發(fā)布時間：2017-10-10 14:42

  本文關(guān)鍵詞：捕食性天敵脅迫對棉鈴蟲發(fā)育、行為及生理的影響研究

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【摘要】：捕食關(guān)系是自然界中基本的食物網(wǎng)交互關(guān)系,捕食者對獵物直接的取食消耗與間接的脅迫影響共同作用,級聯(lián)地影響生態(tài)系統(tǒng)的屬性與功能。迄今為止,捕食者與被捕食者關(guān)系的研究主要集中在直接消耗作用方面。研究表明二者間的非消耗性脅迫作用在自然界各類物種中普遍存在,且對被捕食者表型、遺傳、種群發(fā)展的影響顯著而深遠。雖日漸引起重視,但在昆蟲,特別是陸地生態(tài)系統(tǒng)中的代表物種上研究較少,棉鈴蟲方面的研究信息尚未見報道,因此其研究將為明確此類物種應(yīng)對捕食者脅迫壓力的反應(yīng)策略與機制提供新線索。本論文以陸地農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中重要的完全變態(tài)類有害昆蟲-棉鈴蟲Helicoverpa armigera作為研究對象,對其設(shè)置不同類型的捕食性天敵脅迫處理,觀察其在生發(fā)發(fā)育、繁殖、行為、生理等方面的反應(yīng),得到主要結(jié)論如下：棉鈴蟲對兩種捕食性天敵-異色瓢蟲Harmonia axyridis與絲光椋鳥Sturnus sericeus的捕食脅迫壓力具有識別能力,并在多方面表現(xiàn)出顯著反應(yīng)：(1)通過對棉鈴蟲設(shè)置連續(xù)三個世代的異色瓢蟲脅迫處理,發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲幼蟲和蛹的發(fā)育歷期顯著縮短,變態(tài)提前,變態(tài)成功率下降,繁殖量隨世代累積有增長趨勢；(2)通過對棉鈴蟲進行整個發(fā)育階段的慢性(長時)異色瓢蟲脅迫以及對3齡棉鈴蟲幼蟲進行6個小時的急性(短時)異色瓢蟲脅迫處理,熒光定量檢測其壓力相關(guān)蛋白基因hsp70,hsp90,hsc70表達變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論是長時還是短時的脅迫作用都引起了棉鈴蟲對壓力的應(yīng)激反應(yīng),表現(xiàn)為不同程度的上調(diào)趨勢；(3)通過室外實驗觀察捕食性鳥脅迫環(huán)境中棉鈴蟲在植株上的行為與分布狀態(tài)以及通過室內(nèi)實驗檢測捕食性鳥脅迫作用對棉鈴蟲取食量、同類相殘行為的影響,發(fā)現(xiàn)相對于對照組,脅迫組棉鈴蟲幼蟲更傾向分布于植株的下部、葉心、葉莖等位置,3齡幼蟲在植株上動態(tài)行為顯著多于靜態(tài)行為,并且在食物充足的條件下,脅迫壓力促使棉鈴蟲增大取食量,而對同類相殘引起的棉鈴蟲種群數(shù)量下降不具顯著影響；(4)對棉鈴蟲3齡幼蟲進行24小時捕食性鳥脅迫處理,檢測三種保護酶-過氧化物酶POD、過氧化氫酶CAT、超氧化物歧化酶SOD活性,發(fā)現(xiàn)POD與SOD酶活在個別時間點有上調(diào)波動。棉鈴蟲對捕食性天敵非消耗性脅迫壓力的反應(yīng)受到捕食者食源信號、受脅迫發(fā)育階段與受脅迫時長等因素的干擾影響：(1)通過設(shè)置不同的捕食者食源,發(fā)現(xiàn)瓢蟲以棉鈴蟲卵、幼蟲為食的脅迫組蛹重比其他食源脅迫組及對照都顯著降低,推測棉鈴蟲對同源獵物的捕食風(fēng)險反應(yīng)更為劇烈；(2)不同時長的脅迫處理棉鈴蟲應(yīng)激蛋白的反應(yīng)不一,熱激蛋白基因hsp70與hsp90受到瞬時刺激的反應(yīng)較為明顯,熱激同源蛋白基因hsc70受到慢性脅迫刺激的反應(yīng)更為顯著；(3)在棉鈴蟲發(fā)育的不同階段,對脅迫壓力的敏感性也有所差異,如發(fā)育進度方面,幼蟲受到影響最為顯著,成蟲最弱,此外,不同世代的脅迫積累,棉鈴蟲變態(tài)成功率、繁殖量的變化亦有較大差別。本論文通過分析棉鈴蟲對天敵脅迫的應(yīng)對策略,進一步討論其對于躲避捕食者傷害的防御意義,維持種群發(fā)展的適應(yīng)性意義,及對生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。希望能引起對天敵-獵物互作關(guān)系中間接影響的重視,促進理解天敵脅迫對獵物個體行為與種群發(fā)展的影響,豐富對生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜內(nèi)在關(guān)系的認識,進而為尋求害蟲防治、生物保護等應(yīng)用實踐的新思路提供一些理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：棉鈴蟲 非消耗性作用 捕食性天敵 發(fā)育 適應(yīng)性
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S433;S476.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-20
• 1.1 引言8-18
• 1.2 研究目標與意義18-20
• 第一部分 異色瓢蟲脅迫棉鈴蟲20-58
• 第二章 異色瓢蟲脅迫三代棉鈴蟲對其發(fā)育與繁殖的影響20-37
• 2.1 引言20-21
• 2.2 材料與方法21-23
• 2.3 結(jié)果與分析23-35
• 2.4 討論與小結(jié)35-37
• 第三章 異色瓢蟲脅迫對棉鈴蟲熱激蛋白基因表達量的影響37-51
• 3.1 引言37-39
• 3.2 長時脅迫對棉鈴蟲各發(fā)育階段熱激蛋白基因表達量的影響39-46
• 3.3 短時脅迫對棉鈴蟲三齡幼蟲熱激蛋白基因表達量的影響46-49
• 3.4 討論與小結(jié)49-51
• 第四章 異色瓢蟲取食不同食物對棉鈴蟲脅迫效果的影響51-58
• 4.1 引言51-52
• 4.2 材料與方法52-53
• 4.3 結(jié)果與分析53-56
• 4.4 討論與小結(jié)56-58
• 第二部分 捕食性鳥脅迫棉鈴蟲58-91
• 第五章 鳥脅迫對棉鈴蟲低齡幼蟲植株上行為與分布的影響58-68
• 5.1 引言58-59
• 5.2 捕食性鳥脅迫對棉鈴蟲低齡幼蟲植株上行為的影響59-63
• 5.3 捕食性鳥脅迫對棉鈴蟲低齡幼蟲植株上分布的影響63-68
• 第六章 鳥脅迫對棉鈴蟲取食及同類相殘行為的影響68-75
• 6.1 引言68-69
• 6.2 捕食性鳥脅迫對棉鈴蟲幼蟲取食行為的影響69-72
• 6.3 捕食性鳥脅迫對棉鈴蟲幼蟲同類相殘行為的影響72-75
• 第七章 鳥脅迫對棉鈴蟲三齡幼蟲保護酶活性的影響75-86
• 7.1 引言75-76
• 7.2 材料與方法76-80
• 7.3 結(jié)果與分析80-85
• 7.4 討論與小結(jié)85-86
• 第八章 結(jié)論與展望86-91
• 8.1 結(jié)論86-89
• 8.2 創(chuàng)新點89
• 8.3 展望89-91
• 參考文獻91-101
• 致謝101-102
• 作者簡歷102

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本文編號：1006957