本文關(guān)鍵詞：小地老虎跨海遷飛規(guī)律與蟲源地分析

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【摘要】：小地老虎屬鱗翅目夜蛾科,又稱土蠶、地蠶等,其寄主范圍廣泛,不僅為害糧食作物、蔬菜作物,還可為害果樹、林木和花卉等苗木,被認(rèn)為是地老虎中分布最廣泛、危害最嚴(yán)重的世界性害蟲。小地老虎在高緯度地區(qū)不能安全越冬,遷飛是導(dǎo)致該蟲在部分地區(qū)突然暴發(fā)為害的重要原因,研究其遷飛種群動(dòng)態(tài)、遷飛生理、不同生態(tài)區(qū)間的轉(zhuǎn)移規(guī)律、蟲源地信息,對于小地老虎的預(yù)測預(yù)報(bào)、異地治理等多方面具有重要意義。本研究在山東省長島縣北隍城鄉(xiāng)于2003-2014年通過燈誘法和卵巢解剖對小地老虎跨海遷飛規(guī)律進(jìn)行了研究,同時(shí),于2009-2014年利用穩(wěn)定同位素溯源技術(shù)和花粉判別技術(shù),對小地老虎跨海遷飛種群蟲源地進(jìn)行了分析主要研究結(jié)果如下:對跨海遷飛小地老虎的種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測表明,小地老虎跨海遷飛從4月初開始,持續(xù)至10月底,年度平均遷飛歷期為162.5天。其中,夏季和秋季是小地老虎遷飛的主要季節(jié),全年遷飛高峰出現(xiàn)在7月中旬至8月底,單日捕獲量50頭。遷飛期內(nèi),雌雄比例呈下降趨勢。對小地老虎遷飛種群雌蛾卵巢進(jìn)行解剖發(fā)現(xiàn),小地老虎卵巢發(fā)育程度、交配次數(shù)、性成熟比例、交配率從春季至秋季逐漸降低。根據(jù)種群消長動(dòng)態(tài)和生理特征可將跨海遷飛小地老虎分為4月初-6月底、7月中旬-8月底和9月上旬-10月底三個(gè)時(shí)期。為探討穩(wěn)定同位素技術(shù)在遷飛小地老虎蟲源地溯源的可行性,采用不同δD豐度水源和不同光合途徑的寄主植物飼養(yǎng)小地老虎,分別測定了其翅中δD和δ13C。結(jié)果表明,小地老虎翅中δD與水源中δD存在較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系,且不同寄主作物對小地老虎翅中δD影響不顯著,取食C4寄主(玉米)的試蟲翅中δ13C值顯著高于取食C3寄主(大豆)的試蟲翅中δ13C值。說明利用同位素技術(shù)可以區(qū)分小地老虎蟲源地,且翅中δ13C值可推斷寄主植物種類。為探索跨海遷飛小地老虎蟲源地,利用同位素比率質(zhì)譜儀測定了遷飛小地老虎翅中的δD和δ13C。結(jié)果表明,小地老虎翅中δD值在年度間較一致,但在不同遷飛期間呈遞減趨勢,第一、第二和第三遷飛期小地老虎翅中δD主要分布范圍分別為-75--105、-100--120和-105--125,根據(jù)小地老虎翅中δD和降雨中δD的相關(guān)關(guān)系,三個(gè)遷飛期分別對應(yīng)的主要蟲源地為長江流域、華北地區(qū)和東北地區(qū)。小地老虎翅中δ13C表明第二、第三遷飛期C4寄主來源的個(gè)體顯著多于第一遷飛期。小地老虎花粉攜帶情況表明小地老虎花粉攜帶率與性別、攜帶部位、遷飛期和花粉源植物種類有關(guān)。三年度雌雄成蟲年均攜帶率分別為30.94%和25.76%,但雌蛾喙部花粉攜帶率高于雄蛾(p0.05),雄蛾觸角花粉攜帶率高于雌蛾(p0.05)。不同遷飛期小地老虎花粉攜帶率由高到低為:第一遷飛期第三遷飛期第二遷飛期。遷飛小地老虎攜帶花粉共計(jì)33種,采用DNA條形碼技術(shù)和花粉形態(tài)學(xué)圖譜鑒定21種。第一遷飛期花粉源植物種類包括板栗/歐洲板栗、女貞/裂果女貞、柑橘、苦楝、野木瓜屬/八月瓜屬、油橄欖、紫穗槐、赤楊葉、刺槐、冬青屬、短刺栲、山櫻、蒲公英、白飯樹、胡頹子科、蕓薹屬、楓楊屬、松科、薔薇科、堇菜科、菊科等23種;第二遷飛期花粉源植物種類包括向日葵、藜、薺傝、菝葜屬、紫穗槐、菊科、薔薇科等9種;第三遷飛期花粉源植物為藜、紫菀屬等3種�；ǚ墼粗参锓N類顯示遷飛小地老虎成蟲喜歡訪問被子植物門雙子葉植物綱的花粉源植物,訪問木本植物的種類顯著多于草本植物。其中第一遷飛期花粉源植物板栗/歐洲板栗、女貞/裂果女貞、柑橘、苦楝、野木瓜屬/八月瓜屬、油橄欖、紫穗槐、赤楊葉、刺槐、冬青屬、短刺栲分布區(qū)域主要在華中、華南等區(qū)域,其攜帶量占第一遷飛期可鑒定花粉量的85.41%,說明第一遷飛期遷飛小地老虎可能來自華中或華南區(qū)域;第二遷飛期花粉源植物向日葵、薺傝分布區(qū)域主要在華北、東北等區(qū)域,其攜帶量占第二遷飛期可鑒定花粉量的37.50%,說明第二遷飛期部分遷飛小地老虎可能來自華北或東北區(qū)域;第三遷飛期攜帶3種花粉,其中可鑒定花粉藜花粉為全國廣布種,對小地老虎蟲源區(qū)的指示作用不明顯。小地老虎跨海遷飛分為4月初-6月底、7月中旬-8月底和9月上旬-10月底三個(gè)時(shí)期,小地老虎在遷飛時(shí)不存在明顯的卵子發(fā)生-飛行拮抗綜合癥和秋季生殖滯育。小地老虎幼蟲寄主主要為C3植物,但7、8月份取食C4寄主(玉米)的比例明顯升高。小地老虎成蟲在補(bǔ)充營養(yǎng)過程中更傾向于補(bǔ)充來自被子植物門雙子葉植物綱的花蜜,且補(bǔ)充木本植物花蜜多于草本植物。不同遷飛期小地老虎的蟲源地逐漸從長江流域向東北過渡,δD值、花粉和該蟲自身生理特點(diǎn)表明第一遷飛期小地老虎主要來自長江流域,δD值、δ13C值和花粉表明第二遷飛期小地老虎主要來自華北和東北南部地區(qū),δD值、該蟲自身生理特點(diǎn)和此期盛行風(fēng)向表明第三遷飛期小地老虎主要來自東北中部和南部地區(qū)。本研究對小地老虎遷飛規(guī)律、生理特點(diǎn)、幼蟲和成蟲寄主種類以及蟲源地的闡述為其預(yù)測預(yù)報(bào)和綜合治理提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：小地老虎 遷飛 穩(wěn)定同位素 花粉 蟲源地
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S433.82
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-15
• 英文縮略表15-16
• 第一章 文獻(xiàn)綜述16-26
• 1.1 昆蟲遷飛技術(shù)研究進(jìn)展16-20
• 1.1.1 遷飛昆蟲捕獲技術(shù)16-17
• 1.1.2 卵巢解剖17-18
• 1.1.3 雷達(dá)觀測18
• 1.1.4 軌跡分析18-19
• 1.1.5 標(biāo)記技術(shù)19-20
• 1.2 穩(wěn)定同位素技術(shù)在昆蟲遷飛中的應(yīng)用研究進(jìn)展20-22
• 1.2.1 穩(wěn)定同位素分析技術(shù)的基本原理20-22
• 1.2.2 穩(wěn)定同位素分析技術(shù)在昆蟲蟲源地分析中的應(yīng)用22
• 1.3 花粉判別技術(shù)在昆蟲遷飛中的應(yīng)用研究進(jìn)展22-23
• 1.3.1 花粉判別技術(shù)基本原理22
• 1.3.2 DNA條形碼技術(shù)的研究進(jìn)展22-23
• 1.3.3 花粉判別技術(shù)在昆蟲蟲源地分析中的應(yīng)用23
• 1.4 小地老虎遷飛研究進(jìn)展23-24
• 1.5 研究目的與意義24-25
• 1.6 研究目標(biāo)與內(nèi)容25-26
• 1.6.1 研究目標(biāo)25
• 1.6.2 研究內(nèi)容25-26
• 第二章 小地老虎跨海遷飛規(guī)律研究26-39
• 2.1 材料與方法26-29
• 2.1.1 供試?yán)ハx26-28
• 2.1.2 誘蟲裝置28
• 2.1.3 卵巢解剖28-29
• 2.1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析29
• 2.2 結(jié)果與分析29-37
• 2.2.1 遷飛小地老虎成蟲年度變化規(guī)律29-32
• 2.2.2 遷飛小地老虎成蟲性別比例32-33
• 2.2.3 遷飛小地老虎成蟲卵巢發(fā)育情況33-34
• 2.2.4 遷飛小地老虎成蟲交配率和交配次數(shù)34-37
• 2.3 討論37-39
• 第三章 穩(wěn)定同位素溯源技術(shù)的可行性分析39-48
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料39-41
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)昆蟲39-40
• 3.1.2 降雨中氫穩(wěn)定同位素監(jiān)測點(diǎn)和試蟲飼養(yǎng)點(diǎn)40-41
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器41
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)試劑41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法41-43
• 3.2.1 取樣方法41
• 3.2.2 樣品前處理41
• 3.2.3 穩(wěn)定性碳、氮同位素比率測定41-42
• 3.2.4 穩(wěn)定性氫同位素比率測定42
• 3.2.5 數(shù)據(jù)處理42-43
• 3.3 結(jié)果與分析43-47
• 3.3.1 穩(wěn)定同位素氫在小地老虎蟲源地分析中的可行性43-45
• 3.3.2 穩(wěn)定同位素碳在小地老虎蟲源地分析中的可行性45-46
• 3.3.3 穩(wěn)定同位素氮在小地老虎蟲源地分析中的可行性46-47
• 3.4 討論47-48
• 第四章 穩(wěn)定同位素技術(shù)對小地老虎蟲源地的分析48-56
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料48
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)昆蟲48
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器48
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法48-49
• 4.2.1 取樣方法48
• 4.2.2 樣品前處理48
• 4.2.3 穩(wěn)定性碳同位素比率測定48-49
• 4.2.4 穩(wěn)定性氫同位素比率測定49
• 4.2.5 數(shù)據(jù)處理49
• 4.3 結(jié)果與分析49-54
• 4.3.1 不同遷飛期小地老虎翅中氫穩(wěn)定同位素的變化規(guī)律49-51
• 4.3.2 不同遷飛期小地老虎翅中碳穩(wěn)定同位素的變化規(guī)律51-54
• 4.3.3 小地老虎翅中氫同位素比值對其蟲源地的指示作用54
• 4.4 討論54-56
• 第五章 花粉對小地老虎蟲源地的指示作用56-94
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料56-57
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)昆蟲56
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器56
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑56-57
• 5.1.4 常用培養(yǎng)基及溶液配制57
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法57-61
• 5.2.1 掃描電鏡觀察57-58
• 5.2.2 單花粉基因組DNA的提取58
• 5.2.3 葉綠體片段的擴(kuò)增引物58
• 5.2.4 PCR擴(kuò)增目的片段58-59
• 5.2.5 PCR產(chǎn)物純化回收59
• 5.2.6 DNA的連接59-60
• 5.2.7 連接產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化60
• 5.2.8 陽性克隆鑒定60
• 5.2.9 目的片段測序與軟件分析60-61
• 5.3 結(jié)果與分析61-84
• 5.3.1 PCR擴(kuò)增61-62
• 5.3.2 2012 - 2014年渤海灣上空遷飛小地老虎花粉攜帶率62-63
• 5.3.3 2012 - 2014年渤海灣上空不同遷飛期小地老虎花粉攜帶率63-64
• 5.3.4 2012 - 2014年渤海灣上空遷飛小地老虎成蟲花粉攜帶率分析64-67
• 5.3.5 2012 - 2014年渤海灣上空遷飛小地老虎成蟲所攜帶花粉種類67-69
• 5.3.6 2012 - 2014年渤海灣上空遷飛小地老虎成蟲所攜帶花粉特點(diǎn)69-70
• 5.3.7 2012 - 2014年花粉對蟲源地的指示作用70-84
• 5.4 討論84
• 5.5 圖版說明84-94
• 5.5.1 圖版 12012年長島遷飛小地老虎攜帶花粉種類84-85
• 5.5.2 圖版 22013年長島遷飛小地老虎攜帶花粉種類85
• 5.5.3 圖版 32013年長島遷飛小地老虎攜帶花粉種類85-94
• 第六章 全文結(jié)論94-96
• 6.1 全文主要結(jié)論94-95
• 6.2 亟待開展的工作95-96
• 參考文獻(xiàn)96-108
• 致謝108-110
• 作者簡歷110-111

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：724161