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黑豆蚜Aphis fabae Scopoli与其体内共生菌胞相互关系的生态学研究

作　者: 李献辉
导　师: 李保平
学　校: 南京农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 黑豆蚜布赫纳氏细菌菌胞数量动态温度寄生
分类号: S433
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

黑豆蚜Aphis fabae Scopli广布全世界，多食性，是农业生产上的重要害虫。已知绝大多数类群的蚜虫具有内共生细菌-布赫纳氏菌Buchnera，共生菌被局限在特殊的结构—“含菌细胞”中，简称“菌胞”。蚜虫与其共生菌之间在长期协同演化过程中，形成了互惠共生、互为依赖的密切关系，蚜虫为共生菌提供生存环境和营养来源，共生菌为蚜虫的营养代谢提供必要支持。所以，影响蚜虫的生态因子也必然会不同程度地影响共生菌。但迄今为止，大多数研究主要围绕共生菌与蚜虫生理代谢关系的研究，对外界生态因子与共生菌的关系研究很少。本文旨在探究部分生态因子与共生菌胞数量动态的相互关系，从而为蚜虫生理生态学、种群与群落生态学研究提供新的思路。主要研究结果如下：一、温度对黑豆蚜体内共生菌胞数量及宿主体型大小的影响为了明确饲养温度、黑豆蚜内共生菌和宿主蚜虫体型大小三者之间的相互关系，对在室内不同温度（15℃、20℃、25℃、30℃和35℃）下饲养的黑豆蚜内共生菌胞数量和宿主蚜虫体型大小进行了观察和统计分析。结果表明，温度对同一发育时期蚜虫内共生菌胞数量的影响不同，1龄若蚜体内的菌胞数量除在25℃与35℃间有显著差异外，在其余各温度间没有显著差异；2、3、4龄和成蚜的内共生菌胞数量在高温（＞30℃）下显著低于较低温度下的菌胞数量，存在负直线相关性。温度对菌胞数量随宿主发育到产仔前的变化趋势有不同程度的影响，在较低温度（15℃、20℃和25℃）下，菌胞数量随虫体发育显著增加；但在高温（30℃和35℃）下，蚜虫体内菌胞数逐渐增加直到3龄达到最高，然后略有下降（30℃）或显著下降（35℃）。除1龄若蚜外，蚜虫体型大小总体呈现随温度升高而降低的格局，但随其内共生菌数量增多而增大（35℃下除外）。据此认为，温度可能通过作用于蚜虫内共生菌胞数量而影响蚜虫体型大小。另外，对不同温度下的4龄和成蚜研究发现，其体内菌胞数量与胚胎数量二者之间存在明显的直线相关性(r_4龄=0.6629，r_成=0.8018，P＜0.001)。二、黑豆蚜体内共生菌胞与不同翅型个体发育的关系蚜虫体内的原核共生细菌局限在体腔的菌胞内，对无翅型和有翅型蚜虫的生长发

全文目录

中文摘要  7-10
英文摘要  10-13
第1章文献综述  13-36
  1.1 昆虫与微生物共生关系简介  13-17
    1.1.1 关于共生关系  13-14
    1.1.2 昆虫体内共生微生物分类  14-17
      1.1.2.1 肠道微生物  14
      1.1.2.2 内寄生  14-15
      1.1.2.3 胞外共生  15-16
      1.1.2.4 胞内共生  16-17
  1.2 蚜虫与其体内共生细菌之间相互关系  17-27
    1.2.1 共生细菌种类及其分布  18-21
      1.2.1.1 初生内共生菌-布赫纳氏菌  18-20
      1.2.1.2 次生内共生细菌  20-21
      1.2.1.3 肠道微生物  21
    1.2.2 共生菌与蚜虫的共生关系  21-25
      1.2.2.1 蚜虫与布赫纳氏菌的营养关系  21-24
        1.2.2.1.1 蚜虫的功能  21-22
        1.2.2.1.2 布赫纳氏菌的功能  22-24
      1.2.2.2 蚜虫与布赫纳氏菌的其它关系  24
      1.2.2.3 蚜虫与其次生内共生菌的关系  24-25
      1.2.2.4 蚜虫与肠道微生物的关系  25
    1.2.3 共生菌的分离培养  25
    1.2.4 共生菌的侵染机制  25-26
    1.2.5 宿主调控共生菌的机制  26-27
      1.2.5.1 溶酶体机制  26
      1.2.5.2 血细胞机制  26
      1.2.5.3 溶菌酶机制  26-27
      1.2.5.4 激素机制  27
    1.2.6 布赫纳氏菌的基因组  27
  1.3 蚜虫体内布赫纳氏菌数量动态与生态因子的影响  27-34
    1.3.1 蚜虫体内布赫纳氏菌“瓶颈”方式传递过程和数量变化  27-30
    1.3.2 蚜虫体内布赫纳氏菌的数量动态  30-31
    1.3.3 蚜虫体内菌胞动态变化与生态因子的影响  31-32
    1.3.4 获得无菌昆虫的方法  32-33
      1.3.4.1 抗生素  32
      1.3.4.2 高温  32-33
      1.3.4.3 溶菌酶  33
      1.3.4.4 其它方法  33
    1.3.5 结语  33-34
  1.4 本项研究的内容和意义  34-36
第2章温度对黑豆蚜体内共生菌胞数量及宿主体型大小的影响  36-46
  2.1 材料与方法  36-37
    2.1.1 试验材料  36-37
    2.1.2 试验方法  37
    2.1.3 统计分析  37
  2.2 结果与分析  37-44
    2.2.1 温度与不同发育阶段黑豆蚜体内菌胞数量的关系  37-40
    2.2.2 温度与黑豆蚜体型大小的关系  40-41
    2.2.3 不同温度处理对4龄和成蚜体内胚胎数量的影响  41-42
    2.2.4 黑豆蚜体内菌胞数量与体型大小的关系  42-43
    2.2.5 黑豆蚜体内菌胞数量与胚胎数量的关系  43-44
  2.3 讨论  44-46
第3章黑豆蚜体内共生菌胞与不同翅型个体发育的关系  46-52
  3.1 材料与方法  46-47
    3.1.1 试验材料  46
    3.1.2 试验方法  46-47
      3.1.2.1 黑豆蚜体型大小和体内菌胞数量的计测  46
      3.1.2.2 黑豆蚜体内菌胞体积的测量  46-47
    3.1.3 统计分析  47
  3.2 结果与分析  47-50
    3.2.1 不同发育阶段无翅与有翅黑豆蚜体型变化  47
    3.2.2 不同翅型黑豆蚜体内菌胞数量随个体发育的变化  47-48
    3.2.3 不同翅型黑豆蚜体内菌胞体积随个体发育的变化  48-49
    3.2.4 无翅型黑豆蚜体内菌胞数量与胚胎数量之间的关系  49-50
  3.3 讨论  50-52
第4章饥饿对黑豆蚜及体内共生菌胞数量和体积的影响  52-57
  4.1 材料与方法  52-53
    4.1.1 试验材料  52
    4.1.2 试验方法  52-53
      4.1.2.1 黑豆蚜体型大小和体内菌胞数量的计测  52-53
      4.1.2.2 黑豆蚜体内菌胞体积的测量  53
    4.1.3 统计分析  53
  4.2 结果与分析  53-55
    4.2.1 不同饥饿时间对黑豆蚜体型大小的影响  53
    4.2.2 不同饥饿时间对黑豆蚜体内共生菌胞数量的影响  53-54
    4.2.3 不同饥饿时间对黑豆蚜体内共生菌胞体积的影响  54-55
  4.3 讨论  55-57
第5章可疑柄瘤蚜茧蜂寄生对黑豆蚜内共生菌胞数量的影响  57-62
  5.1 材料与方法  57-58
    5.1.1 试验材料  57-58
    5.1.2 试验方法  58
      5.1.2.1 黑豆蚜体型大小和体内菌胞数量的计测  58
      5.1.2.2 蚜茧蜂幼虫体长、体宽的测量  58
    5.1.3 统计分析  58
  5.2 结果与分析  58-60
    5.2.1 可疑柄瘤蚜茧蜂在黑豆蚜体内的发育  58-59
    5.2.2 可疑柄瘤蚜茧蜂寄生对黑豆蚜体内菌胞数量的影响  59
    5.2.3 可疑柄瘤蚜茧蜂寄生对黑豆蚜体内胚胎发育的影响  59-60
  5.3 讨论  60-62
第6章全文主要结论与讨论  62-64
  6.1 主要结论  62
  6.2 讨论  62-64
参考文献  64-72
附录  72-75
致谢  75

黑豆蚜Aphis fabae Scopoli与其体内共生菌胞相互关系的生态学研究

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