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利用伽马辐照研究智利小植绥螨的生殖机理

张保贺  
【摘要】:智利小植绥螨(Phytoseius persimilis Athias-Henriot)隶属于植绥螨科Phytoseiidae,是叶螨的专性捕食者且对蔬菜花卉瓜果上的叶螨具有很好的防控效果。智利小植绥螨的生殖方式是比较特别的。这被称为父系染色体组丢失(PGL),即雌雄交配后才能产卵;雌螨为二倍体但雄螨为单倍体。为了提高植绥螨(智利小植绥螨)的生产能力与应用水平,研究其生殖方式和性别决定就尤为重要。本文研究了智利小植绥螨的受精囊的充起和消失的变化过程以及其对产卵量和雌性比的影响,然后在此基础上研究了智利小植绥螨父系染色体组的作用以及其异质化的时间。第一部分设计了交配时间对受精囊充满度、产卵量及性比的影响的试验。前期试验结果表明初“羽化”雌雄成螨单次交配平均时长为112.8±1.2min。交配后的雌成螨受精囊的体积和产卵量都随着交配时间的增加而增加,而雌性比相对稳定。其中拟合受精囊被充起的体积与产卵量的关系得到能使得雌成螨产卵的最小受精囊体积为1159um3;拟合产卵量与雌性比之间关系得到最大雌性比为0.861。分析受精囊消失的过程后将其划分为三个阶段:交配开始后2.4-4h主要是受精囊未充实部分的缩小;交配开始后4-8h受精囊体积相对平稳,为精细胞转移准备期;交配开始后12-24h受精囊体积下降到1159um3,为精子快速转移期。试验过程中还发现发育为不同性别卵在长度、宽度以及长宽比上存在显著差异,即发育为雄螨的卵瘦长而发育为雌螨的卵较为肥大。试验详尽地研究受精囊的充起和消失过程,揭示了生殖参数的内在联系,为智利小植绥螨的生殖学研究提供支撑。第二部分本文利用伽马射线辐照不同时期的智利小植绥螨来研究对其生殖参数的影响并以此来推测父系染色体组的作用及异质化的时间。试验中辐照后成活的未交配成螨需要与正常成螨交配,然后记录产卵量及子代性别,最后检验子代的可育性。结果如下:在160-640Gy辐照剂量下辐照的未交配的雄成螨与正常的未交配的雌成螨交配,F1代中只有雄成螨且仅1/3可育。在45-90Gy辐照剂量下辐照的未交配的雌成螨与正常的未交配的雄成螨交配,其子代雌性比是随着辐照剂量的增加而减小且至90Gy处理下无子代完成胚胎发育。辐照交配后产卵前的雌成螨,其子代雌性比间没有显著差异(0.78-0.85)。辐照24-48h卵龄的卵,其中发育至成螨的雌性比随着辐照剂量的增加具有增加的趋势。试验结果推测出父系染色体组参与形成配子且对性别决定起决定作用;父系染色体组异质化的时间可能集中于卵壳形成后至卵期12h之间。本试验为植绥螨(智利小植绥螨)父系染色体组参与性别决定的机制做出了全新的诠释,对深入研究性别决定的机理和生物进化的作用具有重要的意义。


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