丽斗蟋翅二型雄虫繁殖能力的差异

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丽斗蟋Velarifictorus ornatus具有明显的翅二型现象,即一部分若虫羽化后,后翅发达,长于腹部末端,具有飞行能力,被称为长翅型个体;另一部分若虫羽化后,后翅均退化,仅见极短残翅,不具备飞行能力,被称为短翅型个体。丽斗蟋翅二型雌虫繁殖时期受翅型的影响,但翅二型雄虫繁殖时期是否会受翅型的影响还尚不明确。为进一步探讨短翅型雄虫对长翅型雄虫是否存在繁殖优势,本研究通过比较丽斗蟋翅二型雄虫对雌虫的授精能力的不同性,揭示两型雄虫授精能力差异;且通过设置长、短翅型雄虫交配竞争实验,探讨两型雄虫交配竞争力差异,阐明丽斗蟋雌虫对短翅型雄虫交配选择优势及其机制。本研究主要取得以下结果:1.对长、短翅型雄成虫性成熟时间、交配频度及连续交配后精包对雌成虫授精能力进行了研究。丽斗蟋成虫羽化后早期,短翅型雄成虫性成熟时间快于长翅型雄成虫,产生的精包也显著重于长翅型雄成虫。24 h交配时间内,短翅型雄成虫交配频度显著高于长翅型雄成虫(P<0.05),在交配后,短翅型雄成虫所产生的精包平均总重量为3.59±0.19mg,长翅型雄成虫所产生的精包平均总重量1.8±0.19mg,短翅型雄成虫产生的精包也显著大于长翅型雄成虫(P<0.05),且短翅型雄成虫的交配间隔同样显著小于长翅型雄成虫(P<0.05)。在首次交配时短翅型和长翅型雄成虫所产生精包重量分别为0.67±0.02mg和0.55±0.04mg,短翅型雄成虫的精包重量显著大于长翅型雄成虫(P<0.05),而随着交配次数的增加二者精包的重量均逐渐下降,最终降低至0.20mg,每次交配时,短翅型雄成虫的所产生的精包重量均大于长翅型雄成虫。丽斗蟋翅二型雄成虫存在多次交配现象,交配次数的多少对丽斗蟋雌成虫产卵量无明显影响,但可以提高对雌成虫授精能力,即可能会增加雌成虫受精率,为雌性提供更多的营养物质,促进雌性产更多的有效卵。该差异可能与精包内精子数量以及活力有关。丽斗蟋短翅型雄成虫在交配方面能量的投入明显高于长翅型,这种较高的能量投入可能增加其授精能力而获得更大的繁殖收益。这种资源分配的差异性可能会导致长翅型与短翅型个体在生活史策略上出现分化,使短翅型个体获潜在的繁殖优势。2.丽斗蟋翅二型雄虫在交配竞争实验中,当长、短翅型雄成虫同时竞争短翅型雌成虫时,短翅型雄成虫获得67.57%的交配机会,长翅型雄成虫获得32.43%的交配机会,短翅型雄成虫有显著的交配竞争优势(P<0.5);即使将配对的短翅型雌成虫更换为长翅型雌成虫或者取有过交配经历的短翅型雄成虫与长翅型雄成虫竞争,短翅型仍具有显著的交配竞争优势(P<0.5);分别取羽化不同日龄的长、短翅型雄成虫进行交配竞争,短翅型均获得更多的交配机会,具显著的交配竞争优势(P<0.5);当取脱翅处理的长翅雄成虫、短翅雄成虫与短翅雌成虫进行配对竞争,其中短翅型雄成虫获得58.14%的交配机会,脱翅型长翅型雄成虫获得的41.86%的交配机会,两型雄虫获得相似的交配机会(P>0.05),长翅型雄成虫经过脱翅处理后再与短翅型雄成虫进行交配竞争,短翅型雄成虫不再具有交配竞争优势;将摘除1/2音锉的短翅型雄成虫与完整长翅型雄成虫配对竞争,其中短翅型雄成虫获得68.57%的交配机会显著高于长翅型雄成虫获得的31.43%的交配机会(P<0.05);将短翅雄成虫音锉全部摘除,与正常长翅型雄成虫交配竞争,其中短翅型雄成虫获得32.43%的交配机会,长翅型雄成虫获得的67.57%的交配机会,长翅型雄成虫获得了更多的交配机会,具显著差异(P<0.05);同时将长、短翅型雄成虫音锉全部摘除,进行配对竞争,其中短翅型雄成虫获得50%的交配机会,长翅型雄成虫获得的50%的交配机会,两型雄虫获得相似的交配机会,无显著差异(P>0.05)。上述结果表明,短翅型雄成虫具显著的交配竞争优势,脱翅处理可提高长翅型雄成虫的交配竞争力,且雄虫鸣声能力对雌虫交配选择规律有显著影响,即雄虫的求偶声对其能否成功获得交配机会起决定性作用。通过研究发现,丽斗蟋长、短翅型雄虫在交配竞争力上存在差异,即短翅型雄成虫虽丧失了飞行能力,但是获得了更强的交配竞争力作为补偿;长翅型虽然具有可以飞行的翅,但是是以牺牲交配竞争力作为代价的。
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