处理。因茶小绿叶蝉成虫体表才有网粒体均匀分布，故仅采用成虫开展本试验。

1.2 杀虫剂喷雾处理后翅面药滴动态的观察记录

试验选择触杀性强的联苯菊酯(100 g/L乳油，永农生物科学有限公司)和茚虫威(150 g/L乳油，美国杜邦公司)，以罗丹明B(RhB)(合肥博美生物科技有限责任公司)作为指示剂，添加量为0.5 mg/mL，装入到按压式小喷壶瓶(100 mL，绿艺邦)内。用CO2将成虫麻醉后放到铺有9 cm滤纸和1片茶叶的培养皿盖内，移到亚克力盒内(25 cm×30 cm×15 cm)。待叶蝉苏醒3 min后，喷头距离叶蝉20 cm处进行喷雾，每次喷雾连续按压2次，收集未逃离培养皿且翅面沾有药滴的茶小绿叶蝉，盖上带透气孔的塑料培养皿底盖，快速放到可拍照显微镜(Leica EZ4 W)下，拍摄翅面的雾滴形态及数量，并持续观察1 h，统计抖动导致液滴滚落的头数、分析叶蝉抖动滚落的液滴与其翅面液滴数的关系；统计静止等待液滴蒸发的头数、以及抖动清扫药剂颗粒的头数，随后将试虫转移到无毒环境饲养24 h，在显微镜下观察并拍照记录茶小绿叶蝉翅面药剂颗粒的残留情况，明确叶蝉清扫抖动对药剂颗粒的影响。试验共设5个处理，处理Bif1.25[联苯菊酯高浓度1.25 mg/L+RhB(0.5 mg/mL)]、处理Bif0.05[联苯菊酯低浓度0.05 mg/L+RhB(0.5 mg/mL)]、处理Ind0.006[茚虫威高浓度0.006 mg/L+RhB(0.5 mg/mL)]、处理Ind0.0009[茚虫威低浓度0.0009 mg/L+RhB(0.5 mg/mL)]和RhB0.5[清水+RhB(0.5 mg/mL)](CK)。喷雾处理后，每个处理随机选择5头翅面液滴动态记录完整的进行汇总分析。此外，通过超景深显微镜(KEYENCE VH-Z20R)测量50头茶小绿叶蝉成虫翅面的药滴大小，分析液滴大小与蒸发后固化形态的关系。

1.3 茶小绿叶蝉翅面液滴动态与网粒体疏水性的相关性分析

1.3.1离体翅面网粒体移除前后与药滴的静态接触角测量:用表面张力仪测定联苯菊酯(1.25和0.05 mg/L)和茚虫威(0.006和0.0009 mg/L)两种杀虫剂以及杀虫剂处理添加指示剂后的表面张力，并以清水添加指示剂和清水作为对照。

通过试验观察发现茶小绿叶蝉仅前翅会触碰到药液雾滴，后翅粘有药滴的概率极少，因此试验仅测量液滴与叶蝉前翅的接触角。接触角测量方法是：茶小绿叶蝉成虫先用CO2麻醉后，在显微镜下用显微剪剪下叶蝉前翅，将前翅正面朝上粘到玻片的双面胶(6 mm×9 mm)上，将玻片放到接触角仪(SL200ABD，上海梭伦信息科技有限公司)上，调整好点滴角度后，确定点滴体积。测量使用34#针头，点滴大小为1 μL。试验共设3组处理，分别是清水、清水加指示剂、联苯菊酯(1.25 mg/L)加指示剂。每个处理分别测定前翅含网粒体与不含网粒体的接触角。利用牙科硅胶移除叶蝉离体翅面的网粒体(Linetal., 2016)。每组重复测定6次。

1.3.2离体翅面药滴蒸发后固化形态与网粒体分布密度的相关性分析:离体翅面药滴蒸发后固化形态的观察：在体视显微镜下用显微剪将茶小绿叶蝉前翅剪下，随机将其中一侧的前翅用双面胶粘贴到玻片上，利用牙科硅胶移除其表面的网粒体(Rakitov and Gorb, 2013a)，另一侧前翅保留网粒体粘贴到玻片上。将这些离体翅面进行药剂喷雾处理后，放到可拍照显微镜(Leica EZ4 W)下拍照记录液滴在不同翅面上的形态，明确网粒体存在与否对药滴形态的影响。随后放室温下静置，待药液蒸发后，再次拍照记录不同翅面上药滴的固化形态。

翅面药滴干燥后的固化显微形态：将离体翅面粘贴到称量纸的纸条(6 mm×9 mm)上，将称量纸两端用小块双面胶固定到玻片上，取其中部分玻片的离体翅面用牙科硅胶法进行网粒体移除，随后将所有玻片进行喷雾处理，等玻片上的翅面药滴蒸发后，小心撕下带样品的称量纸，粘贴到铜台上，直接进行喷金及扫描电镜观察，比较网粒体移除前后药剂颗粒或药斑的形态差异。固化形态与网粒体分布密度的相关性分析方法如下：分别选取含药剂颗粒及药斑的前翅，两种疏水性不同的翅面分开放置并进行扫描电镜观察，放大5 000倍后进行网粒体分布密度计算，固定刻度尺为5 μm，从得到的电镜图上随机统计5个正方形方框(5 μm×5 μm)内的网粒体分布数量后取平均值。每组处理分析5个电镜图。

1.4 翅面抖落的药滴及药剂颗粒与网粒体脱落的相关性分析

在光滑称量纸上绘制小格子(5 mm×5 mm)，收集药剂雾滴被抖动滚落到称量纸上形成的药斑以及蒸发成固体颗粒后被叶蝉抖动清扫掉落到称量纸上的药剂颗粒，用小刀将含药斑的部位以及含药剂颗粒的部位切割下来，小心移到贴有导电胶的铜台上，不需经过脱水可直接进行喷金及扫描电镜观察，进行扫描电镜观察，明确叶蝉振动滚落的液滴以及抖落的药剂颗粒是否含有网粒体颗粒。

1.5 数据分析

数据处理应用SPSS21.0软件进行分析，对比网粒体移除前后的接触角差异显著性分析采用独立样本t检验，不同处理组表面张力和接触角的差异显著性分析采用单因素方差分析中的Duncan氏方法进行检验。

2 结果

2.1 喷雾处理后茶小绿叶蝉翅面药滴的动态参数

杀虫剂喷雾药滴接触茶小绿叶蝉翅面后，在持续观察中我们未发现有药滴自行滚落的现象，药滴动态可分为3个阶段：第1阶段液态药滴被抖动滚落(图1: A和B)，第2阶段药滴蒸发成药剂颗粒或者药斑(图2: C和D)，第3阶段药剂颗粒被抖动扫除(图3: E和F)。

茶小绿叶蝉经喷雾处理后翅面捕获的药滴以小药滴为主。经测量，各类药滴在翅面的分布情况如下: 0～50 μm的小药滴平均大小为26.31±10.22 μm，所占比例为54.9%±18.6%；50～100 μm的中药滴平均大小为80.55±11.30 μm，所占比例为31.5%±11.2%；100 μm以上的大药滴平均大小为134.00±47.49 μm，所占比例为12.4%±6.8%。药滴大小与蒸发后的固化形态无相关性，大液滴蒸发后可能形成药剂颗粒(图1: C和D)，也可能形成药斑(图1: A和B)，与试虫翅面的疏水性有关，后面我们通过离体翅面显微观察进行验证。

图1 茶小绿叶蝉成虫翅面药滴的动态观察Fig. 1 Dynamic observation of insecticide droplets onthe wings of Empoasca onukii adultsA: 茶小绿叶蝉翅面的圆球状药滴Spherical insecticide droplets on the E. onukii wing; B: 图A中的前翅端部3滴药剂被抖动扫除Removal of three insecticide droplets on the wings’ apex in Fig. A by the insect grooming; C: 翅面药滴数量多的试虫The insect with many insecticide droplets on the wings; D: 图C中的翅面药滴蒸发后形成药剂颗粒Insecticide granules on the wing in Fig. C after evaporation; E: 抖动扫除翅面药剂颗粒的茶小绿叶蝉成虫A grooming adult of E. onukii sweeping away insectide granules; F: 试虫抖动清扫后翅面残留少量药斑A few spots deposited on the wings after the insect grooming.

表1中药滴触碰翅面后，72.0%试虫静止等待翅面药滴蒸发(即抖动滚落液滴数为0的试虫)，其中液滴数较多(>15滴)的试虫所占比率为72.2%，而翅面液滴数小于15滴的试虫中有61.5%会发生抖动行为，翅面被抖落的液态药滴数平均为79.4%±20.2%。表明翅面液滴数较少时，试虫发生抖落药滴的行为概率更高。

当翅面药滴蒸发后，可形成药剂颗粒和药斑两种固化形态，表1中静止等待药滴蒸发的这类试虫中，药剂颗粒占翅面总残留固化物比率>50%的试虫达77.8%，其余22.2%试虫的翅面以药斑数居多；24 h后所有试虫的翅面都仅残留药斑，所有叶蝉翅面的药剂颗粒在24 h内被抖落扫除。

表1 茶小绿叶蝉成虫翅面药滴的动态参数Table 1 Dynamic parameters of insecticide droplets on the wings of Empoasca onukii adults

2.2 药滴动态与网粒体疏水性的相关性

通过表面张力仪测定，水的表面张力值为71.58±0.44 mN/m，4个杀虫剂处理组(Bif1.25, Bif0.05, Ind0.006和Ind0.0009)的表面张力值分别为70.02±1.77, 70.27±1.17, 70.53±1.28和71.05±0.82 mN/m，杀虫剂与清水之间差异不显著(F=1.379,df1=5,df2=25,P=0.270)；5个添加指示剂处理组(Bif1.25, Bif0.05, Ind0.006, Ind0.0009和RhB 0.5)的表面张力值分别为63.30±1.29, 63.30±0.96, 62.87±1.21, 63.69±1.55和62.48±1.29 mN/m，各处理之间差异不显著，但与清水对照差异显著(F=43.459,df1=5,df2=30,P=0.000)。结果表明RhB指示剂可显著降低药液的表面张力。

通过离体翅面网粒体移除法进行对比试验，RhB 0.5组药剂喷雾到离体翅面上，网粒体移除前后药滴在翅面的形态有所差异。本试验观察的50头成虫样本中，92.2%成虫翅面(网粒体不移除)药滴呈现圆球状(图2: A)，药滴蒸发后的固化形态呈颗粒状(图2: B)，其余7.8%成虫的翅面药滴呈现半球状(图2: C)，蒸发后呈不规则药斑(图2: D)；网粒体移除组的翅面药滴全部呈半球状(图2: E)，蒸发后的药斑边缘光滑，呈圆形或椭圆形(图2: F)。由此可见，网粒体移除前后药滴在翅面的形态有所差异。

图2 茶小绿叶蝉成虫离体翅面网粒体移除前后喷雾药滴蒸发形成的不同固化形态Fig. 2 Drying patterns of insecticide droplets on thebared excised wings of Empoasca onukii adultsA: 在92.2%叶蝉含网粒体翅面的圆球状药滴Spherical insecticide droplets on the intact wings of 92.2% leafhoppers; B: 图A中的药滴蒸发后形成的固体小颗粒Insecticide granules on the wing in Fig. A after evaporation; C:在7.8%叶蝉含网粒体翅面的半球状药滴Hemispherical insecticide droplets on the intact wings of 7.8% leafhoppers; D: 图C中的药滴蒸发后形成的不规则药斑 Irregular insecticide spots on the wing in Fig. C after evaporation； E: 在网粒体移除翅面上的半球状药滴Hemispherical insecticide droplets on the bared wing with brochosomes removed; F: 移除网粒体的翅面上药滴蒸发后形成的边缘光滑药斑Insecticide spots with smooth edge on the bared wing after evaporation.

通过静态接触角测定，清水停留茶小绿叶蝉翅面呈圆球状，水滴与翅面的静态接触角为157.54±5.76°(图3: A)，接触角大于150°，表明该翅面具有超疏水性；将玻片倒置悬挂测量时，水滴仍保留圆球状且不掉落(图3: B)，表明翅面与水滴间具有强粘附力；网粒体移除后翅面与水滴的静态接触角为117.52±7.84°(图3: C)，接触角大于90°，仍具有一定疏水性，但比移除前显著降低(t=10.079,df=10,P=0.000)，表明翅面的超疏水性是由网粒体引起的。清水添加指示剂处理组(RhB 0.5)的药滴与含网粒体翅面的静态接触角为141.85±9.22°(图3: D)，Bif1.25处理组的药滴与含网粒体翅面的静态接触角为141.63±8.06°(图3: E)，接触角均大于90°，但显著低于清水处理组(F=8.183,df1=2,df2=5,P=0.004)；网粒体移除后翅面与Bif1.25处理组药滴的静态接触角为91.54±12.88°(图3: F)，显著低于网粒体移除前的接触角(t=7.780,df=10,P=0.000)。因此，不管是清水处理还是药剂处理组，网粒体移除前后液滴与翅面的接触角都存在显著差异，表明网粒体对翅面的疏水性具有重要影响。

图3 茶小绿叶蝉成虫网粒体移除前后清水和药滴在茶小绿叶蝉翅面的接触状态Fig. 3 Contact state of water and insecticide droplets on the intact and bared wings of Empoasca onukii adultsA: 水滴在含网粒体翅面上接触角大小为159.47° Water droplets on the intact wing with the contact angle (CA) of 159.47°; B: 在倒置叶蝉翅面上的圆球状水滴Spherical droplets on the inverted leafhopper wing; C: 水滴在移除网粒体翅面上接触角大小为129.30° Water droplets on the bared wing with the CA of 129.3°; D: 含罗丹明B(RhB)指示剂(0.5 mg/mL)水滴在含网粒体翅面上接触角大小为146.08° Indicator droplets (0.5 mg/mL RhB) on the intact wing with the CA of 146.08°; E: Bif1.25处理组药滴在含网粒体翅面上接触角大小142.42° Insecticide droplets in Bif1.25 treatment group on the intact wing with the CA of 142.42°; F: Bif1.25处理组药滴在移除网粒体的翅面上接触角大小为109.10° Insecticide droplets in Bif1.25 treatment group on the bared wing with the CA of 109.10°.Bif1.25: 1.25 mg/L联苯菊酯+0.5 mg/mL RhB(0.05 mg/L Bifenthrin+0.5 mg/mL RhB).

2.3 药滴动态与网粒体分布密度的相关性

上述3种不同疏水性翅面药滴蒸发后形成不同的固化形态，通过扫描电镜观察其显微形态。疏水性强的翅面药滴固化后形成固体颗粒，翅面上网粒体分布均匀且稠密(图4: A)，经随机取样点进行统计，该类型的翅面网粒体分布密度为6.1±1.2粒/μm2

图4 茶小绿叶蝉成虫网粒体分布密度对翅面药滴蒸发后固化形态的影响Fig. 4 Effect of the brochosome density of Empoasca onukii adults on the drying pattern of insecticide droplets on the wingsA: 茶小绿叶蝉翅面均匀布满网粒体Brochosomes distributed uniformly on the wings of E. onukii; B: 图A翅面放大图，显示网粒体颗粒Enlarged view of Fig. A, showing granules of brochosomes; C: 药滴在疏水性强的翅面蒸发后形成的药剂颗粒，颗粒表面镶嵌着网粒体Insecticide granule after evaporation on the wing with high hydrophobicity, on which brochosomes embed in the surface of the granule; D: 翅面上网粒体分布稀疏，存在较多空白区Brochosomes distributed sparsely on some wings with a few blank areas; E: 图D翅面放大图，显示网粒体分布稀少Enlarged wing view of Fig. D, showing brochosomes distributed sparsely; F: 药滴在网粒体分布稀少的翅面蒸发后形成的不规则形状药斑，网粒体聚集在药斑内，周围形成空白圈Irregular spots after evaporation on the wing with few brochosomes distributed, on which the brochosomes appear aggregation in the patch, generating a blank loop; G: 移除网粒体后的空白翅面Bared wing with brochosomes removed; H: 前翅空白翅面Bared forewing; I: 药滴在空白翅面蒸发后形成边缘光滑的药斑A insecticide spot after evaporation with a smooth border on the bared wing.

(图4: B)， 固化后的药剂颗粒可以观察到中下部表层可见大量网粒体(图4: C)；疏水性较弱的翅面药滴固化后形成药斑，翅面上网粒体分布稀疏(图4: D)，该类型的翅面网粒体分布密度一般为2.2±0.9粒/μm2(图4: E)，固化后呈不规则形药斑，显微结构显示稀疏的网粒体发生聚集并与药剂溶质融合在一起，周围形成空白圈(图4: F)；移除网粒体的翅面光滑无任何颗粒状物(图4: G)，显微形态为革质纹(图4: H)，药滴蒸发固化后形成药斑，边缘光滑(图4: I)，由此可见网粒体的存在对药滴蒸发后形成药剂颗粒具有重要影响。

2.4 网粒体的团聚及超亲油特性对翅面液滴蒸发后固化形态的影响

当叶蝉翅面有水滴时，水滴蒸发后网粒体团聚起来，导致原本均匀分布的网粒体形成中间核心堆(图5: A)，周围网粒体稀少甚至形成空白圈的现象(图5: B)，大量网粒体团聚所形成的核心堆多为不规则形态(图5: C)。表明药滴中水分的蒸发会改变网粒体粒子之间作用力的平衡，导致本来均匀分布的网粒体发生团聚现象。药滴蒸发后指示剂RhB溶质与网粒体融合一起，可以看到网粒体形态完好(图5: D)；联苯菊酯药滴蒸发后的固体大颗粒，网粒体呈嵌入式与溶质融合(图5: E)；茚虫威药滴蒸发后形成晶体，网粒体镶嵌在溶质晶体表层，颗粒状十分明显(图5: F)。表明网粒体对有机溶质具有超亲油特性。

2.5 翅面抖落的药滴及药剂颗粒与网粒体脱落的相关性

利用称量纸收集被茶小绿叶蝉抖动滚落的药滴，水分被称量纸吸收后，指示剂标识作用下可在显微镜下观察到小红点，在扫描电镜下放大小红点可观察到残留有许多网粒体(图6: A)，且网粒体出现团聚成堆或形成链条状(图6: B)，表明药滴滚落时连同表面团聚的网粒体一同滚落；利用称量纸收集到的联苯菊酯药剂颗粒，扫描电镜下药剂颗粒下方布满一层网粒体(图6: C)，经放大可观察到药剂颗粒表层镶嵌着网粒体(图6: D)，因此网粒体的可脱落性有助于茶小绿叶蝉清扫去除体表残留的药剂溶质颗粒。

图6 称量纸上收集到的从茶小绿叶蝉成虫体表抖落的药滴及药剂颗粒Fig. 6 A insecticide droplet and a insecticide granule collected on the weighing paper dropped from the body surfaceof Empoasca onukii adultsA: 称量纸上的残留药斑上有大量的网粒体Numerous brochosomes on the insecticide spot on the weighing paper; B: 称量纸上的网粒体链条和团聚堆Brochosome chains and brochosome agglomerations on the weighing paper; C: 称量纸上的联苯菊酯药剂颗粒下方聚集有大量的网粒体Plenty of brochosomes deposited under the bifenthrin granule on the weighing paper; D: 图C的放大图，联苯菊酯药剂颗粒表面上方镶嵌着网粒体颗粒Brochosomes embed in the surface of the bifenthrin granule in the enlarged view of Fig. C. Ba: 网粒体团聚堆Brochosome agglomeration.

3 讨论

很多时候昆虫表皮及表皮的外长物是阻碍杀虫剂侵入虫体内的第一道屏障，多数昆虫的表皮通常表现出强疏水性，可阻碍极性化合物的渗入(孙雅雯和郑彬, 2015)。昆虫翅面覆盖虫体背面，是阻碍杀虫剂喷雾的重要器官。蝉翅面的自清洁功能是由翅表的纳米级形貌结构(主要为乳突)和蜡质防护层共同作用的结果，当翅表的蜡质破坏后，翅表水滴就变成亲水状(Sunetal., 2009)。Watson等(2017)报道飞虱翅面显微结构与荷叶一致，具有超疏水和低粘附力特性，水滴会自行滚落。茶小绿叶蝉翅面与半翅目其他昆虫翅面(蝉、飞虱)所表现的自清洁特性并不相同，本试验中叶蝉翅缘的药滴保持圆珠悬停状，如叶蝉未发生抖动行为，药滴不会自行掉落。叶蝉翅面与药滴接触同时表现出超疏水和强粘附力性能。

药滴与叶蝉翅面接触后的形态与药滴大小无关，而与网粒体的分布密度有关。弥雾器喷出的细雾粒径一般为50～100 μm，袁会珠等(1997)通过试验证明吹雾法(43 μm)药剂在吊飞粘虫上的沉积量是常规喷雾法(181 μm)的1.49倍；本试验中叶蝉翅面捕获小药滴约占50%，不论是大药滴(134.00±47.49 μm)还是小药滴(26.31±10.22 μm)，在多数叶蝉翅面都可形成圆球状。扫描电镜下疏水性强的翅面网粒体分布密度高于疏水性较小的翅面。试验中7.8%叶蝉翅面网粒体分布稀疏与网粒体的可脱落性有关(Wittmaack, 2005)。本试验中药滴被叶蝉抖动掉落到称量纸上，水分子被称量纸吸收后，大量完好的网粒体洒落在药滴掉落部位，表明药滴触碰叶蝉翅面后会吸附网粒体，该结果与Rakitov和Gorb(2013a)通过冷冻电镜观察到的结果相符，水滴与叶蝉翅面接触后，球状水滴的中下部位吸附了大量的网粒体，阻隔水滴在翅面铺展，从而形成超疏水圆球状形态。这种超疏水机制不同于经典Cassie 模型中的液滴与具有微纳米二级粗糙平面接触形成圆球状液滴(刘天庆等，2010)，而是液滴外围被具有微纳米二级结构的微小颗粒包裹形成超疏水结构。Rakitov和Gorb(2013a)的冷冻电镜图片中液滴表面的网粒体出现了团聚现象。正常情况下网粒体在叶蝉翅面均匀分布不会发生团聚。普通纳米颗粒由于粒度小，形状不规则易造成表面电荷的聚集，从而表现出表面能大，易发生团聚现象(冯拉俊等, 2003)。茶小绿叶蝉的网粒体大小为0.30±0.01 μm(Linetal., 2016)，属于纳米颗粒，但外观是圆球状且具有规则的蜂窝状纳米孔，其翅面表面能不超过0.74 m/Nm(Rakitov and Gorb, 2013a)，低表面能可使网粒体均匀分散开。当药滴触碰叶蝉翅面时，非极性水滴的介入导致网粒体粒子之间的作用力失去平衡。在药滴蒸发后的药剂颗粒表面也能发现网粒体团聚现象。

一般情况下含有非挥发性溶质的液滴干燥后，溶质在不同衬底上可形成的咖啡环、山状或火山状结构(张文彬等, 2013; 满兴坤和土井正男, 2016)，本试验中药滴干燥后的形状明显受到网粒体的影响。当翅面网粒体的数量足够多时，含水药滴会促使网粒体吸附团聚在药滴的中下层，水分蒸发后网粒体与溶质相融，但仍主要停留在溶质的中下部表层，能够阻止溶质平铺散开，从而形成药剂颗粒；当网粒体分布较为稀疏时，药滴周围的网粒体会聚集起来，但因数量少，网粒体与溶质融合成一片，形成由网粒体聚集产生周围带空白圈的不规则药斑。网粒体与药滴中的溶质完全融合表现出超亲油性。Rakitov和Gorb(2013a)发现网粒体覆盖的翅面对乙二醇和二碘甲烷具有强疏水性，但能被乙醇完全润湿。Sukamanchi等(2017)报道带网粒体的叶蝉翅面可被椰子油完全润湿，他们通过合成与网粒体大小和形态一致的二氧化硅纳米颗粒验证网粒体颗粒的这种特性，当水溶液中加入正己烷或煤油(体积比为2∶1)时，网粒体模拟颗粒可使正己烷层与水层形成明显分层，展现出同时具有超疏水和超亲油的特性。网粒体的超疏水和超亲油特性在叶蝉类害虫的防治中尚未引起注意，目前人们仅对肉眼可见的体表覆盖蜡粉的绵蚜、吹绵蚧，或覆盖蜡壳的其他蚧虫类采取添加脂溶性渗透剂等方式提高药效(路宗海等, 2014)。本试验中意外发现添加罗丹明B指示剂可显著降低杀虫剂药滴的表面张力，今后针对叶蝉类害虫的防治药剂是否可通过提高脂类成分含量提高防效值得深入探究。另外，不同叶蝉种类体表的网粒体大小和表面蜂窝状小室的显微结构存在差异，甚至在产卵时期分泌的网粒体是长形、棒状或丝状(Rakitov, 2009; 吕召云等, 2011; 钟海英等, 2011)，从而可能会导致其疏水性存在差异，对杀虫剂的抵御效果也可能会有所差异，因此在后续研究中也可针对不同叶蝉种类网粒体的疏水性进行比较研究。

本试验仅针对叶蝉翅面的网粒体展开研究，但叶蝉的整个体表都覆盖有网粒体，包括触角、复眼、胸部、腹部和足等(Rakitov and Gorb, 2013b)。本试验中经常可以观察到茶小绿叶蝉触角悬挂着球形药滴不掉落，显示触角网粒体的超疏水和强粘附力特性。喷雾24 h后叶蝉体表的药剂颗粒均被扫除，翅面仅残留药斑。通过对叶蝉清扫行为进行逐帧分析，我们发现叶蝉轮番多次清扫前后翅的双面、后足以及触角上的残留药剂颗粒，说明茶小绿叶蝉会有意识地充分利用网粒体的可脱落性扫除体表残留物。这种现象类似于虫瘿内的蚜虫会有意识地分泌蜡粉颗粒，将自身排泄的蜜露包裹成球后推出虫瘿洞外(Pikeetal., 2002)。试验中我们观察到喷雾处理几天后茶小绿叶蝉出现再次分泌网粒体进行重新涂抹的现象。Dong和Huang(2013)观察了多种叶蝉的网粒体涂抹行为，发现叶蝉具有多次分泌网粒体液滴以及多次反复涂抹的行为。针对茶小绿叶蝉如何感知翅面药滴数量、残留药剂颗粒进行清扫行为以及针对网粒体稀疏而有意识地再次分泌以及涂抹等行为都值得我们再进一步研究。