美鳳蝶非滯育蛹、滯育蛹與滯育蛹羽化成蟲水分含量比較

易傳輝　陳曉鳴　史軍義　周成理

摘要為了進一步了解美鳳蝶滯育機理，利用重量法，測定了非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲不同發(fā)育階段水分含量。結(jié)果表明，非滯育蛹水分含量在79.022 4%~81.188 7%之間，相對較高；滯育蛹水分含量在77.185 7%~78.527 1%之間，含量相對穩(wěn)定，變化較小，呈現(xiàn)微小的規(guī)則波動。滯育蛹羽化成蟲水分含量為63.662 4%，含量較低。非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲水分含量與變化差異表明，三者有不同的水分代謝特征。滯育蛹不同發(fā)育階段水分含量變化與滯育蛹的發(fā)育階段有關(guān)。

關(guān)鍵詞美鳳蝶；水分含量；滯育；蛹；成蟲

中圖分類號 Q969.438.2 文獻標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739（2009）03-0115-02

Danks認(rèn)為滯育是昆蟲機體從直接發(fā)育進程中轉(zhuǎn)入一種深層次新陳代謝路線中斷的發(fā)育暫停階段，它不僅由直接的環(huán)境因素所控制，事實上滯育發(fā)生在不利因素到來之前。滯育期間，昆蟲體內(nèi)水分與海藻糖、脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸等化學(xué)成分含量發(fā)生了明顯變化，并伴隨滯育關(guān)聯(lián)特異物質(zhì)產(chǎn)生，滯育期間生理生化變化已在許多昆蟲中進行了研究[1-5]。在蝴蝶滯育生化方面研究相對較少，主要研究集中在脂肪含量、酶和激素等方面[6]。美鳳蝶（P.memnon）屬于鱗翅目（Lepidoptera）鳳蝶科（Papilionidae）的一種大型昆蟲，為雌雄異型，雌性多型，我國南方種，多見于長江以南四川、云南、福建、海南、臺灣等各??；國外主要分布于日本、錫金、印度等。美鳳蝶具有較高的觀賞價值，是目前市場供應(yīng)的主要種類之一。水分是昆蟲體內(nèi)各種生化反應(yīng)與代謝的溶質(zhì)，水分含量的變化直接影響昆蟲的各種新陳代謝活動，通過對非滯育蛹、滯育蛹和滯育解除后成蟲水分含量變化的了解，有利于全面了解美鳳蝶的滯育機理。目前研究主要集中在光周期和溫度對美鳳蝶幼蟲生長發(fā)育的影響、滯育的誘導(dǎo)、滯育的地理變化等方面[6-12]。未見有關(guān)非滯育蛹、滯育蛹和滯育解除后成蟲水分含量變化比較研究報道。

1材料與方法

1.1材料

美鳳蝶為四川峨眉人工養(yǎng)殖同一批滯育蛹，化蛹時間相近（9月中旬左右）。

1.2方法

用重量法測定。將樣品6~10頭（雌雄各3頭，羽化成蟲去足翅）稱重，65℃條件下烘干至絕干重，在密閉容器中冷卻，稱重，計算水分含量。水分含量用活蟲體重減干蟲體重占活蟲體重百分比表示。

2結(jié)果與分析

非滯育蛹、滯育蛹和滯育蛹羽化成蟲初期水分含量見圖1。非滯育蛹水分含量相對較高，在非滯育蛹化蛹初期，水分含量為79.022 4%，羽化水分含量為81.188 7%，在整個非滯育蛹期間，水分含量呈上升趨勢。在整個越冬期間，美鳳蝶蛹的水分含量在77.185 7%~78.527 1%，含量相對穩(wěn)定，變化不大，變化幅度在1.34%之內(nèi)，但仍能看出水分變化趨勢。在滯育整個滯育期間，最高含水量出現(xiàn)在滯育初期的10月下旬，在11月下旬開始下降，11月下旬至翌年1月下旬水分含量呈上升趨勢，1月下旬含量與10月下旬十分接近，2月下旬至3月中旬呈下降趨勢。結(jié)果表明，水分含量在整個滯育期間呈現(xiàn)一定的階段性變化，但變化較小。滯育蛹羽化成蟲后，水分含量為63.662 4%。

整個非滯育蛹期間，水分含量明顯高于滯育蛹，表明非滯蛹體內(nèi)的各種生化反應(yīng)活躍，新陳代謝水平較高。蘇天運等在總結(jié)昆蟲滯育化學(xué)機制研究概況時，提到用體液系數(shù)來評價滯育昆蟲體內(nèi)總的含水量。認(rèn)為體液系數(shù)越小，即含水量越低，滯育昆蟲在低溫下的過冷卻點和結(jié)冰點越低，抗寒能力越強[4]。滯育期間水分含量相對較低，較低的水分含量有利于提高體液濃度，降低新陳代謝水平，從而有利于增強美鳳蝶的抗寒能力。滯育蛹羽化成蟲水分含量的快速下降可能與其生命功能有關(guān)，成蟲的主要使命是繁殖后代，因此除繁殖有關(guān)代謝外，其他新陳代謝水平較低，同時低水平的水分含量有利于飛翔。非滯育期間、滯育期及滯育蛹羽化成蟲水分含量變化表明，滯育期水分代謝有著與非滯育期和滯育蛹羽化成蟲不同的代謝特征。

3討論

對滯育發(fā)育的認(rèn)識，不同學(xué)者具有不同看法，多數(shù)學(xué)者在研究中往往將整個越冬蛹作為滯育蛹，而將越冬蛹的羽化作為滯育結(jié)束的標(biāo)志，部分學(xué)者將越冬蛹分為滯育期和滯育后休眠期2個時期[13]。Danks對滯育發(fā)育階段進行了較為全面地總結(jié)，將滯育分為滯育發(fā)育前期（Pre-diapause development）和滯育期（Diapause）兩大階段，前者包括準(zhǔn)備階段（Preparation）和誘導(dǎo)（Induction）或敏感階段（sensitive stage），后者包括進入（Entry）（或響應(yīng)，responsive stage）、滯育發(fā)育期（Diapause development）（有對允許條件作出反應(yīng)的能力）、滯育發(fā)育結(jié)束（End of diapause develo-pment）（在條件允許時完全恢復(fù)活躍發(fā)育）、滯育發(fā)育后期（Postdiapause development）（完全活躍發(fā)育前的重新組織階段）、完成滯育期（Completion）（活躍發(fā)育恢復(fù)）和無滯育發(fā)育期（Nondiapause development）（不被中斷的連續(xù)發(fā)育階段）[1]。

多數(shù)學(xué)者利用昆蟲體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)含量變化作為區(qū)分昆蟲滯育與滯育解除指標(biāo)。認(rèn)為滯育后期水分含量增加往往提示滯育即將結(jié)束[4，5]。美鳳蝶越冬蛹體內(nèi)水分含量變化較小，但呈明顯的階段性。其他主要化學(xué)成分含量變化也具有較為明顯的階段性[14]，依據(jù)Danks對滯育發(fā)育階段的劃分和美鳳蝶主要生化成分含量變化的階段性，可初步將美鳳蝶滯育蛹發(fā)育分為滯育發(fā)育期、滯育發(fā)育結(jié)束期、滯育發(fā)育后期、休眠期、完成滯育期和無滯育發(fā)育期。與Danks略有差異，認(rèn)為在滯育發(fā)育后期到完成滯育期中間可能還存在一個過渡期休眠期。

4致謝

試驗材料由四川峨眉山市胡芳女士提供，峨眉山氣象資料由成都高原氣象研究所李躍清博士提供，在此表示衷心感謝！

5參考文獻

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