飛蝗散居型——群居型轉(zhuǎn)變的跨代遺傳效應(yīng).pdf

1、表觀遺傳學(xué)是研究在基因的DNA序列沒有變化的情況下，生物具有不同的表現(xiàn)型并且這種表型的變化可以遺傳給后代的一門學(xué)科。表觀遺傳學(xué)對生物的作用多是由于環(huán)境因素引起的。表型可塑性是表觀遺傳學(xué)的重要研究內(nèi)容之一。飛蝗Locusta migratoria具有群居型和散居型兩種形態(tài)，它們共用同一套基因，但在體色、行為、生理、形態(tài)測量學(xué)上都有明顯差異。飛蝗群居型和散居型這兩種表型之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)變，稱之為飛蝗的型變。飛蝗的型變是種群密度依賴的型變，當(dāng)種

2、群密度大時表現(xiàn)為群居型，種群密度小時表現(xiàn)為散居型，并且這種表型變化的特點可以傳遞給后代，因此飛蝗是研究環(huán)境因素影響下表觀遺傳學(xué)的很好的模型。
　　 本研究以飛蝗作為研究對象，為建立了親本來源相同的單雌系，以保證后代基因同源。然后對部分的母本或者父本給予不同的環(huán)境經(jīng)歷使群居G品系飛蝗經(jīng)歷散居化飼養(yǎng)而成為群居散居化Gisolated品系，同時使典型散居S品系飛蝗經(jīng)歷群居化飼養(yǎng)而成為散居群居化Scrowded品系，研究經(jīng)過環(huán)境改變的G

3、isolated和Scrowded的體色、形態(tài)等指標(biāo)的變化;通過對親代互相對比的交配組合，典型群居飛蝗G♀(♂)和群居散居化飛蝗Gisolate♂（♀）交配，典型散居S♀（♂）和散居群居化Scrowded♂（♀）交配，保證其他因素一致的情況下，只改變父本或者母本的環(huán)境經(jīng)歷來研究這種環(huán)境因素對親本的影響能否通過父性效應(yīng)和母性效應(yīng)跨代傳遞給子代，從而改變子代的表型。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.典型群居G品系飛蝗體色均是黑色，經(jīng)過散

4、居化飼養(yǎng)后的Gisolate品系有30％的飛蝗體色變?yōu)榱司G色，且形態(tài)指標(biāo)F/C（后足股骨節(jié)長度/頭寬），E/F（前翅長度/后足股骨節(jié)長度）也與G型飛蝗有顯著差異;而典型散居S品系飛蝗體色是50％為綠色，50％是黑色，經(jīng)過群居化飼養(yǎng)后的Scrowded品系，體色全部變?yōu)楹谏倚螒B(tài)指標(biāo)F/C，E/F也跟S型飛蝗有顯著差異。
　　 2.母性效應(yīng)的跨代遺傳試驗結(jié)果表明:Gisolate♀xG♂交配所產(chǎn)的卵與對照G♀xG♂產(chǎn)的卵相比:卵

5、粒數(shù)增多;卵重顯著降低;卵的耐寒性有升高的趨勢，但與對照沒有顯著差異;初孵幼蟲體重顯著低于對照，幼蟲體重變化趨勢與卵重結(jié)果相一致;幼蟲的形態(tài)指標(biāo)F/C值也與對照有顯著差異。而Scrowded♀xS♂交配產(chǎn)的卵與S♀xS♂產(chǎn)的卵相比:卵粒數(shù)減少且與對照差異顯著;卵重顯著升高;卵的耐寒性也有降低趨勢，但與對照沒有顯著差異;初孵幼蟲體重顯著低于對照，幼蟲體重變化趨勢與卵重結(jié)果不一致;幼蟲的形態(tài)指標(biāo)F/C值與對照有顯著差異。上述母性效應(yīng)的實驗結(jié)

6、果均可以說明飛蝗親代雌蟲經(jīng)歷環(huán)境變化的影響后，其表型發(fā)生了變化，并且通過母性效應(yīng)跨代影響到了子代的表型特征。
　　 3.父性效應(yīng)的跨代遺傳效應(yīng)的2個交配組合結(jié)果顯示:Gisolate♂xG♀交配產(chǎn)的卵與G♂xG♀產(chǎn)卵相比:卵粒數(shù)顯著升高;卵重顯著降低;初孵幼蟲體重有升高的趨勢，但沒有顯著差異，幼蟲體重的變化趨勢與卵重結(jié)果不符;幼蟲形態(tài)指標(biāo)F/C值與對照有顯著差異。而Scrowded♂xS♀所產(chǎn)卵與S♂xS♀產(chǎn)的卵相比較:卵粒數(shù)顯

7、著降低;卵重有顯著升高的趨勢，結(jié)果與母性效應(yīng)的一致;初孵幼蟲體重顯著降低，與父性效應(yīng)的卵重結(jié)果不符，但與母性效應(yīng)的幼蟲體重結(jié)果一致;初孵幼蟲的形態(tài)測量學(xué)指標(biāo)F/C值也與對照有顯著差異。父性效應(yīng)的部分實驗結(jié)果可以說明，飛蝗親代的雄蟲經(jīng)歷環(huán)境變化后，表型發(fā)生了變化，并通過父性效應(yīng)跨代影響到了子代的卵重、生殖力、幼蟲形態(tài)等表型。
　　 本文的研究表明群居型飛蝗經(jīng)過散居化飼養(yǎng)環(huán)境中后，其親代及子代的表型趨向于散居型;散居型飛蝗經(jīng)過群居化