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斑痣悬茧蜂对甜菜夜蛾幼虫的搜寻行为研究

作　者: 陶敏
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: 斑痣悬茧蜂甜菜夜蛾搜寻行为龄期选择斑块生物防治
分类号: S476.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于寄生蜂适应度的实现几乎完全取决能否找到适宜的寄主,故研究搜寻行为就成为探究寄生蜂生活史进化的重要内容。由于室内观察的便利和野外直接观察的限制,长期以来对寄生蜂搜寻行为的研究往往在室内小环境中进行,但观察结果与野外实际表现常常存在不同程度的差异,故需要设计接近于野外的环境来探究寄生蜂真实的搜寻选择行为。衡量寄生蜂的寄主选择性一般用寄生率大小表示,但由于寄生蜂对寄主的产卵选择表现不仅受试验观察环境的影响,而且受到自身生理状态变化的影响,故探究新的估计寄生蜂选择性的变量,就成为寄生蜂搜寻行为生态学研究面临的重要挑战。对此,本论文实验研究以斑痣悬茧蜂[Meteorus pulchricornis (Wesmael)]孤雌生殖品系及其寄主甜菜夜蛾[Spodoptera exigua (Hubner)]幼虫为对象,在接近于野外开放环境的大罩笼中,观察寄生蜂对不同龄期寄主幼虫的搜寻选择行为；并探索运用寄主识别期作为变量,采用生存分析(失效事件分析)中的风险估计模型,估计寄生蜂的寄主选择性。获得以下结论：1.斑痣悬茧蜂在室内条件下的寄主搜寻行为(1)非选择性试验室内条件下采用非选择性试验,观察了斑痣悬茧蜂对甜菜夜蛾不同龄期幼虫的产卵的识别期,用生存分析模型估计寄主被寄生的风险,并研究了寄生经历对该分析的影响。研究结果表明,与2龄寄主幼虫(参照虫龄)相比,3～5龄寄主幼虫被寄生的累计风险比率显著提高(2.6-4.O倍)；而当寄生蜂具有1次寄生经历后再次寄生,对2～4龄幼虫的识别期显著缩短,3～5龄寄主幼虫被寄生的风险与2龄幼虫没有显著差异。由此推测,无寄生经历的斑痣悬茧蜂对较高龄期甜菜夜蛾幼虫表现出明显偏好。(2)选择性试验室内条件下采用选择性实验,观察了斑痣悬茧蜂对甜菜夜蛾不同龄期幼虫的选择频次,用‘’Manly选择比率”(w)估计寄生蜂的选择性。结果表明,无论首次寄生还是再次寄生,斑痣悬茧蜂倾向于选择高龄寄主幼虫。例如,在首次寄生中,斑痣悬茧蜂不选择1龄幼虫,选择2龄寄主的比例最低(10%),但对4龄和5龄幼虫的寄生比例为70%；在再次寄生,很少选择1龄幼虫(3.0%),但对4龄和5龄幼虫的寄生比例为73.0%。2.斑痣悬茧蜂在野外条件下的寄主搜寻行为(1)对各龄期相同密度寄主幼虫的搜寻在室外大型纱笼(长×宽×高=2.5×2.5×1.8)中,采用固定时刻瞬间观察法,记录斑痣悬茧蜂对不同寄主斑块的搜寻与选择行为；然后回收寄主单头饲养,记录寄生数量。结果表明,寄生率随寄主龄期的增大而增大,寄生蜂针刺斑块上寄主的比率基本是随着龄期的增大而不断增大,寄生蜂针刺1龄寄主和2龄期寄主幼虫的比率分别是13%和16%,而针刺3-5龄寄主幼虫的比例高达70%；从寄生比率来看,1-2龄寄主被寄生的比率较低(比例占18%),3-4龄期寄主被寄生的比率与5龄寄主幼虫的寄生比率高达82%。对寄生蜂在不同寄主斑块上的寄生识别期进行的Cox回归模型拟合表明,与1龄寄主幼虫(参照虫龄)相比,只有3龄幼虫被寄生的累计风险比例高于1龄寄主幼虫,2、4、5龄寄主幼虫被寄生的累计风险比例与1龄幼虫无显著差异。(2)对各龄期不同密度寄主幼虫的搜寻野外条件下甜菜夜蛾幼虫的数量随着龄期的增大而减少,为了进一步探明野外条件下寄生蜂对不同龄期寄主的选择偏好,在野外受控条件下,采用(3×3)拉丁方设置寄主斑块,结果表明,寄生蜂发现斑块上寄主数量的比率始终是随着龄期的增大而不断增大,寄生蜂发现1-2寄主和3-4龄寄主幼虫的比率分别是23%和28%,而发现5龄寄主幼虫的比例高达49%；3-4龄寄主被寄生的比率与5龄寄主幼虫被寄生的比率约是1-2龄寄主的3倍(占41%和35%)对寄生蜂识别不同寄主识别期的Cox回归模型拟合分析表明,各龄期之间被寄生的风险差异不显著,但寄主被选择寄生的比率随寄主龄期的增大而增大。

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摘要 6-8ABSTRACT 8-10第1章文献综述 10-30 1.1 寄生蜂选择寄主的行为 10-12 1.1.1 搜寻寄主 10-11 1.1.2 寄主反抗 11 1.1.3 标记寄主 11-12 1.2 影响寄生蜂寄生行为的生态因子 12-17 1.2.1 化学因子 12-14 1.2.1.1 植物源利它素 12-13 1.2.1.2 昆虫源利它素 13 1.2.1.3 寄主源利它素 13-14 1.2.2 物理因子 14-17 1.2.2.1 寄主密度 14-15 1.2.2.2 寄主大小和龄期 15 1.2.2.3 寄生蜂取食和抱卵量 15-16 1.2.2.4 学习行为对寄生蜂寄生行为的影响 16-17 1.2.2.5 影响寄主接受的其他因素 17 1.3 寄生蜂在斑块环境中的搜寻策略 17-27 1.3.1 最优搜索理论模型 18-22 1.3.1.1 边际值理论(The marginal value theorem) 18-20 1.3.1.2 理想自由分布(The ideal free distribution) 20-21 1.3.1.3 简单规则(Simple rules of thumb) 21-22 1.3.2 增强效应和衰减效应 22-24 1.3.2.1 增强效应 22-23 1.3.2.2 衰减效应 23-24 1.3.3 寄生蜂的行为机制 24-25 1.3.4 Cox回归模型(Cox's regression model) 25-26 1.3.5 用Cox回归模型分析数据的试验方法 26-27 1.4 斑痣悬茧蜂研究进展 27-30 1.4.1 斑痣悬茧蜂的生物学特征 27 1.4.2 国内外研究概况 27 1.4.3 本研究的目的和意义 27-30第2章斑痣悬茧蜂在室内条件下的寄主搜寻行为 30-40 2.1 材料和方法 31-32 2.1.1 试验材料 31 2.1.2 试验方法 31-32 2.1.2.1 非选择性试验 31 2.1.2.2 选择性试验 31 2.1.2.3 行为观察 31-32 2.1.3 数据分析 32 2.2 结果与分析 32-38 2.2.1 非选择性试验 32-35 2.2.1.1 不同龄期寄主幼虫被斑痣悬茧蜂寄生的风险 32-34 2.2.1.2 首次与再次寄主识别期生存曲线的比较 34-35 2.2.2 选择性试验 35-38 2.3 讨论 38-40第3章斑痣悬茧蜂在野外条件下的寄主搜寻行为 40-54 3.1 材料和方法 40-42 3.1.1 试验材料 40 3.1.2 试验方法 40-41 3.1.2.1 对各龄期相同密度寄主幼虫的搜寻 40-41 3.1.2.2 对各龄期不同密度寄主幼虫的搜寻 41 3.1.3 数据分析 41-42 3.2 结果与分析 42-51 3.2.1 对各龄期相同密度寄主幼虫的搜寻 42-46 3.2.1.1 斑块内寄生率、寄生蜂数量与寄主龄期的关系 42-43 3.2.1.2 各龄期寄主幼虫被斑痣悬茧蜂寄生的风险 43-44 3.2.1.3 不同龄期寄主幼虫被斑痣悬茧蜂针刺和寄生的比率 44-45 3.2.1.4 寄生蜂访问不同龄期寄主幼虫斑块的搜寻行为 45-46 3.2.2 对各龄期不同密度的寄主幼虫的搜寻 46-51 3.2.2.1 甜菜夜蛾各龄期幼虫被寄生的风险 46-48 3.2.2.2 各龄期不同密度寄主幼虫被发现的比率 48-49 3.2.2.3 斑块内寄生蜂的数量、寄生率和寄主龄期的关系 49-51 3.3 讨论 51-54第4章全文主要结论 54-56参考文献 56-64致谢 64-66攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 66

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