窗胸萤生物学及其幼虫肠道细菌的研究

论文摘要

萤火虫,泛指鞘翅目萤科（Coleoptera: Lampyridae）昆虫,全世界已记录2000多种,分布在温带、亚热带和热带地区。我国已经记载的有76种,台湾大约有58种,俗称火金姑。小至中型,长而扁平,体壁与鞘翅柔软。前胸背板平坦,常盖住头部,头狭小,眼半圆球形,雄性的眼常大于雌性。腹部6-7节,末端下方有发光器,能发绿色光。本文在对山东7种萤火虫资源调查的基础上,选择陆栖萤火虫--窗胸萤（Pyrocoelis analis Fabricius）为研究对象,从其形态、生物学、成虫的求偶和生殖习性、幼虫的捕食行为、幼虫的肠道细菌方面对进行了研究,以期为胸窗萤的保护和利用提供科学及实验依据。生物学1通过对山东省部分地区萤火虫资源调查及标本采集,经初步鉴定,共采集到7种萤火虫,隶属于2亚科3属,分别为熠萤亚科（Subfamily luciolinae）、萤亚科（Subfamily Lampyrinae）的熠萤属（Genus luciola Laporte,1833）、短角窗萤属（Genus Diaphaes Motschulsky,1853）和窗萤属（Genus Pyrocoelia Gorham,1880）。2窗胸萤（P. analis）一生要经过卵、幼虫、蛹和成虫4个阶段,是一种完全变态的昆虫。成虫具有雌雄二型性,雄虫前胸背板半圆形,橙黄色,前缘部有2枚肾形透明斑,触角黑色,锯齿状,11节;鞘翅黑色;第5、6腹板有2枚带状发光器。雌虫体橙黄色,前胸背板半圆形,前缘处肾状斑不明显;触角橙黄色,11节,锯齿状;前翅黑色呈雨滴状,后翅退化缩小;第6,7腹板两侧各有1枚点片状发光器。发光器乳白色,发出绿色持续光。3在山东省1年或2年完成一个世代,成虫在7月下旬至8月上旬大量发生,10月上旬为产卵高峰期,以卵或老熟幼虫越冬。4窗胸萤卵散产或成堆,圆球型,橙黄色;幼虫夜行性,发光规律不明显,主要取食灰巴蜗牛（Bradybaena ravida Benson）和同型巴蜗牛（Bradybaena similaris Ferussac）,捕食需经过搜索、捕食、清洁、静息、搜索的行为过程。幼虫可以直接在土缝、枯枝落叶和卫生纸上化蛹,不需要建造蛹室。幼虫期极易受到有蜘蛛、蟾蜍、蚂蚁和一些真菌如白僵菌（Beaveria bassiana）等的危害,蜘蛛是成虫的主要天敌。5内饲养和实验室观察发现,蛹前期发光器为片状,雌蛹发育至中期出现成虫发光器,两种发光器并存直至羽化。雄蛹发育至中期出现成虫发光器直至羽化。6雌虫羽化后4-5天进行交配,雌虫具有多次交配现象,大多数雄虫在交配完后则死亡。室温下,交配过的雌虫的寿命为14.55±3.65d,单头雌虫的产卵量为80.60±47.94粒。雌萤不经交配也可以产卵,卵不孵化。7窗胸萤雌雄成虫均有反射性出血现象,雌性的出血位点一般为前胸背板和触角窝,雄萤于鞘翅、前胸背板和鞘翅边缘、触角窝处有出血位点。8窗胸萤在20℃、24℃、28℃下实验种群相关参数研究结果表明,窗胸萤在24℃下的产卵率、孵化率、存活率均较高,雌蛹的发育历期较雄蛹短,窗胸萤从卵发育到成虫平均349.5±8.15d,其卵期、幼虫期、蛹期及成虫期分别为117.22±0.9d、184.92±18.56d、12.65±1.09d和15.60±3.85d。9野外调查发现,雄虫的化蛹时间在9月上中旬,9月下旬至10月上旬为雌虫的化蛹时期,室内饲养和实验室观察结果窗胸萤在野外的发生情况大体一致。幼虫肠道细菌分离及鉴定从窗胸萤的5龄幼虫中分离纯化获得10个细菌菌株,并对其菌体形态、染色反应、培养性状、生理生化性状进行了系统研究。鉴定结果表明,这10个细菌菌株分别属于埃希氏菌属（ Escherichia）、金色单胞菌属（Chryseomonas）、放线杆菌属（Actinobacillus）、摩根氏菌属（M organella ）、李斯特菌属（Listeria）、金杆菌属（Aureobacterium ）、微杆菌属（Microbacterium ）、地杆菌属（ Terrabacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）和黄杆菌属（ Flavibacterium ）。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 生物发光与发光生物
• 1.1 生物发光
• 1.2 发光生物
• 1.3 生物发光功能
• 2 萤火虫研究进展
• 2.1 萤火虫资源的分类概况
• 2.2 防卫行为
• 2.3 求偶识别与交配选择
• 2.4 萤火虫资源的开发利用与保护
• 3 昆虫肠道微生物的研究
• 4 课题研究的目的和意义
• 材料与方法
• 1 供试材料
• 1.1 供试虫源
• 1.2 培养基及制作
• 1.3 试验仪器
• 2 研究方法
• 2.1 萤火虫资源调查及鉴定方法
• 2.2 窗胸萤生物学特性
• 结果与分析
• 1 山东省萤火虫资源的种类及其形态特征
• 2 窗胸萤的生物学特性
• 2.1 窗胸萤的形态特征
• 2.2 窗胸萤年生活史
• 2.3 卵的发育过程
• 2.4 幼虫发光与捕食行为
• 2.5 化蛹及羽化
• 2.6 成虫的发育及习性
• 2.6.1 求偶和交配行为
• 2.6.2 雌萤的繁殖力
• 2.7 反射性出血
• 2.8 温度对窗胸萤生长发育的影响
• 3 窗胸萤幼虫肠道细菌分离及鉴定
• 3.1 菌体形态和培养性状
• 3.2 温度、pH 值及渗透压对细菌的影响
• 3.3 供试菌株生理生化性状
• 3.4 供试细菌菌株鉴定结果
• 小结与讨论
• 1 山东省萤火虫资源的种类及形态特征
• 2 窗胸萤的生物学特性
• 2.1 形态特征
• 2.2 卵及发育
• 2.3 幼虫行为
• 2.4 成虫习性
• 2.5 反射性出血
• 2.6 温度对窗胸萤生长发育的影响
• 3 窗胸萤幼虫肠道细菌的分离培养及鉴定
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况