研究选萃

<正>蜂后蚁后一生仅一次交配获选精子杀死对手精子科研人员经过长期的研究后发现,蜂后和南美切叶蚁后在一生中只有一天的性生活。在这特殊的一天中,蜂后和南美切叶蚁后和多个雄性性交,储存大量精子,其数量足够其用来繁衍后代。研究还发现,雄性蜜蜂或南美切叶蚁的精液可以在15min内杀死对手50%的精子,而蜂后和南美切叶蚁后同时也会选择合     

黑翅土白蚁分飞蚁及蚁王、蚁后生殖系统结构观察

对黑翅土白蚁Odontotermes formosanus Shiraki雌雄分飞蚁及蚁后、蚁王的生殖系统进行解剖研究。结果表明,蚁后的卵巢管数量显著多于雌性分飞蚁的,蚁王的精巢管数量显著多于雄性分飞蚁的。蚁后的卵巢体积显著大于雌性分飞蚁的,卵巢也由分飞蚁时期的卵形发育到了蚁后时期的长形。蚁王的精巢体积显著大于雄性分飞蚁的,但在形状上没有明显的差异。     

EP-1对雄性中华姬鼠和黑线姬鼠繁殖力的影响

为了检测左炔诺孕酮-炔雌醚（EP-1）对雄性中华姬鼠和黑线姬鼠的不育效果, 将32只雄性中华姬鼠和30只雄性黑线姬鼠分为 30mg/kg 单剂量组、30mg/kg多剂量组和对照组, 15d 和 45d 后剖检, 比较睾丸、附睾、储精囊、精子密度、睾酮含量及睾丸组织形态的变化。结果发现：给药后第 15 天,两种试鼠的睾丸、附睾、储精囊的重量较对照组明显降低; 精子密度、睾酮含量显著下降; 曲细精管结构破坏明显。给药后第45天,处理组各生理指标继续下降,但与第15天相比差别不显著;单剂量组和多剂量组在两个时间点的差别并不显著。结果表明,EP-1对雄性中华姬鼠和黑线姬鼠的繁殖器官有显著抑制效果,单次给药与多次给药的不育效果差别不大。     

几种杀虫剂对南美斑潜蝇及其寄生蜂潜蝇茧蜂的毒力

测定了阿维菌素、灭蝇胺、杀虫单、毒死蜱、灭多威、顺式氯氰菊酯6种杀虫剂对南美斑潜蝇2龄幼虫、成虫及其寄生蜂潜蝇茧蜂的室内毒力,并考察了灭蝇胺、阿维菌素和杀虫单对南美斑潜蝇的田间防效。在所研究浓度下,阿维菌素、灭蝇胺对2龄幼虫的毒力较高,但对南美斑潜蝇成虫和潜蝇茧蜂的毒力较低;杀虫单对南美斑潜蝇成虫、2龄幼虫和潜蝇茧蜂的毒力均较高;毒死蜱、灭多威、顺式氯氰菊酯对南美斑潜蝇2龄幼虫的毒力较低,而对潜蝇茧蜂的毒力较高。田间条件下,灭蝇胺、阿维菌素和杀虫单都对田间南美斑潜蝇具有较高防效。     

白斑切叶蜂的生物学特性观察

白斑切叶蜂Megachile strupigera是我国南方野生植物及部分农林作物的有效传粉昆虫之一。本文利用人工巢管完成白斑切叶蜂的野外收集和观察,结合室内人工饲养和相关数据的采集,系统研究了该蜂除成虫外各虫态的形态特征、生活史、筑巢习性和访花行为以及寄生性天敌等相关生物学特性。结果表明:白斑切叶蜂在江西赣州地区1年2代,以滞育状态下的老熟幼虫在虫室中越冬,滞育期约270 d。成虫翌年5月下旬开始出巢活动,主要包括羽化、交配、产卵、筑巢、访花等行为。室内观察和测量发现该蜂的卵近似微弯的长圆柱形,长3.15±0.14 mm。卵期2-3 d;幼虫期6-8 d;蛹期10-12 d。该蜂雄性个体多于雌性个体且同年2代雌雄比有一定的差异。该蜂成虫主要到访黄荆Vites negundo和藤金合欢Acacia sinuate等多种植物。该蜂偏好选择内径在0.614-0.948 cm,长度在8.1-20.1 cm的巢管筑巢。该蜂幼虫期寄生性天敌主要有Melittobia australica和波赤腹蜂Euaspis polynesia。本研究通过对白斑切叶蜂基础生物学进行研究,旨在为该蜂人工管理、驯化、工厂化繁殖等技术提供基础,同时也为制定该蜂保护策略和适宜栖息地环境的构建提供重要理论依据。     

二种寄生蜂寄生抑制小菜蛾精巢生长和精子束形成的比较研究

我们曾发现菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis和半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum寄生严重阻碍小菜蛾Plutella xylostella幼虫的精子发生。本研究着重比较2种蜂寄生对小菜蛾精巢生长和精子束形成的影响, 以探明寄生因子对昆虫生殖调控的作用途径。 采取过寄生和假寄生方法, 对2种蜂各自寄生后的小菜蛾精巢生长体积, 精子发生和形成过程中生精细胞、精子束的显微形态变化进行了比较。 结果表明: 茧蜂和姬蜂寄生均明显降低小菜蛾精子束的数量, 严重阻碍了寄主幼虫的精子发生和精子形成. 姬蜂寄生造成小菜蛾精巢畸形, 而茧蜂则造成小菜蛾精子束畸形, 且茧蜂对小菜蛾精巢生长的抑制程度明显强于姬蜂。过寄生造成寄主寄生性去势程度加剧, 茧蜂和姬蜂过寄生后的小菜蛾精巢体积分别为0.005 mm³和0.008 mm³, 仅为各自只寄生1次后精巢体积的33.1%和36.3%。假寄生后, 发现只有寄生蜂母代物质存在的前提下, 对小菜蛾精巢生长的抑制程度基本模拟了正常寄生时的状态, 说明多分DNA病毒（polydnavirus, PDV）和毒液发挥了主要作用。 由此推断分属姬蜂属PDV和茧蜂属PDV的2类PDV功能基因对小菜蛾精巢生长发育的调控机制可能存在较大差异。     

甘肃白银地区潜叶蝇及其寄生蜂的组成和发生调查

【目的】明确严重危害甘肃省白银地区作物的潜叶蝇及天敌寄生蜂的多样性和种群组成。【方法】采用五点取样法田间调查潜叶蝇危害的蔬菜、花卉、杂草并采样,室内对潜叶蝇及其寄生蜂进行形态鉴定和分子鉴定。【结果】在2016-2020年在甘肃白银地区采集的样本中发现6种常见潜叶蝇,包括本地种豌豆彩潜蝇Chromatomyia horticola和葱斑潜蝇Liriomyza chinensis,入侵种南美斑潜蝇L. huidobrensis、三叶草斑潜蝇L. trifolii、番茄斑潜蝇L. bryoniae和美洲斑潜蝇L. sativae。其中,豌豆彩潜蝇为优势种,可危害多科寄主植物;葱斑潜蝇仅在大葱上发现危害;南美斑潜蝇在温室内的蔬菜上发生严重;三叶草斑潜蝇首次在白银市发现;番茄斑潜蝇与美洲斑潜蝇的危害相对较轻。此外,调查的潜叶蝇寄生蜂包括3科12属24种,优势种包括豌豆潜蝇姬小蜂Diglyphus isaea、芙新姬小蜂Neochrysocharis formosa、万氏潜蝇姬小蜂D. wani和西伯利亚离颚茧蜂Dacnusa sibirica。【结论】一方面白银市应加强监测和预警入侵性潜叶蝇的发生,另一方面白银市潜叶蝇的天敌寄生蜂种类丰富,对田间主要危害的潜叶蝇可能发挥着重要的自然防控作用,建议保护利用本地寄生蜂天敌。     

平疣桑椹石磺生殖系统结构及精子储存场所

雌雄同体贝类精子的储存和利用规律一直是国内外贝类生物学研究的难点之一,本文利用活体解剖、显微观察、组织切片和扫描电镜技术,综合研究了平疣桑椹石磺(Platevindex mortoni)的生殖系统及精子储存场所。结果显示,其生殖系统包括生殖器本部、雌性生殖部分和雄性生殖部分。生殖器本部由两性腺、两性输送管、蛋白腺、黏液腺、支囊组成;雌性生殖部分包括输卵管、受精囊、阴道,位于身体中后方体腔内;雄性生殖部分包括输精管、刺激器、阴茎、阴茎鞘和阴茎牵引肌,位于身体前端右侧体腔内;其阴茎有阴茎鞘,阴茎表面布满倒刺。平疣桑椹石磺阴茎为直线状,无雄性附属腺。未交配的性成熟个体支囊内充满细长精子,受精囊内无精子;而交配后充当雌性个体的支囊内均为细长的自体精子,受精囊内有大量活力较强的粗短精子,其支囊为自体精子的存储场所,而受精囊为异体精子的存储场所。其精子储运情况为:两性腺内精子成熟后暂存于支囊,交配时通过输精管运输至阴茎,由阴茎输送精子至对方的阴道,异体精子进入受精囊内存储待用。     

昆虫在多次交配与精子竞争格局中的雌雄对策

绝大多数昆虫雌性一生中不但与不同雄性交配许多次,而且在其特殊器官中还可长期贮藏雄性精子,因此来自不同雄性的的精子在与雌性卵子受精时发生激烈的精子竞争。本文综述了昆虫在多次交配与精子竞争格局中的雌雄对策。雄性对策表现在对自身与配偶身体质量状况的正确评估、精子竞争风险预测、精子异型及延长交配时程和配后保护等,雌性对策则表现在对雄性质量状况的正确评估、对精液的主动操纵及精子偏向性等,从而很好地适因多次交配和精子竞争而带来的强烈自然选择和性选择压力。     

前沿

雄性龙虾都是“骗子”？雄性龙虾有一对用来威胁或攻击对手的大前爪。科学家测量了龙虾前爪的大小和力量,并且观察了它们在斗争中的活动方式后发现,雄性龙虾通常用它那软弱的大前爪来吓唬对手从而获得统治地位。     

蝇蛹金小蜂的交配行为及雄蜂交配次数对雌蜂繁殖的影响

多数昆虫能够进行多次交配,随寄生蜂雄蜂交配次数的增加,雄蜂体内精子减少,雌蜂获得的精子数量减少,产下更多的单倍体卵,发育为雄性后代;一些单寄生性的寄生蜂雌蜂一生仅能够交配1次。描述了蝇蛹金小蜂雌雄蜂的交配行为,探讨了雄蜂交配次数对雌蜂后代产量等的影响以及雌蜂的可交配次数。结果表明,交配过程包括求偶、交尾前期、交尾和交尾后期;雄蜂已交配的次数并不能够显著影响其配偶的寿命、产卵期和后代总数量,但显著影响到其配偶的雌、雄后代数量和性比。随雄蜂交配次数的增加,与之交配的雌蜂的后代雄性百分比显著增大,雌蜂在产卵期内更早地出现较多雄性后代,体内精子不足的现象更加明显。无论已交配的蝇蛹金小蜂雌蜂在产卵期中是否出现精子不足,均不能再次完成交配。     

与哺乳动物精子竞争有关的两种信息输入处理模式

过去的许多研究集中在“输出”或雄性对特定的精子竞争风险(Risks of spermcompetition,RSC)的反应上,对于雄性利用何种类型的信息来估计RSC也有一些研究。相比而言,缺少对于雄性如何处理RSC信息输入从而产生RSC信息输出的研究。本文提出输入信息处理(直接处理与间接处理)的两种模型并提出了检验这两种模型的方法,以便理解雄性如何处理并储存精子竞争风险的有关信息。直接的输入信息处理模型预测,一个雄性个体可能通过生理反应如激素水平的变化来储存RSC的输入信息。只要这种反应处于活动状态,那么雄性个体将处于“精子竞争风险状态”并产生RSC输出(例如,高精子投资)而不是处于非精子竞争输出状态(例如,相对低的精子投资)。间接的输入信息处理模型预测,雄性个体可能在它的记忆中储存与RSC相关的的输入信息,并在其后使用这些信息以调节其输出(例如,精子投资或交配行为)。我们使用能吸引研究者的多学科方法以理解雄性在不同层次对精子竞争的适应,相信对本文提出假说的检验将有助于新的发现以及新假说的发展。     

二种寄生蜂寄生对不同虫龄小菜蛾精巢的影响

为探明寄生蜂引起寄主寄生性去势的机制,本文选取携带不同多分DNA病毒(Polydnavirus,PDV)的2种内寄生蜂与共同寄主小菜蛾Plutella xylostella(L.)为寄生体系,研究不同虫龄小菜蛾被寄生后雄性生精细胞、精子束形态和精巢发育体积变化,系统比较寄生性去势程度和分别拥有2类PDV的寄生蜂在寄主精子发生和形成过程中的作用。结果表明:携带Bracovirus PDV的菜蛾盘绒茧蜂Cotesiave stalis(Haliday)或拥有Ichvovirus PDV的半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellén寄生对不同虫龄小菜蛾的精子发生和形成过程均产生明显的抑制作用,表现为不能产生精子束或精子束数量减少,但抑制程度以寄生低龄寄主时最明显。2种蜂寄生均能抑制小菜蛾精巢体积的增长,但对低龄寄主的抑制程度明显强于高龄寄主,寄生性去势程度取决于寄生时寄主虫龄。相比而言,寄生不同虫龄小菜蛾时,茧蜂引起小菜蛾寄生性去势的程度均强于姬蜂。     

中国亚热带森林筑巢独栖蜂类群及其寄生者多样性

筑巢独栖蜂包括捕食者和传粉者,在生态系统中具有重要的生态功能。巢管法用于研究筑巢蜂的生物学、生活史、多样性和生态学特性,但此前较少用于研究亚热带森林中的独栖蜂。经过在生物多样性-生态系统功能实验(BEF-China)新岗山样地5年的长期定点监测和实验样本积累,我们发现了独栖蜂的主要类群和发生规律。巢管法共获得128个物种,隶属于3目25科。其中传粉者占全部独栖蜂的26.6%,共2科12种,主要为分舌蜂和切叶蜂;捕食者约占全部独栖蜂的73.4%,有4科44种,以蜾蠃、蛛蜂、泥蜂和方头泥蜂为主;独栖蜂寄生者有19科72种,主要类群是麻蝇、蜂虻、青蜂、钩腹蜂和姬小蜂。独栖蜂物种组成中传粉者多样性显著低于捕食者。同时独栖蜂中普遍存在着雌雄羽化异律现象,即雄性先羽化,并在越冬个体中更明显。切叶蜂科和方头泥蜂科的发生时间比蜾蠃亚科和蛛蜂科的发生时间更集中。此外,通过构建独栖蜂及其寄生者的互作网络,我们发现寄生者多度和多样性受较低营养级寄主的上行控制效应调节。上述结果揭示了对中国亚热带森林地区独栖蜂及其寄生者多样性,有利于更好地保护野生独栖蜂资源,发挥其生态服务功能。     

红鲫与湘江野鲤杂交的受精细胞学研究

红鲫成熟卵直径680—720μm;卵膜孔为精子入卵的唯一通道,包括前庭和精孔管两部分;精孔管内径约5μm。湘江野鲤精子头部直径约2.5μm。在通常情况下,红鲫卵为单精受精。尽管红鲫与湘江野鲤不同属,但杂交仍具有正常的受精细胞学程序。红鲫卵子处于第二次成熟分裂中期接受湘江野鲤精子入卵,精子入卵5min后,出现明显的精子星光;15min后,雄性原核及雌性原核形成;25min后,雌、雄性原核融合;30min后、开始卵裂,发现1个受精卵切片上有4个即将融合的原核,这可能是由于双精受精所致。     

镉对雄性小鼠生精细胞的影响

为了研究镉对小鼠生殖力和生精细胞的作用,本文对氯化镉处理后的雄性小鼠进行了交配实验,以观察其对怀孕率、每窝产仔数及子代性比的影响。测定比较了注射镉后,小鼠成熟精子的总LDH酶和LDH-X酶的活性;还用双向电泳方法分析了成熟精子的蛋白质变化。结果表明,处理组在怀孕率、每窝产仔数及子代性比方面无统计学意义的差异。成熟精子的总LDH活性经镉处理后未发现明显变化,但镉能显著地抑制与精子运动的能量有关的LDH-X酶的活性。双向电泳图谱表示,镉处理后,精子中含量较少的三组蛋白质或消失不见,或发生明显变化。     

鼎突多刺蚁群体结构和生活史的研究

本文报告了鼎突多刺蚁(Polyrhachis vicina Roger)的群体结构和生活史。通过研究表明,鼎突多刺蚁一年发生一代,以蚁后、雄蚁、工蚁、幼虫和卵越冬。卵和幼虫在冬天发育停滞(或极慢)。到了春天,随着气温的上升,卵和幼虫又恢复正常发育。据室内人工饲养观察,卵的发育历期为23.8±2.5天(平均温度26℃)幼虫为20.4±4.4天(26℃),工蚁蛹为19.8±5.5天(27℃)。成长工蚁在5—11月出现;8—11月,雄蚁从蛹中羽化;10月,雌蚁从蛹中羽化。雌蚁分飞交尾后,进入邻近蚁巢或回到原巢,脱翅成为蚁后。蚁巢内存在着多后现象。     

鼎突多剌蚁群体结构和生活史的研究

本文报告了鼎突多刺蚁(Polyrhachis vicina Roger)的群体结构和生物史。通过研究表明,鼎突多刺蚁一年发生一代,以蚁后、雄蚁、工蚁、幼虫和卵越冬。卵和幼虫在冬天发育停滞（或极慢）。到了春天,随着气温的上升,卵和幼虫又恢复正常发育。据室内人工饲养观察,卵的发育历期为23.8±2.5天（平均温度26℃）幼虫为20.4±4.4天(26℃),工蚁蛹为19.8±5.5天(27℃)。成长工蚁在5—11月出现;8—11月,雄蚁从蛹中羽化;10月,雌蚁从蛹中羽化。雌蚁分飞交尾后,进入邻近蚁巢或回到原巢,脱翅成为蚁后。蚁巢内存在着多后现象。     

科学家发现雌性无性繁殖蚂蚁

美国亚利桑纳大学生物学家安娜·希姆勒尔率领的科研小组．最近在巴西的亚马逊地区首次发现完全由雌性组成的无性繁殖蚂蚁。他们对这种名为Mycocepurussmithii的蚂蚁进行了一系列实验,发现这种蚂蚁能开发多种真菌养殖,且没有雄性个体。在对这种蚂蚁的DNA进行研究时,科学家们发现所有的蚂蚁都由蚂蚁群落中的雌性蚁后繁殖,且这些雌性蚂蚁没有性行为能力,它们的性器官不运转。雄性通过未经授精的卵进行无性繁殖在昆虫世界中是普遍现象,     

入侵害虫南美斑潜蝇在西藏首次发现及其寄生蜂调查

【目的】南美斑潜蝇Liriomyza huidobrensis为我国重要的入侵害虫,我们于2017年7月首次发现其已扩散至西藏。本研究旨在了解西藏地区南美斑潜蝇的发生现状及其寄生蜂种类。【方法】2017和2018年6月上旬-9月中旬对西藏拉萨、林芝、山南和日喀则4个地区的南美斑潜蝇的发生危害及其寄生蜂组成进行了调查采样。【结果】调查的西藏这4个地区均发现南美斑潜蝇分布和危害;温室发生时间为6月上旬-9月中旬,而露地的发生高峰在7月下旬-8月上旬。其寄主植物有9科21种,主要有豆科(Fabaceae)、茄科(Solanaceae)和伞形科(Umbelliferae)等,主要嗜好经济作物有豇豆Vigna unguiculata, 扁豆Lablab purpureus , 莴笋Lactuca sativa var. angustana和白菜Brassica rapa ssp. pekinensis。其寄生蜂包括姬小蜂科(Eulophidae)、茧蜂科(Braconidae)和瘿蜂科(Cynipidae)共计3科9属16种,分别为双斑潜蝇姬小蜂Diglyphus bimaculatus, 豌豆潜蝇姬小蜂Diglyphus isaea, 小斑潜蝇姬小蜂Diglyphus minoeus, 万氏潜蝇姬小蜂Diglyphus wani, Diglyphus sp., 纵纹瑟姬小蜂Cirrospilus vittatus, Hemiptarsenus sp., 芙新姬小蜂Neochrysocharis formosa, 底比斯姬小蜂Chrysocharis pentheus, 普金姬小蜂Chrysocharis pubicornis, Chrysocharis sp., 潜蝇柄腹姬小蜂Pediobius metallicus, Pnigalio sp., 西伯利亚离颚茧蜂Dacnusa sibirica, Dacnusa sp.和Gronotoma sp.;其中优势种为西伯利亚离颚茧蜂、双斑潜蝇姬小蜂和豌豆潜蝇姬小蜂,其个体数量占比分别为总采集个体数的48.7%, 22.1%和12.9%。【结论】西藏南美斑潜蝇的寄生蜂种类丰富,发挥着重要的自然控制作用。建议进一步加强优势寄生蜂生物学、控害潜力评价以及利用研究,为南美斑潜蝇的绿色防控提供指导。