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表观遗传学是研究在基因的DNA序列没有变化的情况下,生物具有不同的表现型并且这种表型的变化可以遗传给后代的一门学科。表观遗传学对生物的作用多是由于环境因素引起的。表型可塑性是表观遗传学的重要研究内容之一。飞蝗Locusta migratoria具有群居型和散居型两种形态,它们共用同一套基因,但在体色、行为、生理、形态测量学上都有明显差异。飞蝗群居型和散居型这两种表型之间可以发生转变,称之为飞蝗的型变。飞蝗的型变是种群密度依赖的型变,当种群密度大时表现为群居型,种群密度小时表现为散居型,并且这种表型变化的特点可以传递给后代,因此飞蝗是研究环境因素影响下表观遗传学的很好的模型。本研究以飞蝗作为研究对象,为建立了亲本来源相同的单雌系,以保证后代基因同源。然后对部分的母本或者父本给予不同的环境经历使群居G品系飞蝗经历散居化饲养而成为群居散居化Gisolated品系,同时使典型散居S品系飞蝗经历群居化饲养而成为散居群居化Scrowded品系,研究经过环境改变的Gisolated和Scrowded的体色、形态等指标的变化;通过对亲代互相对比的交配组合,典型群居飞蝗G♀(♂)和群居散居化飞蝗Gisolate(?)((?))交配,典型散居S♀(♂)和散居群居化Scrowded(?)((?))交配,保证其他因素一致的情况下,只改变父本或者母本的环境经历来研究这种环境因素对亲本的影响能否通过父性效应和母性效应跨代传递给子代,从而改变子代的表型。主要研究结果如下:1.典型群居G品系飞蝗体色均是黑色,经过散居化饲养后的Gisolate品系有30%的飞蝗体色变为了绿色,且形态指标F/C(后足股骨节长度/头宽),E/F(前翅长度/后足股骨节长度)也与G型飞蝗有显著差异;而典型散居S品系飞蝗体色是50%为绿色,50%是黑色,经过群居化饲养后的Scrowded品系,体色全部变为黑色,且形态指标F/C,E/F也跟S型飞蝗有显著差异。2.母性效应的跨代遗传试验结果表明:Gisolate(?)xG(?)交配所产的卵与对照G(?)xG(?)产的卵相比:卵粒数增多;卵重显著降低;卵的耐寒性有升高的趋势,但与对照没有显著差异;初孵幼虫体重显著低于对照,幼虫体重变化趋势与卵重结果相一致;幼虫的形态指标F/C值也与对照有显著差异。而Scrowded(?)xS(?)交配产的卵与S♀xS♂产的卵相比:卵粒数减少且与对照差异显著;卵重显著升高;卵的耐寒性也有降低趋势,但与对照没有显著差异;初孵幼虫体重显著低于对照,幼虫体重变化趋势与卵重结果不一致;幼虫的形态指标F/C值与对照有显著差异。上述母性效应的实验结果均可以说明飞蝗亲代雌虫经历环境变化的影响后,其表型发生了变化,并且通过母性效应跨代影响到了子代的表型特征。3.父性效应的跨代遗传效应的2个交配组合结果显示:Gisolate(?)xG(?)交配产的卵与G♂xG♀产卵相比:卵粒数显著升高;卵重显著降低;初孵幼虫体重有升高的趋势,但没有显著差异,幼虫体重的变化趋势与卵重结果不符;幼虫形态指标F/C值与对照有显著差异。而Scrowded(?)xS(?)所产卵与S♂xS♀产的卵相比较:卵粒数显著降低;卵重有显著升高的趋势,结果与母性效应的一致;初孵幼虫体重显著降低,与父性效应的卵重结果不符,但与母性效应的幼虫体重结果一致;初孵幼虫的形态测量学指标F/C值也与对照有显著差异。父性效应的部分实验结果可以说明,飞蝗亲代的雄虫经历环境变化后,表型发生了变化,并通过父性效应跨代影响到了子代的卵重、生殖力、幼虫形态等表型。本文的研究表明群居型飞蝗经过散居化饲养环境中后,其亲代及子代的表型趋向于散居型;散居型飞蝗经过群居化饲养环境的影响后,亲代和子代的表型趋向于群居型。飞蝗的型变是通过父性和母性效应来实现跨代遗传,从而将亲代所经历的环境影响(表型的变化)传递给了下一代,导致子代表型的差异。