冬水稻田節(jié)肢動物群落調(diào)查及利用分子標記技術(shù)分析蜘蛛對彈尾蟲的捕食作用.pdf

1、冬水稻田是指為保來年栽插，在水稻收割后蓄水越冬的稻田。在我國南方稻區(qū)，冬水田既是一種耕作制度，又是一種大規(guī)模的蓄水工程。在重慶等西南丘陵山區(qū)，冬水稻田作為一種特殊的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)廣泛存在。本研究在對重慶市冬水稻田節(jié)肢動物三種棲息地調(diào)查的基礎(chǔ)上，室內(nèi)飼養(yǎng)和觀察了兩種優(yōu)勢跳蟲的生活史，同時克隆了其線粒體COI基因，比較分析了兩者的親緣關(guān)系；通過室內(nèi)飼養(yǎng)和田間取樣，利用基因標記法分析了蜘蛛對彈尾蟲的捕食作用。
　　結(jié)果如下：
　　冬

2、水稻田系統(tǒng)三種生境中，總計誘捕到3,918頭節(jié)肢動物，盡管個體數(shù)是田?。倦s草地＞稻田，但3者間差異不顯著（P＞0.05）；物種類群數(shù)和 Margalef物種豐富度指數(shù)均差異較小且3者間差異不顯著（P＞0.05）；Shannon-Winner多樣性指數(shù)是稻田和田埂均顯著大于雜草地（P＜0.05）；Simpson多樣性指數(shù)是雜草地顯著大于稻田和田?。≒＜0.05）。獵物以腐食者天臺刺齒跳蟲Homidia tiantaiensis和縱紋刺齒跳

3、蟲H. socia為絕對優(yōu)勢種；捕食者以擬水狼蛛Pirata subpiraticus、食蟲溝瘤蛛Ummeliata insecticeps、草間小黑蛛Erigonidium graminicolum、縱條蠅獅Marpissa magister和棕管巢蛛Clubiona japonicola為優(yōu)勢類群；這些獵物和天敵種群動態(tài)在不同棲息地結(jié)構(gòu)差異明顯，并隨季節(jié)的變化呈現(xiàn)消長的變化趨勢。兩種優(yōu)勢彈尾蟲的飼養(yǎng)結(jié)果表明，孵化期、蛻皮次數(shù)和蛻皮間

4、隔3個指標的均值差異較?。欢炫_刺齒跳蟲的蛻皮期要明顯高于縱紋刺齒跳蟲，均值分別為17.04 d和13.48 d。兩種跳蟲COI-658基因比對分析指出，兩者間的相似度達到了91.66％，具有較近的親緣關(guān)系。
　　彈尾綱通用引物Col4F/Col5R僅對天臺刺齒跳蟲和縱紋刺齒跳蟲具有擴增作用，與同域發(fā)生的其他稻蟲無交叉反應(yīng)，可作為冬水稻田蜘蛛捕食彈尾蟲后檢測該獵物的有效特異性引物；冬水稻田蜘蛛目6科11種蜘蛛均捕食彈尾蟲，陽性檢出

5、率均大于40%，其中豐富度最高的幾個優(yōu)勢種食蟲溝瘤蛛、擬水狼蛛、縱條蠅獅、棕管巢蛛和草間小黑蛛的總陽性率按大小依次是51.9%、51.8%、47.4%、46.2%和45.8%。并且隨月份呈遞減趨勢，其中當(dāng)年采后季節(jié)的陽性率要顯著高于翌年春季，熒光定量結(jié)果表明縱紋刺齒跳蟲在擬水狼蛛、草間小黑蛛、食蟲溝瘤蛛、棕管巢蛛和縱條蠅獅體內(nèi)的殘留拷貝數(shù)均呈現(xiàn)當(dāng)年水稻采收后較高，隨后下降并翌年春季回升的現(xiàn)象。
　　實驗條件下，擬水狼蛛取食縱紋刺齒

6、跳蟲后的陽性檢出率隨著消化時間的延長而下降，該下降曲線可用指數(shù)回歸方程擬合，得到擬合方程：Y=95.6189 exp(-0.035864 X)，R=0.9911，P＜0.0001。根據(jù)擬合曲線，該陽性檢出率在0-40 h下降最快，之后減緩；最長檢出時間為64 h；根據(jù)擬合方程得出了該蜘蛛體內(nèi)彈尾蟲DNA降解50%時的消化時間DS50值為19.3 h；熒光定量PCR技術(shù)分析表明，縱紋刺齒跳蟲DNA在擬水狼蛛腸道內(nèi)消解主要發(fā)生在捕食后的8

7、h內(nèi)。
　　結(jié)論：冬水稻田系統(tǒng)不同生境節(jié)肢動物群落結(jié)構(gòu)和多樣性存在明顯差異；腐食者和捕食者是冬水稻田節(jié)肢動物群落的主要功能群，在采后秋季物種豐富度和多樣性等要高于翌年春季；其中天臺刺齒跳蟲和縱紋刺齒跳蟲以及蜘蛛中的擬水狼蛛、食蟲溝瘤蛛、草間小黑蛛、縱條蠅獅和棕管巢蛛分別是腐食者和捕食者中的絕對優(yōu)勢種，對采后季節(jié)冬水田“水稻殘體-腐食者-捕食者”營養(yǎng)級聯(lián)系統(tǒng)起重要影響作用。這2種彈尾蟲生長發(fā)育規(guī)律相似，親緣關(guān)系較近。冬水田所有蜘蛛均