水椰八角铁甲雄性表皮碳氢化合物在雌性配偶选择中的作用研究

发布时间：2020-11-03 22:37

　　 昆虫表皮碳氢化合物通常被认为是一类接触性信息素,其成分、含量在不同日龄及性别之间产生差异,同时也影响着雌性配偶选择。本研究采用化学生态学方法,应用化学萃取和气相色谱-质谱联用技术,分析水椰八角铁甲表皮碳氢化合物的化学成分,明确这类化学信息素在不同日龄及不同性别之间的差异,同时结合交配实验,揭示雄性表皮碳氢化合物在雌性配偶选择中的作用。主要研究结果如下:1.水椰八角铁甲表皮碳氢化合物具有性别二态性,即化合物的种类相同,但含量在性别间存在差异。这些化合物均由21种碳氢化合物构成,包括11种正构烷烃(n-C20-n-C30)、3种正构烯烃(1-C20ene、(10E)-C21ene、1-C22ene)、1 种单甲基烯烃(5-Me-(5Z)-C22ene)、2 种单甲基烷烃(2-Me-C19ane、10-Me-C20ane)、1种多甲基烷烃(2,6,10,15-Tetramethy1-C21ane)、3 种环烷烃(Cyclotetracosane、Cyclooctacosane、Cyclotriacontane)等。2.随着水椰八角铁甲羽化天数的增加,雌雄成虫在1-10d日龄表皮碳氢化合物的绝对含量都有着下降的趋势,而在羽化15 d(性成熟)时含量又陡然上升。性成熟雄虫的各种表皮碳氢化合物(除了n-C27)的平均绝对含量均高于雌虫。2-Me-C19ane、n-C20、10-Me-C20ane、1-C20ene、n-C21、n-C26 6种化合物平均绝对含量在性成熟的雌雄之间差异显著,其中以1-C20ene差异最为显著,雄虫含量约为雌虫的7倍。雄虫在羽化15 d时产生的烯烃类和环烃类相对含量占比最高,羽化1d时烷烃类的相对含量占比最高;而雌虫在羽化1 d时烯烃类和环烃类相对含量占比最高,烷烃类的相对含量占比最低。据此我们推测水椰八角铁甲主要通过特异性表皮碳氢化合物种类(如正构烷烃、甲基烷烃、烯烃和环烷烃)的含量(绝对含量和相对含量)变化来传递化学信号。3.PLS-DA模型中多元非线性相关性分析表明,9种雄性表皮碳氢化合物对于雌性配偶选择产生负向调控作用,影响效应由高到低分别为:n-C25、2,6,10,15-Tetramethy1-C21ane、1-C22ene、2-Me-C19ane、5-Me-(5Z)-C22ene、n-C20、Cyclotetracosane、n-C24、n-C29;然而,12种雄性表皮碳氢化合物对于雌性配偶选择产生正向调控作用,影响效应由高到低分别为:n-C30、Cyclooctacosane、10-Me-C20ane、Cyclotriacontane、(10E)-C21ene、n-C22、1-C20ene、n-C26、n-C23、n-C21、Cyclooctacosane、n-C27。4.三个相异性指数分析表明雌性基于雄性特异性表皮碳氢化合物而不是配偶双方表皮碳氢化合物的绝对含量相异性去选择交配成功与否。因此,水椰八角铁甲表皮碳氢化合物作为重要的化学信息素,在种内区分与雌性配偶选择上扮演了重要的角色。本研究为进一步开发以昆虫表皮碳氢化合物为靶标的新型害虫抑制剂和行为干扰剂等提供了新的思路和方法。
【学位单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S763.38
【部分图文】：

蛹正常发育所需有效积温（６２４．１７±４６．２６°Ｃ）（余凤玉等，２００７）来推断，中国??长江以南云南、浙江、海南、台湾、四川、福建、广西和广东等省份均符合其发??育条件，理论上都适宜水椰八角铁甲生存繁殖（贾腾較，２０１０）（图１－１）。因此，??加强这些地方的检疫工作显得尤为重要。??该虫属于全变态昆虫，幼虫与成虫主要取食椰子Ｃｏｃｏｓ?ｍ＜ｃｚ／ｅｒａ、棕榈??Ｔｒａｃｈｙｃａｒｐｕｓ?ｆｏｒｔｕｎｅ＾?Ｒｏｙｓｔｏｎ?ｅａｒｅｇｉａ＾?Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎｉａ?ｆｉｌｉｆｅｒａ＾??蒲葵?散尾奏?加拿利海赛、西谷??椰子?ｓ仙槟相Ｐ?Ｊｒｅｃａ?ｃａ／ｅｃ／ｗ、假棋榔?ａ／ｅｕｍｄｒａｅ、??鱼尾奏?ｏｃＷａｎｄｒａ、刺奏?Ｐ／ｊｏｅｍ’ｘ?ＡａＨｃｍ?和省滕?Ｃａ／ａｗｗｓ??等多种棕榈科植物未展开的心叶（张秩勇，２０１０）。??中国地图???？！？－?：５?：！■＂?＜？?：?！■（＇■?：?０？?：?．?；ｒ?．ｊｙｒ?；?１：?．?：－Ｕ?．：：?４Ｖ?．＊！??翁穿：一??ｖｋ讀：卜；．??一?Ｕ?Ｔ）?－??．５?二，ｖ…??＊？?ｒ．?．ａ，？??ｉ？－?５６浐?＼ａ？－?＼?＊．Ｖ?１１５－?＼ｌ＜ｒ?？．ｉｆ?！ｉｒ??图１－１水椰八角铁甲已发现点（标识）与适生区（大红）以及潜在定殖区（橙黄）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｓｉｔｅｓ?ｗｈｅｒｅ?Ｏ．?ｎｉｐａｅ?ｈａｓ?ｂｅｅｎ?ｆｏｕｎｄ?（ｍａｒｋｉｎｇ）?ａｎｄ?

材料与方法??温度为２５?±１?°Ｃ?（图２－１）。首先将雌雄成虫置于培养皿中，前１?ｍｉｎ不计时让其??熟悉环境，从雌雄第一次接触后开始记录识别与选择时长。张翔（２０１５）研宄表??明暗周期下水椰八角铁甲从第一次接近到完成锁节过程平均时长最大值在３０??ｍｉｎ左右（图２．２），而这段交配前的识别与选择过程中表皮碳氢化合物起到了重??要作用。因此，我们将２?ｈ内交配成功且识别与选择时长＝?０．５?ｈ记为最优匹配组，??０．５?ｈ?＜识别与选择时长＝２?ｈ记为非最优匹配组，２?ｈ内未交配记为匹配失败组。??交配成功组的雄虫记为Ｓ（ｉ）Ｍ；交配失败组的雄虫记为Ｆ（ｉ）Ｍ；交配成功组的雌??虫记为Ｓ（ｉ）Ｆ；交配失败组的雌虫记为Ｆ（ｉ）Ｆ，其中ｉ均代表该组的编号。总共进??行了?９０组交配实验。??

分别将最优匹配组与匹配失败组之间的三个相异指数进行独立样本／检验，结果??发现三个相异性指数在最优匹配组与匹配失败组之间均无显著性差异（表３－６和??图３－５）。因此，结果表明雌性水椰八角铁甲的配偶选择成功与否与配偶双方高丰??度表皮碳氢化合物的绝对含量差异、共有碳氢化合物种类和所有表皮碳氢化合物??的绝对含量差异均无关。??表３－６水椰八角铁甲配偶表皮碳氩化合物相异性指数差异性比较??Ｔａｂｌｅ?３－６?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｄｉｓｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ?ｉｎｄｅｘｅｓ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＣＨＣｓ?ｏｆ?Ｏ．?ｎｉｐａｅ?ｍａｔｉｎｇ?ｐａｉｒｓ??ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ?ｓａｍｐｌｅｓ?／?ｔｅｓｔ??ｔ?ｄｆ?ｐ??Ｂｒａｙ－Ｃｕｒｔｉｓ?Ｉｎｄｅｘ?（ｄ．Ｂｃ）?－０．６７１９?４８?０．８７６??Ｃａｎｂｅｒｒａ?Ｉｎｄｅｘ?（ｄｃ）?－１．４２０６?４８?０．６２４??Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ?Ｉｎｄｅｘ?（ｃ＾ｅ）?０．５４５５?４８?０．２４３??２５??
【参考文献】

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本文编号：2869200