四種竹筍夜蛾生態(tài)適應(yīng)機制研究.pdf

1、竹筍夜蛾是我國重要的竹林筍期害蟲之一，在我國研究報道的竹筍夜蛾主要有基夜蛾(Kumasia kumaso(Sugi))、筍秀夜蛾(Apamea apameoides(Draudt))、竹筍禾夜蛾(Oligia vulgaris(Butler))及薩夜蛾(Sapporia repetita(Butler))四種。四種竹筍夜蛾均鉆蛀取食竹筍，屬寡食性昆蟲，生活史及生物學(xué)特性極其相似，且生態(tài)位嚴重重疊，在時間、空間和營養(yǎng)等資源利用上存在激烈競

2、爭。為了回答四種竹筍夜蛾是采取何種生存對策以規(guī)避物種在資源和空間上的激烈競爭及四種竹筍夜蛾是否存在同域物種進化現(xiàn)象等關(guān)鍵的生物學(xué)問題，本研究比較了四種竹筍夜蛾形態(tài)學(xué)差異，分析了其遺傳分化基礎(chǔ)及生態(tài)位策略，對比研究了幼蟲取食和成蟲產(chǎn)卵行為，主要結(jié)論如下:
　　(1)基夜蛾在卵形態(tài)、幼蟲體色和雌雄生殖器形態(tài)上與其他3種竹筍夜蛾形態(tài)差異較大;筍秀夜蛾卵殼表面有縱紋，與余下2種竹筍夜蛾卵有明顯差異。除基夜蛾外，余下3種夜蛾幼蟲體表背線和亞

3、背線形態(tài)有差異，趾鉤、臀棘、翅脈和雌雄外生殖器形態(tài)差異不顯著。結(jié)果顯示，這四種竹筍夜蛾形態(tài)較為接近，僅基夜蛾差異較大。結(jié)果表明，形態(tài)學(xué)分化研究結(jié)果表明，四種竹筍夜蛾由于生態(tài)適應(yīng)產(chǎn)生的種群分化，在形態(tài)上并未發(fā)生顯著性分化，為四種竹筍夜蛾由同域物種分化而來提供形態(tài)學(xué)支持。
　　(2)本研究克隆了四種竹筍夜蛾線粒體細胞色素C氧化酶亞基Ⅰ(mtDNA COⅠ)基因5'端709bp片段序列，分析了四種竹筍夜蛾mtDNA COⅠ基因序列片段的

4、堿基組成及特點。四種竹筍夜蛾及其比對昆蟲的堿基T、C、A、G平均含量分別為39.5％，14.8％，31.9％，14.6％。序列中A+T的含量顯著高于G+C的含量，四種竹筍夜蛾密碼子不同位點上的堿基組成特點與所有比對昆蟲mtDNA COⅠ基因片段堿基組成特點一致，且密碼子第2位點的A+T含量顯著高于第1位點和第3位點含量。堿基使用顯著傾向于T（AT平均偏倚度為-0.1171）;不同昆蟲mtDNA COⅠ基因序列間的平均遺傳距離為0.055

5、。四種竹筍夜蛾中，薩夜蛾與其他3種夜蛾的種間遺傳距離大于所有比對昆蟲間的平均種間距離，而其他3種竹筍夜蛾種間遺傳距離則接近所有比對昆蟲的種內(nèi)距離(＜0.002)。系統(tǒng)進化分析顯示，四種竹筍夜蛾中，薩夜蛾與秀夜蛾屬(Apamea)多種昆蟲親緣關(guān)系最近，與其他三種竹筍夜蛾親緣關(guān)系較遠，其他三種夜蛾則屬于同一個進化群，親緣關(guān)系非常接近，與Enargia屬Lithophane hemina(EU768944.1)和Ufeus faunus(GU

6、828860.1)分屬在同一個進化群。四種竹筍夜蛾中，除薩夜蛾外，其他三種竹筍夜蛾mtDNA COⅠ基因親緣關(guān)系很近，屬于近緣種，建議歸為同屬。本研究表明，經(jīng)過不同的生態(tài)適應(yīng)后，四種竹筍夜蛾遺傳分化差異不顯著。研究結(jié)果同時為四種竹筍夜蛾的同域物種進化假設(shè)提供可論證的遺傳基礎(chǔ)。
　　(3)四種竹筍夜蛾的時間生態(tài)位、營養(yǎng)生態(tài)位的研究結(jié)果表明發(fā)生時間差異是竹筍夜蛾規(guī)避競爭的一種方式，在浙江安吉，筍秀夜蛾時間生態(tài)位最寬，種群密度最大，充分

7、利用時間資源，避免爭奪資源?；苟旰椭窆S禾夜蛾種群密度呈現(xiàn)下降趨勢，且發(fā)生嚴重生態(tài)位重疊和種間競爭。在廣東懷集，薩夜蛾時間生態(tài)位最寬，薩夜蛾與基夜蛾生態(tài)位發(fā)生重疊，生態(tài)位相似比例和種間競爭系數(shù)均較高，說明二者在資源利用上發(fā)生重疊和競爭。
　　四種竹筍夜蛾的營養(yǎng)生態(tài)位寬度依次為:基夜蛾＞筍秀夜蛾＞竹筍禾夜蛾＞薩夜蛾，基夜蛾和筍秀夜蛾都具有較寬的寄主譜，因而基夜蛾與竹筍禾夜蛾競爭時，處于優(yōu)勢地位。薩夜蛾通過增加蛀食竹筍路徑方式來增加自

8、身的取食生態(tài)位，提高競爭力。對取食竹筍的直徑粗細調(diào)查發(fā)現(xiàn)，基夜蛾可能通過取食不同直徑的竹筍，來擴大其取食領(lǐng)域，提高自身競爭力。四種竹筍夜蛾幼蟲通過不同的取食時間和取食寄主以及在同一寄主上的不同取食路徑等這些適應(yīng)對策來規(guī)避激烈的種間競爭，保證自身的順利繁衍。基夜蛾則是四種竹筍夜蛾中的優(yōu)勢種群。
　　(4)四種竹筍夜蛾在3種不同寄主植物水竹(Phyllostachys heteroclada Oliver)，鵝觀草（Roegneria

9、 kamoji Ohwi）和青綠苔草（Carex breviculmisR.Br.）間產(chǎn)卵差異顯著，其中筍秀夜蛾和竹筍禾夜蛾只選擇鵝觀草進行產(chǎn)卵;四種竹筍夜蛾在各寄主植物產(chǎn)卵位置上具有選擇性，偏好在鵝觀草葉片、葉鞘上及草根處產(chǎn)卵;四種竹筍夜蛾在產(chǎn)卵總量上差異顯著，其中筍秀夜蛾和竹筍禾夜蛾產(chǎn)卵總量最大;四種竹筍夜蛾產(chǎn)卵時間先后依次為:基夜蛾＞薩夜蛾＞筍秀夜蛾＞竹筍禾夜蛾，基夜蛾最早羽化產(chǎn)卵，產(chǎn)卵歷期10d，后三者產(chǎn)卵歷期重疊。四種竹筍夜蛾