枯叶蛱蝶非越冬雄成虫内生殖器官的形态与发育*

何 静，姜 凤，吴婷婷，王颖娟

（兴义民族师范学院民族药用生物资源研究与开发实验室，贵州 兴义 562400）

枯叶蛱蝶（Kallima inachus） 隶属鳞翅目（Lepidoptera） 蛱蝶总科（Nymphaloidea） 蛱蝶科（Nymphalidae） 蛱蝶亚科（Nymphalinaei） 枯叶蛱蝶属（KallimaDoubleday）[1]。枯叶蛱蝶是以拟态而著名的昆虫，是生物进化理论中的一个经典例证，其拟态和保护色在军事仿生中也有重要意义[2-3]。枯叶蛱蝶常被制作成标本或工艺品，用于收藏和观赏。枯叶蛱蝶是国内外蝴蝶生态观赏园进行人工饲养繁育的主流观赏蝶种，具有巨大的观赏价值、收藏价值及经济价值[4-7]。

目前，国内外鲜有雄性枯叶蛱蝶内生殖器官相关研究[8-13]。因此，系统研究雄性枯叶蛱蝶内生殖器官，可以为枯叶蛱蝶的人工饲养繁育提供理论指导。本文通过解剖不同日龄的枯叶蛱蝶雄成虫，观察和测量了雄蝶内生殖器官形态和组成结构大小。

1 材料与方法

1.1 虫源准备

枯叶蛱蝶蛹购于云南省普洱市天森蝴蝶生态园，置于智能人工气候箱（温度28 ℃，相对湿度80%，光周期L∶D=14∶10） 中待其羽化。智能人工气候箱里两侧挂有网纱，以方便蛹羽化后展翅。羽化后，将枯叶蛱蝶雌雄成虫分出，单独饲养，饲养于正方体养虫笼（60 cm×60 cm×60 cm） 内，每天配置人工蜜源（90%的10%洋槐蜂蜜+10%的5%无水乙醇水溶液） 供成虫取食。1～15 日龄雄成虫作为供试虫源。

1.2 内生殖器官解剖方法

从羽化当日开始计算，依次解剖1、3、5、7、9、11、13、15 日龄的成虫。上午8：30 将枯叶蛱蝶雄成虫的翅和足剪掉，浸泡于40%乙醇中，使其昏厥后，置于4 ℃蒸馏水中备用。解剖时用剪刀沿着枯叶蛱蝶腹部背面将体壁轻轻地剪一条缝，然后用大头针将其固定在自制白色圆蜡盘（直径15 cm）中，向圆蜡盘中倒入0.9%生理盐水直至完全没过成虫腹部。将圆蜡盘置于体视显微镜（SMZ168-TL） 载物台上解剖，用解剖针沿剪的缝将体壁与内生殖器官分离，胶头滴管吸取0.9%生理盐水清洗，将分离出的内生殖器官转移到培养皿中，剥离脂肪粒并整理内生殖器官[11-14]。每日龄解剖10 头。

1.3 雄蝶内生殖器官图片采集

将整理好的雄性枯叶蛱蝶内生殖器官的培养皿中放入标尺，拍下完整的图片，将拍好的图片用软件COOC5.0 进行测量，并记录数据。雄性枯叶蛱蝶内生殖器官放入盛有75%酒精的离心管中保存。

1.4 雄蝶内生殖器官特征参数测量确定

在本试验中，测量了雄蝶内生殖器官随日龄的变化，包括精巢的长径和短径、输精管的长度和基端宽、贮精囊的长径和短径、单射精管和复射精管的长度和基端宽、附腺的长度和最大宽，记录各组试验数据。

1.5 试验数据统计分析

试验数据采用SPSS 26.0 进行统计分析，统计分析结果用平均值±标准差（X±SD） 表示。

2 试验数据统计分析结果

2.1 枯叶蛱蝶雄成虫内生殖器官结构

枯叶蛱蝶雄成虫内生殖器官由2 个精巢、2 个贮精囊、1 对输精管、1 对双射精管、1 条单射精管和1 对附腺组成，见图1。

图1 枯叶蛱蝶雄成虫内生殖器官

精巢由2 个睾丸独立组成，在其腹面与交叉的贮精囊相连接，贮精囊与复射精管通过1 对输精管相连接；连接处较细且是1 对附腺的汇入处；1 对复射精管向下合并成1 条单射精管，其末端开口于阳茎。

2.2 精巢形态的变化

枯叶蛱蝶雄成虫的精巢位于腹部的第5 腹节，两侧各有一个。1～3 日龄时，两个精巢的形状为近球形；5 日龄之后，右精巢变为近椭圆形。精巢的表面布有极细微气管，两个精巢都与输精管相连。表1 为枯叶蛱蝶雄成虫的精巢长径、短径。

表1 枯叶蛱蝶雄成虫的精巢长径、短径

由表1 可知，精巢长径在1～5 日龄时，随日龄的增加而变长，增长的幅度大；在5 日龄时达到最长，为（2.43±0.32） mm；之后迅速缩短至（1.82±0.05） mm（7 日龄）；9 日龄后趋于平稳地缩短。精巢短径在1 日龄时最短，为（1.37±0.07） mm；之后随日龄的增加而逐渐变长，直到5 日龄时达到最长，为（2.52±0.07） mm；之后缩短。

2.3 输精管和贮精囊形态的变化

枯叶蛱蝶雄成虫的输精管为一对对称半透明长管状物体，端部与精巢相连，基部略细，与贮精囊相连。贮精囊也是一对对称的膨大部分，呈半透明色，端部与输精管相连，基部与双射精管相连。表2 为枯叶蛱蝶雄成虫的输精管长度、基部宽和贮精囊长径、短径。

表2 枯叶蛱蝶雄成虫的输精管长度、基部宽和贮精囊长径、短径

由表2 可知，输精管长度随日龄的增加而增长，5 日龄达到最长，为（2.75±0.24） mm；5 日龄之后明显地缩短；7 日龄之后长度处于平稳的状态。输精管基端宽的宽度随日龄的增加而增加；在9 日龄时大幅度变宽到最大，为（0.52±0.13） mm；之后缓慢地缩短。贮精囊长径先变长后缩短，3 日龄时长度是最长的，为（2.24±0.41） mm；9 日龄时长度是最短的，为（1.43±0.08） mm。贮精囊短径在9日龄时最大，为（0.50±0.02） mm；短径的大小随日龄的增加，后期趋于平稳的状态。

2.4 单射精管和双射精管形态的变化

枯叶蛱蝶雄成虫的单射精管为长管弯曲状物体，下段几乎呈乳白色，单射精管中间有一段为透明色，管中清晰可见一条1.6 mm 左右乳白色的小段。单射精管的基部与阳茎相连，端部与双射精管的基部相连接。一对双射精管中部略膨大，对称分布，乳白色，基部较细，与单射精管相连，端部接连附腺。表3 为枯叶蛱蝶雄成虫的单射精管和双射精管的长度、基端宽。

表3 枯叶蛱蝶雄成虫的单射精管和双射精管的长度、基端宽

由表3 可知，单射精管长度随日龄的增加逐渐变长，在15 日龄时达到最长，为（20.33±0.82） mm；1 日龄时最短，为（13.20±0.95） mm。单射精管基端宽随日龄的增长而变宽，9～11 日龄，增长迅速；11 日龄达到最宽，宽度为（0.81±0.07） mm；11 日龄之后又明显变小。双射精管长度随日龄的增加而变长，3 日龄达到最大，为（6.85±0.40） mm；又缓慢地缩短。双射精管基端宽随日龄的增加在缓慢地增加，9 日龄达到最宽，为（0.24±0.02） mm。

2.5 附腺形态的变化

枯叶蛱蝶雄成虫的附腺为一对对称物体，形状为细长管状，基部沿端部逐渐变细，前半部呈乳白色，后端部呈半透明色，基部与双射精管相连，末端部为盲管，不相通。表4 为枯叶蛱蝶雄成虫的附腺长度、最大宽。

表4 枯叶蛱蝶雄成虫的附腺长度、最大宽

由表4 可知，枯叶蛱蝶雄成虫的附腺的长度逐渐变长，1～3 日龄时，长度增速明显；15 日龄时最长，为（24.84±0.27） mm。随着日龄的增加，附腺的最大宽先变宽后缩小，在1 日龄时最窄，宽度为（0.11±0.02） mm；13 日龄达到最宽，宽度为（0.30±0.02） mm。

3 结论

昆虫雄性生殖系统主要由1 对精巢以及悬浮在腹腔内的导管和脂肪体组成[15]，而鳞翅目部分种类在从幼虫向蛹变态发育的过程中，出现了2 个精巢融合成了1 个精巢的情况，故鳞翅目昆虫精巢一般具有4 种类型：Ⅰ型，睾丸完全分离，每个睾丸具有4 叶；Ⅱ型，睾丸完全分离，每个睾丸都是圆球状的、具有3 叶；Ⅲ型，两个睾丸被一个阴囊包裹在了一起；Ⅳ型，两个睾丸被阴囊包在一起，结合得很紧密以至于看起来像一个圆球状的器官。枯叶蛱蝶非越冬雄成虫内生殖器官由2 个精巢、2 个贮精囊、1 对输精管、1 对双射精管、1 条单射精管和1 对附腺组成[16]。

昆虫精子在发育成精子束后，开始由精巢释放到贮精囊，然后释放至射精管，参与交配射精[17-18]。枯叶蛱蝶雄成虫的精巢和贮精囊的长径与短径随日龄的增加先增加至7 日龄后缩短；输精管长度和输精管基端宽随日龄的增加至7 日龄趋于平稳；单射精管长度和双射精管长度随日龄的增加而缓慢增加，后缓慢缩短，基端宽缓慢增加；附腺长度和附腺最大宽随日龄的增加而增加，后期趋于平稳。对枯叶蛱蝶雄成虫内生殖器官的形态与发育的研究，对枯叶蛱蝶的成虫的交配、繁殖有重要的意义，可为枯叶蛱蝶人工饲养繁育提供一定的理论基础。