甘薯麦蛾的系统发生地位及温度和寄主对其发育适合度的影响

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基于水生蔬菜害虫田间防控,以莲藕为对象,开展田间节肢动物群落多样性分析及鱼藕栽培模式下害虫发生规律研究,提出了藕田害虫生物防控的套养模式,实现了害虫的有效治理。并针对调查过程中所发现的水生蔬菜上分布范围广、田间危害严重的甘薯麦蛾防控尤为困难,技术手段缺乏等实际问题,本研究分析了甘薯麦蛾线粒体全基因组其系统发生地位,通过室内人工恒温饲养的方法建立不同温度和寄主条件下该害虫的实验种群两性生命表,系统研究了温度和寄主植物对甘薯麦蛾发育历期、发育起点温度、有效积温、繁殖力及种群发展规律相关参数等各指标的影响,阐明了温度和寄主对该虫发育适合度的影响,以期对该虫个体防控提供指导。主要研究结果如下:(1)甘薯麦蛾线粒体基因组特征及其系统发生地位:甘薯麦蛾线粒体基因组为一个闭合的环状结构,全长15394 bp,由37个基因和1个AT富集区构成。其中37个基因包含有13个蛋白编码基因(PCG),22个tRNA及2个rRNA。基因组中共含有16个基因间隔区和10个基因重叠区,最长的间隔区和重叠区分别位于trnQ和nad2, nad和trnH之间。AT含量为80.9%,具有明显的偏向性,AT-skew和GC-skew分别为0.014和-0.188。13个PCG除了coxl起始密码子是CGA外,其余PCG都是标准的ATN起始;除了cox2和nad4分别以TA和T结尾外,其余PCG都以TAA终止。除了trnS(UCN)在二氢尿嘧啶臂的位置形成了一个简单的环状结构外,其余都呈现典型的三叶草二级结构。选用麦蛾总科等9个鳞翅目总科为代表物种的全线粒体基因组,分别以13个PCG的核酸和氨基酸的数据集进行BI及ML分析,得到的系统发育树的拓扑结构基本一致。麦蛾总科属于短突双孔类,而短突双孔类和巢蛾总科+细蛾总科具有严格的亲缘关系,形成了一个姊妹群,其ML自展值为88%、BI后验概率为1.00。所选取的五个麦蛾总科内物种Oegoconia novimundi, Endrosis sarcitrella, Ethimia eupostica, B. macroscopa和Perimede sp..共同组成了一个单系群,其BI后验概率为1.00。(2)不同温度下甘薯麦蛾实验种群两性生命表:在六个温度梯度(21、24、27、30、33、36-(2)下,以室内恒温饲养的方式研究了温度变化对于甘薯麦蛾发育适合度的影响并构建了不同温度下甘薯麦蛾实验种群两性生命表。温度为36℃时甘薯麦蛾卵无法孵化成为幼虫,雌虫产卵量在21℃时最高,33℃实验组中雌虫产卵量远远低于其它四个处理组;在21-33-℃范围内,幼虫历期随温度升高而缩短,幼生期死亡率在27℃时讨最低。甘薯麦蛾种群的内禀增长率(r)和周限增长率(A)在30℃恒温箱中饲养时最高,在33℃实验组中最低。甘薯麦蛾卵、幼虫、蛹、成虫的发育起点温度为13.96、12.21、11.48、21.63℃,有效积温分别为39.90、149.23、51.55、238.63日·度,其全世代发育起点温度为10.79C,有效积温为488.40日·度。(3)不同寄主下甘薯麦蛾实验种群两性生命表:以番薯、蕹菜和圆叶牵牛为寄主,通过室内恒温饲养方式研究了三种不同寄主对于甘薯麦蛾发育适合度的影响并构建了三种寄主上甘薯麦蛾实验种群两性生命表。三种寄主上甘薯麦蛾幼虫历期为圆叶牵牛>番薯>蕹菜,幼生期死亡率从高到低依次为蕹菜>圆叶牵牛>番薯,净增值率(R0)、总繁殖率(GRR)、内禀增长率(r)和周限增长率(λ)均在取食蕹菜的甘薯麦蛾实验种群上最高,而圆叶牵牛上的内禀增长率(r)和周限增长率(λ)均为最低。
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