不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖力的影响及其机制研究

摘要

斜纹夜蛾Spodoptera litura Fabricius是一种世界性分靠的多食暴发性害虫，危害植物达99科209种，近年来暴发频率明显增加，暴发面积逐年扩大，为害日趋严重，给农业生产造成了严重损失。斜纹夜蛾繁殖力很强，单雌产卵量可达千粒左右，极易在短时间内暴发成灾。寄主植物是影响斜纹夜蛾生殖力的重要影响因素。寄主植物对斜纹夜蛾生殖力的影响归根结底是通过影响其体内激素对其内生殖器官发育进行调节，也直接影响到其生殖系统内可溶性蛋白质的合成变化。因此，深入进行不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖力的影响及其机制的研究，对于阐明斜纹夜蛾暴发危害的内在机理，具有重要的理论和实践意义。 本试验根据斜纹夜蛾的喜食程度，通过室内喂养不同寄主植物(甘蓝、棉花、山芋、大豆、豇豆、空心莲子草)进行观察的方法，研究了取食不同寄主植物后，斜纹夜蛾的生长发育和生殖力、雌虫和雄虫生殖系统发育、生殖器官内可溶性蛋白质含量的变化以及不同发育阶段斜纹夜蛾体内蜕皮激素和保幼激素的变化。本实验还对不同寄主植物叶片内营养物质进行了研究，并对不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖力的影响机制进行了探讨。主要结论如下： 1.不同寄主植物对斜纹夜蛾的生殖力影响显著，而且不同寄主植物对斜纹夜蛾的实际产卵量、潜在产卵量(潜在产卵量=实际产卵量+腹内残余卵量)和产出率的影响趋势大体一致。本实验研究表明，取食不同寄主植物的斜纹夜蛾，其实际产卵量和潜在产卵量大小顺序均为：甘蓝>棉花>山芋>大豆>豇豆>空心莲子草。甘蓝是斜纹夜蛾最喜食的寄主植物之一，取食甘蓝的斜纹夜蛾其生殖力也最大，其实际产卵量、潜在产卵量和产出率都是最大，分别为1561.23粒/头、1596.08粒/头和97.50％；而腹内残余卵量却最少，平均仅为34.85粒/头。而空心莲子草是斜纹夜蛾不喜食的寄主植物，取食空心莲子草的斜纹夜蛾其生殖力最小，其实际产卵量、潜在产卵量和产出率都是最小，分别为537.57粒/头、692.08粒/头和77.48％；而腹内残余卵量却是最大，平均仅为156.50粒/头。取食甘蓝的斜纹夜蛾，其实际产卵量约为取食空心莲子草的3倍，其潜在产卵量约为取食空心莲子草的2.3倍。这说明，取食喜食的寄主植物，斜纹夜蛾的生殖力一般也相对较强。 2.不同寄主植物对斜纹夜蛾的生殖器官生长发育存在显著影响。取食不同寄主植物后，斜纹夜蛾的卵巢管、1日龄雄虫和3日龄未交配雄虫的雄性生殖附腺的长度和鲜重大小以及精巢鲜重大小变化趋势基本一致，其顺序为：甘蓝>棉花>山芋>大豆>豇豆>空心莲子草。本实验研究发现，取食较喜食的寄主植物甘蓝、棉花、山芋，斜纹夜蛾的生殖器官发育较好，这对于其生殖力的大小具有重要的意义。 3.与不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖系统发育的影响相对应，不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖系统内可溶性蛋白质的合成办存在显著影响。本试验研究了1日龄、3日龄、配对后3日龄斜纹夜蛾三个不同阶段，其生殖器官内可溶性蛋白质的含量大小。研究发现，取食较喜食的寄主植物甘蓝、棉花、山芋，斜纹夜蛾生殖器官内的可溶性蛋白质含量较高；而取食大豆、豇豆、空心莲子草的斜纹夜蛾，其生殖器官内的可溶性蛋白质含量相对就低。 4.本试验利用HPLC法对不同发育阶段斜纹夜蛾体内蜕皮激素和保幼激素JHII进行了测定。研究发现，取食大豆和棉花的斜纹夜蛾，其老熟幼虫体内蜕皮激素含量显著高于取食其他寄主植物的斜纹夜蛾；取食甘蓝的斜纹夜蛾，其老熟幼虫体内蜕皮激素含量最低。当斜纹夜蛾羽化为成虫后，其体内蜕皮激素含量迅速降低，利用本试验方法已无法检测到。不同寄主植物对斜纹夜蛾老熟幼虫和雌性成虫体内的保幼激素合成都有显著的影响。研究表明，取食甘蓝和棉花的斜纹夜蛾，其老熟幼虫体内保幼激素含量显著高于取食其他寄主植物的。斜纹夜蛾羽化为成虫后，其雌虫体内的保幼激素含量显著下降。取食甘蓝和棉花的1日龄和3日龄斜纹夜蛾雌性成虫身体内所含JHII显著高于取食其他寄主植物的；而取食空心莲子草和豇豆的斜纹夜蛾雌性成虫体内所含JHII显著较低。取食不同的寄主植物后，1日龄、3日龄斜纹夜蛾雄性成虫体内的保幼激素JHII含量变化趋势基本一致。取食甘蓝、棉花和山芋的斜纹夜蛾所含JHII显著较高，而取食空心莲子草和豇豆的斜纹夜蛾所含JHII则较低。 5.不同寄主植物叶片内的营养物质含量如相对含水量、可溶性糖含量、总氮含量差异显著。斜纹夜蛾较喜食的寄主植物甘蓝、棉花三种主要营养物质含量较高，显著高于其他寄主植物。 6.本试验以生殖力影响因子为子因素，以生殖因子为母因素，通过对生殖力影响因子与生殖因子进行灰色关联性分析，以期找出它们之间的相互关系。作者通过灰关联分析发现，斜纹夜蛾体内所含JHII、寄主植物叶片可溶性糖含量和氮含量都与斜纹夜蛾的实际产卵量、潜在产卵量、产出率以及蛹重关系密切。研究表明，JHII、寄主植物的可溶性糖和氮含量是影响斜纹夜蛾生殖力的主要因素。斜纹夜蛾体内所含蜕皮激素、叶片含水量则对斜纹夜蛾的生殖力的影响较小。 通过试验研究可以推测，不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖造成影响，可能是通过以下途径来完成：由于不同寄主植物所含的营养成分，主要是可溶性糖和氮等的不同，斜纹夜蛾取食不同寄主植物后，其体内蜕皮激素和保幼激素含量存在差异，从而影响到斜纹夜蛾生殖系统发育及其可溶性蛋白质的合成，最终造成其生殖力存在差异。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1斜纹夜蛾形态学及其生物学和生态学

1.1.1形态学特性

1.1.2生物学特性

1.2寄主植物在昆虫种群波动中的重要性

1.3寄主植物对鳞翅目昆虫繁殖的影响及其机制

1.3.1寄主植物对鳞翅目昆虫繁殖的影响

1.3.2寄主植物对昆虫繁殖的影响机制

1.4鳞翅目昆虫生殖力及其影响因素

1.4.1鳞翅目昆虫繁殖力

1.4.2鳞翅目昆虫生殖力的影响因素

1.5本论文选题依据和研究意义

2材料与方法

2.1供试虫源

2.1.1饲养器材

2.1.2饲养条件

2.1.3幼虫饲养

2.2雌虫的解剖

2.2.1解剖工具和试剂

2.2.2雌蛾卵巢的解剖

2.2.3雄蛾生殖附腺和精巢的解剖

2.3生化测定

2.3.1可溶性蛋白质含量的测定(Bradford法)

2.3.2蜕皮激素(MH)含量的测定(HPLC测定法)

2.3.3保幼激素(JH)含量的测定(HPLC测定法)

2.3.4寄主植物营养物质的测定

2.4数据处理

3结果与分析

3.1不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖力的影响

3.1.1不同寄主植物对斜纹夜蛾生长发育的影响

3.1.2不同寄主植物对斜纹夜蛾蛹重的影响

3.1.3不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖力的影响

3.2不同寄主植物对斜纹夜蛾生殖系统的影响

3.2.1不同寄主植物对斜纹夜蛾雌虫生殖系统的影响

3.2.2不同寄主植物对斜纹夜蛾雄虫生殖系统的影响

3.3不同寄主植物对斜纹夜蛾蛋白合成生化动态的影响

3.3.1不同寄主植物对斜纹夜蛾卵巢蛋白质合成的影响

3.3.2不同寄主植物对斜纹夜蛾雄性生殖附腺蛋白质合成的影响

3.3.3不同寄主植物对斜纹夜蛾雄虫精巢蛋白质合成的影响

3.4不同寄主植物对斜纹夜蛾激素合成生化动态的影响

3.4.1不同寄主植物对斜纹夜蛾老熟幼虫和成虫蜕皮激素的影响

3.4.2不同寄主植物对斜纹夜蛾老熟幼虫和成虫保幼激素激素的影响

3.5不同寄主植物的营养和生化分析

3.5.1不同寄主植物叶片中的水分含量测定

3.5.2不同寄主植物叶片中的可溶性糖含量测定

3.5.3寄主植物叶片总氮含量测定

3.6生殖力影响因素与生殖因子间的灰色关联性分析

3.6.1生殖力影响因子与斜纹夜蛾产卵之间的关系

3.6.2生殖力影响因子与斜纹夜蛾生殖系统发育之间的关系

4讨论

5参考文献

致 谢