亚洲玉米螟不同地理种群滞育控制的光周期时间测量特性比较

摘要

亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)属鳞翅目Lepidoptera草螟科Crambidae昆虫，是玉米作物上的主要经济害虫。广泛分布于中国绝大部分的玉米产区，随着各地秋冬季光照逐渐缩短，亚洲玉米螟以老熟幼虫在玉米秸秆内进入滞育状态越冬的时间也不相同，从而使得从北方黑龙江省到海南省亚洲玉米螟年发生1-7代不等。由于在不同地理区间对光照反应的显著差异，这种昆虫就为我们研究滞育遗传和不同地理种群生活史差异提供了非常好的材料。
　　本论文就以亚洲玉米螟为对象，提出了针对亚洲玉米螟滞育幼虫的解除新方法；通过对北方哈尔滨种群和南方乐东种群进行了杂交研究了该虫的滞育遗传特性；系统比较了来自6个不同地理种群直接发育个体和滞育个体生活史方面的差异。结果分述如下。
　　1、一种适宜亚洲玉米螟幼虫滞育解除的新型装置
　　本新型装置由托盘、带孔泡沫板、透明圆柱管和脱脂棉4个部件组成。其方法是，将泡沫板置于盛有少量水分的托盘上、将装有亚洲玉米螟滞育幼虫，两端塞有脱脂棉的透明圆柱管插入泡沫板小孔内，然后将整个托盘置于诱导发育的条件下，观察滞育幼虫的化蛹情况。该方法模拟了亚洲玉米螟滞育幼虫解除的外环境，满足了滞育幼虫解除对水分的需求。该方法用于广东惠州（简称HZ）、江西永修（YX）、安微合肥（HF）、山东泰安（TA）、河北廊坊（LF）和辽宁沈阳（SY）6个不同地理种群亚洲玉米螟的滞育解除试验，滞育幼虫在光周期LD18:6和25℃下及在春季自然条件下化蛹成功率都在85％以上。本方法操作简便，还可直接用于亚洲玉米螟的越冬代幼虫化蛹进度的观察及成虫发生期的预测预报。
　　2、亚洲玉米螟最南种群与最北种群的杂交滞育遗传
　　亚洲玉米螟最北种群哈尔滨种群（N种群）是采自黑龙江省哈尔滨市(44.9°N,127.2°E)，在短光照条件下进入完全滞育；但是采自海南省乐东市(18.5°N,108.9°E)的最南种群（S种群）在相同的光照条件下却没有进入滞育状态。在本研究中，我们在一系列环境条件下，杂交这两个不同种群，研究该虫滞育发生及解除的遗传性。北方种群N表现出了一个典型的长光照发育型，在22℃、25℃和28℃温度下其临界光周期分别为15.88h、15.72h和15.14h，然而南方种群S在22℃表现出了一个微弱的光周期反应。杂交F1代在22℃、25℃和28℃温度下也表现出了一个长光照发育型。杂交代S♀×N♂的临界光周期显著长于杂交代N♀×S♂，这表明滞育遗传存在性连锁，即在F1代中父本的影响比母本大。杂交代S♀× N♂在短光照11-13h的滞育率与北方种群N亲本相似，表明滞育特性相对于非滞育特性完全显性。回交后代含有亲本北方种群N的临界日长比含有亲本南方种群S的临界日长显著更长，这显示了祖父本基因的影响作用。滞育的遗传性是否符合加型模型取决于饲养时的光周期条件，从遗传学角度看，滞育的能力是以不完全显性的方式转移到下一代。在不同的滞育解除条件下，正反交的滞育持续期显示了不同的遗传模式。本研究结果揭示了亚洲玉米螟的滞育发生与解除和基因以及环境条件都有关系。
　　3、不同地理种群亚洲玉米螟滞育个体与非滞育个体间的生活史特性比较
　　将亚洲玉米螟6个地理种群（HB,SY,LF,TA,HF和YX种群）初孵幼虫分别饲养在它们各自的临界光周期和25℃下，获得了滞育和直接发育个体，然后比较了这2种不同发育方向个体的生活史特性。结果表明，各地理种群滞育个体的幼虫期显著长于直接发育的个体。滞育和直接发育个体雌蛹的发育历期仅在LF和TA种群发生显著差异，即直接发育个体显著长于滞育发育的个体；在HB,SY,LF和TA种群雄蛹的发育历期中，直接发育个体均显著长于滞育发育的个体。在所有的地理种群中，直接发育个体的寿命均显著长于滞育发育的个体，大多数处理显示了显著差异。在所有的地理种群中，直接发育个体的蛹重和成虫体重大于滞育发育的个体。除了TA种群雌性外，直接发育个体丢失的体重少于滞育发育的个体；但在雄性中，大多数种群直接发育个体丢失的体重大于滞育发育的个体。在两种发育方向下，雌虫的蛹重和成虫重均大于雄虫，显示出体型的性二型性。因为雄蛹在发育过程中失重比例大于雌虫，因此成虫体型的性二型现象比蛹更加明显。在所有的地理种群中，直接发育个体的生长速率均显著大于滞育发育的个体。除HB种群的滞育个体的蛹重和发育历期存在正相关外，其他种群的直接发育和滞育个体均显示了随发育历期的延长蛹重趋于下降。这些结果表明滞育存在代价。

目录

声明

第一章 文献综述

1 引言

2 滞育的遗传

3 发育个体和滞育个体在形态、生活史特性和生理的差异

3.1形态差异

3.2 生活史特性的差异

3.3生理和抗逆性差异

3.4研究内容和意义

第二章 一种适宜亚洲玉米螟幼虫滞育解除的新型装置

1 前言

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 制作方法

2.3 试验方法

3 结果

4 讨论

第三章 亚洲玉米螟最南种群与最北种群的杂交滞育遗传

1 前言

2 实验材料与方法

2.1 亚洲玉米螟种群

2.2 杂交

2.3滞育持续期的遗传性（强度）

3 统计分析

4 结果

4.1 两个种群及F1代的光周期反应曲线

4.2 F2代回交和正反杂交的光周期反应曲线

4.3滞育基因分析

4.4滞育遗传强度

5 讨论

第四章 不同地理种群亚洲玉米螟直接发育与滞育发育个体间的生活史特性比较

1 前言

2 实验材料与方法

2.1 研究种群介绍

2.2 实验方法

2.3 统计分析

3 结果

3.1 不同地理种群发育和滞育个体的发生情况

3.2 不同地理种群发育和滞育个体发育历期及寿命的比较

3.3 不同地理种群发育和滞育个体体重和失重比的比较

3.4不同地理种群发育和滞育个体发育生长速率的比较

3.5 不同地理种群发育和滞育个体幼虫发育历期与蛹重的关系

4 讨论

参考文献

致谢

作者简历