菱角螢葉甲雄性競爭策略及其效應(yīng)研究
本文選題:菱角螢葉甲 + 多次交配; 參考:《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:在不斷變化的環(huán)境中,雄性會(huì)適應(yīng)性調(diào)整自身行為來回應(yīng)潛在精子競爭。最近的研究表明在交配前有競爭者出現(xiàn),雄性會(huì)出現(xiàn)交配時(shí)長延長、精液量增加,從而產(chǎn)生更多后代等適應(yīng)性反應(yīng)。之前大多數(shù)相關(guān)研究以果蠅為模式物種,而在本次研究中我們選用菱角螢葉甲作為試驗(yàn)對(duì)象來探索雄性面對(duì)潛在精子競爭時(shí)的適應(yīng)性反應(yīng)。昆蟲的多次交配行為在自然界中廣泛存在,其包含兩種形式:一妻一夫制的多次交配和一妻多夫制的多次交配。一妻多夫制的傳統(tǒng)進(jìn)化學(xué)意義在于,雌性能夠通過交配的資源和雄性的精子獲得物質(zhì)利益(直接利益)和基因利益(間接利益)。但是這個(gè)進(jìn)化學(xué)上的意義卻不能完整解釋昆蟲界的雌性一妻一夫制和一妻多夫制兩種交配制度為何可以共存。除此之外,菱角螢葉甲精子偏向性模式至今還未被報(bào)道。1.本研究從交配前有競爭者和交配時(shí)有競爭者兩個(gè)層面展開研究,并在此基礎(chǔ)上討論了這種適應(yīng)性的改變對(duì)雄性和雌性的適合度的影響。我們的研究結(jié)果表明,交配前的暴露時(shí)長比暴露密度更能影響雄性交配時(shí)的適應(yīng)性調(diào)整:交配前暴露時(shí)長越長,雌雄交配的反應(yīng)時(shí)長和雌蟲壽命越短,交配時(shí)長越長,而子代數(shù)量呈現(xiàn)先降低、直到暴露時(shí)長為24 h達(dá)到最低然后上升的趨勢(shì)。因此,我們推測雄性需要一定的時(shí)間進(jìn)行生理上的準(zhǔn)備,并且“24 h”為喚醒雄性面對(duì)潛在精子競爭時(shí)產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)的“時(shí)間窗口”。交配時(shí)競爭者的突然出現(xiàn)也在一定程度上影響著有效產(chǎn)卵量和卵的孵化率。除此之外,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)配偶和其他雌性同時(shí)出現(xiàn)時(shí)雄性會(huì)推遲他們的適應(yīng)性反應(yīng)。2.在本次研究中,我們對(duì)比了菱角螢葉甲一夫一妻制多次交配(MM)和一妻多夫制多次交配(PM)的雌蟲適合度。我們的數(shù)據(jù)表明一妻多夫制多次交配(MM)的雌蟲與一妻一夫制多次交配(PM)的雌蟲相比,前者壽命和產(chǎn)卵時(shí)長均顯著縮短,有效產(chǎn)卵時(shí)長未發(fā)現(xiàn)顯著差異;雌蟲產(chǎn)卵量顯著增多,孵化率顯著降低導(dǎo)致有效產(chǎn)卵量顯著減少。在雌性配偶檢驗(yàn)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)把已交配的雌蟲同時(shí)與舊配偶和新配偶放入同一飼養(yǎng)皿中,雌蟲在一定程度上抵制新配偶且更傾向于與舊配偶交配。除此之外在一妻多夫制多次交配中,與處蟲進(jìn)行二次交配的雌蟲和與非處蟲進(jìn)行二次交配的雌蟲相比,雌蟲的壽命和繁殖力大大降低。這些結(jié)果表明在菱角螢葉甲中,一妻一夫制多次交配的雌蟲比一妻多夫制多次交配的雌蟲可以獲得更多的直接利益,即壽命更長并且產(chǎn)出更多子代。3.本次試驗(yàn)運(yùn)用微衛(wèi)星父權(quán)鑒定技術(shù),在對(duì)菱角螢葉甲多次交配后子代的P2值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí),結(jié)果顯示在菱角螢葉甲多次交配格局中,改變其交配頻次和交配間隔后,會(huì)在一定程度上影響著多來源精子的偏向性的變化。若多次交配期間交配間隔較短,最先交配的雄性后代占比逐漸降低,最后交配的雄性占比逐漸升高,精子偏向性呈現(xiàn)最后雄性優(yōu)勢(shì);若交配間隔較長,由于先交配的雄性占據(jù)了授精優(yōu)勢(shì),所以最先產(chǎn)出的后代大部分為先交配的雄性后代,但最后交配的雄性后代隨著時(shí)間的推移,占比在逐漸上升,所以呈現(xiàn)出最后雄性偏向性的優(yōu)勢(shì)會(huì)被推遲的現(xiàn)象。綜上所述,本次研究結(jié)果表明發(fā)現(xiàn)菱角螢葉甲的雄性面對(duì)潛在的精子競爭會(huì)進(jìn)行一系列的適應(yīng)性反應(yīng);在菱角螢葉甲一妻一夫多次交配和一妻多夫多次交配的比較中,前者比后者可以使雌蟲獲得更多的直接利益;通過微衛(wèi)星父權(quán)鑒定技術(shù),顯示菱角螢葉甲精子偏向性模式呈現(xiàn)出最后雄性偏向性優(yōu)勢(shì)。
[Abstract]:In this study , there are two forms of adaptive response to male and female mating . In conclusion , the results of this study show that the male face of P . calabata leaf A has a series of adaptive responses to potential sperm competition . In comparison of multiple mating with monogamy and multiple mating of monogamy , the former has more direct benefit than the latter .
【學(xué)位授予單位】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:S433.5
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2107583
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