管氏肿腿蜂雌蜂亲缘关系对合作抚育下子代蜂发育的影响

合作抚育是社会性昆虫的重要行为特征之一。为进一步探索管氏肿腿蜂合作行为,本研究在实内条件下比较了同胞蜂和非同胞蜂合作抚育下子代蜂发育表现,以明确管氏肿腿蜂同胞蜂合作是否比非同胞蜂互作提高子代适合度。结果表明,与非同胞蜂合作抚育相比,同胞蜂合作抚育下的卵存活率无显著差异(P > 0.05),子代化蛹率会显著提高(P < 0.01),羽化率及子代性比没有明显差异(P > 0.05);同胞蜂合作抚育下的子代雌蜂平均体重明显高于非同胞蜂合作抚育下的子代雌蜂平均体重(P < 0.01)。帮助者是否产卵对子代适合度的影响差异不显著。说明管氏肿腿蜂同胞蜂合作抚育可在一定程度上提高子代适合度。该研究对于理解昆虫社会行为的进化具有重要理论意义。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1供试昆虫来源 2
1.2实验方法 2
1.3数据处理3
2结果与分析3
2.1管氏肿腿蜂同胞蜂共同抚育对卵存活率及化蛹率的影响3
2.2管氏肿腿蜂同胞蜂共同抚育对其子代羽化率及性比的影响3
2.2管氏肿腿蜂同胞蜂共同抚育对其子代雌蜂平均体重的影响4
3讨论 4
致谢5
参考文献5
管氏肿腿蜂雌蜂亲缘关系对合作抚育下子代蜂发育的影响
引言
社会性动物,如一些社会性昆虫、鸟类以及哺乳动物都存在合作照顾子代的行为[13]。合作抚育指的是窝卵中的一些成员(帮助者)对不是自己的子代所表现出的“亲本抚育”行为[34]。这些行为包括喂食、照看幼崽、抵御捕食等。通过这些行为,帮助者可以提高整个群体中子代的适合度[5]。到目前为止,对于鸟类以及哺乳动物的合作抚幼研究趋于成熟,研究表明,在一些鸟类以及哺乳动物中,“帮助者”数量增加,亲代的繁殖成功率上升[1,6]。上百种昆虫被记录有合作抚育行为[7],昆虫的合作抚育经常在“最原始的社会性昆虫”中得以体现。合作抚育行为研究是行为生态学研究的重点话题,因为合作抚育也是一种利他行为(altruistic behavior)。合作行为的研究旨在回答:为什 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072# 
么个体会有这样的“帮助”行为,以降低自身的适合度为代价,从而提高其他个体适合度?重点研究是亲缘选择,个体可以通过亲缘识别(kin recognition)来帮助亲缘关系近的个体,鸟类研究发现,这种亲缘识别的能力主要在雏鸟发育期所得[8]。
管氏肿腿蜂 Sclerodermus guani Xiao et Wu 是林木蛀干害虫(天牛、吉丁虫等)的重要天敌,在我国广泛用于林木蛀干害虫的生物防治[911]。管氏肿腿蜂是聚集性昆虫,实验观察雌蜂趋向选择有蜂的寄主,同时对于不是自己所产的子代也表现出抚幼行为。管氏肿腿蜂雌蜂产卵后会表现出一系列的抚育行为,包括清洁寄主、挪动卵或幼虫,直到最后咬破茧帮助子代成蜂羽化[12]。管氏肿腿蜂属于体外多寄生蜂,其母蜂具有抚育行为,母蜂在寄主上产卵后会一直守候在寄主旁,一边取食,一边照顾卵和幼虫发育,直至子代羽化后才离开。管氏肿腿蜂是非社会性昆虫,个体共同制服寄主,共同抚育都表现出“合作”。对管氏肿腿蜂抚育行为的研究,能更加明确其母蜂在抚育时所付出的代价和获得的收益,对进化生态学和社会行为学都有着一定的理论意义。
以往的研究表明,母蜂抚育会提高子代存活率,尤其表现在子代卵期和幼虫期[13]。单个寄主上,随着母蜂数量的增加单蜂繁殖成功率也随之增加(个人通信),可初步说明管氏肿腿蜂母蜂存在合作抚育行为。本文以来自不同寄主的管氏肿腿蜂为对象,观察了管氏肿腿蜂同胞蜂合作抚育与非同胞蜂合作抚育对后代适合度的影响。
1 材料与方法
1.1供试昆虫来源
管氏肿腿蜂为近年来在江苏省部分林区为防治松墨天牛 Monochamus alternatus Hope 而繁殖释放的种群。本次试验所用的部分实验母蜂是2012年夏由江苏省林科院所提供,并在养虫室(25℃,RH 6080%,光照14:10h)用替代寄主黄粉虫蛹Tenebrio militor L.持续养殖的种群,黄粉虫购于市场,在室内常温下饲养(麦胚+土豆),取24h内化的蛹供寄生,此实验蜂记作L。另一部分实验母蜂是2013年春由江苏省林科院提供,并用替代寄主青杨天牛Saperda populnea幼虫繁殖了一代后新出的成蜂,记作S。用来自不同实验种群的蜂作为非同胞蜂合作抚育的供试母蜂,尽可能的拉远亲缘关系。此次试验的寄主选用青杨天牛,由江苏省林科院野外采集并提供。
1.2 研究方法
本研究依据亲缘关系的远近和合作者有无产卵经验设两因素共4个处理和对照。
亲缘关系近指同胞蜂(sibling),来自同一窝卵由同一母蜂所产的子代成蜂,记作 S&S;亲缘关系远指非同胞蜂(nonsibling),来自不同寄主的卵发育到母蜂所产的子代成蜂,记作S&L。试验所设处理分别为:
合作者有产卵经验的处理:母蜂+有产卵经验的合作抚幼母蜂
两蜂(S&S或S&L)分别接入两个分别具有青杨天牛幼虫(在天牛幼虫的选择过程中尽量选择幼虫个体差异不大)的指形管中,因为每个蜂上蜂时间不一。选择产卵时间接近的两蜂进行下一步实验,待两蜂产的卵发育到低龄幼虫(此阶段一可以确保亲生母蜂已产完卵,二可以确保合作者没空间产卵或即使产卵,卵也基本无法正常发育)时,一蜂寄主舍弃,并将此已产卵母蜂移到对应的另一已产卵的母蜂的管中,共同抚育后代;
B.合作者无产卵经验的处理:母蜂+无产卵经验的合作抚幼母蜂
两蜂(S&S 或S&L),一蜂接入具有青杨天牛幼虫的指形管中,一蜂接入具有沾蜂蜜水毛线的指行管中,每隔两天喂食一次。待具有寄主的母蜂产卵并子代发育到低龄幼虫时,将喂食蜂蜜水的蜂接入,共同抚育后代;
对照处理
C.有产卵经验的处理:非亲生有产卵经验母蜂单独抚幼

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