温度、密度与飞行对粘虫生物学影响亲本效应

发布时间：2020-06-26 01:47

【摘要】：东方粘虫Mythimna separata(Walker)属于鳞翅目夜蛾科,是一种典型的远距离迁飞性害虫。在中国和亚洲的其他一些国家每年发生多代,幼虫食性杂,主要为害禾谷类粮食作物,可造成作物的严重减产甚至绝收,从而导致重大经济损失。跨代效应是指昆虫亲代表型和环境对后代的非遗传性影响,这些影响可能会导致后代生活史特征在不同的季节发生不同的变化。亲代在低温环境下比在高温环境下的粘虫雌性后代在低温条件下的生长发育较慢。同样,亲代在低温环境下比在高温环境下的雌性后代的产卵前期较长,并且其发育而来的蛹较重、产卵量较高但飞行能力较弱。除了这些跨代效应外,不论粘虫是在低温还是在高温下生长发育到成虫,雌蛾在成虫期低温环境下的产卵量和飞行能力均比在高温条件下差。我们的研究结果表明,粘虫亲本所经历的环境温度、世代间和世代内对温度的适应均对后代生活史参数产生平衡的影响作用。在较冷的环境中,粘虫后代的发育速度较慢,繁殖能力较强,但飞行能力较弱。然而,在较温暖的环境中,后代的发育速度较快,飞行能力更强,但生殖力较低。这种跨世代的可塑性对粘虫种群的进化方向有明显的影响。短期适应低温或高温的潜力可使得迁飞昆虫通过飞行对新栖息地的扩张适应或通过生殖对在本地居留的适应,这些结果并有助于我们对东方粘虫型变策略的理解。粘虫亲本的幼虫饲养密度能使后代的生活史表型发生变化。高密度饲养的亲本其后代发育时间缩短,蛹重降低。产卵量也显著受到亲本密度的影响,当后代在中等密度下生长发育时,来自中等密度下的后代产卵量最高,但当后代在高密度下时,来自低密度下的后代产卵量最高。亲本幼虫的饲养密度对其飞行潜力有显著影响,包括飞行时间、飞行距离、平均飞行速度和最大飞行时间。采用吊飞技术研究亲本不同饲养密度下子代1日龄成虫的飞行潜能结果表明,亲本生活在中等密度下,子代飞行能力最强,相对于高密度饲养的亲本子代,单头饲养的亲本,其子代的飞行能力较弱。亲本的幼虫饲养密度对子代产卵前期有显著影响,子代的产卵前期越长飞行能力越强。亲本在低密度下生长发育,其后代寿命最长。这些结果表明亲本幼虫的饲养密度对子代的生活史性状有显著影响。亲本飞行对后代的生长发育、存活及整个生活史有直接的影响。在产卵期间,由于飞行时间的增加,母本的供给发生了变化,并产生非遗传的跨代效应。此外,结合亲本的密度和温度不同水平对其子代生活史特性影响的结果,有助于我们对东方粘虫这种重大害虫种群的监测和预测提供重要依据。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S433.4

【参考文献】