中华稻蝗长沙种群的生活史及其卵滞育的进化意义

中华稻蝗Oxya chinensis为重要的水稻害虫,在我国除青海、西藏、新疆、内蒙古等未见报道外,南起海南北至东北均有分布,在许多的分布区域1年发生1代。为探索中华稻蝗长沙种群的生活史及其季节适应特征,通过野外和实验室的研究,调查了其发生代数、孵化率和卵滞育率的季节变化及越冬卵的存活率。结果显示,中华稻蝗长沙种群为1年2代和1年1代混合发生:第1代卵产卵后大部分孵化为若虫而1年完成2代,但亦有19.4% -4.1%的卵不孵化而1年只能完成1世代。第1代成虫于6月上旬至8月上旬羽化,6月下旬至8月中旬产卵;第2代若虫于7月初开始孵化,9-10月羽化为成虫,10月上旬至11月下旬产卵。在室外自然条件下,中华稻蝗长沙种群6-8月(第1代)和10-11月(第2代)所产卵块均为部分滞育,滞育率为30%左右,皆无显著差异。然而,其卵滞育率在12月以后显著降低,仅为6.6%或以下,卵滞育快速地得以解除。因此,包括非滞育卵和滞育解除卵,中华稻蝗长沙种群的越冬卵皆以非滞育状态度过其后的寒冷季节。即使是遭遇长江流域2007年末至 2008年初异常寒冷的冬季,在长沙地区越冬后其卵的存活率亦在98%以上。非滞育状态的中华稻蝗长沙种群越冬卵完全能安全地越冬,其滞育的发生并非是为了提高其耐寒性而安全度过不适环境。并探讨了中华稻蝗长沙种群卵滞育的进化意义。     

中华稻蝗不同地理种群杂交子代的滞育率

为弄清中华稻蝗Oxya chinensis Thunberg卵滞育的遗传特征,调查中华稻蝗济宁、泗洪及株洲3个地理种群卵滞育的地理变异及亲本对杂交子代滞育的影响。结果表明:南方的株洲种群仅部分卵进入滞育,滞育率较低,而纬度较高的济宁、泗洪种群的卵滞育率达100%。说明不同地理种群的中华稻蝗卵滞育率存在着地理变异。将完全滞育的济宁、泗洪种群与滞育率较低的株洲种群的雌雄成虫进行正反杂交,济宁与株洲种群、泗洪与株洲种群的子代均有部分卵为非滞育卵,与株洲种群的滞育特征相似。但不管是以株洲种群为父本,还是为母本,杂交子代的滞育率均显著高于株洲种群,而与完全滞育的济宁、泗洪种群更为接近,说明中华稻蝗卵滞育的发生受雌雄基因的共同作用,但滞育程度与滞育率高的亲本的关联性更大。     

中华稻蝗的胚胎发育及卵滞育发生的胚胎发育阶段

为弄清中华稻蝗Oxya chinensis(Thunberg)卵滞育发生的胚胎发育阶段,观察了其胚胎发育过程,检测了中华稻蝗铁岭、济南、长沙及儋州种群产卵后卵粒含水量的变化规律和胚胎发育的停滞时期.根据胚胎形态,自原头与原颚胸折叠的胚胎发育阶段开始,将中华稻蝗的胚胎发育过程划分为11个阶段.在25℃的温度条件下,4个地...     

中华稻蝗不同地理种群遗传多样性的AFLP分析

为研究中华稻蝗种群遗传多样性和遗传结构, 文章对我国7省市的7个中华稻蝗种群进行AFLP分析。选取7对引物扩增128个个体, 共产生336条带, 多态性条带292条, 占86.90%。结果表明: 中华稻蝗种群具有较高的遗传多样性水平, 其中海南万宁种群的遗传多样性高于其他各种群。Mantel检验(r=0.27, P=0.89)表明中华稻蝗各种群遗传距离与地理距离间没有显著相关性。种群间具有明显的遗传分化现象。UPGMA(Unweighted pair group method average)聚类分析显示, 7个中华稻蝗种群按地理距离分为3支: 北方北京昌平、山西太原和山东济宁为一支; 南方陕西汉中、湖南长沙和广西来宾为一支; 海南万宁单独为一支。上述结果以及PCA(Principal component analysis)分析均表明由于地理隔离中华稻蝗种群显示出明显的南北分化和岛屿大陆种群遗传分化现象。     

局部稻区中华稻蝗种群回升的原因及其控制

本文从稻蝗一生的几个主要环节入手,用生态对比调查的方法,分析讨论了主要生态因素对稻蝗种群变化的影响。基本明确单双混栽为稻蝗蝻及成虫提供了充足的食料来源,耕作粗放、农事管理的参差不齐为稻蝗提供了孳生地;稻蝗生命的薄弱环节在2、3龄蝻期。据此提出了相应的控制措施,实验结果较好。     

日本稻蝗、中华稻蝗和赤胫伪稻蝗地理种群的RAPD遗传分化研究

运用10个RAPD引物对日本稻蝗(Oxya japonica)、中华稻蝗(Oxya chinensis)和赤胫伪稻蝗(Pseudoxya diminuta)的种群遗传分化进行分析。10个随机引物共产生135条带,扩增谱带具有明显的属、种间多态性。Shannon信息指数表明中华稻蝗遗传多样性水平较高(2．693),日本稻蝗次之(2.319),赤胫伪稻蝗最低(1．042)。中华稻蝗和日本稻蝗的不同地理居群出现遗传分化,由Shannon信息指数估算的种群间遗传分化系数分别为20．7％,42．4％。用UPGMA和NJ法对Nei’s遗传距离作聚类分析,构建分子系统树。系统树显示：同一种群的不同个体优先相聚,而后,同一种的不同种群依次相聚;日本稻蝗广西南宁种群和广东广州种群首先聚为一支,陕西西安种群和浙江杭州种群聚为另一支,两支相聚后与中华稻蝗聚在一起,最后与赤胫伪稻蝗相聚。聚类结果表明：不同地域日本稻蝗亲缘关系的远近与地理距离呈现一定的相关趋势,日本稻蝗与中华稻蝗亲缘关系较近,Nei’S遗传距离平均为0．142,而赤胫伪稻蝗与它们关系较远,Nei’s遗传距离平均为0．451。聚类图所显示的物种间亲缘关系的远近程度与形态分类学和细胞分类学结果相一致。     

中华稻蝗在冀东的危害及防治

<正> 中华稻蝗Oxya chinensis(Thunberg)是秦皇岛地区稻田蝗虫中的优势种,发生面积大,为害作物种类广泛,为历史性农作物害虫,近几年又趋严重。1986年秦皇岛地区发生38506公顷,其中,水稻被害面积25806公顷,高粱、玉米等作物被害3400公顷,苇田2100公顷,草滩7140公顷,约计损失粮食876万公斤,折款613.2万元。1987年中华稻蝗发生27400公顷,其中水稻被害20193公顷,玉米、高粱等作     

中华稻蝗四个种群的遗传分化

采用水平淀粉凝胶电泳技术研究中华稻蝗(Oxyachinensis)四个种群的12个基因座位,探讨其遗传分化.这四个种群分别采自内蒙古呼和浩特、山西代县、山西太原和陕西西安.Ck和Mdh-2在四个种群中均为单态,其余的基因座位至少在一个种群内有两个以上的等位基因;在Ldh和Mdh-1的等位基因频率呈现梯度分布趋势.多态基因座位百分率(P)和平均每个基因座位的等位基因数目(A)分别为58.3%-66.7%和2.2-2.8,平均杂合度为Ho=0.173-0.240.除Gpi,Hk-2,Idh,Ldh和Mdh-1在部分蝗虫种群符合Hardy-Weinberg平衡外,其余绝大多数基因座位的基因型频率显著偏离Hardy-Weinberg平衡.四个种群间FST平均值不存在显著差异(FST=0.0510,P＞0.05),结合高的Nei's遗传一致度(I＞0.97)可知,种群之间遗传分化不明显.我们认为人类的农业活动可能促进了种群间的基因交流,从而降低了分化程度[动物学报50(2)187-192,2004].     

中华稻蝗脂肪提取方法

以丙酮和石油醚的混合液为提取液,通过正交试验,对中华稻蝗Oxyachinensis(Thunberg)成虫体脂肪进行溶剂提取条件的优化研究,并分别讨论了各因素对中华稻蝗成虫体脂肪提取率的影响。结果表明:料液比4/25、溶剂混比1/1(丙酮:石油醚)、提取时间8h、水浴温度85℃为中华稻蝗脂肪提取的最佳工艺条件,在此条件下,脂肪得率可达5.875%。     

Geographic variation in diapause induction and mode of diapause inheritance in Tetranychus pueraricola

Abstract:  Diapause induction and photoperiodic response curves were determined for 33 strains of Tetranychus pueraricola derived from kudzu vine at three constant temperatures (15, 18 and 20°C) under a short-day condition (10 : 14 h; light : dark). Females of all but one of the strains entered diapause at all three temperatures with little variation in diapause percentages among the strains. The exception was the southernmost strain, which was found to be a non-diapause (ND) strain. The critical photoperiod gradually decreased towards the south at a rate of about 1 h for each 5 degrees of latitude. The diapause strains (D1 and D2) exhibited 100% diapause, whereas the ND strain exhibited 0% diapause. By crossing these strains, we determined that 'non-diapause' was a dominant character over 'diapause' and the character was controlled by simple Mendelian inheritance. To clarify why the female progeny from the crosses between the D1 and ND strains did not segregate into the diapause and non-diapause phenotypes in a 1:1 ratio in the B₁ generation, round-robin crosses were carried out among the three strains. The results showed that the F₁ generation was reproductively compatible and showed high egg hatchability with a female-biased sex ratio. In the B₁ generation, the crosses between the D1 and ND strains and between the D1 and D2 strains exhibited extremely low egg hatchability and produced mostly female progeny, whereas offspring from the crosses between the D2 and ND strains showed more than 50% hatchability for B₁ eggs and a female-biased sex ratio. Thus, the absence of segregation observed in the crosses between the D1 and ND strains appears to be due to the severe hybrid breakdown that occurred in the B₁ generation.     

Genetic basis of photoperiodic control of summer and winter diapause in geographic ecotypes of the rice stem maggot, Chlorops oryzae

Chlorops oryzae Matsumura (Diptera: Chloropidae) is bivoltine in northern Japan but trivoltine in the southern part of the country. Larvae of the bivoltine strain (Akita, 39° N) develop without delay under L14:D10 but enter summer diapause in the mature larval stage under L15:D9. In contrast, larvae of the trivoltine strain (Aichi, 35° N) develop quickly under L15:D9 but enter summer diapause under L14:D10. The genetic basis of their different summer-diapause behavior was analyzed by reciprocal crossing between the two ecotypes and backcrossing to the hybrids. Although a polygenic system seems to be involved, there is a single gene on the X-chromosome exerting a major effect on summer diapause. The northern bivoltine ecotype has a longer critical photoperiod for the induction of winter diapause in the first larval stage and remains in diapause longer than the southern trivoltine ecotype. The differences in the critical photoperiod and the winter diapause duration between the two ecotypes seem to be controlled by a polygenic system but again a sex-linked or closely linked gene (or genes) plays a major role. The two geographic ecotypes differ significantly in summer- and winter-diapause traits, both of which are characterized by sex-linked inheritance. Despite this, no apparent sterility or inviability in hybrids between the ecotypes occurs.     

变化光周期对丽斗蟋(Velarifictonus ornatus)若虫发育的影响

为弄清湖南株洲丽斗蟋若虫的季节适应策略,研究了恒定及变化光周期对其若虫发育的调控.结果表明,丽斗蟋若虫发育明显受变化光周期的影响.25℃温度条件下,3个光周期条件下的若虫发育都较慢,羽化也极不整齐,长日条件(LD 16:8h)、中间日照条件(LD 14:10h)和短日条件(LD 12:12h)的若虫发育历期(mean±SD)分别为(206.2±44.0)d、(236.6±93.3)d和(230.3±47.4)d,若虫从开始羽化到供试个体全部完成羽化所需时间分别为216、301和156d,经历短日条件的若虫转移至长日条件后能够促进其快速发育,羽化也很整齐,反方向转移则会抑制若虫发育,且羽化也不整齐.30℃温度条件下,恒定长日条件下的若虫发育明显快于短日条件,变化光周期对若虫发育的调控与25℃相类似.变化光周期对若虫发育的影响与光周期的变化方向及低龄若虫感受的光周期类型有关.丽斗蟋若虫复杂的光周期反应模式的生态意义在于调节其生活史与季节同步.     

变化光周期对丽斗蟋(Velarifictonus ornatus)若虫发育的影响

为弄清湖南株洲丽斗蟋若虫的季节适应策略,研究了恒定及变化光周期对其若虫发育的调控。结果表明,丽斗蟋若虫发育明显受变化光周期的影响。25℃温度条件下,3个光周期条件下的若虫发育都较慢,羽化也极不整齐,长日条件(LD 16∶8h)、中间日照条件(LD 14∶10h)和短日条件(LD 12∶12h)的若虫发育历期(mean ± SD)分别为(206.2± 44.0)d、(236.6±93.3)d和(230.3±47.4)d,若虫从开始羽化到供试个体全部完成羽化所需时间分别为216、301和156d,经历短日条件的若虫转移至长日条件后能够促进其快速发育,羽化也很整齐,反方向转移则会抑制若虫发育,且羽化也不整齐。30℃温度条件下,恒定长日条件下的若虫发育明显快于短日条件,变化光周期对若虫发育的调控与25℃相类似。变化光周期对若虫发育的影响与光周期的变化方向及低龄若虫感受的光周期类型有关。丽斗蟋若虫复杂的光周期反应模式的生态意义在于调节其生活史与季节同步。     

一亚热带蜚蠊(Periplaneta japanna)两地理种群间相异的光周期反应模式

为弄清光周期对一种亚热带蜚蠊(Periplaneta japanna)若虫发育的控制机理,检测了光周期对冲绳(26°N)和八丈岛(33°N)两个地理种群若虫发育的影响。结果表明,光周期显著影响两地理种群的若虫发育,然而,冲绳和八丈岛种群间显示不同的光周期反应模式。冲绳种群在长日条件下(LD16∶8h)若虫发育显著快于中间日长(LD14∶10h)和短日条件下(LD12∶12h)的若虫发育,孵化后60d或120d将若虫自LD16∶8h向LD12∶12h转移,若虫发育受到抑制,而自LD12∶12h向LD16∶8h转移,则促进若虫发育。八丈岛种群的若虫在短日条件下发育最快,其次是中间日长,长日条件下若虫发育最慢,孵化后60d或120d将若虫自LD16∶8h向LD12∶12h转移抑制若虫发育,反方向转移的若虫快速发育。两地理种群间不同的光周期反应模式可以认为是趋异进化的结果。     

光周期与温度对林地德国小蠊生长发育与繁殖的影响

为弄清湖南株洲(北纬27°50′,东经112°54′)栖息于林地的德国小蠊(Blattella germanica)季节生活史策略,研究了光周期和温度对其若虫发育、龄数变异及成虫繁殖的影响。结果表明,德国小蠊的若虫发育明显受光周期的影响。长日条件(LD 16∶8h)下若虫发育最快,中间日长(LD 14∶10h)次之,短日条件(LD 12∶12h)下若虫发育最慢。将孵化后30日的若虫自长日条件向短日条件转移,则若虫发育受到明显抑制,反方向的转移,则若虫发育迅速。说明德国小蠊若虫存在滞育现象,短日条件诱导并维持滞育,长日条件解除滞育。若虫期经历的龄数受光周期和温度的影响,25℃的温度条件下,LD 16∶8h、LD 14∶10h及LD 12∶12h若虫期的龄数分别为7、8和9龄;长日条件下,30℃和25℃的若虫龄数为7龄,而20℃为9龄。根据实验室观察和林地调查结果,德国小蠊在湖南株洲1年发生1代,以滞育若虫越冬。30℃、25℃、20℃的温度条件下,卵鞘成活率分别为14.3%、90.1%和51.9%,高温和低温均不适合德国小蠊的繁殖。因此,可以认为控制若虫发育和龄数的光周期、温度反应的生态意义在于调控繁殖虫态和繁殖的适宜季节保持同步。     

Geographic variation in photoperiodic diapause induction and diapause intensity in Sericinus montelus (Lepidoptera: Papilionidae)

Abstract Due to the risk of extinction and ornamental value of the swallowtail butterfly, Sericinus montelus Gray (Lepidoptera: Papilionidae) in China, knowledge about local adaptations is important for the conservation and economical utilization of the species. In the present study, photoperiodic diapause induction and diapause intensity of S. montelus populations from Jiamusi (46°37′N), Beijing (40°15′N), Zibo (36°48′N), Fangxian (32°36′N), Wuhan (30°33′N) and Huaihua (27°33′N) were characterized at 25°C. Logistic regression analysis revealed a significant population × hours of light interaction, confirming that photoperiodic responses varied among populations. The critical photoperiod was positively correlated with latitude and increased toward the north at a rate of about 1 h for each 6.67 degrees of latitude. Survival analyses indicated that survival time of diapausing pupae before adult eclosion differed significantly among populations at 25°C and 16 : 8 L : D h. The mean duration of pupal diapause was also positively correlated with latitude. Our study reveals geographic variation in the critical photoperiod for diapause induction and in diapause intensity of S. montelus. These results provide useful information for our general understanding about seasonal adaptation in insects and may also be used to predict how geographic populations respond to climate warming.     

光温条件明显影响棉铃虫的滞育强度

为了探明不同地理种群棉铃虫Helicoverpa armigera滞育强度的地理变异, 本研究系统地比较了光温条件（光照时数 11～16 h, 恒温20, 22, 25, 28和31℃及变温）对来自中国的4个地理种群（广东广州、 江西永修、 山东泰安和辽宁喀佐）棉铃虫滞育强度的影响。结果表明： 滞育诱导的光周期对继后棉铃虫的滞育强度有明显影响。在光照时数11～14 h范围内, 各地理种群的滞育持续期均随着光照时数的增加而延长。滞育强度也受到滞育诱导的温周期影响, 当光期温度相同时, 低纬度的GZ种群温周期比恒温有更强的诱导效应; 中纬度的YX种群温周期与恒温具有相同的滞育诱导强度; 高纬度的KZ和TA种群温周期所诱导的滞育强度一般低于恒温。滞育解除过程中的温度也显著影响到滞育的解除, 在20~31℃下, 温度愈高滞育解除愈快; 滞育持续期同时受到滞育诱导温度的影响, 对于北方的泰安种群和喀佐种群, 较高的滞育诱导温度能诱导更强的滞育。