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生物入侵是当今世界关注的焦点之一,鞘翅目昆虫中既有危害极大的入侵有害生物,同时也是许多重要入侵植物的天敌昆虫。本文以生物入侵相关的7种鞘翅目昆虫,即2种重要的入侵植物空心莲子草和豚草上的天敌昆虫:原产阿根廷莲草直胸跳甲AgasicleshygrophilaSelman&Vogt和原产北美的豚草条纹萤叶甲OphraellacommunaLeSage;3种外侵植物上的天敌:外侵北美菱角上的菱角萤叶甲GalerucellabirmanicaJacoby、外侵欧洲的蓼科杂草上的蓼蓝齿胫叶甲GastrophysaatrocyaneaMotschulsky和褐背小萤叶甲GalerucellagrisescensJoannis等5种天敌昆虫;以及入侵我国的重大水稻害虫:稻水象甲Lissorhoptrusoryzophilus及本地种稻象甲EchinocnemussquameusBillberg为材料,从细胞学角度研究了以上7种甲虫的染色体核型,旨在为鞘翅目入侵害虫的控制和天敌昆虫的利用提供遗传学基础数据,丰富入侵生物学研究内容。
本论文以上述7种鞘翅目昆虫的精巢或胚胎为实验材料,经过低渗、固定、压片、空气干燥、Giemsa染色制备染色体标本,研究了有丝分裂期和减数分裂期染色体数目及行为,并采用核型分析软件对分裂中期的染色体进行核型分析。结果表明:
1.莲草直胸跳甲染色体数目为2n(♀)=28,具有neoXY性别决定机制,核型公式为2n=28=3sm+19m+6t;豚草条纹萤叶甲染色体数目亦为2n(♀)=28,具有XY性别决定机制,核型公式为2n=28=1st+1sm+14m+12t,2个种减数分裂行为比较一致。
2.菱角萤叶甲染色体组成为2n(♀)=24,具有xyp性别决定机制,核型公式为2n=24=4sm+12m+8t,6号染色体有一明显随体出现,其第一次减数分裂中期染色体出现明显的联会行为。蓼蓝齿胫叶甲和褐背小萤叶甲的单倍体核型均为13+Xyp,中期Ⅰ的染色体数目和降落伞状的性染色体与目前报道的多数鞘翅目昆虫一致。
3.稻象甲为二倍体昆虫共有22条染色体,核型公式为2n=22=4sm+14m+4t,与外来入侵物种稻水象甲三倍体染色体的倍性不同。
本文首次对这几种生物入侵相关的鞘翅目昆虫进行染色体核型分析研究,探讨甲虫染色体的结构、行为、变异等内容,为研究物种适应与演化及其潜在风险等问题提供重要依据。