Морфофизиологические и онтогенетические характеристики

Морфофизиологические и
онтогенетические характеристики гусениц
непарного шелкопряда в зависимости от
сумм летне-осенних эффективных
температур, полученных на
эмбриональном этапе развития
Клобуков Г.И., Пономарев В.И., Озорнина В.В., Стрельская Т.М.
Ботанический сад УрО РАН, г. Екатеринбург
1
Эмбриональное развитие непарного
шелкопряда
Развитие эмбриона до стадии
фаратной гусеницы
Позднеэмбриональная
диапауза
Весеннее доразвитие
Холодовое оцепенение
Холодовая реактивация диапаузы - проходит при установлении постоянных
температур ниже порога развития эмбриона. Для непарного шелкопряда
принято считать таким порогом температуру в 10 ºС.
Температуры выше порога развития эмбриона
Температуры ниже порога развития эмбриона
1
2
3
август
1
2
3
сентябрь
1
2
3
октябрь
1
2
3
ноябрь
1
2
3
декабрь
1
2
3
январь
1
2
3
февраль
1
2
март
3
1
2
3
апрель
1
2
3
май
2
Эмбриональное развитие непарного
шелкопряда
Развитие эмбриона до стадии
фаратной гусеницы
Позднеэмбриональная
диапауза
Весеннее доразвитие
Холодовое оцепенение
Набор суммы летне-осенних эффективных температур
(СЭТ) – период формирования эмбриона и последующей
инициации и поддержания диапаузы. Минимальная
необходимая СЭТ – 360 градусодней
Температуры выше порога развития эмбриона
Температуры ниже порога развития эмбриона
1
2 3
август
1 2 3
сентябрь
1
2 3
октябрь
1
2 3
ноябрь
1
2 3
декабрь
1
2 3
январь
1 2 3
февраль
1
2 3
март
1
2 3
апрель
1
2 3
май
3
Изменение длительности отрождения эмбрионов, получивших
разную сумму летне-осенних эффективных температур в
зависимости от длительности воздействия низких положительных
температур.
Нижневолжская популяция
4
погрешностью указано стандартное отклонение
Цель – исследование влияния суммы
дополнительных эффективных летнеосенних температур, получаемых
эмбрионами непарного шелкопряда, на
морфофизиологические показатели
постэмбрионального периода развития.
5
Места сбора кладок
6
Изменение длительности отрождения эмбрионов,
получивших разную сумму летне-осенних эффективных
температур в постдиапаузный период «зимовки».
40
Нижневолжская популяция (кладки 2013 г)
средний день выхода
СЭТ 360 гр*дн
СЭТ 1080 гр*дн
30
20
10
0
ноябрь
декабрь
январь
февраль
месяц выставления на отрождение
погрешностью указано стандартное отклонение
март
7
Длительность развития до окукливания гусениц из кладок,
получивших разную сумму летне-осенних эффективных
температур, из двух географических популяций (самцы/самки)
длительность развития, дни
69
62
60
60
58
54
54
48
44
40
СЭТ 360
СЭТ 1080
Самцы
СЭТ 360
СЭТ 1080
Самки
Нижневолжская популяция
СЭТ 360
СЭТ 1080
Самцы
СЭТ 360
СЭТ 1080
Самки
Зауральская популяция
погрешностью указана стандартная ошибка
Отсутствие достоверных различий (p>0.05) указано зеленой палитрой цветов
8
Длительность развития гусениц из двух географических популяций
до 2 и 4 возрастов из кладок, получивших разную сумму летнеосенних эффективных температур
35
30,5
длительность развития, дни
30
27,3
26,2
25,9
25
20
15
17,6
14,9
13,7
13,3
10
5
0
СЭТ 360
СЭТ 1080
Развитие до 2 возраста
СЭТ 360
СЭТ 1080
Развитие до 4 возраста
Нижневолжская популяция
СЭТ 360
СЭТ 1080
Развитие до 2 возраста
СЭТ 360
СЭТ 1080
Развитие до 4 возраста
Зауральская популяция
погрешностью указана стандартная ошибка
Отсутствие достоверных различий (p>0.05) указано зеленой палитрой цветов
9
Вес куколок получивших разную сумму летне-осенних
эффективных температур, из двух географических популяций
(самцы/самки)
1 016
992
1000
вес, мг
844
500
830
432
377
342
335
0
СЭТ 360
СЭТ 1080
Самцы
СЭТ 360
СЭТ 1080
Самки
Нижневолжская популяция
СЭТ 360
СЭТ 1080
Самцы
СЭТ 360
СЭТ 1080
Самки
Зауральская популяция
погрешностью указана стандартная ошибка
Отсутствие достоверных различий (p>0.05) указано зеленой палитрой цветов
10
Морфофизиологические показатели гусениц из кладок получивших
разную сумму летне-осенних эффективных температур, из двух
географических популяций (до окукливания)
Выживаемость %
половой
индекс
♀/(♀±♂)
количество
линочных
возрастов у
гусениц,
♀
ср.±ош.
360
64
0,55
6,9±0,1
6,3±0,1
1080
71
0,49
7,1±0,1
6,3±0,1
360
82
0,49
6,9±0,1
6,3±0,1
1080
82
0,49
7,0±0,1
6,5±0,1
360
65
0,57
6,1±0,1
5,8±0,1
1080
44
0,46
6,2±0,1
6,2±0,1
Варианты выращивания
Географическое
происхождение
Нижневолжская
популяция
(групповой режим
выращивания)
Нижневолжская
популяция
(одиночный
режим
выращивания)
Зауральская
популяция
(групповой режим
выращивания)
Сумма
эффективных
температур
количество
линочных
возрастов у
гусениц,
♂
ср.±ош.
11
Достоверных различий по количеству линочных возрастов по полу в одной популяции нет
Длительность развития гусениц (до 2 и 4 возрастов и окукливания) и вес
куколок получивших разную сумму летне-осенних эффективных температур.
Нижневолжская популяция, одиночный режим выращивания.
1 418
1500
1 237
вес, мг
1000
500
432
398
0
СЭТ 360 СЭТ 1080 СЭТ 360 СЭТ 1080
Самцы
Самки
Вес куколки
погрешностью указана стандартная ошибка
Отсутствие достоверных различий (p>0.05) указано зеленой палитрой цветов
12
Длительность развития гусениц до окукливания (дни) в зависимости от
сумм положительных температур, необходимых для весеннего доразвития*
Пол
Микропопуляция
Сроки
отрождения
Писклово
Покровка
Ишим
Первые
35±0,7 а
39±0,5 а
39±1,1 а
Последние
37±0,8 в
44±0,8 в
43±1,0 в
Первые
41±0,8 а
45±0,7 а
45±1,8 а
Последние
43±1,0 а
47±1,0 а
47±1,4 а
Самцы
Самки
Примечание: достоверные различия (P<0,05) внутри пола показаны разными буквами.
*-данные из монографии «Непарный шелкопряд в Зауралье и Западной
Сибири» за авторством Пономарева В.И., Ильиных А.В., Гниненко Ю.И.,
13
Соколова Г.И., Андреевой Е.М.
Выводы
• Температурные условия в период прохождения
диапаузы влияют не только на прохождение
«зимовки», но и на дальнейшие этапы онтогенеза.
• Дополнительные летне-осенние СЭТ приводят к
увеличению длительности развития гусениц двух
географических популяций и снижении массы куколок
зауральской популяции.
• При
схожих
тенденциях
в
различии
морфофизиологических показателей в зависимости
от полученных эмбрионами летне-осенних СЭТ у
особей нижневолжской и зауральской популяции,
выраженность этих различий в нижневолжской
популяции ниже. Эти различия в реакции популяций
могут
определяться
географическим
происхождением или фазой градационного цикла
популяций.
14
Спасибо за внимание
15