瓢虫啮小蜂与七星瓢虫互作的行为生态学研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ayatowing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
对寄生蜂的研究往往集中于那些寄生植食性昆虫的种类,而对捕食性昆虫的寄生蜂生物学、行为和生态学所知甚少。本研究在摸清南京地区七星瓢虫Coccirnella septempunctata和异色瓢虫Harmonia axyridis的寄生性天敌种类后,针对以七星瓢虫为寄主的2种幼虫-蛹跨期寄生的近缘啮小蜂—瓢虫啮小蜂Oomyzus scaposus和黄胫啮小蜂O.flavitibialis(暂定名),首先比较了这2种啮小蜂在形态、线粒体基因和寄生生物学特征上的差异,然后探究了这2种啮小蜂在共同利用同一头寄主时的子代分配对策,并深入研究了寄主与自身体型大小对瓢虫啮小蜂的子代分配对策的影响,最后比较了健康与被寄生七星瓢虫的自相残杀和集团内捕食情况。本研究为认识寄生瓢虫的寄生蜂行为生态学提供了新的知识。研究获得以下主要结果和结论。1.瓢虫寄生性天敌调查及近缘种鉴别选取南京地区三类干扰程度不同的生境进行调查,共发现8种寄生七星瓢虫的昆虫和2种寄生异色瓢虫的昆虫,并发现寄生性天敌种类和个体数量在人为干扰最少的荒地生境中最多。调查发现,伐蚤蝇(Homalotylussp.)对异色瓢虫蛹的寄生率(5.31%)最高,啮小蜂对七星瓢虫幼虫寄生率(>15%)最高;除已知的瓢虫啮小蜂Oomyzus scaposus外,新发现一种未知的啮小蜂(暂名“黄胫啮小蜂O.flavitibialis)。经形态、杂交试验和线粒体COI基因核酸序列比较,可初步确认黄胫啮小蜂与已知的瓢虫啮小蜂之间存在明显差异,应为一新物种。以七星瓢虫2龄幼虫为寄主的非选择性寄生观察表明,瓢虫啮小蜂的发育历期(18.48 d)显著长于黄胫啮小蜂(16.46 d),子代窝蜂数(8.9头)显著少于黄胫啮小蜂(11.62头),子代体型(雌蜂:0.47 mm,雄蜂:0.40 mm)显著大于黄胫啮小蜂(雌蜂:0.44 mm,雄蜂:0.36 mm),子代性比(雄性占比=0.18)和黄胫啮小蜂(0.15)无差异。对七星瓢虫不同龄期幼虫的双选寄生观察结果表明,瓢虫啮小蜂对不同龄期幼虫未表现偏好,但黄胫啮小蜂在1龄与3龄瓢虫之间偏好后者(90%);当面临1、3龄瓢虫幼虫时,黄胫啮小蜂在寄主上的停留时间显著长于瓢虫啮小蜂。研究结果说明,啮小蜂是七星瓢虫幼虫的优势寄生蜂,瓢虫啮小蜂和黄胫啮小蜂可能是亲缘关系相近的姐妹种。2.两种啮小蜂的寄主辨别能力与多寄生产卵对策双选生测结果表明,瓢虫啮小蜂无论是否有寄生经验,都不能辨别出被黄胫啮小蜂寄生的寄主和健康寄主;但有寄生经验的黄胫啮小蜂能辨别出被瓢虫啮小蜂寄生过的寄主与健康寄主。对寄生蜂在寄主体上的停留时间分析结果也支持以上表现。瓢虫啮小蜂寄生1次(完成1次以上刺扎后自动离开寄主)与刺扎1次(完成1次刺扎后人为中断继续刺扎)相比,在窝蜂数和性比上均无显著差异;但黄胫啮小蜂寄生1次与刺扎1次的窝蜂数存在显著差异,前者为后者的1.75倍。两种啮小蜂面对已被对方寄生过的寄主具有不同的子代分配对策:①黄胫啮小蜂有25%的雌蜂(n=24)接受已被瓢虫啮小蜂寄生过1次的寄主,有71.4%(n=24)的雌蜂接受被刺扎过1次的寄主,而瓢虫啮小蜂有80.8%(n=26)或91.3%(n=23)的雌蜂接受已被黄胫啮小蜂寄生或刺扎1次的寄主;②两种啮小蜂面对已被对方寄生1次的寄主时,所产子代蜂窝蜂数均不受前一蜂产窝蜂数的影响,所产性比不受前一蜂的窝蜂数和性比的影响;③面对已被刺扎1次的寄主时,黄胚啮小蜂所产窝蜂数不受寄主体重和前一蜂产窝蜂数的影响,只受到自身体型大小的影响(正相关),瓢虫啮小蜂所产窝蜂数不受上述任何因素的影响;④两种啮小蜂子代性比不受寄主体重、前一蜂产窝蜂数、前一蜂产性比以及自身体型大小的影响。研究结果说明,黄胫啮小蜂可能具有寄主识别能力,但瓢虫啮小蜂无此能力;两种啮小蜂在对已被对方寄生过的寄主上产卵时,窝卵数和性比决策均不受前一蜂子代分配的影响。3.瓢虫啮小蜂依赖于体型大小的子代分配策略为明确七星瓢虫幼虫体型大小和雌蜂体型大小对产卵决策的影响,选择不同体型大小的雌性瓢虫啮小蜂,随机对各龄期不同大小的七星瓢虫幼虫进行寄生。结果表明,小体型雌蜂的寄生成功率随寄主大小的增大而减少,而大体型雌蜂的寄生成功率对不同大小寄主均保持较高的水平。随寄主体型增大,子代蜂发育时间缩短、窝蜂数增大,但子代蜂特征与雌蜂大小无关。寄主大小或雌蜂大小均不影响子代蜂性比,亦不影响子代蜂的体型大小。随窝蜂数增大,性比(雄性比例)增大、发育时间缩短;但子代蜂体型大小不受影响。研究结果表明,小体型雌蜂更愿意选择小体型的寄主,而大体型雌蜂对寄主的体型大小没有选择偏好;当窝蜂数增加时,倾向于产雄性子代。4.瓢虫啮小蜂寄生对七星瓢虫幼虫应对自相残杀和异色瓢虫捕食的影响为明确啮小蜂寄生是否影响七星瓢虫幼虫的种内(自相残杀)和种间(集团内捕食)捕食行为,在培养皿内引入被寄生和健康的七星瓢虫4龄幼虫,观察其相互捕食结果和时间。七星瓢虫被寄生后的时间长短以及饥饿程度均不影响其与健康寄主之间的互相残杀效应;对捕食发生的潜伏期分析结果也未发现寄生后的时间长短以及饥饿程度可影响被寄生与健康寄主幼虫间的互相残杀效应。但啮小蜂寄生可影响七星瓢虫幼虫与集团内异色瓢虫之间的捕食效应,3龄七星瓢虫幼虫被异色瓢虫幼虫捕食的比例最高(21%),而1龄(9%)和健康幼虫(10%)被其捕食的比例较低;此外,被寄生的1、3龄和健康七星瓢虫幼虫面对异色瓢虫时的掉落比例分别为50%、43%和47%,说明掉落是七星瓢虫幼虫应对异色瓢虫捕食的主要防卫行为。研究结果说明,寄生不影响七星瓢虫幼虫在自相残杀中的地位,但刚被寄生的七星瓢虫幼虫更容易被集团内异色瓢虫所捕食。
其他文献
溶杆菌属(Lysobacter)细菌属于γ-变形菌门、黄单胞科,是一类需氧的革兰氏阴性细菌。该属细菌的命名源于其独特的溶菌活性,即可以产生丰富的胞外酶以溶解细菌、真菌、线虫、卵菌、蓝藻等病原物的细胞壁。此外该属细菌还可合成多种具有广谱抗菌活性的次生代谢产物,使溶杆菌既可作为发现新型生物活性天然产物的源泉,也可作为有效的生物防治剂应用在工业与农业生产实际中。研究表明溶杆菌的生防功能受到生存环境中营养
全球约有1 500 Pg的碳以有机碳的形式储存于土壤中,土壤有机碳库是陆地植物碳库的2.5倍,是大气碳库的2倍。因此,土壤具有巨大的固碳潜力,不同尺度的碳储量和固碳潜力可以间接评价一个区域的农业产量和环境质量,也是科学地利用和保护有限的土壤资源,减缓土壤中温室气体排放、增加土壤碳截存量,提高土壤质量的重要一环。然而,到目前为止,土壤碳库的库存容量和库容变化还存在许多不确定性,其中一个重要方面是人为
雾滴流量、雾滴沉积量(以下简称雾量)的精准测量是开展喷雾规律研究和作业性能评价的重要基础和前提。现有雾量测量方法主要使用纸卡示踪剂法,该方法布点方便,在植保喷雾领域已有广泛的应用,但也存在一些不足。如测量环节多、时间长,且同一纸卡不能多次连续测量。还有一些基于电容、电阻原理雾量测量装置,虽能快速得到测量值,但每次测量后需对传感器表面残留的雾滴进行处理,也不能多次连续测量,测量效率不高。另外,上述方
农业机械在田间作业后造成的土壤压实已经成为世界范围内土地退化的主要原因之一,受压过程中土壤物理性质的显著改变,打破了原有的物理-生物-化学平衡,致使土壤出现退化。在南方稻作区,土壤含水率高、粘度大且板结严重,在面对高强度的机械化作业时需要承受更大的土壤压实风险。为防止土壤压实的进一步恶化,需要尽快构建一整套消减土壤压实的技术体系。然而建立这一技术体系的主要障碍在于土壤压实过程的未知和土壤压实风险评
稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是全球稻区广泛发生的、水稻上最重要的毁灭性真菌病害,严重威胁着全球粮食生产安全,其造成的损失可以养活6000万人口。但是直到现在,由于病菌的快速变异以及在水稻上易产生抗性,传统的作物耕作方式或者药剂防治手段都无法控制病菌的扩展与危害。尽管对稻瘟病菌的致病机制进行了长期的研究,但是其依旧是包括水稻、大麦、小麦以及小米等禾本科植物上最重要的毁
共生菌Wolbachia在昆虫中广泛存在,是昆虫进化的重要动力。现已发现Wolbachia对宿主生殖具有普遍的调控作用,也发现其在双翅目昆虫中具有保护宿主免受病毒侵染等作用。除此而外,Wolbachia对宿主是否还存在其它的抗逆性调节作用,值得进一步研究。灰飞虱是水稻上的重要害虫,其体内也存在Wolbachia等共生菌。本文在分析灰飞虱体内共生菌群落组成结构,重点研究了Wolbachia对灰飞虱抗
大豆疫霉(Phytophthora sojae)引起的大豆根腐病是大豆生产上的毁灭性病害之一,每年在全球范围内造成了严重的经济损失。目前最有效的防治大豆疫霉的措施是使用抗病品种,然而,由于疫霉菌效应分子的快速变异,导致单一抗病品种很快会被疫霉菌克服,所以目前如何防治大豆疫霉引起的病害仍是大豆生产上的一大难题。对大豆疫霉致病机制的研究将有助于我们开发新的抗病技术,控制此病害的发生。本实验室前期工作通
水稻是全球主要的粮食作物之一,稻瘟病和水稻纹枯病是世界性的水稻病害,严重危害水稻的生产安全。水稻—稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)互作系统是研究寄主植物与病原物互作的典型模式系统,其中非编码RNA尤其是小分子RNA在植物应对不同逆境胁迫响应中起着至关重要的作用。本研究拟通过高通量测序挖掘更多参与调控水稻对稻瘟病免疫防卫反应的miRNA,从小分子RNA水平深入了解水稻—稻瘟菌互作的分子
鳞翅目幼虫表现多种防卫行为来对付寄生蜂的寄生,包括逃避、攻击以及群体协同防卫等,防卫行为的效力可因寄生蜂种类不同而异,也受到其他因素的影响。寄主通过防卫可降低被寄生的风险,但需付出一定的适应度代价,该代价包括行为和生理些变化,称谓“非蚕食效应”(风险效应、非致死效应),该效应与天敌取食寄主的所谓“蚕食效应”(致死效应)共同对寄主发挥抑制作用。迄今,对寄主昆虫防卫行为的研究多以定性或简单的定量描述为
由稻瘟病菌引起的稻瘟病是水稻上的三大病害之一,在世界各地均有发生,发生后造成不同程度的减产,给水稻等谷类作物的安全生产带来了严重威胁。目前防治稻瘟病主要采用选育抗病高产的优质品种,同时结合化学药物防治。由于稻瘟病菌生理小种易变,抗病品种种植过一段时间后其抗性容易丢失,所以防治稻瘟病一直是水稻种植生产上的一大难题。2005年稻瘟病菌全基因组测序完成,为从分子水平上对稻瘟病菌中的致病相关基因的功能和分