理论教育 宽带果实蝇的生殖能力和繁殖特征研究结果

宽带果实蝇的生殖能力和繁殖特征研究结果

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:相对以上繁殖力强、产卵量大的实蝇种类,宽带果实蝇的生殖能力位于相对较低的水平。遗憾的是我们没有条件继续观察宽带果实蝇雌虫生命周期与产卵量的关系,未能从生殖特征角度进一步阐释该虫适应环境从而决定分布范围之间的相互关系。实蝇在长期取食及产卵过程中发生了种类及器官特化,形成专化现象。本研究表明,在南瓜、冬瓜和苦瓜等6种雄花中,宽带果实蝇仅产卵于南瓜雄花,说明南瓜雄花是宽带果实蝇产卵繁殖的主要基质。

宽带果实蝇的生殖能力和繁殖特征研究结果

产卵量多少是影响种群增殖速率的关键因素(周昌清,1995)。橘小实蝇的繁殖能力强,产卵量大,每雌平均产卵1200~1500枚,最高可产1800枚(谢琦等,2005)。南亚果实蝇每雌产卵量可达89~121枚(安坤鹏等,2011;周波等,2005),瓜实蝇的产卵量平均每天可达26枚(江昌木,2005),一生最高可达880枚(Rogerl et al., 1985)。这3种实蝇像多数热带、亚热带实蝇科的昆虫一样,在冬天没有滞育,在寄主丰盛的季节,种群数量能迅速增加,产卵期长,世代重叠,各种虫态同时存在,不同虫态占领不同的生境(周昌清,2001)。生殖能力比以上3种实蝇较低的类群有辣椒实蝇,最高产卵量可达51枚(Wingsanoi et al., 2010);橄榄实蝇(B. olea),产卵量在(32.5±11.6)枚之间(Raspi et al., 2005)。

本研究表明,宽带果实蝇雌虫27日龄时才观察到发育成熟的卵巢,并且尚未发育的卵巢仍然占很大的比例。每组成熟卵巢含3~4枚成熟卵粒,总计可有7~9枚成熟卵粒。与成熟卵粒在同一根卵巢管的端部,还可见2~3枚未成熟卵,总计12~16枚未成熟卵粒。如果宽带果实蝇正常情况下可一次性产卵9枚以上,一生产卵至少可达30枚。相对以上繁殖力强、产卵量大的实蝇种类,宽带果实蝇的生殖能力位于相对较低的水平。

实蝇性成熟进度因温度不同而表现出明显差异(余丽萍等,2012)。番石榴实蝇产卵前期在24℃温度下为38.75d,在30℃温度下为23.25d,在33℃温度下为20.50d(Xiaofei et al., 2009);在26~32℃,L∶D=14∶10的条件下,南瓜实蝇和橘小实蝇的产卵前期为7.5d,瓜实蝇为17.5d(周昌清,2001);在26℃温度条件下,辣椒实蝇的产卵前期为9d(Wingsanoi et al., 2010)。其次,实蝇所获得的营养也与性成熟期有关。蛋白质是影响实蝇生殖系统发育的重要营养源,糖是维持生命基本活动的重要营养源(Chou et al., 2012;Raghu et al., 2003)。周波等(2005)研究结果表明不同食料对南亚果实蝇每雌产卵量影响显著(周波等,2005),Carey等(1998)认为实蝇取食蛋白更容易释放荷尔蒙有助于提高交配成功率(Carey et al., 1998),王波等(2012)研究发现橘小实蝇在仅饲以糖的情况下性发育受阻,不能正常产卵(王波等,2012)。此外,Raspi等(2005)研究称光强度只能影响可以产卵的橄榄实蝇的数量,而对成熟卵的数量没有影响(Raspi et al., 2005)。本实验在26℃温度下饲以宽带果实蝇糖水和酵母液,27 d时观察到成熟的卵巢,不能排除饲养温度、食料、光强度和光周期等外部因素对宽带果实蝇性成熟没有影响。(www.daowen.com)

宽带果实蝇卵巢特征及产卵数量在过去的文献中尚未见报道,我们的研究揭示了宽带果实蝇繁殖潜力的依据,但其内在的调控机理及适应进化机制仍不清楚。研究将生命周期长而繁殖力较低的实蝇类群归为K生态对策者,K生态对策者分配更多的能量去利用环境,并非将生殖率最大化,辣椒实蝇正是对环境的适应性决定了其分布范围在热带、亚热带地区,产卵繁殖量不高(Wingsanoi et al., 2010)。宽带果实蝇能较好地适应温带环境并且能在东亚、东南亚以及南亚次大陆等不同气候带广泛分布,可能与其生命周期长而产卵量低有密切关系。遗憾的是我们没有条件继续观察宽带果实蝇雌虫生命周期与产卵量的关系,未能从生殖特征角度进一步阐释该虫适应环境从而决定分布范围之间的相互关系。

实蝇在寄主果蔬上的产卵部位也会影响到该实蝇的后代繁殖量(王波等,2010;李小珍等,2007;王平等,2009;郑小萍等,2007)。周琼等(2003)认为许多昆虫利用寄主植物释放的特殊气味物质来寻找适宜的产卵场所,以保证下一代能有足够的食料(周琼等,2003)。实蝇在长期取食及产卵过程中发生了种类及器官特化,形成专化现象。多数具有重要经济价值的实蝇,如橘小实蝇、南瓜实蝇等选择产卵寄主时,就是依靠嗅觉受寄主果实所散发的气味刺激或者是产卵寄主的软硬程度进行选择(袁盛勇等,2005)。橘小实蝇和番石榴实蝇等产卵于瓜果内(刘晓峰,2005;张清源,1998),南亚果实蝇和瓜实蝇既可以产卵于瓜果内,也可以产卵于花朵中,其幼虫在瓜果或花朵内均能正常发育成熟(李小珍等,2007;王平等,2009)。本研究表明,在南瓜、冬瓜和苦瓜等6种雄花中,宽带果实蝇仅产卵于南瓜雄花,说明南瓜雄花是宽带果实蝇产卵繁殖的主要基质。Kim等(2010)也曾报道宽带果实蝇在南瓜花朵上产卵(Ohno et al., 2006; Kim et al., 2010)。不同产卵基质对实蝇种群大小有直接影响。在一朵南瓜花中仅饲养获得1~2头宽带果实蝇,但在南瓜中可以获得数十乃至上百头南亚果实蝇(安坤鹏,2011)。这就说明,在花朵上产卵繁殖对宽带果实蝇种群增长具有很大的限制作用,这也部分解释了宽带果实蝇分布较少的地区种群数量总是偏低的原因。根据宽带果实蝇寄主偏好及产卵部位等特点,与橘小实蝇、南亚果实蝇等直接产卵于瓜果的有害实蝇相比,宽带果实蝇的危害更为隐蔽,不易引起注意。本研究还表明:南瓜雄花及其受害率可以列为监测和预报宽带果实蝇种群增长的关键指示物。

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