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玉米螟赤眼蜂不同地理种群的生物学及生态学特性研究

袁佳  
【摘要】: 本研究以米蛾Corcyra cephalonica卵为寄主,对采自不同地区玉米田亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guénee)寄生卵的玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae进行繁殖,建立了12个玉米螟赤眼蜂地理种群:吉林农安种群,辽宁铁岭种群,辽宁黑山种群,辽宁沈阳种群,北京种群,河北廊坊种群,河北保定种群,山东济南种群,山东日照种群,山西太原种群,广东广州种群和朝鲜平壤种群。通过对玉米螟赤眼蜂不同地理种群间线粒体DNA(mtDNA)基因片段进行测序分析,比较了不同地理种群对不同温度条件的反应以及在极端温湿条件下对亚洲玉米螟的寄生效果,并通过杂交和回交对其生殖亲和性进行了研究,获得以下结果: 1.供试的不同地理种群玉米螟赤眼蜂的mtDNA细胞色素氧化酶I(COI)基因存在20个变异位点,其中7个简约信息位点,A+T含量为73.4%,核苷酸多样性(Pi)为0.01416,平均核苷酸差异数(k)为7.33333,地理种群间距离在0.2%~2.6%之间。mtDNA细胞色素氧化酶II(COII)基因存在10个变异位点,其中3个简约信息位点,A+T含量为76.9%,核苷酸多样性(Pi)为0.01155,平均核苷酸差异数(k)为3.52381,地理种群间距离在0.0%~3.0%之间。mtDNA细胞色素b(Cytb)基因存在21个变异位点,其中4个简约信息位点,A+T含量为75.3%,核苷酸多样性(Pi)为0.01433,平均核苷酸差异数(k)为6.95238,地理种群间距离在0.2%~3.4%之间。由于3个基因的Tajima’s D检验均不显著,因此推断玉米螟赤眼蜂不同地理种群mtDNA进化遵循中性模型,该序列进化主要是中性突变在自然群体中进行随机遗传漂变的结果;并且3个基因的Fu’s Fs检验均为负值,推测玉米螟赤眼蜂过去呈现种群扩张。根据结果分析Fst值,推论玉米螟赤眼蜂各地理种群间发生极度遗传分化程度。 2.供试的不同地理种群玉米螟赤眼蜂之间杂交和回交的后代雌蜂比都与种群内自交所表现出的水平大致相当,不存在显著差异;杂交与回交生殖力组内部分组合存在显著差异,但是这些差异没有规律性;杂交、回交的生殖亲和性指数在0.9348~1.0573(IRC0.75)之间,不同地理种群玉米螟赤眼蜂之间不存在生殖隔离。 3.供试的不同地理种群玉米螟赤眼蜂在16℃低温条件下,广州种群的当代羽化率、子代羽化率和雌蜂率和生殖力较高、雌蜂寿命较长,适应性较强;在33℃高温条件下,北京种群的当代羽化率、子代羽化率和子代雌蜂率最高,当代雌蜂寿命最长,当代生殖力最强,适应性较强;33℃条件下各项指标低于其他温度条件,此高温条件对玉米螟赤眼蜂生命力产生较为不利的影响;从生殖力角度看,16℃低温比33℃高温相对有利于发挥其寄生潜能,雌蜂比例也更高;25℃和28℃条件下玉米螟赤眼蜂的生殖力明显高于16℃和33℃,并且25℃条件下玉米螟赤眼蜂的各项指标又相对优于28℃条件。 4.供试的不同地理种群玉米螟赤眼蜂在高温低湿(31℃,45% RH和34℃,45% RH)和低温低湿(16℃,45% RH和19℃,45% RH)不同温湿组合条件下,以亚洲玉米螟卵为寄主,研究了不同地理种群玉米螟赤眼蜂的寿命、生殖力和性比情况。结果表明,在31℃,45% RH条件下,北京种群和日照种群分别平均每雌寄生17.60±1.70粒和17.44±1.46粒,显著高于其他种群。在19℃,45% RH条件下,广东广州种群寄生寄主卵数最多,平均每雌寄生26.65±2.17粒,与其他种群差异显著。北京种群、日照种群和广州种群分别可以作为高温低湿和低温低湿条件下防治亚洲玉米螟的候选种群。 不同地理种群玉米螟赤眼蜂地理种群间COI与COII基因的遗传分化程度基本一致;不同地理种群mtDNA进化遵循中性模型,序列进化主要是中性突变在自然群体中进行随机遗传漂变的结果;玉米螟赤眼蜂历史呈现种群扩张;各地理种群间发生了极度遗传分化;7个供试种群之间不存在生殖上的隔离;不同地理种群繁育的适宜温度为25℃~28℃;北京种群和日照种群可作为高温低湿条件下防治亚洲玉米螟的候选种群;广州种群可作为低温低湿条件下防治亚洲玉米螟的候选种群。


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