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异质生境对角果藜多态繁殖体生产及其后代适合度的影响

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异质生境对角果藜多态繁殖体生产及其后代适合度的影响

作者：甘露新疆农业大学

学位级别：硕士

角果藜（Ceratocarpus arenarius L.）是广泛分布于亚洲中部荒漠的藜科角果藜属的一年生草本植物。在我国,该物种仅分布于新疆北部的沙漠、砾漠、盐漠及荒漠草原,是该区域荒漠植物群落中的优势种,在维持荒漠生态系统的物种多样性及稳定... 详细信息

角果藜（Ceratocarpus arenarius L.）是广泛分布于亚洲中部荒漠的藜科角果藜属的一年生草本植物。在我国,该物种仅分布于新疆北部的沙漠、砾漠、盐漠及荒漠草原,是该区域荒漠植物群落中的优势种,在维持荒漠生态系统的物种多样性及稳定性中具有重要的生态效应。该物种自植株基部至冠层顶端可形成六种形态连续变异的繁殖体（a-f）,属于典型的具多态繁殖体的地上-地表结实物种,且多态繁殖体在形态、扩散与休眠特性等表现出显著差异。本论文综合运用了种子生态学的研究方法,通过对异质生境土壤基质对生长在植株基部的繁殖体a以及生长在植株中部和上部的繁殖体c和f形成植株的生活史特征及其后代适合度的影响以及植株繁殖体产量对微环境条件（水分、养分和密度）响应特征的研究,得出了如下主要结果:（1）异质生境土壤基质对植株（F0）生活史特征及后代（F1）适合度的影响:原位实验结果表明,四种自然生境在土壤的理化特性和植株形态特征及繁殖体产量间均具有显著差异。在土壤pH值上:沙漠（8.7-8.9）＞荒漠（8.0-8.7）＞盐漠（7.9-8.3）＞荒漠草原（6.5-7.5）;然而,在土壤有机质及速效氮、磷和钾的含量上则表现出相反的规律,即荒漠草原＞荒漠＞盐漠＞沙漠;在植株大小及繁殖体产量上则表现为:沙漠＞荒漠草原＞盐漠＞荒漠。室外控制性实验结果表明,繁殖体a、c和f在异质生境土壤基质中形成植株的大小、繁殖体及其果实数量以及生物量表现如下:F0代植株,荒漠草原＞荒漠＞盐漠＞沙漠;当F1代植株在异质土壤基质下,荒漠＞荒漠草原＞盐漠＞沙漠;当F1代植株在同质土壤基质下,沙漠＞荒漠＞盐漠＞荒漠草原。（2）水分、养分及密度对繁殖体产量的影响:在水分匮乏和养分充足的条件下,繁殖体a和c形成植株的大小均显著下降,而繁殖体f形成植株的大小则在水分匮乏和养分贫瘠的条件下显著降低;在植株密度高的条件下,D1（单形竞争）和D3（三形竞争）处理中植株的大小均显著降低。繁殖体产量:繁殖体a的数量在水分处理中繁殖体f、养分处理中繁殖体c、D1中的所有植株以及D2（c:f）（两形竞争）中繁殖体c和f形成的植株中随着胁迫的增加显著增加,其余处理中的植株中则均无显著变化;繁殖体c的数量在所有处理中的植株均无显著变化;繁殖体f以及三种形态繁殖体的总数在所有处理中均随着胁迫的增加主要呈现出显著降低的趋势;繁殖体的分配:繁殖体a的数量分配与其数量变化趋势基本一致;繁殖体c的数量分配随着胁迫的增加主要呈现出显著升高的趋势,而繁殖体f则表现出与c完全相反的变化趋势。植株生物量及其分配:除了养分处理中繁殖体c和f形成的植株,其余植株及其繁殖器官的生物量均随胁迫的增加显著降低;然而,随着胁迫的增加繁殖器官生物量分配主要呈现出显著升高的趋势。该物种在异质生境（沙漠、砾漠、盐漠以及荒漠草原）中其植株均可正常生长发育、并繁殖完成其生活史,且最有利于该物种植株多态繁殖体生产的生境是沙漠;多态繁殖体形成植株（F0代）的大小及繁殖体产量在荒漠草原土中最高、在沙漠土中最低,但后代（F1代）适合度则表现出相反的规律（即在荒漠草原土中最低、在沙漠土中最高）。与此同时,在适宜的微环境条件（水分充足、营养丰富或植株密度低）下,植株更倾向于产生更多具较强扩散能力和低休眠性的繁殖体;不利的微环境条件（水分匮乏、营养贫瘠或植株密度高）,植株更倾向于保障原位扩散和延迟萌发的繁殖体,这代表了一种典型的“两面下注”适应策略。综上所述,本文证实了该物种的多态繁殖体生产对异质生境的可塑性响应,研究结果不仅可为预测该物种在新疆北部荒漠植物群落中的种群分布动态提供重要理论依据,还可为全面揭示藜科植物对荒漠环境的适应策略及其在荒漠植物群落形成中的作用、并为新疆荒漠区的生态保育与治理等提供理论资料。

关键词：角果藜多态繁殖体土壤理化特性后代适合度 “两面下注”

异色瓢虫对快速冷驯化的生理响应及后代适合度研究

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异色瓢虫对快速冷驯化的生理响应及后代适合度研究

作者：杨友福华中农业大学

学位级别：硕士

异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)因其适应环境能力强、捕食量大等特点被视为农业生产中具有广阔应用前景的捕食性生防昆虫,其商品化的推动对生态农业的发展起到了重要促进作用。全球气候变暖增加了局部区域温度骤变出现的机率,自然... 详细信息

异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)因其适应环境能力强、捕食量大等特点被视为农业生产中具有广阔应用前景的捕食性生防昆虫,其商品化的推动对生态农业的发展起到了重要促进作用。全球气候变暖增加了局部区域温度骤变出现的机率,自然条件下异色瓢虫对低温较为敏感,受短时气温波动影响较大。本文针对异色瓢虫成虫对快速冷驯化(rapid cold hardening,RCH)的生理响应及后代适合度展开研究,筛选出最佳的短时恒温与等梯度降温的驯化剂量,进一步测定短时低温诱导后异色瓢虫雌雄成虫体内生理生化指标的变化,并研究低温处理对子一代昆虫适合度的影响,为异色瓢虫耐寒性和天敌昆虫冷驯化研究提供理论参考。主要实验结果汇总如下:1.异色瓢虫成虫快速冷驯化最优剂量选择及持续性测定异色瓢虫经不同短时低温诱导后,在识别温度-10℃/2 h下的存活率均有所提高,其中恒温最优剂量为0℃/4 h,存活率由33.13%(未经驯化在-10℃/2 h下的存活率)上升至77.50%;10℃-5℃-3℃-0℃等梯度降温累积处理最优剂量为2 h,存活率提高至75.63%。梯度累积降温处理8 h与0℃/2 h相比存活率没有显著差异,说明异色瓢虫成虫梯度降温不会在恒温的基础上进一步提高其存活率,两者温度叠加的区段没有产生增效作用。异色瓢虫短时低温诱导也存在“去冷驯化效应”,优剂量处理下,0℃/4 h组冷效应持续7 d左右,梯度降温累积2 h组冷效应持续5 d左右。2.异色瓢虫成虫快速冷驯化的生理响应两种驯化方式都能降低异色瓢虫成虫的过冷却点与体内含水量,但只有0℃/4 h处理组雄虫达到显著水平,其它没有明显变化;而虫体内脂肪含量存在下降趋势,但不显著,说明短时低温诱导不足以使异色瓢虫成虫消耗大量脂肪来御寒;短时低温诱导能使异色瓢虫体内积累小分子碳水化合物,其中葡萄糖、海藻糖、甘油、甘露醇的含量无论雌雄成虫都显著升高,同样是雄虫提升幅度较大;而果糖含量只有梯度降温累积2 h处理组显著升高,说明果糖是异色瓢虫短时梯度降温驯化方式下的抗冻保护物质;山梨醇含量在两种驯化方式下只有略微下降,未表现出明显变化;糖原含量显著下降,说明异色瓢虫短时低温诱导过程中糖原为其主要耗能物质。因此,异色瓢虫成虫经短时低温诱导,形成了糖原-葡萄糖-海藻糖-甘露醇-甘油的抗寒系统。两种短时低温诱导方式都对异色瓢虫体内抗氧化酶系与糖代谢酶系活性产生影响,过氧化氢酶(catalase,CAT)与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性显著增强,而过氧化物酶(peroxidase,POD)活性与两者变化趋势相反。雄虫SOD在两种驯化方式之间存在显著差异,其余酶活在两种处理差异不显著,说明短时低温诱导抗氧化酶活的变化与驯化方式相关性不是很大。与糖酵解有关的乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性在两种处理下急骤降低,雄虫体内更为明显,说明虫体在减缓自己的代谢能力;与跨膜运输有关的NaK-ATP酶(NaK-ATPase)活基本稳定在固定域值附近,但有升高趋势。综上可以看出快速冷驯化对异色瓢虫雄性成虫影响较雌虫显著;同种驯化方式不同驯化过程对异色瓢虫的影响没有达到显著水平。3.快速冷驯化对异色瓢虫后代适合度的影响快速冷驯化对异色瓢虫成虫的影响可以延续到子一代,与未经过低温诱导的对照相比,两种驯化方式处理后的异色瓢虫成虫子一代卵的发育历期与三龄幼虫发育历期均有延长,0℃/4 h恒温诱导组子代四龄发育历期与蛹期显著缩短;子代化蛹率、羽化率、蛹重、成虫重量与对照并没有显著差异;低温诱导对后代的性比影响较大,羽化后雌虫的比例都较对照组升高。驯化组雌虫可育率降低。而产卵前期与首次产卵量没有明显差异。30 d累积产卵量上面在0℃/4 h恒温诱导组稍有减少,但差异不显著。两种短时低温诱导不会对异色瓢虫子代四龄幼虫及成虫的捕食行为产生不利影响,也不会通过增加日捕食量来弥补短时低温对亲代造成的营养流失。

关键词：异色瓢虫短时冷驯化耐寒性生理响应后代适合度

增温对青海沙蜥繁殖生活史及后代适合度的影响

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增温对青海沙蜥繁殖生活史及后代适合度的影响

作者：王坤河北大学

学位级别：硕士

气候变暖对外温动物的生存繁衍有极其重要的影响,相关研究是动物生态学领域的前沿热点。高原分布的青海沙蜥（Phrynocephalus vlangalii）作为我国卵胎生蜥蜴中分布海拔跨度最大的爬行动物,是研究外温动物如何响应气候变暖的理想模式物... 详细信息

气候变暖对外温动物的生存繁衍有极其重要的影响,相关研究是动物生态学领域的前沿热点。高原分布的青海沙蜥（Phrynocephalus vlangalii）作为我国卵胎生蜥蜴中分布海拔跨度最大的爬行动物,是研究外温动物如何响应气候变暖的理想模式物种。本研究以分布在甘肃当金山地区的青海沙蜥低海拔种群（2600m）和高海拔种群（3600m）为对象,基于野外构建的实验围栏,开展了对高、低海拔青海沙蜥种群进行增温控制的气候变暖模拟实验,以探讨增温对其繁殖生活史及后代适合度的影响,揭示青海沙蜥对气候变暖的响应与适应策略。研究结果表明:（1）监测地上10cm处的空气温度及30cm深的地下温度发现,低海拔的日均空气温度和日均地下温度分别比高海拔处高6.75℃和5.46℃,低海拔增温围栏比对照围栏的日均空气温度和日均地下温度分别高3.37℃和2.76℃,高海拔增温围栏比对照围栏的日均空气温度和日均地下温度分别高3.63℃和1.56℃。实验围栏的增温处理较好地模拟了未来气候极大变暖背景下温度条件。（2）同一海拔增温围栏和对照围栏中的蜥蜴没有显著的大小差异。青海沙蜥性二型明显,成年雌性个体要大于成年雄性个体。青海沙蜥的高海拔个体要大于低海拔个体。（3）青海沙蜥低海拔种群要比高海拔种群产仔早,但高海拔种群的产仔时间更集中。增温使低海拔种群的母体提早6天产仔,使高海拔种群的母体提早11天产仔。（4）不论是青海沙蜥高海拔种群还是低海拔种群,实验增温并没有使母体繁殖的窝仔数、窝仔重、窝仔均重和相对窝仔重产生显著变化。但这些繁殖参数在环境温度高的青海沙蜥低海拔种群中要明显低于其高海拔种群。（5）不论高海拔种群还是低海拔种群,增温能提高青海沙蜥幼体的生长速率和运动能力。从生长和运动表现两个指标看,增温提高青海沙蜥后代的适合度。（6）与低海拔相比,环境温度低的高海拔母体产仔开始时间晚但持续时间短而集中。高海拔青海沙蜥母体倾向于产大窝大仔且后代慢速生长,低海拔青海沙蜥母体倾向于产小窝小仔且后代快速生长。在不同的环境温度下,青海沙蜥高低海拔种群表现出不同的繁衍策略。

关键词：增温青海沙蜥海拔高度繁殖生活史后代适合度生长运动表现

配对雄螨数量对二斑叶螨雌成螨繁殖潜力的影响

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应用昆虫学报 2024年第3期61卷 522-528页

作者：史历张廷伟张育霞袁月甘肃农业大学植物保护学院甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室兰州730070

【目的】明确雄螨数量对二斑叶螨Tetranychus urticae雌成螨繁殖潜力的影响,研究配对性比在种群变化中的关键作用,为害螨发生的预测预报提供科学依据。【方法】采用离体叶片饲养法,研究了不同性比结构(♀︰♂=3︰0、3︰1、3︰2、3︰3和3... 详细信息

【目的】明确雄螨数量对二斑叶螨Tetranychus urticae雌成螨繁殖潜力的影响,研究配对性比在种群变化中的关键作用,为害螨发生的预测预报提供科学依据。【方法】采用离体叶片饲养法,研究了不同性比结构(♀︰♂=3︰0、3︰1、3︰2、3︰3和3︰4)对二斑叶螨单雌产卵量、产卵历期、雌成螨寿命以及子代孵化率、羽化率和性比的影响。【结果】配对雄螨数量对二斑叶螨雌成螨的生殖力、雌成螨寿命及子代适合度有显著影响:二斑叶螨营两性生殖时,其产卵量均低于孤雌生殖(97.64粒/雌),雌成螨的产卵历期随着配对雄螨数量的增加逐渐缩短;孤雌生殖的二斑叶螨雌成螨平均寿命显著长于有性生殖(P0.05),均达90%以上;二斑叶螨孤雌生殖时子代全为雄性,两性生殖时以产雌为主,性比接近3︰1。【结论】孤雌生殖的二斑叶螨繁殖力高于两性生殖;不同性配比对二斑叶螨后代适合度无影响;二斑叶螨种群有性比自调节能力,孤雌生殖的后代都是雄性,随着配对雄螨数量的增加,有性生殖率增加,后代以雌螨为主。

关键词：二斑叶螨性比生殖力后代适合度

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北草蜥对气候变暖的生活史及行为响应策略

北草蜥对气候变暖的生活史及行为响应策略

作者：程坤明杭州师范大学

学位级别：硕士

人类活动导致的气候变暖(Climate warming)已经成为一个全球性的重大问题,对全世界的动物类群产生了巨大影响。生活史(Life history)响应是了解动物如何响应气候变暖的关键所在,动物对气候变暖的行为和生理响应最终会通过生活史响应体现... 详细信息

人类活动导致的气候变暖(Climate warming)已经成为一个全球性的重大问题,对全世界的动物类群产生了巨大影响。生活史(Life history)响应是了解动物如何响应气候变暖的关键所在,动物对气候变暖的行为和生理响应最终会通过生活史响应体现,而且生活史响应决定了动物种群对气候变暖响应的基础。北草蜥(Takydromus septentrionalis)是在我国广泛分布的一种蜥蜴科(Lacertidae)草蜥属(Takydromus)短世代小型蜥蜴,作为典型的外温爬行动物,其生理功能直接受制于环境温度,因此是一种研究动物生活史特征响应气候变暖的生理机制的理想材料。为此,我们以北草蜥为实验对象,将所有个体分为加温组和常温组,分别饲养于野外半自然围栏中,加温组围栏顶部覆盖一半透明塑料膜用以增温,常温组围栏顶部覆盖一半遮阳网用以维持常温,围栏内让其自然长草以模拟野外自然环境。通过测定北草蜥行为热调节方式及节律(出来晒背时间,晒背方式及频次),繁殖存活情况(体长、体重,繁殖频次、窝卵数、窝卵重)以及后代孵化周期和孵化成功率来评估气候变暖对北草蜥造成的影响及其响应气候变暖的生理机制;同时我们随机选取两种处理下的个体,通过测定其肠道内的菌群多样性评估气候变暖对北草蜥肠道微生物的潜在影响。主要结论如下:1.不同处理组北草蜥母体在繁殖季节体长体重无显著性差异,但加温处理组母体在繁殖季节结束时的存活率要显著低于常温处理组的母体存活率。不同处理组北草蜥母体的繁殖表现有显著性差异,常温处理组母体的繁殖频次显著低于加温处理组母体,但窝卵数要小于常温处理组。不同处理组母体繁殖的平均窝卵重无显著性差异,但加温处理组的平均卵重要显著大于常温处理组。不同处理组北草蜥产出卵的孵化时间和孵化率均有显著性差异,常温处理组北草蜥产出卵的孵化时间显著高于加温处理组,但常温处理组北草蜥卵的孵化率要显著低于加温处理组。2.从时间空间和行为三个层面上,升温对北草蜥的热调节行为均有显著性影响。和常温处理的北草蜥相比,加温处理下的北草蜥在晨昏时候活动频率较高,其在半自然围栏内半遮蔽处和无遮蔽处活动频率较高。两处理组的北草蜥静息的热调节行为频率均高于移动的热调节行为频率,但加温处理下的北草蜥移动的热调节行为频率高于常温处理的北草蜥。3.通过对不同处理组北草蜥肠道内容物的微生物群落进行分类鉴定,共检测出19门100属的不同微生物种类。虽然两处理组下北草蜥的肠道微生物中优势物种存在一定差别,但是本结果显示两处理组北草蜥的肠道菌群丰富度和多样性并没有显著性差异。4.本研究量化了北草蜥生活史特征响应气候变暖的生理机制,在升温条件下,发现北草蜥生活史特征发生变化。升温会影响北草蜥的存活,导致其寿命变短,并且升温会造成北草蜥繁殖特征的改变。而且北草蜥响应气候变暖的热调节行为也会发生变化,但北草蜥肠道微生物的结构与丰富度并没有因为升温而发生显著性改变。可以有效验证气候变暖是影响北草蜥生活史特征的重要因素。

关键词：北草蜥气候变暖生活史特征后代适合度热调节行为肠道菌群

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北草蜥的婚配制度和多父本格局

北草蜥的婚配制度和多父本格局

作者：王雪霁南京师范大学

学位级别：硕士

多父本现象在爬行动物中普遍存在,但雌性参与多次交配的潜在利益仍需进一步研究。与多个雄性交配的雌性会获得直接或者间接的利益,但是目前尚无证据直接证明蜥蜴中多父本现象与直接利益相关。大多数爬行动物缺乏亲代抚育行为,故雌性多... 详细信息

多父本现象在爬行动物中普遍存在,但雌性参与多次交配的潜在利益仍需进一步研究。与多个雄性交配的雌性会获得直接或者间接的利益,但是目前尚无证据直接证明蜥蜴中多父本现象与直接利益相关。大多数爬行动物缺乏亲代抚育行为,故雌性多次交配被认为可以减少近亲繁殖及基因不兼容造成的不利影响,并提高后代遗传质量和遗传多样性。蜥蜴中的双亲及后代的亲缘关系,尤其是已知父权基因的相关研究很少。本研究探讨北草蜥（Takydromus septentrionalis）的婚配制度、两性的配偶选择机制及同窝后代多父本格局,通过比较不同父权格局下的后代生长及存活状况探究父权格局对后代适合度的影响。实验中组织蜥蜴交配,运用微卫星进行后代父权鉴定,观察北草蜥的交配行为和配偶选择,分析不同父权格局下的后代适合度是否存在差异,得出以下主要结果。北草蜥婚配制度及配偶选择的研究中发现,北草蜥的婚配制度为混交制。单次繁殖季中,同一雌性个体最多参与4次交配,雄性最多参与5次交配,实验累计记录北草蜥共交配187次。统计分析显示参与交配雌雄之间在形态上的（头长、头宽、体重、腹长、尾长）没有显著的相关性,因此不符合同型交配,推测雌雄在配偶选择上是随机的。对参与交配（47只）和未参与交配（69只）的雄性个体的形态指标进行差异性检验结果显示,两者在头宽和体重方面存在显著差异,头长、腹长、尾长和头体长上无显著差异。因此作者推测雄性北草蜥的咬合力和相对较大的体型在争夺配偶交配权时具有一定优势。雌性交配次数和形态指标之间的相关性分析结果显示,雌性的交配频次与其头体长和体重之间均无显著相关性,这说明北草蜥雌性对于其交配对象的选择是不加选择的,甚至在实验过程中,作者观察到雄性个体存在强行交配行为。此外,本实验将雌性与雄性个体进行长期隔离饲养发现,北草蜥母体具有精子储存现象,实验记录雌性的最长精子储存时间是90天。运用微卫星分子标记技术对来自74只母体所产257窝共计779个后代进行了父权鉴定并按窝对这些新生幼体进行同园饲养,分析后代父权格局和适合度的关系。结果显示40.1%窝卵存在多父本现象。且单父本和多父本后代在适合度和存活率方面均没有显著差异,结果表明,至少在实验室环境下,北草蜥的父权格局对其后代的后期生长和存活率影响不大。本实验并没有发现雌性从多次交配上获得直接或间接的利益的证据。后代的父权偏斜（Paternity skew）在首窝与后续窝之间存在显著差异,这暗示着雌性北草蜥可能存在隐秘选择或精子竞争现象。

关键词：婚配制度多父本雌性隐秘选择性选择精子储存父权偏斜后代适合度北草蜥

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不同果色五叶草莓遗传结构的形成及机制

不同果色五叶草莓遗传结构的形成及机制

作者：徐苏婷上海师范大学

学位级别：硕士

以中国野生草莓五叶草莓为研究对象,研究不同果色五叶草莓的后代适合度及其后代特性,并利用SSR分子标记技术分析不同果色五叶草莓的遗传多样性以及遗传变异,比较两种不同果色五叶草莓种群的交配系统差异,并通过不同海拔高度不同果色五... 详细信息

以中国野生草莓五叶草莓为研究对象,研究不同果色五叶草莓的后代适合度及其后代特性,并利用SSR分子标记技术分析不同果色五叶草莓的遗传多样性以及遗传变异,比较两种不同果色五叶草莓种群的交配系统差异,并通过不同海拔高度不同果色五叶草莓小尺度空间遗传等分析来阐明不同果色五叶草莓遗传结构形成的机制及原理,为草莓属植物果色的进化提供理论依据。研究结果如下:采用SSR分子标记技术分析不同果色五叶草莓种群的遗传多样性,发现红果种群可观察到的等位基因数Na为7,有效等位基因数Ne为3.6012,Nei’s基因多样性指数为0.6868,Shannon’s信息多样性指数为1.4231;而白果种群可观察到的等位基因数Na为6,有效等位基因数为3.3439,Nei’s基因多样性指数为0.6735,Shannon’s信息多样性指数为1.3512。表明五叶草莓红果的种群遗传多样性较白果种群高。AMOVA分析表明,种群内存在97%的基因变异,仅有3%的基因变异存在于种群间,这说明,五叶草莓种群间没有明显的遗传分化。分析两种果色五叶草莓的交配系统发现:五叶草莓红果种群的多位点异交率为1.200,单位点异交率为0.951。双亲近交水平为0.249,多位点相关度为0.357,单位点相关度为0.507,自交率为0.2。根据(28)mrpNep)(/1,红果种群的有效花粉供体数目较少为2.801。五叶草莓白果种群的多位点异交率为1.050,单位点异交率为1.058。双亲近交水平为-0.008,多位点相关度mrp)(为0.193,单位点相关度为0.285。自交率为0.448。白果居种群的有效花粉供体数目较多为5.181。其中两种果色的五叶草莓单位点相关度都大于多位点相关度mrpsrp(29)-0)()(,表明五叶草莓红白果种群都存在亚结构。对比两种果色的双亲近交系数可得红果种群的近交系数远大于白果种群。表明红果种群间的亲缘关系较近而白果种群间的亲缘关系较远。对比自交率可知五叶草莓红白果色种群都存在自交。通过比较三个海拔的分株数目、基株数目、平均克隆尺度、基因型比率、基因型均匀度、Simpson多样性指数等可得:五叶草莓红果种群均大于白果种群。分析基因型分布均匀度和Simpson多样性指数的数据,得出克隆多样性以高海拔种群斑块最大,中海拔次之,低海拔最低。表明两种果色的五叶草莓克隆多样性随着海拔高度的增加相应的增加。分析不同海拔高度两种果色五叶草莓空间遗传结构可得:低海拔斑块中的五叶草莓因为灌木丛条件对种子萌发及繁殖的强烈抑制,植物利用克隆进行整合来避免阳光缺乏的环境,使幼苗获得足够的光和空间来繁衍后代,导致低海拔斑块出现了非常显著的克隆繁殖特征,形成密集克隆型。中海拔斑块五叶草莓在复杂的且人为参与的环境下,植物选择了克隆繁殖来进行扩张,这样可以使得资源投入较少,形成密集克隆型,从而进行点面扩张,这样竞争压力较小;种群斑块的左侧为强势的克隆植物的相互竞争,斑块右侧会出现比较密集的克隆形式。高海拔五叶草莓在优越的生存环境下,对阳光,养分等激烈的竞争所以表现出强烈的觅食反应,植物选择线性扩张。高海拔斑块的五叶草莓为了逃避密度制约和竞争机制,一般选择种子和克隆繁殖等方式,从而达到扩张生境的目的,因此高海拔五叶草莓具有最丰富的基因型。对比两种果色五叶草莓的存活率、萌发率及萌发天数发现红果种群的萌发率和存活率均高于白果种群。红果的萌发天数也比白果种群的要更短。且红白果种群之间的存活率和萌发天数存在显著性差异。说明在资源条件相同的情况下五叶草莓红果种群后代有更强的后代适合度。

关键词：不同果色五叶草莓遗传多样性交配系统小尺度空间遗传后代适合度

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捕食压力对中国石龙子亲代抚育行为的影响

捕食压力对中国石龙子亲代抚育行为的影响

作者：王杰杭州师范大学

学位级别：硕士

亲代抚育(Parental care)是亲本为了提高后代的适合度所采取的行为,是大多数恒温动物和一些外温动物的一个重要特征。亲代抚育在不同动物类群间表现出极大多样性,是动物繁殖、发育、家庭和社会进化的重要组成部分。捕食压力(Predation p... 详细信息

亲代抚育(Parental care)是亲本为了提高后代的适合度所采取的行为,是大多数恒温动物和一些外温动物的一个重要特征。亲代抚育在不同动物类群间表现出极大多样性,是动物繁殖、发育、家庭和社会进化的重要组成部分。捕食压力(Predation pressure)是推动动物许多特征进化的重要因素,由于研究的匮乏,捕食压力与亲代抚育进化的关系仍然未知。中国石龙子(Plestiodon chinensis)是广泛分布于我国南方的一种石龙子科蜥蜴,具有典型的孵卵行为,是研究亲代抚育行为进化的理想材料。为此,我们以中国石龙子为实验对象,将雌性个体分为较低压力组(饲养箱内具一雄性个体)、较高压力组(饲养箱内具一条赤练蛇)、正常繁殖抚育组(对照组)、产后移除母体组、产后去卵组和未繁殖组以模拟具不同程度捕食压力的实验处理。动物饲养于环境一致的实验室条件下,通过测定母体日常活动(出巢持续时间长短、实验期间累积食物消耗量)及后续生长存活情况(产卵前、幼体孵出及后续两个月的体重变化),后代表型(卵孵化成功率、幼体存活率与运动能力)及后续生长存活情况(饲养于室外围栏内两个月的生长速率及存活率)来评估亲代抚育行为对石龙子繁殖母体所引起的代价以及对后代的抚育利益;同时我们随机选取部分处于抚育期的母体,通过测定其肠道内的菌群多样性评估亲代抚育行为对动物肠道微生物的潜在影响。主要结论如下:1.中国石龙子母体产卵后很少到巢外活动,食物消耗量也相应减少。本研究结果显示:正常繁殖抚育组和经受不同捕食压力的母体出巢活动时间、累积食物消耗量小于未怀卵组和产后卵移除组的母体,但是前三组母体的出巢活动时间、累积食物消耗量并无显著差异。除未怀卵组外,繁殖母体在产卵后体重均有所下降,但在抚育行为结束后,体重逐渐增加,并且增加速率似乎快于未怀卵组雌体。繁殖母体的体重变化在不同组间亦存在差异。2.不同处理下,产出卵的孵化时间无显著差异。来自不同组的卵孵化成功率和孵出幼体在实验围栏的后续生长存活情况存在差异。压力组中国石龙子卵的孵化成功率以及孵出幼体后续存活率均小于对照组;相比各抚育组,去除母体组的卵孵化成功率和幼体存活率相对较低。来自不同处理组的孵出幼体运动表现无显著差异。3.不同处理组母体肠道粪便的微生物群落进行分类鉴定,共检测出属于19门、129属的不同微生物种类。虽然在不同处理组个体的肠道微生物中优势物种存在一定差别,但是本结果显示各处理组个体的肠道菌群多样性并没有显著的差异。4.本研究量化了中国石龙子母体的抚育成本和后代的抚育效益,在捕食压力的操纵下,发现抚育的成本和效益未能完整的对应,但亲代抚育的幼体利益随着捕食压力的施加而减小,能够有效的验证环境中的捕食压力是影响中国石龙子母体抚育行为进化的重要因素。

关键词：中国石龙子亲代抚育捕食压力母体成本后代适合度肠道菌群