棉蚜在冬寄主上營同寄主生活史的生態(tài)與分子機制.pdf

1、本文對夏季木槿上滯留棉蚜及其天敵的種群動態(tài)，木槿上滯留棉蚜的寄主利用和產(chǎn)生性蚜的能力，以及滯留棉蚜與遷飛蚜在DNA水平上的分化程度等進行了研究，探討了冬寄主木槿上的棉蚜種群分化出非遷飛的同寄主生活史類型的生態(tài)及進化意義。取得了以下主要結(jié)果：
　　 采用定點、定株、定枝的系統(tǒng)調(diào)查及寄主轉(zhuǎn)接建立生命表方法，比較夏季木槿上滯留棉蚜及棉花上遷飛型棉蚜在主要夏寄主植物上的存活與繁殖能力。2006年和2007年的整個夏季，棉蚜的冬寄主木槿上

2、均有滯留棉蚜種群存在，并且這些滯留棉蚜均以無翅型為主。木槿上夏季滯留棉蚜不能直接在黃瓜、香瓜、西葫蘆、南瓜、四季豆和西紅柿等寄主上繁殖后代和建立種群；僅極少部分個體可在棉花和豇豆上發(fā)育到成蚜并產(chǎn)仔，但產(chǎn)仔量極低，凈增殖率多小于1。不過，滯留棉蚜經(jīng)棉花寄主飼養(yǎng)多代后，能較好地利用棉花和南瓜寄主，表現(xiàn)出了滯留棉蚜仍保持著對一些夏寄主的利用能力。南京地區(qū)冬寄主木槿上的棉蚜種群存在年生活史的多樣性，同種群內(nèi)存在異寄主生活史和同寄主生活史共存的現(xiàn)

3、象；在木槿上營同寄主生活史的棉蚜已經(jīng)失去或降低了對一些夏寄主的利用能力；棉蚜種群的轉(zhuǎn)寄主生活史特性具有可塑性。
　　 通過在低溫短光照（18℃，L：D=8:16）和離體葉片單頭飼養(yǎng)的條件下，分別對滯留型棉蚜和遷飛型棉蚜進行有性世代的誘導，比較了滯留型棉蚜和遷飛型棉蚜產(chǎn)生性蚜的能力及后代的蚜型。結(jié)果表明，遷飛型棉蚜在誘導條件下容易產(chǎn)生有翅蚜，并且對誘導條件較為敏感，繁殖模式向有性世代轉(zhuǎn)變時要比滯留型棉蚜早一個世代。滯留型棉蚜產(chǎn)生雄

4、性母的比率顯著高于遷飛型棉蚜，并且表現(xiàn)出了多樣化的產(chǎn)雄方式。滯留型和遷飛型棉蚜中能產(chǎn)生性母蚜的個體，也可同時產(chǎn)生孤雌個體，并且在滯留型棉蚜中發(fā)現(xiàn)了雄性母產(chǎn)生雄性母后代的現(xiàn)象。由此可見，木槿上滯留型棉蚜在繁殖模式上與遷飛型棉蚜存在了一定的差異，極有可能形成了不同生活史類型。
　　 采用RAPD-PCR方法利用5個隨機引物，對九個棉蚜品系（木槿上的滯留型S和遷飛型M，棉花型CO和瓜型CU，瓜型專性孤雌系CU1和產(chǎn)雄系CU2，2007

5、年采于棉花上的棉蚜Co07，2007年采于黃瓜上的棉蚜Cu07，和2008年采于黃瓜上的棉蚜Cu08）進行了種型分化的研究。結(jié)果表明，滯留型棉蚜群體內(nèi)的多態(tài)位點率和基因多樣度最高，瓜型棉蚜群體內(nèi)的多態(tài)位點率和基因多樣度最低。相似性指數(shù)和聚類分析結(jié)果表明，九個棉蚜品系在所選隨機引物位點上的相似程度均不高，表現(xiàn)出了明顯的分化，并且滯留型與遷飛型棉蚜間的相似水平在62％左右，與滯留型棉蚜相似程度最高的為2008年采于黃瓜上的棉蚜Cu08，而與

6、遷飛型棉蚜相似程度最高的為瓜型棉蚜的專性孤雌品系Cu1。在70％的相似水平下，九個品系棉蚜可歸為六類，即：Cu與Cu08，Cu1與M，Co與Co07，Cu2，Cu07，S。RAPD-PCR的結(jié)果說明了棉蚜在寄主型（Cu、Co）、繁殖模式（Cu1、Cu2）和遷飛特性（M、S）間確實存在DNA水平上的變異。滯留型與遷飛型棉蚜的存在有其遺傳物質(zhì)上的基礎。
　　 采用微衛(wèi)星PCR方法，選用7個微衛(wèi)星引物研究了以上九個棉蚜品系在DNA水平

7、上的分化程度.結(jié)果表明，瓜型棉蚜DNA在各微衛(wèi)星位點上的相似程度很高，并且在繁殖模式上也沒有顯著分化，Cu1、Cu2、Cu和Cu07間的相似性達82％以上，表現(xiàn)出了較近的親緣關(guān)系。滯留型棉蚜與棉花型棉蚜間的親緣關(guān)系相對較近，而與瓜型棉蚜較遠。遷飛型棉蚜與棉花型、瓜型及滯留型棉蚜的關(guān)系均較遠，屬于較為特殊的一類群。冬寄主木槿上的滯留型棉蚜與遷飛型棉蚜間的基因交流程度不是很高，兩者在有性世代可能存在同型選擇性交配。
　　 綜上所述，