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管氏肿腿蜂雌性抚育行为的初步研究

作　者: 伍绍龙
导　师: 孟玲
学　校: 南京农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 管氏肿腿蜂雌性抚育抚育代价发育时期幼虫转移行为亲缘关系社会行为
分类号: S763.306.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

管氏肿腿蜂(Sclerodermus guani Xiao et Wu)是我国特有的寄生林木鞘翅目害虫的重要寄生性天敌,广泛用于害虫生物防治实践。对管氏肿腿蜂生物学以及防治应用研究很多,但长期以来大部分研究局限于一般生活史观察和行为定性描述,缺乏对行为的定量研究,对行为的理论研究更是凤毛麟角。对此,本学位论文对管氏肿腿蜂雌性抚育行为的代价和收益、幼虫转移行为的时机和节律以及亲子关系对抚育行为的影响等行为生物学特性进行了试验研究,旨在为深入认识管氏肿腿蜂社会行为的进化提供依据,并为管氏肿腿蜂的大规模繁殖技术改进提供理论依据。1、管氏肿腿蜂雌性抚育行为的代价和收益本试验以有、无母蜂抚育为处理水平,观察管氏肿腿蜂雌蜂抚育行为对母蜂生殖力和子代发育适合度的影响。研究发现：(1)抚育与否,母蜂寿命分别为26.64d和28.85d二者之间差异性不显著,但抚育母蜂的寄生次数最多为2次,显著的小于不抚育下的4次,所以子代幼虫数量显著减少；(2)母蜂抚育下子代幼虫的死亡率、结茧化蛹率和体型大小分别为：9.29%、61.52%、0.64mg,均显著的优于不抚育下的22.04%、27.4%、0.55mg,但抚育与否并不影响子代羽化率和雌性比。2、管氏肿腿蜂雌性抚育中幼虫转移行为的启动和节律为深入探明肿腿蜂雌性抚育的行为学特征,采用连续录像方法在室内观察了雌性管氏肿腿蜂的幼虫转移行为,以明确雌蜂在子代幼虫发育到哪一阶段时开始转移幼虫,以及幼虫转移行为是否存在节律。根据发育进程将子代幼虫划分为低龄幼虫(1-2龄)、高龄幼虫(3-4龄)、老熟幼虫(自然脱落)和吐丝幼虫(开始吐丝结茧)等4个时期,将单头幼虫与1头雌蜂置于培养皿内,观察雌蜂对脱离寄主的幼虫所表现出的行为反应；然后以子代高龄幼虫为对象,连续观察雌蜂的30次幼虫转移行为过程。结果表明：雌蜂对所有发育时期幼虫均用触角拍打进行探测；但不转移低龄幼虫,只转移其它时期幼虫,转移老熟幼虫和吐丝幼虫的瞬间概率分别是转移高龄幼虫的4.09倍和7.69倍。雌蜂转移高龄、老熟和吐丝幼虫的比例分别为96%、100%和100%,没有显著差异；幼虫转移耗时分别为27.96s(高龄幼虫)、34.04s(老熟幼虫)和32.49s(吐丝幼虫),在5%概率水平上没有显著差异；幼虫转移距离依次为4.79mm、7.18mm和9.43mm,对吐丝幼虫的转移距离显著大于对其他2种幼虫,但在高龄和老熟幼虫之间没有显著差异。对雌蜂连续30次幼虫转移行为的趋势和节律分析表明：幼虫转移拍打频次总体上随幼虫转移次序增加而减少,幼虫转移拍打频次在间隔1次和2次之间存在显著自相关,幼虫转移耗时在间隔1次之间存在显著自相关,但幼虫转移距离未表现出明显的节律。本研究结果说明,管氏肿腿蜂雌性抚育的幼虫转移行为只在子代幼虫发育到较高龄期时启动,而且幼虫转移中的某些行为具有节律性。3、亲生与非亲生母蜂的幼虫转移行为比较幼虫转移行为是管氏肿腿蜂雌性抚育的重要环节。本试验比较了亲生和非亲生母蜂对子代蜂幼虫的转移行为。研究结果表明：(1)与亲生母蜂一样,管氏肿腿蜂对非亲生的子代也有着明显抚育行为,幼虫转移比例均为95%,差异性不显著；(2)母蜂在取食以后抚育行为显著增强,在母蜂取食前期、取食期和产卵期以及子代低龄幼虫期、高龄幼虫期和吐丝幼虫期,母蜂对幼虫的转移比例分别为50%、70%、100%、95%、95%和95%,其中取食前期的幼虫转移比例和产卵期以及子代低龄幼虫期、高龄幼虫期和吐丝幼虫期四个时期存在显著差异,其余各个时期之间差异不显著；(3)与亲生母蜂一样,幼虫的发育时期也显著影响非亲生母蜂的抚育行为,亲生和非亲生之间差异不显著。例如：亲生和非亲生母蜂均不转移子代低龄幼虫,但转移高龄以后的幼虫(比例均大于95%),且低龄幼虫的转移比例和高龄幼虫、老熟幼虫以及吐丝幼虫3个时期的幼虫转移比例存在差异性显著,高龄以后各个时期间差异不显著；(4)非亲生母蜂抚育的子代死亡率为11.06%,雌蜂体重为0.634mg,均显著优于无蜂抚育处理(21.56%和0.553mg),然而,亲生与非亲生母蜂的抚育行为存在微小的差异,非亲生母蜂对低龄和高龄脱落幼虫的触角探测时间(分别为29.09min和86.62min)显著长于亲生母蜂(15.32min和42.39min)；在600min观察期内,幼虫转移频次(平均83.48次)也显著低于亲生母蜂对子代幼虫的转移频次(176.08次)；(5)随着幼虫转移次数的增加,亲生和非亲生母蜂对幼虫转移间隔时间、探测次数和探测耗时显著减少(回归系数分别为：0.20、0.95、0.98),同时,幼虫转移耗时和转移距离显著增加(回归系数为：1.18、1.01),但是亲生和非亲生母蜂之间也存在一定差异性,即随着转移次数的增加,非亲生母蜂转移前的探测次数与探测耗时的减少与亲生母蜂存在显著性差异(分别是亲生母蜂的0.70、0.84倍)且幼虫转移耗时与转移距离的增加也与亲生母蜂存在显著差异(分别是亲生母蜂的1.18、0.07倍)。

全文目录

目录  4-6
摘要  6-8
ABSTRACT  8-11
第1章文献综述  11-23
  1.1 管氏肿腿蜂的寄主范围和生物学特性  11-13
    1.1.1 管氏肿腿蜂的寄主范围  11-12
    1.1.2 管氏肿腿蜂的生物学特性  12-13
  1.2 管氏肿腿蜂行为学研究概述  13-21
    1.2.1 觅食和取食行为  13-14
    1.2.2 寄生行为  14-17
      1.2.2.1 寄生前的产卵行为  14-15
      1.2.2.2 寄生产卵行为  15
      1.2.2.3 产卵后的抚育行为  15-17
    1.2.3 影响肿腿蜂行为的因素  17-19
      1.2.3.1 非生物因素  17-18
      1.2.3.2 生物因素  18-19
    1.2.4 其它行为研究  19-21
      1.2.4.1 合作互助行为  19-20
      1.2.4.2 学习行为  20
      1.2.4.3 交尾行为  20-21
  1.3 本研究的目的、意义和技术路线  21-23
    1.3.1 本研究的目的和意义  21-22
    1.3.2 论文研究的技术路线  22-23
第2章管氏肿腿蜂雌性抚育行为的代价和收益  23-31
  2.1 材料与方法  24
    2.1.1 供试材料  24
    2.1.2 试验方法  24
    2.1.3 数据处理  24
  2.2 结果与分析  24-27
    2.2.1 抚育对母蜂生殖行为的影响  24-25
    2.2.2 抚育对子代幼虫发育的影响  25-26
    2.2.3 抚育对成虫羽化、性比和体型大小的影响  26-27
  2.3 讨论  27-31
第3章管氏肿腿蜂雌性抚育中幼虫转移行为的启动和节律  31-39
  3.1 材料与方法  32-33
    3.1.1 供试材料来源  32
    3.1.2 子代幼虫发育阶段与幼虫转移行为的关系试验  32
    3.1.3 经验影响幼虫转移行为的观察  32-33
    3.1.4 数据处理  33
  3.2 结果与分析  33-36
    3.2.1 管氏肿腿蜂雌蜂对不同发育阶段子代幼虫的转移行为  33-34
    3.2.2 幼虫转移行为特征  34-36
  3.3 讨论  36-39
第4章亲生与非亲生母蜂的幼虫转移行为比较  39-59
  4.1 材料与方法  40-42
    4.1.1 供试材料来源  40
    4.1.2 亲生和非亲生母蜂幼虫转移行为的观察  40
    4.1.3 幼虫发育时期对亲生和非亲生母蜂抚育行为的影响  40-41
    4.1.4 寄生进程对非亲生母蜂抚育行为的影响  41
    4.1.5 亲生和非亲生母蜂抚育对子代发育适合度的影响  41
    4.1.6 数据处理  41-42
  4.2 结果与分析  42-55
    4.2.1 亲生和非亲生母蜂的探测行为  42-43
    4.2.2 非亲生母蜂的幼虫转移行为  43-44
    4.2.3 亲生和非亲生母蜂的幼虫转移过程  44-48
    4.2.4 幼虫发育时期对非亲生母蜂幼虫转移行为的影响  48-51
    4.2.5 寄生进程对母蜂幼虫转移行为的影响  51-54
    4.2.6 非亲生母蜂抚育对子代发育适合度的影响  54-55
  4.3 讨论  55-59
全文结论和创新点  59-61
  全文主要结论  59
  创新点  59-61
参考文献  61-67
致谢  67-69
攻读硕士期间发表的学术论文目录  69

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