摘要
探究成蟲體型大小對(duì)黑水虻成蟲交配成功率,后續(xù)產(chǎn)卵量和卵孵化率的影響。 1、以兩種密度飼養(yǎng)幼蟲,以產(chǎn)生兩種大小等級(jí)的成蟲(即大和?。?/p> 2、本次研究共3個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)一:全部為大型成蟲或全部為小型成蟲的均一蟲群;實(shí)驗(yàn)二:50%的混合蟲群(即相同數(shù)量大雄成蟲與小雌成蟲,反之亦然);實(shí)驗(yàn)三:25%的混合蟲群(即大雄成蟲,小雄成蟲,大雌成蟲和小雌成蟲的數(shù)量相同)。記錄每小時(shí)的交配觀察結(jié)果,記錄每個(gè)處理的成蟲體重,形態(tài),交配對(duì)的總數(shù)和失敗的交配嘗試次數(shù),多次交配次數(shù)以及產(chǎn)卵量和孵化率。 1、大雄成蟲體重比小雄成蟲大21%,大雌成蟲體重比小雌成蟲大50%。 2、實(shí)驗(yàn)一結(jié)果顯示,除體重外,其他測(cè)量變量之間沒有顯著差異。 3、實(shí)驗(yàn)二結(jié)果顯示,大雄小雌和小雄大雌的交配成功率分別提高了50%至100%。多次交配的總數(shù)增加了兩到三倍。產(chǎn)卵量下降15-20%,孵化率下降約10%。 4、實(shí)驗(yàn)三結(jié)果顯示,大小雄成蟲的成功交配對(duì)的數(shù)量比均一種群中的多280%。嘗試失敗的交配次數(shù)也增加了2到3倍。 5、對(duì)于均一和混合蟲群,多次交配次數(shù)總體較低(10%)。在混合蟲群中,大雄成蟲的侵略性一般比小雄成蟲大兩倍。在25%的混合蟲群中,分別比全部為大型成蟲的種群多48%的卵,比全部為小型成蟲的蟲群多343%的卵,而孵化率沒有差異,平均為70%。但是,卵孵化率的不穩(wěn)定性比全部為大型成蟲的蟲群大40倍,比全部為小型成蟲的蟲群大40%。 材料和方法 1. 采集黑水虻蟲卵。 根據(jù)兩個(gè)養(yǎng)殖密度下獲得大型和小型成蟲預(yù)計(jì)所需要的時(shí)間,錯(cuò)開收集蟲卵的時(shí)間,使成蟲羽化的時(shí)間相近。在29.5±0.7°C, RH =66.0±5.6%和L:D= 14:10熒光燈管(6,000 lux)條件下孵化,每12h監(jiān)測(cè)一次蟲卵的孵化情況,將初孵幼蟲放入460毫升塑料杯中,并喂食40克(含水量70%) Gainesville 家蠅飼料,養(yǎng)殖4天。 2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 分別計(jì)數(shù)500頭幼蟲和2000頭幼蟲在532毫升塑料杯中,每日喂食54克Gainesville 家蠅飼料(含水量70%) ,養(yǎng)殖至40%的幼蟲達(dá)到預(yù)蛹階段。將剛羽化的成蟲(<24h)稱重,定性和標(biāo)記。 所有處理的成蟲密度為200只/籠【83.8 cm (L)×83.8 cm (W)×128.3 cm (H)】,2個(gè)平行。實(shí)驗(yàn)一:大雄成蟲(n=100)和大雌雄蟲(n=100)放入一個(gè)籠子,小雄成蟲(n=100)和小雌成蟲(n=100)放入一個(gè)籠子。實(shí)驗(yàn)二:大雄成蟲(n=100)和小雌成蟲(n=100)放入一個(gè)籠子,小雄成蟲(n=100)和大雌成蟲(n=100)放入一個(gè)籠子。實(shí)驗(yàn)三:大雄成蟲(n=50)、大雌成蟲(n=50)、小雄成蟲(n=50)、小雌成蟲(n=50)放入一個(gè)籠子?;\子擺放位置隨機(jī)分配,放在溫室內(nèi)一米高的桌子上。日間噴水(10毫升/籠),每兩小時(shí)一次。 3. 觀察交配情況。 4.產(chǎn)卵量和卵孵化率。 5.形態(tài)學(xué)計(jì)量。 6.統(tǒng)計(jì)分析。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果(節(jié)選) 如圖1A-1C,在三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,不同性別的成蟲體重不同(F3,20 = 88.0092,P <0.0001)。 相同性別下,大型成蟲是小型成蟲的1.5倍。 圖1 黑水虻成蟲的平均體重(g)±SD(n = 4) (A)均一蟲群; (B)50%混合蟲群; (C)25%混合蟲群。 LF =大雌成蟲; LM =大雄成蟲; SF =小雌成蟲; SM =小雄成蟲。 籠子(s128 × 84 ×84 cm)T=39±4.1 °C ,RH=44±3.8% 在整個(gè)實(shí)驗(yàn)一過程中,全部為大型成蟲或全部為小型成蟲的蟲群間的成功交配數(shù)量沒有顯著差異(t1=-0.260,P=0.7971);交配失敗數(shù)量沒有顯著差異(F1,1=1.2161,P=0.4689);多次交配的總數(shù)沒有顯著性差異(t 23=-0.9486,P=0.3611);產(chǎn)卵總量沒有顯著差異(H7=1.6903,P=0.1936);總體孵化率沒有顯著差異(H7=0.2269,P=0.6339)(表1)。 表1:均一蟲群的交配觀察結(jié)果平均值±SD(n=4) 在整個(gè)實(shí)驗(yàn)二過程中,均一蟲群和50%混合蟲群間的成功交配數(shù)量存在顯著差異(F3,3=104.373,P<0.0001),與小雄大雌(36.00±3.45)相比,大雄小雌的交配對(duì)總數(shù)最高(54.00±4.21);均一蟲群和50%混合蟲群間的多次交配的總數(shù)有所不同(H12=9.2389,P=0.0263),大雄小雌的多次交配的總數(shù)最多(14.00±0.70),而小雄大雌的為(5.00±0.27);均一蟲群和50%混合蟲群間的產(chǎn)卵總量存在顯著差異(F3,3=8.373,P=0.0019),小雄大雌產(chǎn)卵總量(15,087.00±3,277.13)比大雄小雌(5,781.00±2,953.90)的多;均一蟲群和50%混合蟲群間的卵孵化率存在顯著差異(F3,3=4.687,P=0.0181),全部為小型成蟲的均一蟲群的孵化率最高(84.87±3.65%),小雄大雌的孵化率最低(68.51±2.66%)(表2) 表2:50%混合蟲群的交配觀察結(jié)果平均值±SD(n=4) 不同體型的雄性和雌性交配對(duì)總數(shù)顯著不同(F5,5=6.4950,P=0.0038);均一蟲群和25%混合蟲群間的產(chǎn)卵總量存在顯著差異(H9 = 8.4797,P = 0.0144),其中,25%混合蟲群產(chǎn)卵總量(31,384.00±1,898.65)比全為小型成蟲的均一蟲群(7,082.00±4,005.61)的多;均一蟲群和25%混合蟲群間的總體孵化率沒有顯著差異(H9 = 3.0723,P = 0.2152),但是,由標(biāo)準(zhǔn)誤可知,卵孵化率的不穩(wěn)定性比全部為大型成蟲的蟲群大40倍,比全部為小型成蟲的蟲群大40%。(表3) 表3:25%混合蟲群的交配觀察結(jié)果平均值±SD(n=4) 與小雄大雌的組合的交配對(duì)總數(shù)(9.00±2.96)相比,大雄小雌的組合具有最高的交配對(duì)總數(shù)(24.00±7.13)(圖2 A-B)。 圖2 25%混合蟲群間和均一蟲群觀察到的交配對(duì)數(shù)(A)和成功交配對(duì)數(shù)(B) 通過相關(guān)性分析,大雄成蟲與大雌或小雌交配的可能性沒有區(qū)別。然而,小雄成蟲更趨向于與小雌性交配(P <0.05)(圖3 A-B)。 圖3 與均一蟲群相比, 25%混合蟲群大雄獲得大小雌成蟲的可能性(A)和小雄獲得大小雌成蟲的可能性 結(jié)論 在由大小各異的成蟲群中,大雄成蟲顯示出更高的交配成功率和雄性-雄性侵略性。大雌成蟲比小雌成蟲繁殖力強(qiáng),但是它們的卵孵化率可能受到與之交配的雄蟲體型大小的影響。 盡管混合蟲群產(chǎn)卵量明顯更多,但孵化率不穩(wěn)定性,難以預(yù)測(cè)初孵幼蟲的數(shù)量。 Jones B.M. and Tomberlin J.K.. Effects of adult body size on mating success of the black soldier fly, Hermetia illucens (L.) (Diptera: Stratiomyidae)[J]. Journal of Insects as Food and Feed, 2021, 7(1) : 5-20.