红棕象甲的交配行为研究

摘要

红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus(Oliver)是一种对棕榈科产业和生态安全等都具有严重危害的高危险性林业入侵害虫。由于其世代重叠和成虫寿命均较长以及几乎终生可以交配繁殖等生物学特性，因而具有种群增长迅速以及环境适应性强等优势。明确红棕象甲的交配行为和繁殖策略对于预测种群发展趋势有着重要的作用，同时能够为害虫的控制提供必要的理论基础。本文首先探索了红棕象甲雌雄成虫的交配流程和交配节律；其次，明确不同交配次数对红棕象甲雌虫的适合度的影响；最后，探究红棕象甲雄虫在面临交配竞争时采取的相关策略。主要研究结果如下： （1）红棕象甲的两性交配始于雄虫，主要包括：接近、爬跨的求偶行为到抱握、阳茎插入和配后保护交配过程。雌虫在接受多次交配后会存在拒绝交配的现象，在交配过程中任何一个阶段雌雄都有可能随时终止交配。红棕象甲全天都可发生交配，一次完整的交配持续时间为111.03±2.49s；光周期交配次数占比58.01±3.94%，显著高于暗周期41.99±3.94%；在成虫配对后前14d内没有观察到显著的交配高峰，平均一天可以交配13.76±0.33次。随着日龄的增加交配次数呈现逐渐降低的趋势。 （2）多次交配能够显著缩短雌虫的有效产卵前期、延长有效产卵历期、增加产卵量和孵化率以及提高雌雄成虫的寿命。交配1次处理组雌虫有效产卵前期达到4.44±0.20d，产卵量最少77.35±2.36枚。随着交配次数的增加，有效产卵历期、产卵量和孵化率以及雌雄成虫的寿命均表现出明显提高的趋势。不限制交配次数处理组雌虫有效产卵天数最长为107.38±3.37d，产卵量最多和卵孵化率最高分别为255.82±8.78枚和74.01±1.21%。交配次数的增加能够显著提高雄虫的寿命，但是雌虫寿命随着交配的增加表现出先增加后缩短的趋势，交配15次组的雌虫寿命最长134.08±5.27d。 （3）红棕象甲雄虫在面临交配竞争时会策略性地改变交配行为，主要包括：延长交配潜伏期、缩短交配持续时长，改变配后保护持续时长，缩短二次交配间隔时长和增加交配次数以及积极干扰其它雄虫发起的交配。在有竞争者存在时，雄虫表现出对雌虫的不敏感，需要665.88±107.63s才能成功与雌虫开始求偶交配。交配持续时间和配后保护持续时间也随着竞争者的数量增加呈现缩短的趋势，在1F vs3M组中交配持续时间最短为74.70±6.72s，配后保护持续时间最短为49.32±8.26s。当雄虫感知到竞争压力时，会显著缩短二次交配间隔持续时间，其中1F vs2M组间隔时间最短为213.19±38.95s。此外，我们发现红棕象甲雄虫在面临激烈交配竞争时，只要能够最先获得与雌虫交配经历的雄虫连续交配能力会显著提高，主要表现在交配次数的显著增加以及参与的交配所占比例显著高于其它竞争者。其中参与的交配次数为12.11±1.01次和参与的交配次数所占比例最高为71.52±4.50%。

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