摘要:
寄主种群形成是生态物种形成的第一步,季节性生殖隔离是促进生态物种形成的重要机制之一,但寄主种群间季节性生殖隔离的形成机制仍不明确。二化螟Chilo suppressalis是一种重要的农业害虫,可取食水稻、英白、甘蔗、高粱等植物,已分化出水稻种群和茭白种群,二者均受短光照诱导进人滞育。在二化螟寄主种群分化过程中,存在季节性生殖隔离,这种生殖隔离与两寄主种群的滞育个体生活史有关。研究表明,由于二化螟对水稻和茭白不同栽培时间的适应,二化螟水稻种群和茭白种群的滞育解除时间存在明显差异,茭白种群越冬代发生期要早于水稻种群。同时,二化螟取食茭白的发育进度快于取食水稻后的发育进度,进而影响其受短光照诱导进人滞育的时间。由此我们推测,二化螟水稻和茭白种群的滞育诱导可能存在差异,促进了寄主种群间的季节性生殖隔离。因此,本研究以二化螟水稻种群和茭白种群为材料,在25℃下比较了两种群在滞育诱导临界夜长、滞育诱导敏感龄期的差异;结合转录组测序技术获得两种群响应光周期诱导滞育的差异基因,进而比较两种群间在滞育诱导上的分子应答差异,为明确二化螟寄主种群间季节性生殖隔离形成的机制奠定基础。结果表明:①水稻种群的滞育临界夜长为11h 20min,而茭白种群虽不存在明显的临界夜长,但在不同光周期条件下,茭白种群滞育率均高于水稻种群;②两种群的诱导敏感期均处在三龄,水稻种群的滞育诱导敏感日龄为第11~12d,茭白种群的滞育诱导敏感日龄为第9~10d;③通过分析测序结果发现了许多与滞育诱导有关的差异基因。在水稻和茭白种群中,发现许多差异基因的功能与氧化还原反应、血红素结合有关,在茭白种群中,另外发现许多差异基因功能与糖酵解和氨基酸合成有关。本研究结果表明,二化螟水稻和茭白