野生型雌性昆虫における卵巣発生の解剖と等級分け

昆虫の移動は、中国で深刻な害虫として報告されているHelicoverpa armigera(ワタボリムシ)、Mythimna separate(東洋のアーミーワーム)、Spodoptera litura – タロイモの幼虫、Spodoptera exigua(ビートアーミーワーム)などの昆虫の世界的な昆虫分布の個体群動態に重要な役割を果たしています^1,2,3,4.長い移動距離、季節的な移動、渡り性害虫の高い繁殖力、および生態学的要因により、これらの害虫の予測、予測、および制御に大きな困難がもたら^{されました5。}病害虫の移動モニタリングは、気候変動やサイクルに応じて渡り病害虫を促進する適応性と行動変化を明らかにするために^{必要です6。}成長、繁殖、生存を維持するために、昆虫は進化の過程で連続的な適応性を獲得してきました。この一連の適応生活は、長い移動過程における卵巣の発達の制御につながる遊走戦略など、生殖器系に多くの変化をもたらしました。

卵巣の発達は渡り性害虫によく見られ、個体数の増加に影響を与えます⁷。そのため、卵巣の発生は長い間、渡り病害虫研究のホットな話題となってきました。一連の研究により、いくつかの卵巣発達指標と分類戦略が導かれました。これまで、卵巣の発達を解析するためにいくつかの方法が用いられてきたが、例えば、Loxostege sticticalis(草原の蛾の子房の発達で、初期の羽毛期、初期産卵期、産卵期、産卵期8の終わり^{を含む)がある}。一部の研究者は、S. exigua – ビートアーミーワーム、Pseudaletia unipuncta – 真のアーミーワーム、Cnaphalocrocis medinalis – イネの葉フォルダーなど、移動性の鱗翅目害虫の卵黄色の発達に基づいて卵巣レベルを分割しています^9,10,11,12.これまでの研究では、ワタボシやイネの葉のローラーなどの病害虫の卵巣発育レベルは、卵黄の堆積段階、卵粒の成熟段階、成熟した出産待機段階、卵形成のピーク期、産卵終了段階の5段階に分けられていました^13,14。ヨーロッパトウモロコシの卵巣の発達は、卵黄の堆積段階、卵の成熟、卵の配置前、産卵のピーク期、産卵末期の6つの発生段階に分けられました¹⁵。

さらに、同じ属の昆虫でも、秋のアーミーワームである Spodoptera frugiperda の卵巣の発達レベルは、卵黄の堆積段階、分娩を待つ成熟期、産卵陽性のピーク、産卵期の終わりの4つの段階に分類されるなど、発達段階が異なります¹⁶。一方、ビート蛾である Spodoptera exigua の卵巣の発達には、透明、硝子体形成、卵の成熟、卵の放出、および後期産卵レベルの5つのレベルがあります¹⁷。

以前の研究では、卵黄の色成熟度、産卵、卵子の発育を使用して、単一卵巣から多発卵巣の発達レベルまでしか分類できませんが、生殖器系の解剖学的構造に基づいて分類することはできません。形態形成の解剖学的構造に基づく卵巣の発達は、あまり研究されていない分野です。ここでは、2種類の卵巣組織を用いて集団内の渡り雌を予測し、卵巣の発達段階と交尾嚢の解剖学的形態形成に基づいて生殖動態を精緻化し、渡り鳥の野生型雌を区別するための直接的な証拠を提供する解剖法を設計しました。

いくつかの研究によると、渡り鳥の昆虫種はサーチライトによって頻繁に捕獲された¹⁸。ほとんどの渡り性昆虫種の卵巣は、移動の初期段階で発生の初期段階にあり、移動の進行とともに卵巣レベルが上昇します。本研究では、サーチライトで捕捉された異なる雌集団害虫の2つの生殖組織を研究するために、卵巣発育グレードの解剖法について述べる。この手法は、渡り動態の解明研究だけでなく、昆虫の分類、昆虫生理学研究、病害虫予測、雌性害虫種の予測などの施設を前進させます。