稻水象甲地理型孤雌生殖的研究.pdf

1、稻水象甲Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel(Coleoptera:Curculionidae)原分布于北美密西西比河流域，美國南部發(fā)生的為兩性生殖型，上世紀50年代在美國西海岸發(fā)現(xiàn)的加利福尼種群、1976年傳入亞州稻區(qū)日本、進而蔓延到朝鮮半島和中國的均屬孤雌生殖型。稻水象甲孤雌生殖現(xiàn)象對于其地理分布和種群擴張具有重要意義。為研究稻水象甲地理型孤雌生殖形成的機理，本文研究了蟲口密度對稻水象甲假死行為的影響，

2、采用染色體壓片、電鏡觀察、AFLP和SSH等方法對稻水象甲進行染色體分析、卵巢切片觀察、地理種群多態(tài)性分析，并構(gòu)建卵巢孤雌生殖消減文庫。實驗結(jié)果如下： 1)蟲口密度對孤雌生殖稻水象甲假死行為和體重的影響初始蟲口密度影響假死持續(xù)時間和發(fā)生假死需要的刺激次數(shù)，蟲口密度越高，平均假死時間越長，需要的刺激次數(shù)越少，即蟲口密度越高越容易發(fā)生假死。羽化天數(shù)對假死持續(xù)時間沒有影響，但是在隨著蟲齡的增加，各蟲口密度發(fā)生假死需要的刺激次數(shù)越少。蟲

3、口密度對蟲重有影響，蟲口密度為1時，蟲重隨著蟲齡的增加而增加，蟲口密度高則導(dǎo)致蟲重下降。結(jié)果表明高蟲口密度易導(dǎo)致假死，延遲遷飛，易形成二代蟲源。 2)染色體核型分析對于孤雌生殖稻水象甲和兩性生殖稻水象甲雄蟲染色體觀察表明，兩性生殖稻水象甲為二倍體，染色體條數(shù)為22條，性別決定機制為XY♂/XX♀。孤雌生殖稻水象甲為三倍體，染色體條數(shù)為33條，未觀察到性染色體。孤雌生殖和兩性生殖稻水象甲染色體基數(shù)為11。 3)卵巢結(jié)構(gòu)和卵

4、母細胞減數(shù)分裂的觀察對于孤雌生殖稻水象甲卵巢的激光共聚焦顯微鏡觀察表明，稻水象甲卵巢屬于端滋式，在卵巢底部形成發(fā)育成熟的卵，但沒有進行胚胎發(fā)育。透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，滋養(yǎng)細胞和囊泡細胞里存在共生菌Wolbachia，但是卵母細胞內(nèi)不存在共生菌，卵母細胞進行單極成熟分裂。這些結(jié)果說明，稻水象甲的孤雌生殖是由遺傳因素決定的。 4)兩種生殖方式稻水象甲種群多態(tài)性研究收集不同地理種群的稻水象甲，進行AFLP分析，結(jié)果表明，兩性生殖類群聚成一

5、簇，孤雌生殖種群聚成一簇，意大利種群與亞洲種群親緣關(guān)系更近，推測該地稻水象甲可能來自亞洲種群。兩性生殖和孤雌生殖類群的相似系數(shù)較低，表明兩者的親緣關(guān)系較遠。對于孤雌生殖共同分離片段的序列分析表明，與慢性Fos相關(guān)抗原FRAs、磷脂酰肌醇-4激酶、海藻糖酶同源性高的DNA片段，可能與孤雌生殖形成的分子機制有關(guān)。 5)消減文庫的構(gòu)建和序列分析以孤雌生殖稻水象甲卵巢cDNA樣品作為tester，兩性生殖稻水象甲雌蟲卵巢cDNA樣品作為