外来广聚萤叶甲寄主分化的初步研究

论文摘要

广聚萤叶甲原产北美,是全球性害草豚草的取食性天敌。传入中国后该叶甲除嗜好取食豚草以外,野外还可以在苍耳上产卵、取食并完成一个世代。但不清楚广聚萤叶甲仅仅是偶尔选择苍耳产卵,还是部分个体可以接受苍耳作为次级寄主植物。对该问题的澄清不仅对于认识植食性昆虫与植物相互关系的进化具有理论价值,而且对于预测外来广聚萤叶甲对非靶标植物的风险具有实践意义。本文就来源于豚草和苍耳的广聚萤叶甲的差异展开研究,获得以下结果：1.源于不同植物的广聚萤叶甲成虫对豚草和苍耳的选择为探究豚草与苍耳上的广聚萤叶甲是否存在分化,对来自这2种植物上的叶甲进行了选择性试验。实验结果表明：广聚萤叶甲成虫在豚草与苍耳之间表现出显著偏好,而且该偏好与其源寄主植物(豚草或苍耳)有关,源寄主植物对其选择具有显著影响,表现为源自豚草的叶甲更偏好豚草,而源自苍耳的叶甲在豚草和苍耳之间选择差异不显著,而且相对更偏好苍耳。据研究结果推测,苍耳上的广聚萤叶甲成虫明显偏好选择苍耳,为向苍耳寄主专化型的演化提供了条件。2.源于不同植物的广聚萤叶甲成虫的取食量分别测定了来源于豚草和苍耳上的,没有取食经历的广聚萤叶甲成虫对几种寄主植物的取食量。结果表明：对不同测试植物的取食量随来源寄主植物不同而存在显著差异,来自2种寄主植物的叶甲对向日葵的取食量存在显著差异,但对其他植物的取食量均无显著差异；源自豚草的叶甲对豚草的取食量显著大于对其他测试植物的取食,24h平均取食量达51.27mm2,而对其他4种植物的取食量都低于40mm2,在其他植物之间无显著差异；源自苍耳的叶甲对豚草的取食量为52.24 mm2(24h),与对向日葵和三裂叶豚草的取食量无显著差异,但显著大于对苍耳和菊芋的取食量,对苍耳和菊芋的取食量没有显著差异。研究结果说明,苍耳上的广聚萤叶甲成虫对近缘植物的取食偏好区别于豚草上的叶甲。3.源于不同植物的广聚萤叶甲幼虫的取食量分别测定了来源于豚草和苍耳上的,没有取食经历的广聚萤叶甲初孵幼虫对几种寄主植物的取食量。结果表明：2种幼虫对豚草、苍耳、向日葵的取食量有显著差异,且源自豚草的幼虫取食这3种植物的量都大于源自苍耳的幼虫。来自豚草的叶甲幼虫对豚草的取食量显著大于其他4种植物,平均每头幼虫24h取食量为5.09mm2。苍耳、向日葵和三裂叶豚草之间差异不显著。来自苍耳的叶甲幼虫对5种植物的取食量也有显著差异。苍耳的取食量最少,24h平均2.13mm2,与豚草、菊芋、三裂叶豚草差异显著,与向日葵差异不显著。通过控制幼虫遗传来源的取食量测定表明,源于苍耳的叶甲与取食量有关的遗传变异程度明显大于源于豚草的叶甲。据研究结果推测,苍耳上的广聚萤叶甲具有形成取食专化型的趋势。4.源于不同植物的广聚萤叶甲交配后对后代取食量的影响父、母本来源对广聚萤叶甲后代的取食量有显著的影响,本试验通过来自豚草和苍耳上叶甲的混合交配,得到4种交配组合的后代,分别测试这4种后代幼虫、成虫取食豚草和苍耳的差异。试验结果表明,幼虫对豚草的取食量父本影响差异显著(p=0.036),母本影响差异不显著(p=0.823)；而对苍耳的取食量相反,母本影响差异显著(p<0.001),父本影响差异不显著(p=0.942)；父本与母本互作差异显著。成虫对豚草和苍耳的取食量随着幼虫饲养寄主的不同而差异显著；母本来源对成虫取食豚草和苍耳的量差异显著(p<0.001)；父本来源的不同对后代成虫取食苍耳的量差异不显著(p=0.174),但是对取食豚草的量影响差异显著(p<0.001)。据研究结果推测,母本效应对后代取食量的变化具有较为显著的影响,对寄主专化型的演化具有较大的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 文献综述
• 1.1.1 杂草生物防治简介
• 1.1.2 杂草生防的潜在风险
• 1.1.3 植食性昆虫的寄主选择
• 1.1.4 植食性昆虫的局部适应
• 1.1.5 外来入侵豚草的研究现状
• 1.1.6 广聚萤叶甲的研究进展
• 1.2 论文研究的目的、内容、方案设计
• 1.2.1 论文研究的目的
• 1.2.2 论文研究内容
• 1.2.3 论文研究方案
• 第2章 源于不同植物的广聚萤叶甲成虫对豚草和苍耳的选择
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试昆虫与植物
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.3 数据分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 不同来源叶甲的选择性
• 2.3 讨论
• 第3章 源于不同植物的广聚萤叶甲成虫的取食量
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试昆虫与植物
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 豚草来源的叶甲对几种植物的取食量比较
• 3.2.2 苍耳来源的叶甲对几种植物的取食量比较
• 3.2.3 不同来源叶甲对几种供试植物的取食量比较
• 3.3 讨论
• 第4章 源于不同植物的广聚萤叶甲幼虫对几种近缘植物的取食量
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 供试昆虫与植物
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 数据分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 豚草来源的广聚萤叶甲幼虫对5种植物的取食量
• 4.2.2 苍耳来源的广聚萤叶甲幼虫对5种植物的取食量
• 4.2.3 不同来源的广聚萤叶甲幼虫对5种植物的取食量比较
• 4.2.4 源于苍耳的叶甲对不同植物取食量的变异
• 4.3 讨论
• 第5章 源于不同植物的广聚萤叶甲交配后对后代取食量的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 供试昆虫与植物
• 5.1.2 实验方法
• 5.1.3 数据分析
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 对后代幼虫取食量的影响
• 5.2.2 对后代成虫取食量的影响
• 5.2.3 对后代成虫产卵量的影响
• 5.3 讨论
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表文章目录