头喙亚目（半翅目）昆虫口器感器的超微形态及演化研究

The mouthparts are the feeding organs of insects. The search and finding of the host plants by insects are usually completed by the interaction between the sensilla on their mouthparts and the chemical signals from the host plants. The sensilla on the mouthparts are important characters for species identification and phylogenetic inference. Few and limited work was done on the ultrastructural morphology of the sensilla on the rostral tips of the species of the important insect suborder Auchenorrhyncha (Hemiptera). The presnt project is designed to study the ultrastructural morphology of the sensilla on the rostral tips of the Auchenorrhynchous species using the light, scanning and transmission electron microscopy. Totally 168 representative species from the four superfamilies (Cercopoidea, Fulgoroidea, Cicadoidea and Membracoidea) of Auchenorrhyncha and 14 outgroup species from three other hemipterous suborders, Sternarrhyncha, Heteroptera and Coleorrhyncha will be examined. The morphology, measurements, type, distribution, number and variation of each sensillum will be investigated, photographed and described. The homology of different types of the sensilla will be investigated. The monophyly of the Auchenorrhyncha and its included superfamilies and main families will be tested and the interrelationships of the superfamilies and families within Auchenorrhyncha will be analysed, based on the character data of the sensilla and other structures found on the rostral tips. Results from this project will be useful for the understanding of the evolution of the Auchenorrhyncha and the Hemiptera as well and for the study of the biology, ecology and control of the pest species in Auchenorrhyncha.

口器是昆虫的取食器官，昆虫对食物的寻觅选择等行为和活动都是通过其口器上的感器与寄主植物之间化学刺激的相互作用而实现的。口器上的感器也是分类鉴定及系统发育重建的重要特征资源。先前对头喙亚目（半翅目）昆虫口器感器的超微形态研究工作很少，特别是缺乏系统性。本项目拟利用光学、扫描及透射电子显微镜技术对头喙亚目168个代表种及14个外群种的口器感器的超微形态与演化开展研究，在对超微特征进行广泛观察、搜集、描记及比较的基础上，将重点研究感器的种类、形态结构、数量、分布及其在不同总科及科之间的差异及其在分类鉴定与进化研究上的意义，通过对感器特征的同源性分析，检验头喙亚目及其各个总科及科的单系性，探讨总科及科之间的系统发育关系。本项目的研究结果对于揭示头喙亚目的系统发育地位及各总科之间的系统发育关系，对于探讨半翅目昆虫的起源与演化及头喙亚目有害种类的生物学、生态学研究及防治都将具有重要的理论与实践意义。

口器是昆虫的取食器官，昆虫对食物的寻觅选择等行为和活动都是通过其口器上的感器与寄主植物之间化学刺激的相互作用而实现的。口器上的感器也是分类鉴定及系统发育重建的重要特征资源。先前对头喙亚目Auchenorrhyncha（半翅目Hemiptera）昆虫口器感器的超微形态研究工作很少，特别是缺乏系统性。本项目应用光学、扫描和透射电子显微镜技术对头喙亚目（半翅目）昆虫4个总科即沫蝉总科Cercopoidea、蜡蝉总科Fulgoroidea、蝉总科Cicadoidea和角蝉总科Membracoidea的160多个代表种及10余个外群种的口器感器的超微形态学开展了研究，对各类感器的类型、形态、数量、分布、变异等进行了观察、图像采集、描记与比较分析，发现了许多对于物种和高级阶元分类及揭示头喙亚目总科之间系统发育关系具有重要意义的新的超微特征，发现的口器感器主要有：毛形感器、刺形感器、锥形感器、柱形感器、圆顶形感器、板形感器等，基于形态等特征这些感器又分别具有多种类型；在不同的类群中，口器感器的数量、分布、量度等存在差异，是分类鉴定及系统发育关系推断的重要特征信息；在功能上，毛形感器和刺形感器很可能是机械感受器，锥形感器、柱形感器等为化学感受器，板型感器很可能为湿度感受器。基于发现的口器感器特征并结合其它形态学特征，我们推断沫蝉总科、蜡蝉总科、蝉总科和角蝉总科是好的单系类群，其中沫蝉总科、蝉总科和角蝉总科的关系较为近缘，沫蝉总科与蝉总科为姐妹群；现有的口器感器特征暂不支持头喙亚目为一单系群。本项目的研究结果对于理解半翅目昆虫的起源与演化历史及头喙亚目昆虫有害种类的生物学、生态学研究及防治以及生物传感器的研制都将具有重要的理论与实践意义。