多次交配对小菜蛾精包形成与生殖力的影响

【目的】小菜蛾Plutella xylostella是主要为害十字花科作物的一种世界性害虫,强大的生殖能力是其成为田间最难防治的害虫的主要原因之一。交配是营两性生殖昆虫繁衍后代必要的一个生理过程,明确小菜蛾雌雄成虫的交配行为及交配后的生理响应,对于小菜蛾种群监测和综合防治具有重要意义。【方法】解剖观察小菜蛾成虫生殖腺及精包形成;利用行为学与生物学实验,测定和分析小菜蛾成虫交配与再交配能力、精包形成与消化,以及交配次数对精包形成以及雌虫生殖力的影响。【结果】小菜蛾雄成虫在交配过程中精液以精包的形式传递给雌成虫,在交配囊中精包呈白色、不透明、气球状结构,交配结束后精包可被充分消化和吸收。成虫交配能力观测结果显示,小菜蛾雌雄成虫均具有多次交配行为。首次交配后,雄成虫表现出短暂的再交配延迟,20 min内其交配成功率为54.6%,显著低于首次交配。虽然交配次数不会影响雄成虫的交配时长,但雄成虫交配史对其自身的精包大小以及雌成虫的生殖力均具有显著的抑制作用。雌成虫表现出明显的再交配抑制性,交配过的雌成虫在12 h内的交配率显著低于未交配雌成虫的,这可能取决于首次交配后精包的消化和吸收速率。雌成虫多次交配后,其产卵量和卵孵化率与单次交配的相比没有显著差异。【结论】多次交配会使小菜蛾雄成虫再交配延迟,雌成虫再交配受到抑制;多次交配产生的雄成虫精包显著减小,雌成虫产卵量与卵孵化率并没有从多次交配中获得收益。本研究为解析小菜蛾雌雄成虫生殖调控机制奠定理论基础。