本文關(guān)鍵詞：秦嶺及周邊地區(qū)蟪蛄的種群分化研究（半翅目：蟬科）

  更多相關(guān)文章： 蟬科 生境 生物聲學 形態(tài)學 分子系統(tǒng)學

【摘要】：蟪蛄Platypleura kaempferi(Fabricius)是秦嶺及陜西關(guān)中地區(qū)蟬科昆蟲的一個優(yōu)勢種,分布范圍廣泛,不僅以刺吸式口器直接危害寄主植物的枝干或根部,還可產(chǎn)卵危害,是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)的重要害蟲。秦嶺植被、生境多樣,物種多樣性豐富,是古北區(qū)和東洋區(qū)昆蟲成分混雜分布的重要過渡地帶。蟪蛄在秦嶺及周邊地區(qū)分布廣泛,但不同海拔生境的蟪蛄種群分化及其與生境的關(guān)系一直無人研究。因此,本研究基于形態(tài)學、鳴聲分析及分子系統(tǒng)學等方法,對秦嶺山地及周邊地區(qū)蟪蛄種群分化進行了研究,主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:1.對蟪蛄雄性成蟲體長、前翅長、前翅寬、頭寬、前胸背板寬、喙長、鼓膜長度以及寬度等進行測量和統(tǒng)計分析,比較不同采集地樣本的形態(tài)學差異。各形態(tài)特征測量值單因素方差分析均無顯著差異(P值均大于0.05),表明各種群在外部形態(tài)上未形成明顯分化。2.對不同海拔生境蟪蛄雄性的鳴聲進行錄音,并采用相關(guān)聲學軟件進行分析,結(jié)果表明:(1)秦嶺地區(qū)蟪蛄鳴聲時域范圍為15~30 s,主頻(或能量分布)范圍為7000~10000Hz。(2)蟪蛄完成一次鳴叫包含若干個脈沖組,一個脈沖組可分為Part a、Part b、Part c三個階段,三個階段的脈沖重復頻率(PRFa、PRFb、PRFc)和持續(xù)時間(Ta、Tb、Tc)均值分別是421.23±24 Hz、536.16±32 Hz、480.15±34 Hz和0.11 s、15.57 s、3.35 s;載波主頻MF均值為9080.45 Hz。(3)秦嶺南坡佛坪、鳳縣兩個種群鳴聲間無明顯差異(P0.5),北坡周至黑河、周至竹峪、眉縣三個種群鳴聲之間也沒有明顯差異(P0.5)。但南坡種群與北坡種群鳴聲間差異明顯,南坡種群的單個脈沖組的脈沖重復頻率(PRF)明顯低于北坡種群,南坡種群脈沖組中的Part b平均持續(xù)時間(Tb)明顯高于北坡種群。另外,各種群鳴聲的Part a、Part b、Part c脈沖重復頻率隨海拔升高而降低,但Part b持續(xù)時間隨海拔升高而變長,表明秦嶺南種群與北坡種群的聲音信號產(chǎn)生了一定分化。3.基于線粒體基因COI、COII、Cytb和核基因EF-1?、ITS1,對秦嶺不同海拔生境的7個蟪蛄種群進行了研究。利用最大似然法、貝葉斯法構(gòu)建的基因樹表明:(1)基因樹產(chǎn)生2個分支,秦嶺南坡的3個種群聚為一支,北坡的4個種群聚為一支,但南坡種群間及北坡種群間均未再形成單獨分支。(2)聯(lián)合基因計算得出的南坡種群之間及北坡種群之間的遺傳距離均為0,但南坡種群與北坡種群之間遺傳距離為0.001~0.025,遺傳距離未達到種間水平,這表明秦嶺南坡種群與北坡種群產(chǎn)生了顯著分化,但南坡種群之間及北坡種群之間均尚未形成明顯分化。(3)核基因EF-1?片段在蟪蛄種內(nèi)遺傳變異較為保守,不適合用于蟬科昆蟲的種下單元遺傳分化研究。
【關(guān)鍵詞】：蟬科 生境 生物聲學 形態(tài)學 分子系統(tǒng)學
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S433
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 前言11-12
• 第一章 文獻綜述12-19
• 1.1 秦嶺自然地理概述12
• 1.2 蟪蛄外部形態(tài)特征研究12
• 1.3 蟬科昆蟲生物聲學概述12-16
• 1.3.1 蟬科昆蟲鼓膜發(fā)音器的發(fā)音機制12-13
• 1.3.2 鳴聲類型及功能13-14
• 1.3.3 鳴聲在蟬科昆蟲物種分類及分子系統(tǒng)發(fā)育研究中的應用14-15
• 1.3.4 蟪蛄的鳴聲概述15-16
• 1.4 昆蟲分子系統(tǒng)學研究概述16-17
• 1.5 本研究的目的與意義17-19
• 第二章 材料與方法19-31
• 2.1 研究材料19-21
• 2.2 實驗試劑與設(shè)備21-22
• 2.2.1 實驗使用的主要試劑21-22
• 2.2.2 實驗設(shè)備及工具22
• 2.3 研究方法22-31
• 2.3.1 標本制作和形態(tài)學測量22-23
• 2.3.2 蟪蛄生物聲學研究方法23-24
• 2.3.3 蟪蛄種群遺傳分化研究方法24-31
• 第三章 結(jié)果與分析31-58
• 3.1 蟪蛄雄性成蟲形態(tài)特征分析31-43
• 3.1.1 不同蟪蛄種群雄性成蟲體長的方差分析31-32
• 3.1.2 不同蟪蛄種群雄成蟲翅長的方差分析32-34
• 3.1.3 不同蟪蛄種群雄成蟲翅寬的方差分析34-35
• 3.1.4 不同蟪蛄種群雄成蟲頭寬的方差分析35-37
• 3.1.5 不同蟪蛄種群雄成蟲前胸背板寬的方差分析37-38
• 3.1.6 不同蟪蛄種群雄成蟲喙長的方差分析38-40
• 3.1.7 不同種群蟪蛄雄成蟲鼓膜長的方差分析40-41
• 3.1.8 不同蟪蛄種群雄成蟲鼓膜寬的方差分析41-43
• 3.2 蟪蛄生物聲學結(jié)果與分析43-51
• 3.2.1 蟪蛄的鳴聲結(jié)構(gòu)43-44
• 3.2.2 不同種群鳴聲的聲學特性44-49
• 3.2.3 不同種群鳴聲的聲學特性比較49-51
• 3.3 蟪蛄種群分化分析與結(jié)果51-58
• 3.3.1 序列成分分析與堿基含量51-52
• 3.3.2 基于Kimura2-parameter（K2p）的遺傳距離52
• 3.3.3 系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建52-58
• 第四章 結(jié)論與討論58-61
• 4.1 結(jié)論58
• 4.2 討論58-61
• 4.2.1 蟪蛄不同種群的鳴聲特征58-59
• 4.2.2 生境特性及其對蟪蛄種群分化的影響59-60
• 4.2.3 基于線粒體及核基因片段對蟪蛄種群分化的探討60-61
• 參考文獻61-66
• 致謝66-67
• 作者簡介67

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本文編號：604286