丝带凤蝶季节多型成虫翅的形态及蛹体代谢物质的比较

摘要

滞育和季节多型是昆虫为了应对环境变化而采取的重要适应策略。丝带凤蝶Sericinus montelus Gray为东南亚特有种，是我国珍稀蝴蝶种类之一，对其的研究将有助于保护和科学利用这一珍贵物种。本课题组的前期研究结果表明丝带凤蝶若虫在实验室不同光周期和温度条件下，羽化成虫的形态特征存在明显差异，可大致划为夏型和春型。但在自然条件下，各季节野外成虫的形态是否不同，是连续变化抑或间断分布？前期研究结果亦表明，丝带凤蝶存在蛹滞育现象，温度和光周期是影响丝带凤蝶蛹滞育的重要因素。但是，其滞育的生理生化机制尚不清楚。因此，本文采集了长沙市郊丝带凤蝶野外种群各世代成虫标本，利用自动计算机辅助设计软件分别对其前后翅面积、前后翅红斑面积、后翅尾突长度和面积等进行测量，定量比较和分析各世代成虫的差异性，以期为丝带凤蝶春型和夏型的区分提供更为准确的依据。同时，对不同的发育阶段，丝带凤蝶滞育和非滞育蛹体内的总糖、海藻糖、糖原、蛋白质、脂肪和甘油含量的变化进行了检测，比较分析二者体内主要代谢物质动态变化的差异，以期为探究丝带凤蝶蛹滞育的生理生化机制，为解释其春型和夏型的形成机理提供基础。主要研究结果如下:
　　1.长沙地区的丝带凤蝶春型（越冬代）雌成虫的前、后翅面积均显著小于夏型（非越冬代）雌成虫，且非越冬代中，第一代和第二代雌成虫前、后翅面积较为接近，而第三、第四和第五代成虫翅的面积均显著低于第一代。春型雌成虫的尾突显著短于夏型雌成虫，尾突相对面积亦显著小于夏型雌成虫，夏型各世代雌成虫间无显著差异。然而，春型雌成虫的前翅红斑面积显著大于夏型雌成虫。上述结果说明丝带凤蝶的不同世代雌成虫前后翅面积、前翅红斑面积、尾突呈季节二型性。
　　2.与雌成虫相似，丝带凤蝶春型雄成虫的前、后翅面积均显著小于夏型雄成虫，且夏型第一代和第二代成虫翅的面积接近，而第三、第四和第五代成虫翅的面积均显著低于第一代;春型雄成虫的尾突显著短于夏型雄成虫，尾突相对面积亦显著小于夏型雄成虫，夏型各世代雄成虫间无显著差异;春型雄成虫的前翅红斑面积显著大于夏型雌成虫。说明前后翅面积、前翅红斑面积和尾突同样是区分春型和夏型雄成虫的重要指标。与雌成虫不同的是，春型雄成虫翅反面总红斑相对面积及后翅臀角区红斑的相对面积显著高于夏型雄成虫。说明丝带凤蝶的季节多型现象存在性间差异。
　　3.化蛹当日，丝带凤蝶滞育蛹内的总糖含量显著高于非滞育蛹，且滞育蛹在羽化后15d内的总糖含量差异不显著，而非滞育蛹随发育天数增加总糖呈下降趋势。说明丝带凤蝶蛹内总糖的含量和变化趋势均受滞育状态影响，糖类是丝带凤蝶滞育的主要能源物质。进一步对糖原和海藻糖的检测结果显示，丝带凤蝶滞育蛹糖原含量显著高于非滞育蛹，而二者体内的海藻糖含量无显著性差异。表明丝带凤蝶属于糖原积累型。
　　4.对滞育蛹和非滞育蛹蛋白质含量的测定结果显示，化蛹当日，滞育和非滞育蛹蛋白质的含量均较高，且在化蛹后前10d，二者蛋白质含量均显著降低。这一结果说明丝带凤蝶的滞育可能与蛋白质无关。而在第15d时，非滞育蛹的蛋白质含量显著高于滞育蛹，推测此阶段非滞育蛹的细胞分裂较为活跃，体内需合成大量的蛋白质以建成各种组织和器官。
　　5.对滞育和非滞育蛹脂肪和甘油含量的测定结果显示，化蛹当日非滞育蛹体内脂肪含量显著高于滞育蛹，且甘油含量无显著性差异，因此，脂类并非丝带凤蝶滞育的能源储存物质。非滞育蛹体内脂肪随发育天数增加显著降低，但滞育蛹的脂肪含量随发育天数的增加显著升高，推测滞育蛹的脂肪积累可能与耐寒性有关。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 昆虫的多型现象

1．2 昆虫多型现象的研究现状

1．2．1 昆虫多型现象的影响因素

1．2．2 昆虫多型的内分泌调控

1．2．3 昆虫多型现象的遗传机制

1．3 昆虫的滞育

1．4 昆虫滞育的研究现状

1．4．1 昆虫滞育的影响因素

1．4．2 昆虫滞育的生理生化基础

1．4．3 昆虫滞育的遗传机制

1．5 丝带凤蝶的生物学特性

1．5．1 丝带凤蝶的形态与习性

1．5．3 丝带凤蝶的年生活史

1．6 前期研究结果及本研究的目的

第二章 不同季节型丝带凤蝶成虫翅的定量比较

2．1 材料与方法

2．1．1 虫源

2．1．2 标本采集

2．1．3 数据采集

2．1．4 数据统计

2．2 结果与分析

2．2．1 丝带凤蝶各世代成虫前、后翅面积的比较

2．2．2 丝带凤蝶各世代成虫后翅尾突的比较

2．2．3 丝带凤蝶各世代成虫前、后翅红斑的比较

2．3 讨论

第三章 丝带凤蝶滞育与非滞育蛹体内的代谢物质b匕较

3．1 材料和方法

3．1．1 供试虫源

3．1．2 糖类的测定

3．1．3 蛋白质的测定

3．1．4 甘油的测定

3．1．5 脂肪的测定

3．2 数据分析

3．3 结果与分析

3．3．1 丝带凤蝶滞育蛹和非滞育蛹体内总糖含量的动态变化

3．3．2 丝带凤蝶滞育蛹和非滞育蛹体内海藻糖、糖原含量的动态变化

3．3．3 丝带凤蝶滞育蛹和非滞育蛹体蛋白质含量的动态变化

3．3．4 丝带凤蝶滞育蛹和非滞育蛹总肪含量的动态变化

3．4 讨论

第四章 总结与展望

4．1 主要结论

4．2 进一步研究的意见

参考文献

附录：攻读学位期间的主要学术成果

致谢