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胸窗萤的捕食、发育及生殖研究

作　者: 方立
导　师: 付新华
学　校: 华中农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 陆栖萤火虫胸窗萤捕食机制幼虫发育求偶交配
分类号: Q968
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

胸窗萤Pyrocoelia pectoralis Olivier,1883隶属于鞘翅目(Coleoptera),花萤总科(Cantharoidea),萤科(Lampyridae),窗萤属(Pyrocoelia),早期文献记录指出该种萤火虫分布于中国大陆地区,但后续的相关研究不多。通过野外调查,发现湖北省内多地分布有该种萤火虫,但由于城市建设范围的扩大和光污染的影响,胸窗萤的栖息地范围和种群数量呈现逐年下降的趋势,本文通过野外调查本文主要从胸窗萤幼虫的捕食、两种发育类型的鉴定、幼虫的生长发育,成虫的生殖能力等方面对这种萤火虫进行比较系统的研究,为有效的保护和利用胸窗萤提供理论基础和依据。1幼虫的捕食机制探索通过对胸窗萤幼虫头部进行超微观察,发现幼虫头部具有与其捕食行为相匹配的功能性结构；幼虫的食道在与上颚基部相连处分为两支,分别与两个上颚的中空管道相通；无毒腺结构存在。幼虫的中肠提取液对灰巴蜗牛的致死效果显著高于头部和消化道其它部分提取液的致死效果(p<0.05,df=68),浓度为5mg/ml的中肠提取液对蜗牛的致死时间(15.96±4.48min)与幼虫正常捕食的时间(14.47±2.32min)最为相近。蚤蝇对蜗牛的寄生率和致死率很高但无法寄生活体胸窗萤幼虫,幼虫可以正常捕食被寄生但尚未死亡的蜗牛。幼虫的血液对蚤蝇有着显著的拒避作用。2胸窗萤中两种不同发育类型的确定通过野外调查,在武汉市及鄂州市周边的8个胸窗萤栖息地中共采集幼虫847头,确定越冬型和非越冬型幼虫在野外比例应为1：9,经实验室饲养,越冬幼虫羽化后雌雄性比为6：1,非越冬型幼虫羽化后雌雄性比为1：1。观察胸窗萤幼虫的羽化节律,发现雄虫羽化时间最早,其羽化高峰与非越冬型雌虫相隔15天左右,而越冬型雌虫的羽化节律则与雄虫相吻合。通过比较胸窗萤越冬型和非越冬型成虫的外部特征值,发现越冬型雄虫在体重、复眼直径和触角长度上显著大于非越冬型雄虫(p<0.01)；越冬型雌虫在体长、体宽、体重和复眼直径上显著大于非越冬型雌虫(p<0.01)。3幼虫的生长发育在25℃温度下,比较L：D=16：8,L：D=12：12和L：D=8：16三个光周期下幼虫的发育情况,结果表明：幼虫期与暗期时长存在高度正相关性,幼虫的取食量与暗期时长存在中度正相关性。不同光照条件下幼虫越冬比例无显著差异。在L：D=12：12光周期下,比较幼虫在15℃,20℃,25℃,30℃和35℃条件下的发育情况,结果表明：幼虫在15℃条件下发育到3龄即全部死亡,幼虫期随着温度的升高而变短,35℃条件下略有上升。幼虫取食量随着温度的增加而上升,在35℃条件下略有下降。不同温度条件下幼虫越冬比例无显著差异。在自然条件下,观察幼虫的发育情况,结果表明：幼虫在4龄化蛹数量最多,5龄到6龄化蛹幼虫数量逐渐递减,幼虫越冬数量为6只。在25℃,L：D=12：12的光周期条件下,比较越冬型和非越冬型幼虫的发育情况,结果表明：越冬型和非越冬型幼虫在3龄开始发生分化,越冬型幼虫从3龄开始在各项生理参数上都比非越冬型幼虫有了显著的增长(p<0.01)。4两种类型成虫的生殖力比较胸窗萤雌虫在羽化第2天后开始表现出求偶行为,越冬型和非越冬型的雌虫的求偶天数和最大交配次数均没有显著差异,但越冬型雌虫在怀卵量、产卵量和遗腹卵量上要显著高于非越冬型雌虫(p<0.01,df=19)。雄虫羽化6h后即表现出求偶行为,越冬型与非越冬型雄虫在求偶天数上没有显著差异,但前者的交配次数却显著大于后者(p<0.01,df=39)。雄虫对于越冬型和非越冬型雌虫没有明显的选择性；越冬型雄虫和非越冬型雄虫在较短距离内没有表现出求偶竞争能力的差异,但越冬型雄虫从配对开始到交配成功所耗费的时间则要显著低于非越冬型雄虫(p<0.01,df=29)。雌虫对与其先后交配的雄虫的精子没有显著的选择性。雌虫的产卵量与交配次数呈现极显著的对数函数关系(y=55.3481n(x)+44.225,R2=0.9921),卵的孵化率与雌虫的交配次数存极显著的指数函数关系(y=0.3149x04675,R2=0.9334)。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-12
引言  12-21
  1 生物发光现象概述  12-13
    1.1 生物发光的种类  12-13
    1.2 生物发光的功能  13
  2 萤火虫研究进展  13-18
    2.1 萤火虫的捕食  14
    2.2 萤火虫的发育  14-15
    2.3 萤火虫的防卫行为  15-17
    2.4 萤火虫的求偶识别与交配选择  17-18
  3 研究的目的和意义  18-21
材料和方法  21-31
  1 试验材料  21
    1.1 供试虫源  21
    1.2 试验主要仪器设备  21
    1.3 试验药品  21
  2 研究方法  21-31
    2.1 胸窗萤幼虫的捕食  21-25
    2.2 胸窗萤中两种不同发育类型的确定  25-26
    2.3 胸窗萤幼虫的发育  26-27
    2.4 胸窗萤两种类型成虫生殖能力的比较  27-31
结果与分析  31-54
  1 胸窗萤幼虫的捕食  31-37
    1.1 幼虫头部功能性结构的超微观察  31
    1.2 幼虫消化道的解剖观察  31-32
    1.3 幼虫消化道提取液对蜗牛的致死作用  32-34
    1.4 不同浓度的幼虫中肠提取液对蜗牛的致死作用  34-35
    1.5 蚤蝇对蜗牛的寄生行为及其对胸窗萤幼虫捕食的影响  35-36
    1.6 胸窗萤幼虫血液对蚤蝇的拒避作用  36-37
  2 胸窗萤两种不同发育类型的确定  37-40
    2.1 胸窗萤种群的野外调查  37-38
    2.2 胸窗萤在实验室内的羽化节律  38-39
    2.3 越冬型和非越冬型成虫外部特征之间的差异  39-40
  3 胸窗萤幼虫的发育  40-47
    3.1 不同温度条件下幼虫发育情况的比较  40-42
    3.2 不同光周期下幼虫发育情况的比较  42-44
    3.3 自然条件下幼虫发育情况  44-45
    3.4 越冬型和非越冬型幼虫发育的差异  45-47
  4 两种类型胸窗萤成虫生殖力的研究  47-54
    4.1 越冬型和非越冬型雌虫生殖能力的比较  47-49
    4.2 越冬型和非越冬型雄虫生殖能力的比较  49-50
    4.3 越冬型和非越冬型雄虫对不同类型雌虫的选择性及其竞争力的比较  50-52
    4.4 雌虫对雄虫先后交配次序的偏好  52-53
    4.5 雌虫交配次数对产卵量和孵化率的影响  53-54
讨论  54-61
  1 胸窗萤幼虫的捕食  54-56
    1.1 幼虫头部的功能性结构  54
    1.2 幼虫对蜗牛的捕食机制  54-55
    1.3 幼虫与猎物(蜗牛)、寄生者(蚤蝇)之间的关系  55
    1.4 幼虫对蜗牛的生物防治  55-56
  2 不同光温条件对胸窗萤幼虫的发育的影响  56-57
  3 越冬型和非越冬型胸窗萤的差异比较  57-61
    3.1 幼虫发育  57-58
    3.2 羽化节律  58
    3.3 生殖能力  58-61
参考文献  61-69
附录  69-79
致谢  79

胸窗萤的捕食、发育及生殖研究

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