亞洲小車蝗適應典型草原生境研究.pdf

1、亞洲小車蝗廣泛分布于亞歐大陸草原，生態(tài)適應性強，對草原構(gòu)成嚴重危害。其發(fā)生和危害，與人類活動和氣候變化密切相關(guān)，本論文通過模擬與控制植物群落結(jié)構(gòu)變化，運用轉(zhuǎn)錄組分析， qPCR定量測定技術(shù)，研究了不同生境中亞洲小車蝗種群特征和生態(tài)適應機制。結(jié)果如下：
　　模擬典型草原優(yōu)勢種植物克氏針茅、羊草、冷蒿不同比例組成的群落結(jié)構(gòu)，明確亞洲小車蝗食物選擇特性，結(jié)果表明，亞洲小車蝗對特定植物的選擇性指數(shù)與植物在群落中生物量百分比呈顯著負相關(guān)(P

2、<0.05)，在植物組成變化時，亞洲小車蝗保持相對固定的食物結(jié)構(gòu)，對克氏針茅的取食量最大(50.0±6.56％)，羊草次之(37.6±5.93%)，冷蒿最少(12.3±2.56%)。在三種植物混合組成的植物群落中亞洲小車蝗體重/體長生長發(fā)育指標均顯著高于由單種植物組成的群落(P<0.05)。其營養(yǎng)生態(tài)位與混合植物群落中總生物量顯著負相關(guān)(P<0.05)，符合最優(yōu)取食理論。亞洲小車蝗對羊草、冷蒿的取食比例有顯著差異，其中雌蟲對羊草取食比例

3、顯著高于冷蒿(P<0.05)，雄蟲對冷蒿取食比例顯著高于羊草(P<0.05)。且雄蟲體重與植物群落中冷蒿比例呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，表明亞洲小車蝗雌、雄營養(yǎng)生態(tài)位發(fā)生分化。
　　測定了亞洲小車蝗在克氏針茅、羊草、糙隱子草、冷蒿生境中的生物學和影響因素。結(jié)果表明：亞洲小車蝗生長發(fā)育表現(xiàn)出對生境適應的可塑性特征，糙隱子草生境和克氏針茅生境中亞洲小車蝗發(fā)育歷期顯著低于羊草生境和冷蒿生境(P<0.05)。羊草生境中亞洲小車蝗種群體長

4、、體重顯著低于糙隱子草生境(P<0.05)。冷蒿生境中亞洲小車蝗種群死亡率顯著低于其他生境(P<0.05)。相關(guān)分析表明，亞洲小車蝗生長發(fā)育與植物群落結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，雌蟲體重、體長與植物密度呈現(xiàn)顯著負相關(guān)(P<0.05),與植物多樣性呈顯著負相關(guān)(P<0.05)。由此可見，食物是影響亞洲小車蝗生境選擇的重要因素，而生境群落結(jié)構(gòu)也是影響亞洲小車蝗生境選擇的決定性因素。
　　受植物群落結(jié)構(gòu)影響，亞洲小車蝗在轉(zhuǎn)錄水平對不同生境表現(xiàn)出不同的

5、生理響應。與禾本科植物為優(yōu)勢種的克氏針茅、糙隱子草生境相比，冷蒿生境中亞洲小車蝗在糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)代謝，能量代謝，生長發(fā)育調(diào)控等通路中相關(guān)基因顯著下調(diào)?；虿町惙治霰砻?，四個生境中有四個共同差異基因得到注釋，分為別昆蟲表皮蛋白、圍食膜因子-1、β-葡萄糖苷酶/根皮苷水解酶、延伸抑制因子。相關(guān)分析表明，圍食膜因子-1、β-葡萄糖苷酶/根皮苷水解酶在克氏針茅生境中表達量最高，分別與植物生物多樣、植物高度性顯著負相關(guān)(P<0.05)

6、。昆蟲表皮蛋白在羊草生境中相對表達量最高，與蝗蟲體長、體重、發(fā)育歷期呈現(xiàn)負相關(guān)(P<0.05)，并與植物密度顯著正相關(guān)(P<0.05)。
　　熒光定量PCR表明，亞洲小車蝗精氨酸激酶(arginine kinase)、腺苷酸蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase)、醛脫氫酶(aldehyde dehydrogenase)、卵黃原蛋白(vitellogenin)基因