《Psyche: A Journal of Entomology》

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《Psyche: A Journal of Entomology》/2019/文章

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体积 2019 |文章ID. 1280414 | https://doi.org/10.1155/2019/1280414

青木重之,黑隆宇子,上松圭吾,深胜武男,久冢真子 蚜虫的二形无梗无翅目Neothoracaphis glaucae(半翅目)常青栎树上Quercus glauca",《Psyche: A Journal of Entomology》 卷。2019 文章ID.1280414 15 页面 2019 https://doi.org/10.1155/2019/1280414

蚜虫的二形无梗无翅目Neothoracaphis glaucae(半翅目)常青栎树上Quercus glauca

学术编辑:大卫Roubik格利高
收到了 2019年7月30日
接受 06年9月2019年
发表 2019年11月11日

摘要

蚜虫属的一种Neothoracaphis(禾木蚜科,Nipponaphidini)在橡树的叶子上产生微小的、无柄的、硬化的无翅成虫。在日本物种中,Nglaucae”一直被称为拥有最大,卵形无翅成蚜,而“Nsaramaoensis上有较小的,细长的椭圆形无翅Quercus glauca.通过对日本人线粒体DNA序列的研究Neothoracaphis物种,我们发现这两个是具有明显二态性的物种。Neothoracaphis glaucae(Takahashi)被采用为该物种的有效名称。在日本东京,小型无翅目全年多见,大型无翅目夏季至秋季一般少见。Alates,也就是所谓的性侵,从11月到1月出现。发育成梨形的若虫身上覆盖着长长的、半透明的、刚毛状的蜡丝。我们得出这样的结论:n querciphagan elongata,n yanonis是不同的物种,都是属的Neothoracaphis和三个Neothoracaphis以外的物种n yanonis在日本Nipponaphidini种中形成单系组。

1.介绍

蚜虫的属Neothoracaphis属Nipponaphidini部落(麻蚜科,蚜虫科),约有10种名义种已在东亚报道[1- - - - - -3.].除了一个物种,Neothoracaphis yanonis,在两者之间迁移Distylium落叶植物(主要寄主)QuercusSpp .(备用主机)[4- - - - - -7],所有其他物种的记录仅来自它们的次要寄主,落叶或常绿植物的叶子Quercus树(一些分布树(1]),因此被认为是无环的[28].次要寄主上无翅成虫(无翅亚目)无柄,严重硬化,跗关节缩小,无角,非常小,小于1毫米,有时长约0.5毫米[12].在日本,有五种名义物种被记录:n yanonisQ. Serrata.问:dentata,问:crispula(也Distylium racemosum) [58],n elongata问:myrsinifolia问:sessilifolia,Q.蚧89],n querciphaga问:myrsinifolia8],N. Saramaoensis.Q. glauca.8),而N. glaucae.Q. glauca.8它们中,N. glaucae.N. Saramaoensis.通常出现在?的叶子背面Q. glauca.Neothoracaphis glaucae产无翅成虫,是日本品种中最大的,呈卵形(图)1(一)), 尽管N. Saramaoensis.生产椭圆形椭圆形的Apterae(图1 (b));两人似乎彼此非常不同。然而,我们经常发现这两种无翅成蚜对同一叶Q. glauca。这让我们怀疑这两种基因可能是同一物种的不同表型。本文讨论的主要问题是两个名义物种是否在Q. glauca.是不是同一物种在目前的研究过程中,我们发现,在一些殖民地的焦点物种N. glaucae / saramaoensis,奇异的Wingpadded若虫(若虫开发成alatals),比眼神成年人大N. glaucae.并覆盖着许多,长,半透明,刺毛状的蜡丝(图1 (c)).有翼的的Neothoracaphis迄今为止还不知道常青树的物种。我们想知道这些若虫是否真的属于焦点物种。在本文中,我们通过检查它们的线粒体DNA序列来解决这两个问题,描述在无翅成虫中发现的大小二态性,并讨论了焦点物种的生活周期。此外,通过检查三个同源基因的线粒体DNA序列,n querciphagan elongata,n yanonis(和其他一些Nipponaphidini种),我们确定每个额定物种是否真的是一个独特的物种,以及是否Neothoracaphis种在日本蚜虫中构成一个单系群。

2.材料和方法

2.1.重点种无翅目的取样

焦点品种的无翅代N. glaucae / saramaoensis,以及其他物种的Neothoracaphis,在寄主橡树叶子的背面形成稀疏的群落[1].重点种蚜虫(无翅成虫和若虫)主要在凤凰山的少数乔木上采集Quercus glauca2013年和2014年,在日本东京的新天地。一些树的叶子上有两种较大的细菌,glaucae型(“l型”)无翅片(图1(一)2(一个))和较小的,saramaoensis型(“s型”)无翅片(图1 (b)2 (b)).2014年1月20日、2014年3月28日、2014年6月4日、2013年9月17日和2014年11月5日,从树上砍下几片受感染的叶子,并放入80%乙醇瓶中保存1).在东京和周围,树Q. glauca.从四月开始长出新芽。树叶的平均寿命估计为两到三年[1011].四月至九月,新叶与旧叶明显区别。6月(14117)和9月(13117)采集的两个样本来自老树叶(至少一年)。这5个样本中每一个都包含大约150-240个无翅成虫,这些成虫随后被放置在幻灯片上并用于形态测量分析(见后面的部分)。我们注意到新叶上仅见s型无翅目,为了确认是否为s型无翅目,我们取样了几片新叶Q. glauca.于2013年5月22日、2014年6月4日、2013年7月15日和2013年9月17日感染无翅目幼虫。4个新叶样品共222个无翅成虫,其中1个(6月4日采集的14115号)的148个无翅成虫进行玻片形态测定。


物种 示例代码 采集日期 集合地点__ 主机的物种Quercus 叶子的采样号 不。安装的标本 标本号测量

N. glaucae. # 14008 20.1.2014 新木场,东京 Q. glauca. 2 196 160
N. glaucae. # 14071 28.3.2014 新木场,东京 Q. glauca. 6 208. 189
N. glaucae. # 14117 4.6.2014 新木场,东京 Q. glauca. 3. 235. 219.
N. glaucae. # 13117 17.9.2013 新木场,东京 Q. glauca. 2 198 167
N. glaucae. # 14172 5.11.2014 新木场,东京 Q. glauca. 3. 156 146
N. glaucae. # 14115 4.6.2014 新木场,东京 Q. glauca. 3. 148 143
n querciphaga # 14122 2.7.2014 分泌性中耳炎,东京 问:myrsinifolia 22 189 154
n elongata # 17115 5.11.2017 鹿儿岛县种子岛 Q.蚧 2 174 123
n yanonis #13127 9.10.2013 TAMA,东京 Q. Serrata. 1 191§ 175

__所有收藏地点都在日本;从新叶中取样;§子样品。

提取DNA的材料取自紫檀叶片Q. glauca.在新野,Ome(东京)和Takao(东京)的叶子问:myrsinifolia在2013年至2018年期间,日本汤川原(神奈川县)和北九州(福冈县)的土地上种植了大量的植物2).在OME和Takao中发现的一些L型和S型Absterous成人分别沉积在99%乙醇的小瓶中,以通过比较它们的线粒体DNA序列来确定它们是否具有相同的物种。


昆虫样本 集合地点__ 采集日期 寄主植物 加入不。

Neothoracaphis glaucae:L型(#13040) 分泌性中耳炎,东京 6.5.2013 Quercus glauca LC487692§
N. glaucae.:折中观点(# 13041) 分泌性中耳炎,东京 6.5.2013 Quercus glauca LC487693§
N. glaucae.:折中观点(# 13010) 新木场,东京 8.2.2013 Quercus glauca LC487694§
N. glaucae.:羽翼仙女(#13154) 新木场,东京 1.11.2013 Quercus glauca LC487695§
N. glaucae.羽翼仙女(#13187) 新木场,东京 14.11.2013 Quercus glauca LC487696§
N. glaucae.:折中观点(# 18078) 高雄,东京 16.5.2018 Quercus glauca LC487697§
N. glaucae.: l型(# 18079) 高雄,东京 16.5.2018 Quercus glauca LC487698§
N. glaucae.:折中观点(# 18082) 北九州,福冈县 2018年6月16日 Quercus myrsinifolia LC487699§
N. glaucae.:折中观点(# 18098) 神奈川县的汤河原町 2018年7月29日 Quercus myrsinifolia LC487700§
n elongata(#17093) 鹿儿岛县种子岛 5.11.2017 栎蚧 LC487701§
n elongata(# 19005) 日本柴,东京 2019年8月1日 栎蚧 LC487702§
n querciphaga: l型(# 13035) 分泌性中耳炎,东京 6.5.2013 Quercus myrsinifolia LC487703§
n querciphaga:折中观点(# 13037) 分泌性中耳炎,东京 6.5.2013 Quercus myrsinifolia LC487704§
n querciphaga:L型(#18047) 八王子,东京 2018年3月26日 Quercus myrsinifolia LC487705§
n querciphaga:S型(#18048) 八王子,东京 2018年3月26日 Quercus myrsinifolia LC487706§
n yanonis(# 17084) 鹿儿岛县种子岛 3.11.2017 Quercus dentata LC487691§
n yanonis(Gall_Mie204) Tsu,三重县 6.5.1996 Distylium racemosum LC487689
n yanonis(Gall_Tokyo46) 新木场,东京 2003年5月 Distylium racemosum LC487690

__所有收集地点都在日本。DNA序列保存在DDBJ/EMBL/GenBank核苷酸序列数据库中。§同一群体的蚜虫标本被作为凭证标本保存在北海道大学(札幌,日本)的系统昆虫学收藏中。
2.2。同类无翅目的取样比较

其他三种的无翅成虫Neothoracaphis取样进行形态测定和DNA提取。他们是n querciphagan elongata,n yanonis(数据2 (c)2 (d),3.).收集数据如表所示12.由于无翅成虫在大小和形状上有相当多的变异n querciphaga,大无翅目和小无翅目(表中分别为“l型”和“s型”)2),并检测了它们的线粒体DNA序列,以确定它们是同一物种。

2.3.重点种晚世代蚜虫的取样

焦点种的等级迄今尚不清楚。我们找到了三个(图1 (d))和一些会发育成alates的若虫(图1 (c)的叶子的背面Q. glauca.从11月到1月在新叶。我们在2013年11月1日、14日和25日、2014年1月20日和2014年11月5日和24日对这些蚜虫进行了取样。将3、4龄羽翼若虫置于室温下的实验室塑料容器中,共孵育出61只高翅若虫。为了从这些食饵中获得初生若虫,将37只食饵与一张纸一起放入5毫升棉塞玻璃瓶中,迫使它们的幼虫在那里产卵。两到八天后,在一些小瓶中观察到1龄若虫行走,并将80%的乙醇注入它们体内。共获得42只1龄若虫。这些若虫被放置在滑梯上,研究人员检查了它们的形态,以确定若虫是有性生殖还是处女(也就是说,它们的母亲是有性生殖还是次级移民)。

焦点物种的若虫将发育成alates(图1 (c)4 (c),5(d))看起来非常不同若虫发展成无翅成蚜(图4(一)4 (b)),我们想知道它们是否真的属于同一物种。因此,一些羽翼填充的稚虫被放置在99%乙醇的小瓶中,并从其中的两个小瓶(表中#13154和#13187)中提取2),线粒体提取DNA并进行测序。其他一些国家,其中包括一龄若虫(图4 (c)),保持在80%的乙醇和后来被安装在载玻片上用显微镜检验。

2.4。蚁和若虫采样Neothoracaphis yanonis进行比较

Neothoracaphis yanonis是日本是一个非常常见的尼泊啶。几乎所有树木都看到了物种的血Distylium racemosum本州,四国和九州它的第二寄主代蚜虫也经常在叶上发现枹栎Neothoracaphis yanonis是该属中唯一的一种,其第二宿主世代在日本产生晚性虱[4- - - - - -68].以确定由焦点物种的蚁产生的一龄若虫是否是有性世代的与否,它其形态与第一龄若虫的比较是必要的n yanonis.但是,一直没有的一龄若虫的说明n yanonis在文献中。因此,我们取样除成虫外,还有一龄(和晚龄)若虫n yanonis这将发展成无翅成虫,有翅sexuparae,并从sexualsQ. Serrata.d . racemosum并检测了这些若虫的玻片标本。

2.5.幻灯片准备

在80%的乙醇保持在蚜虫凉爽被清除或加热10%KOH溶液。若虫蚜虫和蚁与Evans的蓝色和酸性品红,分别进行染色,在大约50%的乳酸。几乎所有的无翅成虫不染色。它们在冰醋酸和水杨酸甲酯的1天的混合物进行脱水,并通过二甲苯 - 酚和纯二甲苯的混合物装在香脂。

2.6。形态学

滑动安装无翅成虫Neothoracaphis使用数码相机(FX630;奥林巴斯,东京,日本)配备图像分析软件(FlvFs;Flovel立川,日本)。在采集的叶片上测量所有标本的体长(从头部到第8个腹部tergite的末端)和体宽(见表)1)除了没有第八腹部白鹭岩的破损标本和少数安装不良的标本。由于在采集时很难判断每只无翅目蚜虫是否活着,所以就测量而言,肯定已经死了的破碎的蚜虫也不能忽略。大约140-220只无翅成虫来自6个焦点物种的样本,一个样本n querciphaga的一个样品n elongata的一个样本n yanonis测定(表1).因为n yanonis由于蚜虫过多,随机抽取191个无翅目。

2.7。数据分析

九个无翅成虫的长度和宽度Neothoracaphis采用Kolmogorov-Smirnov检验上述样本是否为正态分布。当正态分布的零假设被拒绝时( ),通过Hartigans的DIP测试进一步分析数据[12在单峰分布的原假设下。所有统计分析均使用R v3.2.3软件进行[13].

2.8。其他摇身一变标本的检验

在光学显微镜下,检查了许多滑动的样品(包括Alates,Adterous成人,由Alates产生的第一龄若虫,若虫和若虫)。使用配备有部分中提到的图像分析软件的数码相机进行了安装的标本和测量的测量2.6

为阐明由焦点物种的蚁产生一龄若虫的功能,它们的管心针的长度可被用作一个线索来推断其馈送站点。虽然这是难以测量的,因为它们对在载玻片上的标本的tortuousness管心针的精确长度,该长度是由与若干条直线近似曲线进行估计。因而管心针的大致长度,测定10只一龄若虫为无翅成蚜n yanonis(吃树叶枹栎),10第一方和五个四龄若虫为的翅sexuparaen yanonis(吃树叶Q. Serrata.), 10只1龄雌性n yanonis(吃树叶Distylium racemosum),九一龄男性n yanonis(可能nonfeeding上的叶子d . racemosum)、10只1龄若虫为疫种无翅目(以黄叶为食)Q. glauca.),一个第一龄期若虫和10四龄若虫成为焦点物种的蚁(取食叶Q. glauca.),由焦点物种,其供给植物蚁产生和40只一龄若虫/位点是未知的。

2.9。DNA测序

使用QIAamp组织试剂盒(Qiagen, Hilden, Germany)从每个新鲜或固定的昆虫中提取总DNA。从昆虫DNA, 1.6 kB线粒体DNA片段包含小亚基rRNA, tRNA-Val,和大亚基核糖体rna基因被使用两个引物PCR扩增,MtrA1 (5 ' -AAWAAACTAGGATTAGATACCCTA-3 ')和MtrB1 (5 ' -TCTTAATYCAACATCGAGGTCGCAA-3 '), 95°C的温度曲线下10分钟紧随其后40 94°C的周期为1分钟,48℃保存1分钟,65℃保存3分钟。放大DNA片段使用核酸外切酶纯化我(美国马萨诸塞州新英格兰生物学实验室)和碱性磷酸酶(虾)(豆类生物、志贺、日本)37°C 15分钟紧随其后的80°C的15分钟和直接受到测序反应BigDye终结者v3.1循环测序工具包(热费希尔科学,马萨诸塞州,美国)。除MtrA1和MtrB1引物外,还使用了以下内部引物进行测序:MtrA2 (5 ' -ACAAAGTAARTGTACTGGAAAGTGT-3 '), MtrA3 (5 ' -ATTTTYATCTGTTTAACAAAAACAT-3 '), MtrA4 (5 ' -AGAYAAGTCGTAACAWAGTA-3 '), MtrA5 (5 ' -AATAGCTGCAGTATTTTRACTGT-3 '), MtrB2 (5 ' -TTAATACAATGTTTTTGTTAAACAG-3 '), MtrB3 (5 ' -ACACTTTCCAGTACAYTTACTTTGT-3 '), MtrB4(5“-TACTWTGTTACGACTTRTCT-3”),和MtrB5 (5 ' -ACAGTYAAAATACTGCAGCTATT-3 '),在94°C 2 min的温度曲线下,接着是94°C 1 min, 48°C 2 min,和65°C 3 min的30个循环。反应产物用遗传分析仪(3130xl;应用生物系统公司,福斯特,加州,美国)。 The accession numbers of the DNA sequences determined in this study are listed in Table2

2.10。分子系统发育分析

DNA序列Neothoracaphis在这项研究中确定的品种(表2)和我们在黑须等人的研究已经报道。[14],进行了分子系统发生分析。通过使用在MEGA版本7 [实施方案包肌肉所产生的核苷酸序列的多重比对1516].从数据集中删除已对齐的包含缺口的核苷酸位点,以产生可靠的对齐。MEGA version 7还进行了模型选择和最大似然(ML)方法的分子系统发育分析。基于贝叶斯信息准则,选择GTR + G + I模型作为比对序列的核苷酸替换模型[17].对1,000次重复执行了引导测试。16 nipponaphidines,Dermaphis coccidiformisd . autumnad . japonensisd . crematogastriMonzenia globuliMetanipponaphis cuspidatae圆形大厅Nipponaphis distyliicolan monzeniN. loochooensis.n distychiin machilicolaAllothoracaphis piyananensisMetathoracaphis isensisQuernaphis构叶,Quadrartus yoshinomiyai,也受到了分析,并且Ceratovacuna nekoashi(horaphidinae, Cerataphidini)作为外群。这些物种的核苷酸序列已储存在日本DNA数据库[18- - - - - -21];注册编号如图所示6

3.结果

3.1.分子系统发育分析

我们基于线粒体核糖体DNA序列的分子系统发育分析结果总结为最大似然树(图)6).我们发现所有样本Neothoracaphis种组成为单系群,自励率为87%n yanonis剩下的15个样本Neothoracaphis种形成单系组,100%自举支持。两个样本,#13040和#13041,s型和l型无翅目,从同一棵树中采集Quercus glauca,具有完全相同的核苷酸序列。另外两个样本,#18078 (s型)和#18079 (l型),来自同一棵树Q. glauca.除了在#18078中有一个6 bp的插入外,核苷酸序列几乎完全相同2.10.这表明这两种无翅成虫,也就是我们所说的“无翅成虫”。N. Saramaoensis.”和“N. glaucae.,是同一物种的不同表型。出于后面讨论的原因(章节4.1),我们以后使用这个名字N. glaucae.对于这个物种。占焦点物种的八个样本,包括一个样品问:myrsinifolia(#18082)和两个WingPadded若虫(#13154和#13187)具有几乎相同的核苷酸序列,并形成具有100%自卷覆盖的单晶组。剩下的一个样品收集问:myrsinifolia(#18098)的序列与8个样本的序列略有不同,但它们一起组成了一个单系组,有68%的引导支持。两者间无明显形态学差异。

的样本n elongatan querciphaga每一个都形成一个单系组,并得到100%的引导支持。也在n querciphaga,小个体和大个体的核苷酸序列(#18047和#18048;#13035和#13037)几乎完全相同,除了在#18047和#13037中有一个2 bp的插入。然而,在这三个物种中,并没有确定哪两个物种的亲缘关系更密切。

3.2。形态分析

在6个焦点种的样本中无翅成虫的体长和宽度,N. glaucae.,这些都是从Q. glauca.1月,3月,6月(从旧的和新的叶子),9月和11月(表1),如图中的散点图所示7(数据S1- - - - - -S5).有没有在一月,三月和六月的无翅成虫的大小(从老叶)的样品大的变化,在与比较n yanonisn elongata,n querciphaga(图8).这是因为这些样本中除了s型(小)无翅成虫外,还有许多l型(大)无翅成虫。6个样品中均有大量的s型无翅成虫,或全年均有大量的s型无翅成虫,但9月和11月样品(#13117和#14172)中无翅成虫较少。这一趋势表现在9月和11月样本的体长均值和CV较小(见表)3.).如果我们将l型无翅目定义为体宽大于390的无翅目μ.M,后两种样品中L型Apterae的百分比小于1.5(表3.).所有222只无翅成虫均采自新叶,其中14115号样品143只无翅成虫(见表2)3.;数字S5),均为s型。


物种 示例代码 身体的长度μ. L型无翅成蚜__N(%)
N 分钟。 Max。 的意思是 简历

N. glaucae. # 14008‡,§ 160 410. 844 543 0.16 22日(13.8)
N. glaucae. # 14071‡,§¶ 189 423. 822 541 0.21 51 (27.0)
N. glaucae. # 14117‡,§ 219. 425. 775 536 0.13 23日(10.5)
N. glaucae. # 13117 167 420. 677. 526 0.08 2 (1.2)
N. glaucae. # 14172 146 411. 686. 503 0.10 2(1.4)
N. glaucae. # 14115 143 428. 543 480. 0.05 0
n querciphaga # 14122 154 447. 658. 540 0.08 18 (11.7)
n elongata # 17115§ 123 449. 624 529 0.07 0
n yanonis #13127 175 329 487. 395 0.07 0

__l型无翅目在操作上定义为体宽大于390μ.m。对于体长,正态分布的零假设是被拒绝的。§身体宽度的正态分布的零假设是被拒绝的。单峰分布的零假设被拒绝对身体的宽度。

在1月、3月和6月采集的3个样本(#14008、#14071和#14117)中,体长和体宽均拒绝正态分布的零假设( ),而在剩下的三个样本中,这两个都不是N. glaucae..3月样本的体长和宽度的频率分布图(#14071)表现出双峰分布(图7).身体宽度的单峰分布的原假设被拒绝(哈蒂根斯浸试; ),但不包括身体长度( ).在3月份的样品中,体宽与体长比率的频率分布也表现出明显的双峰模式(Hartigans'DIP测试; ).

尽管在体型和体形上有很大的差异n querciphaga(数据2 (c)2 (d)),n elongata(数据3(一个)3(b)),样品没有表现出清晰的双峰分布(图8).正常分布的零假设既不拒绝体长,也没有用于样品中的体宽n yanonis,只适用于体长( 在样本中n querciphaga,只适用于身体宽度( 在样本中n elongata.对于三种物种的任何数据,未拒绝单峰分布的零假设。

3.3.其他形态的形态

下列表型的幻灯片标本的照片N. glaucae.为图:发育为无翅目的1龄若虫(图4(一)),非第一(可能是第三)龄若虫发育成无翅目(图4 (b)),发展到Alates的第一和第四龄若虫(图4 (c)5(d))和晚熟若虫产生的1龄若虫(图4 (d)).此外,那些下面的表型n yanonis为图:发育为无翅目的1龄若虫(图9(一个)),发展到Alates的第一和第四龄若虫(图9 (b)图5(e)),一龄雄性(图9(c))和一龄(性)雌性(图9(d)).在任一种,第一龄若虫为无翅只有边际蜡板和蜡板的无脊椎行,而第一龄若虫是蚁有蜡板的脊柱行。

一龄若虫为无翅虫N. glaucae.(图4(一))对天线和跗骨的尖端发达的刚毛,而稍后龄若虫为无翅减少了天线和降低的跗节具有较短的刚毛(图4 (b)).这表明初生若虫很可能是树内甚至树间的散布者。

n yanonis,彼此明确区分了第一龄雌性和雄性。性别之间发现的主要形态差异总结在表格中4.的成年女性n yanonis在腹部后突上有一对环状的檐口[8,而成年雄性则没有S6).一龄sexuals缺乏cornicles,但在女性,cornicles从第二龄以后出现。因此,我们可以判断这两个变种的是女性的通过检查pharate一龄sexuals(一龄sexuals与第二龄角质层内部开发)。相反,在成人的性别差异,男性(图9(c))都比雌性大(图9(d))在第一龄(表4).


女性 男性

身体:小于雄性,长度为0.42-0.49(平均0.46)mm(n= 10);股后转子:89-105 (99)μ.米长(n= 10) 机身:长度0.56-0.60(0.58)毫米(n= 9);后股转子:104-113 (109)μ.米长(n= 9)
天线:3-分段;心尖段:98-123(114)μ.米长(n= 10)和17-21 (18)μ.米宽(n= 10) 天线:4-分段;心尖两段组合:130-145(137)μ.米长(n= 9)和20-33 (26)μ.米宽(n= 9)
柱头:远长于喙,约0.21-0.23(0.22)毫米长(n= 10) 柱头:短,约0.06-0.10(0.08)毫米长(n= 9)
蜡板的脊柱行:发达,与上腹部背片VI 3-8(5.4)细胞(n= 10) 脊柱蜡板排:常缩小,腹部蜡板上有0-5(1.7)个细胞(n= 9)

海草的若虫的茎管的大致长度n yanonisN. glaucae.见表5.First-instar仙女的n yanonis是无翅虫和的一、四龄若虫n yanonis它们正在吃树叶枹栎,有长度约为0.10-0.13毫米的茎干。一龄(性)雌性n yanonis,它们正在吃树叶Distylium racemosum的茎干长0.21-0.23 mm,长于以黄叶为食的若虫的茎干Q. Serrata..First-instar的男性n yanonis对叶d . racemosum茎干短,长度为0.06-0.10 mm,不取食即可成熟。First-instar仙女的N. glaucae.是无翅虫和一龄若虫和四龄若虫N. glaucae.它们正在吃树叶Q. glauca.,had stylets that were 0.14–0.18 mm long. First-instar nymphs produced by alates ofN. glaucae.在glass vials had stylets that were 0.25–0.29 mm long, which were clearly longer than the stylets of the nymphs feeding on leaves ofQ. glauca.


手提包长度为mm

n glaucae:变形
一龄若虫为无翅目 0.15(平均值0.15)(n= 10)
1龄若虫将晚到 0.14 (n = 1)
Fourth-instar wingpadded仙女 0.14 - -0.18 (0.16) (n= 10)
晚熟若虫由晚熟若虫产生的一龄若虫 0.25 - -0.29 (0.27) (n = 40)
N. Yanonis:变形
一龄若虫为无翅目 0.10-0.12(平均值0.11)(n= 10)
1龄若虫将晚到 0.11-0.13(0.12)(n= 10)
Fourth-instar wingpadded仙女 0.11-0.12(0.11)(n = 5)
First-instar女 0.21 - -0.23 (0.22) (n= 10)
First-instar男性 0.06 - -0.10 (0.08) (n= 9)

因为有翼的N. glaucae.是第一次发现的,下一节将对它们进行描述。

3.4.等级描述Neothoracaphis glaucae

除非样本大小在括号中表示,以下描述是基于10个样本,这些样本是作为若虫从叶中收集的Quercus glauca并于2013年11月26日至12月8日在实验室出现。

车身长1.0-1.3(平均1.2)毫米。头部横跨复眼0.27-0.33(0.30)毫米宽,在背部有弱褶皱或网状(图)5(a)),腹面有触角插座底部之间的4分钟刚毛。天线(图5(c))分为五个部分:第三部分是232-307 (269)μ.米长,长于前胫骨,1.7-2.4(1.9)倍,只要该片段IV和V结合的长度;段IV是68-93(82) μ.米长;第五节比第四节短,49-68 (57)μ.米长。顶突非常短,有两个顶端刚毛,大约与基部节的直径一样长。次级鼻道狭窄,常环绕鼻节的周长;III、IV、V节段分别有13-18(15)、5-7(6)、3-5(4)次鼻。第IV节原发鼻不清晰,与远端继发鼻统一;第V节上的初级鼻囊具纤毛,常与远端次级鼻囊连在一起。末梢吻端为41-50(46)。μ.米长(n= 8),无次刚毛。腿很细;前胫骨为206-255 (232)μ.米长,和后腿femorotrochanter是202-235(217)μ.米长。跗猴有两节:节I在前腿和中腿上有一对长匙形刚毛和一个较短的刚毛,节II为58-67(63)。μ.米(n= 9)在the hind leg, middorsally with a pair of pointed setae and apically with three pairs of setae, of which the dorsoapical and lateroapical setae are long and widened at the apex and the ventroapical setae are short and pointed; empodial setae are spatulate at the apex, reaching the apices of the claws. The forewing is with two branches of the media which usually are not connected, and the basal vein of the media is indistinct. The abdomen is with two pairs of sclerotized spiracles, and with a pair of ring-like cornicles which are 18–22 (20)μ.外径为M。腹部白鹭岩VII膜质,近中线具二刚毛;白垩土VIII是弱硬化的,有四个相当长的刚毛。尾部小,28-36 (32)μ.宽M,具7-9(8)刚毛。肛板为二叶状,共有10-14(12)刚毛。生殖板前部有2-5(4)刚毛,后部有8-12(10)刚毛(n= 9)。

的有翼的N. glaucae.在形态学上,是否与之相似n yanonis,高桥对此作了描述[8].前者与后者的区别在于头部有网状雕塑(图)5(a));的负责人n yanonis背部平滑(图5(b)).两种物种的第四龄若虫(待存在)通过其蜡板在Tergites上彼此互相歧视(图5(d)图5(e)).

4.讨论

4.1。身份Neothoracaphis glaucaeN. Saramaoensis.

我们的分子系统发育分析清楚地表明Neothoracaphis saramaoensis”和“N. glaucae.实际上是同一物种的两种不同表型。原名为高桥[22在1935年Thoracaphis saramaoensis),后者高桥[8在1958年Microthoracaphis glaucae.).服用本结果提前,Miyazaki等人。[23)采用N. Saramaoensis.作为这一物种的有效名称,并视为该名称N. glaucae.作为初级同义词。然而,高桥(22]中描述的“Thoracaphis saramaoensis"基于从落叶植物中采集的无翅目栓皮栎种群在“Saramao(海拔约2061米)附近的Kunugigaoka”,台湾,他[8“有些犹豫”地把这个名字用在日本材料上。在日本,栓皮栎种群是一种相当常见的树,但没有Neothoracaphis从那时到现在,物种已经被记录下来了。此外,目前还没有其他日本蚜虫种利用问:摘要和常绿的橡树Q. glauca.作为宿主植物。因此,这可能是takahashi的[8]“T. saramaoensis是与本论文的焦点种不同的种。因此,我们采用了这个名字Neothoracaphis glaucae(Takahashi, 1958)为焦点种。

宫崎骏等人[23]也认为n querciphagan elongata作为一个单一的物种。结果证明这是一个错误。高桥(8]所示的一个相当大的个体的无翅成虫n querciphaga.虽然我们的形态学分析表明,个体间的尺寸相当多样化n querciphaga(数据2 (c)2 (d),8),线粒体序列数据(图6)明确指出n elongata是不同的物种。

我们的分子分析还表明,在日本Nipponaphidini物种中,N. glaucae.n querciphaga,n elongata形成一个单系群和属Neothoracaphis(上述三个物种加n yanonis)也是单系的。高桥(8]最初将前三个物种归入该属MicrothoracaphisyanonisNeothoracaphis,但是Eastop和Hille Ris Lambers [24后来把这两种植物合并为一个属并被采用Neothoracaphis为有效属名。我们分析的结果不违背任何治疗。我们遵循Eastop和希勒R2为Lambers [24],因为这样做布莱克曼和Eastop [2]和favret [3.].

4.2.Alates的生产Neothoracaphis glaucae

殖民地的Neothoracaphis yanonis在落叶栎树的叶子(枹栎问:dentata,问:crispula)在秋天产生许多迟发性虱[258].Neothoracaphis quercicola也会在落叶栎树上产生酸盐(麻栎问:摘要)在台湾及中国[1225].然而,迄今为止,从Neothoracaphis常青树的种类[28].在这项研究中,我们发现N. glaucae.日本东京从11月到1月出产。正如已经报道的一些日本蚜虫种类,如Reticulaphissp。26],Thoracaphis Kashifolia27),而Dermaphis coccidiformis21]若虫,发展到阿尔酸盐的若虫与第一个瞬间的形态学中的那些不同。在二次宿主上的Alate和aberousouse之间的第一次瞬间中的这种透明形态分化似乎发生在许多具有小Apterae的Nipponaphidine物种中,但没有以相当大的Apterae的物种Nipponaphisspp。20.28].

N. glaucae.时,若虫身上覆盖着刚毛状半透明蜡丝(图1 (c)),在四龄时比无翅成虫大。在载玻片标本的tergte上可以看到发育良好的蜡片(图)4 (c)5(d)).在n yanonis,若虫开发成山药(图9 (b)图5(e))也不同于那些发展成无翅目(图9(一个)),但它们不会产生长鬃毛状的蜡丝,而会产生较短的针状蜡丝(见5])。目前还不清楚为什么若虫发展成蚁N. glaucae.有这么长的蜡丝。长刷毛状细丝,就像刷毛,可能有助于若虫感知掠食者接近他们。

在部落Nipponaphidini,辅助主机上产生蚁要么sexuparae往主要主机或“二次移民”往辅助主机的树木。Neothoracaphis yanonis生产sexuparae [8),而Thoracaphis Kashifolia已知只产生二次移民[27].第二次移民t . kashifolia在形态上与无翅目产生的若虫相同的1龄若虫[27].Sexuparaen yanonis产生发育成男性和女性的性二态一龄若虫。第一龄雌性(图9(d))比一龄雄鸟小(图9(c)),但前者的柱头比后者长得多(表4).这两种一龄性行为都不同于发育成无翅虫的一龄若虫(图)9(一个))在具有上tergites脊柱蜡板的行。在这方面,它们类似于发展成翅sexuparae第一龄若虫(图9 (b)).1龄雌虫的茎管长于1龄无翅若虫和迟性若虫的茎管长于1龄雄虫的茎管(见表)5).

的有翼的N. glaucae.是相当神秘的。由Alates产生的44岁的第一龄若虫在其Tergites上具有发达的脊柱蜡板(图4 (d)).在形态上,它们与发育成无翅虫的1龄若虫有很大不同(图)4(一)).它们与发育成alates的初生若虫非常相似(图)4 (c)),但它们的柱头明显长于后者(表5).因此,它们不太可能是生长在树叶上的若虫Q. glauca..相比,n yanonis,它们很可能是一龄的性雌性。结果表明,在44个若虫中,没有发现有较短花茎的1龄若虫为雄性1龄若虫。为了证实这一点,我们还检查了58个载玻片标本中总共259个胚胎的形态。除23个胚胎严重畸形无法鉴定外,其余236个胚胎与44个若虫形态无明显差异。结果表明:(1)1龄若虫为雌性,未发现雄性;Sexuparae的N. glaucae.产生雄性的可能发生在其他地方,在其他克隆体中。(2) 1龄若虫实际上是由两种性别组成的,可能仅在1龄时看不到性别二态性n glaucae。

4.3.二态的无翅的成年人

尽管我们已经证明了N. glaucae.在寄主橡树的叶子上产生二形无翅成虫Quercus glauca,目前仍不清楚为什么这种二形无翅目出现在该物种。s型和l型无翅成虫均产生1龄若虫并发育成无翅虫。在Nipponaphidini部落中,由于他们的tergte严重硬化,很难检查胚胎的形态安装在无翅成虫的身体。2013年11月25日在新野场采集的4只s型成虫和1只l型成虫,均刚产1个1龄若虫。此外,我们于2013年4月1日和2日在实验室观察了4只l型成虫(采自新野场)的若虫。所有这些新生的若虫都是无翅虫。我们没有确定哪种类型的无翅亚目产生的若虫发育成高翅亚目,但高翅亚目的产生可能与二型性无关。(在n yanonis,单形微小无翅目产生的若虫发育为无翅目和翅目。)有的s型无翅片包含一个成熟胚,占体腔的大部分,而有的l型无翅片包含多个发育胚。这说明在有利条件下,l型无翅目的产量高于s型无翅目。l型无翅目在1月、3月和6月比9月和11月更丰富3.).此外,从无翅的新叶收集Q. glauca.5 ~ 9月均为s型,说明落在新叶上的1龄若虫为s型无翅成虫。从11月底开始,我们在新野叶发现了新鲜的、活的l型无翅目。在东京及其周边地区,冬季和春季可能是它们繁殖的最佳季节,而不是夏季或初秋。

结论

在本文中,我们明确了蚜虫Neothoracaphis glaucae产生的常青树叶二型无柄无翅成虫Quercus glauca.小型(s型)无翅目全年大量存在,而大型(l型)无翅目夏季至初秋较少。我们暂时得出结论,后者可能在适宜繁殖的季节产生。迄今为止,在无梗蚜虫中,这种在大小和形状上的明显二形性尚不为人所知。是否有其他物种具有类似的二态性,如果没有,为什么会有这样的问题,这将是很有趣的N. glaucae.维护二态性。

数据可用性

用于支持本研究结果的DNA序列数据已保存在DDBJ/EMBL/GenBank核苷酸序列数据库储存库(http://www.insdc.org/).

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

作者感谢杉本俊弘,Koyanagi Kazuo Koyanagi, Naeko Hosoya, Akihide Koguchi和Morio Tsukada在收集本研究所用材料方面的帮助。

补充材料

图S1:无翅成虫体长与体宽的散点图Neothoracaphis glaucae(样本#14008),并给出体长的频率分布图(40μ.M为轴的一个单位)。图S2:无翅成虫体长与体宽的散点图Neothoracaphis glaucae(样品#14117),与所述主体长度的频率分布图(40 μ.M为轴的一个单位)。图S3:身体长度与身体宽度的散点图Neothoracaphis glaucae(样本#13117),并给出体长的频率分布图(40μ.M为轴的一个单位)。图S4:无翅成虫体长-体宽散点图Neothoracaphis glaucae(样本#14172),并给出体长的频率分布图(40μ.M为轴的一个单位)。图S5:无翅成虫体长与体宽的散点图Neothoracaphis glaucae(样本#14115),并给出体长的频率分布图(40μ.M为轴的一个单位)。图S6:成年男性Neothoracaphis yanonis(来自Distylium racemosum2014年1月8日,日本东京多摩)。酒吧规模:100μ.m。补充材料

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