长颚斗蟋长翅和短翅型雄成虫营养物质的积累与分配差异

[目的]翅多型雄虫在繁殖方面的能量投入与雌虫相异,这种差异可能会导致雄虫飞行与繁殖权衡的生理机制发生改变.因此,本研究旨在探究翅二型长颚斗蟋Velarifictorus aspersus雄成虫在营养物质积累与分配方面是否存在飞行与繁殖的权衡关系.[方法]选取长颚斗蟋V.aspersus头幅相近的长翅和短翅型雄成虫,对羽...     

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。     

长颚斗蟋长翅和短翅型雌成虫飞行肌发育、生殖力及寿命的比较

为探讨长颚斗蟋Velarifictorus asperses (Walker)翅型分化的生态学意义, 对室内饲养获得的长翅和短翅型雌成虫飞行肌和卵巢的发育, 以及长、 短翅型雌成虫的生殖力和寿命进行了比较研究。结果表明： 羽化当日, 长翅型雌成虫飞行肌重38.68±9.15 mg, 显著高于短翅型的17.53±4.44 mg （P<0.05）; 而二者卵巢重量无显著差异（P>0.05）, 分别为4.69±1.04 mg和4.88±0.97 mg。羽化后8 d内, 长翅型雌成虫飞行肌重量增加了48.9%, 短翅型雌成虫飞行肌重量无明显增加; 而短翅型雌成虫卵巢的重量增加至93.5±11.7 mg, 约为长翅型雌成虫的4.5倍。短翅型雌成虫的产卵前期显著短于长翅型, 其早期产卵量及总产卵量亦显著高于长翅型; 而两翅型雌成虫中后期产卵量及寿命无显著差异（P>0.05）。此外, 长翅型雌成虫在羽化后12 d开始发生飞行肌的降解, 飞行肌降解个体的卵巢重量显著高于未降解个体, 与短翅型相似。结果提示, 飞行肌与生殖系统的发育之间存在资源分配的权衡关系（trade-off), 且这种资源分配的差异可能会导致长翅型与短翅型个体在生活史策略上出现分化, 即长翅型个体具有飞行能力, 而短翅型个体则在生殖方面获得更高的收益, 且飞行肌的降解可能是长翅型个体由飞行转向生殖发育的生理信号。     

麦氏安瘿蜂体内侵染Wolbachia的WO噬菌体的检测及其orf7基因序列分析

Wolbachia为节肢动物等的细胞质共生细菌,能对宿主的繁殖模式进行调控,包括诱导胞质不亲和、孤雌生殖、雌性化及雄性致死。WO噬菌体是一类侵染节肢动物体内Wolbachia的细菌病毒。为检测麦氏安瘿蜂Wolbachia是否被WO噬菌体侵染,本研究使用WO噬菌体的orf 7基因引物,对信阳、六安及长沙3种群的WO噬菌体进行了PCR检测。结果显示,3种群的雌、雄虫体内的Wolbachia均有WO噬菌体的侵染,感染率为100%。获得的3种群麦氏安瘿蜂Wolbachia的WO噬菌体orf 7基因序列均为371 bp,序列完全一致。其序列与粉斑螟Ephestia cautella的wECau B3-1和wCauA5-1株系、反颚茧蜂Asobara tabida的wAtabA3-3株系的一致性最高,在NJ和ML系统树中,均聚合在同一分支,属于WO噬菌体的第Ⅲ大群。     

中华稻蝗五地理种群的卵滞育强度及生活史模式变异

为调查中华稻蝗Oxya chinensis的地理适应,自北纬42.3°至20.0°采集了5个地理种群的标本,比较了其子代的卵滞育发生、滞育强度及成虫虫体大小。结果表明: 不同的中华稻蝗地理种群显示了不同的光周期和温度反应模式。铁岭、济宁和泗洪种群的滞育不受光周期和温度的影响,滞育率均为100%。南方的长沙和海口种群仅部分卵进入滞育,海口种群在短日条件下的滞育率高于长日条件,卵期温度亦对其滞育有较大的影响,而长沙种群的卵滞育仅受卵期温度的调控。长沙和海口种群的卵滞育强度最弱,其次是铁岭种群,中间纬度的济宁和泗洪种群的滞育强度最高。在北方的一化性种群中,滞育强度随着纬度的降低而增强。成虫的虫体大小因栖息地纬度的变化而呈现复杂的变异,北方种群的虫体大小与栖息地纬度存在显著的负相关关系,而长沙和海口种群的虫体小于济宁和泗洪种群。结果提示中华稻蝗各种群已形成各自的地理适应机制,纬度梯度在其生活史的形成和发育中起着重要的作用。     

昆虫翅型分化的调控及翅多型性的进化

翅多型现象普遍存在于各昆虫类群,一些学者就昆虫翅多型进行了大量的研究工作。根据昆虫翅型的分化,可划分为长翅型和短翅型,长翅型具飞行能力,而短翅型不能飞行。一些昆虫种类,如蚜虫,出现无翅个体,被称为无翅型。除飞行能力外,长翅型和短翅型在行为、生理等方面也存在差异。文章主要就环境因素对翅型分化的影响、翅多型的内分泌控制机理、翅多型的遗传机制及其进化等作一概述。     

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。     

丽斗蟋翅二型雄虫食物消化能力及消化酶活性比较

【目的】丽斗蟋Velarifictorus ornatus具明显的翅二型现象,为探讨翅型分化对丽斗蟋翅二型雄虫消化能力及中肠内消化酶活性产生的影响,对长翅型与短翅型雄虫食物消化能力及中肠内消化酶活性进行了检测比较。【方法】我们采取重量营养指数测定了羽化后12 d内丽斗蟋两型雄成虫增长量、相对增长率、取食量、食物利用率、近似消化率和食物转化率。为进一步明确丽斗蟋翅二型成虫食物消化能力与中肠内消化酶活性的关系,我们采用4种专用底物测定了中肠内用于分解蛋白质、脂肪和碳水化合物的总蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性。【结果】结果表明,丽斗蟋两型雄虫取食量、食物转化率、食物利用率与增长量均无统计差异,但中肠内消化酶活性变化规律不同。成虫羽化后4 d时,长翅型雄虫中肠内总蛋白酶与胰蛋白酶活性显著高于短翅型雄虫,相反,羽化后0 d时,短翅型雄虫中肠内总蛋白酶与胰蛋白酶活性则显著高于长翅型雄虫,而羽化后12 d时,虽然短翅型雄虫总蛋白酶活性高于长翅型雄虫,但胰蛋白酶活性在两型雄虫间并无差异。成虫羽化后0 d时,两型雄虫脂肪酶活性无差异,但无论是羽化后4 或 12 d,长翅型雄虫中肠内脂肪酶活性皆显著大于短翅型雄虫。成虫羽化后4 d时,短翅型雄虫中肠内淀粉酶活性显著高于长翅型雄虫,而羽化后0与12 d时,两型雄虫间无显著差异。【结论】丽斗蟋翅二型雄虫食物消化能力无显著差异,但羽化后不同时间,中肠内消化酶活性存在差异,该差异可能与成虫羽化后不同时期,翅二型雄虫在飞行与繁殖投资中对不同能源物质的需求有关。     

遗传和环境因素对曲脉姬蟋亚热带种群翅型分化的影响

曲脉姬蟋Modicogryllus confirmatus Walker具有明显的翅二型现象。为探究环境及遗传如何影响曲脉姬蟋亚热带种群的翅型分化,对饲养于不同光周期、温度和密度条件下若虫羽化后的翅型比进行了调查,并对长、短翅型蟋蟀进行了3代遗传筛选和杂交试验,研究了光周期、温度、种群密度和遗传对曲脉姬蟋广西种群翅型分化的影响。结果表明:光周期和种群密度对曲脉姬蟋的翅型分化均无影响,而温度对其翅型分化具有调控作用。正常范围内的温度变化(25℃、30℃)对其翅型分化无显著影响,而35℃的极高温则显著降低曲脉姬蟋的长翅率,说明其翅型分化并不是对季节变化的适应,而高温胁迫可引起短翅化。对不同翅型进行了3代筛选,结果表明,往短翅型选拔会引起雌、雄虫的短翅率都明显下降,而往长翅型选拔时,雌、雄虫的短翅率均维持在极低水平;不同亲本组合的后代间的长翅率有差异,说明曲脉姬蟋的翅型分化可能受多基因调控。     

稻蝗属三近缘种间的生殖隔离机制及其进化意义

通过对日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗的种间交配、交配后精子传送等的研究,探讨了其生殖隔离机制及其进化意义。结果表明： 有共同分布区域的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种及日本稻蝗与小翅稻蝗的交配率显著低于种内交配,即使交配也无精子的传送,存在强烈的行为隔离和完全的机械隔离。分布不重叠的中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗之间,小翅稻蝗的雌虫与中华稻蝗台湾亚种雄虫的交配率显著低于种内交配,反向交配时则和种内交配率无显著差异;正反交配都能完成精子传送,显示出不对称、不完全的行为隔离,而无机械隔离的存在。分布不重叠的中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗生殖隔离的进化速度慢于分布重叠的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种及日本稻蝗与小翅稻蝗。