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遗传和环境因素对曲脉姬蟋亚热带种群翅型分化的影响

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生态学报 2014年第22期34卷 6606-6612页

作者：王娟朱道弘曾杨中南林业科技大学昆虫行为与进化生态学实验室长沙410004

曲脉姬蟋Modicogryllus confirmatus Walker具有明显的翅二型现象。为探究环境及遗传如何影响曲脉姬蟋亚热带种群的翅型分化,对饲养于不同光周期、温度和密度条件下若虫羽化后的翅型比进行了调查,并对长、短翅型蟋蟀进行了3代遗传筛选... 详细信息

曲脉姬蟋Modicogryllus confirmatus Walker具有明显的翅二型现象。为探究环境及遗传如何影响曲脉姬蟋亚热带种群的翅型分化,对饲养于不同光周期、温度和密度条件下若虫羽化后的翅型比进行了调查,并对长、短翅型蟋蟀进行了3代遗传筛选和杂交试验,研究了光周期、温度、种群密度和遗传对曲脉姬蟋广西种群翅型分化的影响。结果表明:光周期和种群密度对曲脉姬蟋的翅型分化均无影响,而温度对其翅型分化具有调控作用。正常范围内的温度变化(25℃、30℃)对其翅型分化无显著影响,而35℃的极高温则显著降低曲脉姬蟋的长翅率,说明其翅型分化并不是对季节变化的适应,而高温胁迫可引起短翅化。对不同翅型进行了3代筛选,结果表明,往短翅型选拔会引起雌、雄虫的短翅率都明显下降,而往长翅型选拔时,雌、雄虫的短翅率均维持在极低水平;不同亲本组合的后代间的长翅率有差异,说明曲脉姬蟋的翅型分化可能受多基因调控。

关键词：曲脉姬蟋亚热带种群翅二型光周期温度密度遗传

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小翅稻蝗的精子竞争及交配行为的适应意义

生态学报 2004年第1期24卷 84-88页

作者：朱道弘中南林学院资源与环境学院株洲412006

许多昆虫有多次交配行为 ,因多次交配而引起不同雄虫的精子竞争 ,提供雌虫一种有效的性选择方式。小翅稻蝗 (Oxyayezoensis Shiraki)具多次交配行为 ,雌雄交配时间长 ,且交配后常伴有长时间的抱对行为。利用近缘种的种间交配 ,对小翅稻... 详细信息

许多昆虫有多次交配行为 ,因多次交配而引起不同雄虫的精子竞争 ,提供雌虫一种有效的性选择方式。小翅稻蝗 (Oxyayezoensis Shiraki)具多次交配行为 ,雌雄交配时间长 ,且交配后常伴有长时间的抱对行为。利用近缘种的种间交配 ,对小翅稻蝗的精子竞争、交配后抱对行为的适应意义进行了探讨。结果表明 ,小翅稻蝗的 P2 值 (最后交配雄虫子代的比例 )达 94 .3%±5 .3% ,说明最后交配雄虫的精子优先用于卵子的受精 ,交配时存在着精子置换。长时间的交配后抱对行为是为了阻止雌虫与不同雄虫个体的再交配 ,保护精子免被置换。

关键词：精子竞争精子优先 P2值交配后抱对行为小翅稻蝗

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昆虫翅型分化的调控及翅多型性的进化

昆虫知识 2009年第1期46卷 11-16页

作者：朱道弘中南林业科技大学资源与环境学院长沙410004

翅多型现象普遍存在于各昆虫类群,一些学者就昆虫翅多型进行了大量的研究工作。根据昆虫翅型的分化,可划分为长翅型和短翅型,长翅型具飞行能力,而短翅型不能飞行。一些昆虫种类,如蚜虫,出现无翅个体,被称为无翅型。除飞行能力外,长翅型... 详细信息

翅多型现象普遍存在于各昆虫类群,一些学者就昆虫翅多型进行了大量的研究工作。根据昆虫翅型的分化,可划分为长翅型和短翅型,长翅型具飞行能力,而短翅型不能飞行。一些昆虫种类,如蚜虫,出现无翅个体,被称为无翅型。除飞行能力外,长翅型和短翅型在行为、生理等方面也存在差异。文章主要就环境因素对翅型分化的影响、翅多型的内分泌控制机理、翅多型的遗传机制及其进化等作一概述。

关键词：翅多型环境因素内分泌控制适应意义进化

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飞蝗变型及体色多型的内分泌控制机理

Zoological Research 2004年第5期25卷 460-464页

作者：朱道弘阳柏苏中南林学院资源与环境学院湖南株洲412006 怀化学院湖南怀化418008

飞蝗具变型现象 ,散居型和群居型在形态特征、生理机能、行为及体色等方面存在明显差异。保幼激素已被证实能诱导飞蝗散居型绿色的出现。近年 ,从飞蝗心侧体成功地分离了一种神经肽———黑化诱导激素([His7] corazonin) ,并用白化型进... 详细信息

飞蝗具变型现象 ,散居型和群居型在形态特征、生理机能、行为及体色等方面存在明显差异。保幼激素已被证实能诱导飞蝗散居型绿色的出现。近年 ,从飞蝗心侧体成功地分离了一种神经肽———黑化诱导激素([His7] corazonin) ,并用白化型进行检测 ,证实了其对体色黑化作用的活性。不同时间对飞蝗若虫注射不同剂量的 [His7] corazonin ,能诱导出现除绿色以外的散居型体色 ,如浅褐色、褐色、赤褐色、黑色等 ;也能诱导出现群居型的体色 ,即黑色配以橘黄色的底色。而且 ,对散居型若虫注射 [His7] corazonin能诱导其形态向群居型转换。这些研究证实 [His7] corazonin对飞蝗的变型有着重要的控制作用 ,但又不是唯一的。

关键词：体色飞蝗若虫诱导形态特征保幼激素白化变型注射内分泌

外用保幼激素与早熟素对丽斗蟋翅二型个体飞行与生殖发育间生理权衡的影响(英文)

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昆虫学报 2013年第6期56卷 622-629页

作者：赵吕权朱道弘中南林业科技大学昆虫行为与进化生态学实验室长沙410004

为探讨丽斗蟋Velarifictorus ornatus翅二型个体飞行与生殖发育间生理权衡的内分泌控制机理,本研究调查了外用保幼激素Ⅲ(JH-III)与早熟素Ⅰ(P-I)对丽斗蟋翅二型个体飞行肌与生殖发育的影响。结果表明:成虫羽化后当日分别注射1,5,10和25... 详细信息

为探讨丽斗蟋Velarifictorus ornatus翅二型个体飞行与生殖发育间生理权衡的内分泌控制机理,本研究调查了外用保幼激素Ⅲ(JH-III)与早熟素Ⅰ(P-I)对丽斗蟋翅二型个体飞行肌与生殖发育的影响。结果表明:成虫羽化后当日分别注射1,5,10和25μg保幼激素7d后,显著促进了丽斗蟋长翅雌虫卵巢发育,卵巢重量分别从对照组的16.8±11.4mg/♀增加到43.9±10.7,33.6±14.0,56.8±7.6和39.3±30.7mg/♀;但对卵巢内怀卵量无显著影响。相反,外用保幼激素则诱发飞行肌降解,1,5和10μg JH-III处理组飞行肌重量分别下降为12.9±4.7,11.7±4.8和8.8±0.8mg/♀,显著低于对照组飞行肌重量(17.7±1.6mg)。对短翅雌虫注射P-I时,当注射的剂量超过50μg/♀时,能够显著抑制卵巢发育,而低于50μg/♀时则对卵巢发育无明显影响。外用JH-III对丽斗蟋长翅雄虫飞行肌、精巢、附腺的发育无明显影响;外用P-I对短翅型雄虫精巢与附腺的发育也无明显影响。因此,丽斗蟋翅二型雌虫与雄虫的飞行肌与生殖器官的内分泌控制机理可能存在差异。

关键词：丽斗蟋翅二型生理权衡保幼激素早熟素生殖发育飞行肌

稻蝗属三近缘种间的生殖隔离机制及其进化意义

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昆虫学报 2004年第1期47卷 67-72页

作者：朱道弘,ANDO Yoshikazu 中南林学院资源与环境学院弘前大学农学院昆虫学研究室湖南株洲412006 弘前大学农学院昆虫学研究室日本弘前036-8561 日本弘前036-8561

通过对日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗的种间交配、交配后精子传送等的研究 ,探讨了其生殖隔离机制及其进化意义。结果表明 :有共同分布区域的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种及日本稻蝗与小翅稻蝗的交配率显著低于种内交配 ,即使交... 详细信息

通过对日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗的种间交配、交配后精子传送等的研究 ,探讨了其生殖隔离机制及其进化意义。结果表明 :有共同分布区域的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种及日本稻蝗与小翅稻蝗的交配率显著低于种内交配 ,即使交配也无精子的传送 ,存在强烈的行为隔离和完全的机械隔离。分布不重叠的中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗之间 ,小翅稻蝗的雌虫与中华稻蝗台湾亚种雄虫的交配率显著低于种内交配 ,反向交配时则和种内交配率无显著差异 ;正反交配都能完成精子传送 ,显示出不对称、不完全的行为隔离 ,而无机械隔离的存在。分布不重叠的中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗生殖隔离的进化速度慢于分布重叠的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种及日本稻蝗与小翅稻蝗

关键词：稻蝗生殖隔离交配选择精子传送亲缘关系

飞蝗抱对行为的进化意义及两型间相异的交配策略

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昆虫知识 2007年第4期44卷 472-476页

作者：朱道弘中南林业科技大学资源与环境学院湖南长沙410004

飞蝗Locusta migratoriaL.不仅交配时间长,而且进行频繁的、长时间的交配前抱对。一般认为,交配前抱对行为是雄虫为了等待时机获取适时的交配。最近的研究表明,飞蝗的交配时间与P2值(最后交配雄虫子代的比例)、交配前抱对时间与交配时... 详细信息

飞蝗Locusta migratoriaL.不仅交配时间长,而且进行频繁的、长时间的交配前抱对。一般认为,交配前抱对行为是雄虫为了等待时机获取适时的交配。最近的研究表明,飞蝗的交配时间与P2值(最后交配雄虫子代的比例)、交配前抱对时间与交配时间存在显著的正相关关系,即飞蝗长时间的交配前抱对行为能延长其后续的交配时间,从而提高P2值。飞蝗具变型现象,散居型和群居型在形态特征、生理机能、行为及体色等方面存在明显差异。最近的研究结果显示,散居型较群居型具更高的P2值,较短的交配前抱对和较长的交配时间。冲绳和筑波种群散居型成虫的交配前抱对时间与交配时间存在显著的正相关关系,而群居型无此相关性。这些结果证实飞蝗散居型和群居型之间存在着繁殖策略的差异。

关键词：交配前抱对精子竞争变型飞蝗

一亚热带蜚蠊(Periplaneta japanna)两地理种群间相异的光周期反应模式(英文)

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生态学报 2007年第9期27卷 3687-3693页

作者：朱道弘 Seiji Tanaka 中南林业科技大学资源与环境学院湖南长沙410004 Laboratory of Insect Life Cycles and Physiology Division of Insect and Animal SciencesIndependent Administrative InstitutionTsukubaJapan

为弄清光周期对一种亚热带蜚蠊(Periplaneta japanna)若虫发育的控制机理,检测了光周期对冲绳(26°N)和八丈岛(33°N)两个地理种群若虫发育的影响。结果表明,光周期显著影响两地理种群的若虫发育,然而,冲绳和八丈岛种群间显示不同的光... 详细信息

为弄清光周期对一种亚热带蜚蠊(Periplaneta japanna)若虫发育的控制机理,检测了光周期对冲绳(26°N)和八丈岛(33°N)两个地理种群若虫发育的影响。结果表明,光周期显著影响两地理种群的若虫发育,然而,冲绳和八丈岛种群间显示不同的光周期反应模式。冲绳种群在长日条件下(LD16∶8h)若虫发育显著快于中间日长(LD14∶10h)和短日条件下(LD12∶12h)的若虫发育,孵化后60d或120d将若虫自LD16∶8h向LD12∶12h转移,若虫发育受到抑制,而自LD12∶12h向LD16∶8h转移,则促进若虫发育。八丈岛种群的若虫在短日条件下发育最快,其次是中间日长,长日条件下若虫发育最慢,孵化后60d或120d将若虫自LD16∶8h向LD12∶12h转移抑制若虫发育,反方向转移的若虫快速发育。两地理种群间不同的光周期反应模式可以认为是趋异进化的结果。

关键词：蜚蠊光周期地理变异滞育亚热带 Periplaneta japanna

中华稻蝗长沙种群的生活史及其卵滞育的进化意义

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生态学报 2011年第15期31卷 4365-4371页

作者：朱道弘张超谭荣鹤中南林业科技大学昆虫行为与进化生态学实验室长沙410004 湖南第一师范学院动物学实验室长沙410250

中华稻蝗Oxya chinensis为重要的水稻害虫,在我国除青海、西藏、新疆、内蒙古等未见报道外,南起海南北至东北均有分布,在许多的分布区域1年发生1代。为探索中华稻蝗长沙种群的生活史及其季节适应特征,通过野外和实验室的研究,调查了其... 详细信息

中华稻蝗Oxya chinensis为重要的水稻害虫,在我国除青海、西藏、新疆、内蒙古等未见报道外,南起海南北至东北均有分布,在许多的分布区域1年发生1代。为探索中华稻蝗长沙种群的生活史及其季节适应特征,通过野外和实验室的研究,调查了其发生代数、孵化率和卵滞育率的季节变化及越冬卵的存活率。结果显示,中华稻蝗长沙种群为1年2代和1年1代混合发生:第1代卵产卵后大部分孵化为若虫而1年完成2代,但亦有19.4%—4.1%的卵不孵化而1年只能完成1世代。第1代成虫于6月上旬至8月上旬羽化,6月下旬至8月中旬产卵;第2代若虫于7月初开始孵化,9—10月羽化为成虫,10月上旬至11月下旬产卵。在室外自然条件下,中华稻蝗长沙种群6—8月(第1代)和10—11月(第2代)所产卵块均为部分滞育,滞育率为30%左右,皆无显著差异。然而,其卵滞育率在12月以后显著降低,仅为6.6%或以下,卵滞育快速地得以解除。因此,包括非滞育卵和滞育解除卵,中华稻蝗长沙种群的越冬卵皆以非滞育状态度过其后的寒冷季节。即使是遭遇长江流域2007年末至2008年初异常寒冷的冬季,在长沙地区越冬后其卵的存活率亦在98%以上。非滞育状态的中华稻蝗长沙种群越冬卵完全能安全地越冬,其滞育的发生并非是为了提高其耐寒性而安全度过不适环境。并探讨了中华稻蝗长沙种群卵滞育的进化意义。

关键词：中华稻蝗生活史卵滞育越冬季节适应