Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Can thiện sinh sản giữa hai loài sâu hại nghiêm trọng, ruồi trái phương Đông Bactrocera carambolae và B. dorsalis (Diptera: Tephritidae), có phạm vi ký chủ rất rộng nhưng chồng chéo một phần
Tóm tắt
Bactrocera carambolae và B. dorsalis (Diptera: Tephritidae) là những loài sâu hại gây thiệt hại rất lớn cho trái cây và rau quả ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dương. Các báo cáo trước đây đã mô tả rằng B. carambolae và B. dorsalis, tương ứng, chủ yếu sử dụng trái khế và xoài, cho thấy một mức độ phân chia ký chủ nhất định mà không thể được quy cho sự khác biệt về chất lượng thức ăn cho ấu trùng hay tỉ lệ tử vong của ký sinh trùng đặc hữu. Nghiên cứu này đã khảo sát cụ thể sự can thiệp sinh sản (tương tác tình dục đối kháng) giữa B. carambolae và B. dorsalis như một yếu tố tiềm tàng có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự phân chia ký chủ của chúng. Chúng tôi đã quan sát hành vi giao phối, đặc biệt là hẹn hò và giao phối giữa các loài khác nhau, bằng cách cho các cặp đồng loài và dị loài sống chung với nhau. Do đó, chúng tôi đã định lượng ảnh hưởng của chúng đến sự thành công trong sinh sản của những con cái. Nhửng con đực của cả hai loài thường xuyên tán tỉnh những con cái của chính chúng, nhưng cũng tán tỉnh cả những con cái của loài khác. Sự từ chối tán tỉnh của các con cái không phân biệt giữa những con đực của cả hai loài. Sự phân biệt chưa hoàn thiện giữa hai giới đã dẫn đến tần suất xảy ra cao của các tương tác tình dục giữa các loài, nhưng chỉ có con cái của B. carambolae thể hiện sự thành công sinh sản giảm. Những kết quả này gợi ý rằng B. dorsalis, vượt trội trong can thiệp sinh sản, có thể chiếm giữ xoài có chất lượng cao, trong khi B. carambolae, kém hơn trong can thiệp sinh sản, phải sử dụng trái khế có chất lượng thấp.
Từ khóa
#Bactrocera carambolae; B. dorsalis; can thiệp sinh sản; sâu hại; phân chia ký chủTài liệu tham khảo
Allwood AJ, Chinajariyawong A, Kristsaneepaiboon S, Drew RAI, Hamacek EL, Hancock DL, Hengsawad C, Jinpanin JC, Jirasurat M, Kong Krong C, Leong CTS, Vijaysegaran S (1999) Host plant records for fruit flies (Diptera: Tephritidae) in Southeast Asia. Raffles Bull Zool Suppl 7:1–92
Bates D, Mächler M, Bolker B, Walker S (2015) Fitting linear mixed-effects models using lme4. J Stat Soft 67:1–48
Bauer S, Samietz J, Berger U (2004) Sexual harassment in heterogeneous landscapes can mediate population regulation in a grasshopper. Behav Ecol 16:239–246
Bernays E, Graham M (1988) On the evolution of host specificity in phytophagous arthropods. Ecology 69:886–892
Broström G (2017) glmmML: generalized Linear Models with Clustering. R package ver. 1.0.2. https://CRAN.R-project.org/package=glmmML. Accessed 30 Mar 2018
Clarke AR, Allwood A, Chinajariyawong A, Drew RAI, Hengsawad C, Jirasurat M, Kong Krong C, Kritsaneepaiboon S, Vijaysegaran S (2001) Seasonal abundance and host use patterns of seven Bactrocera Macquart species (Diptera: Tephritidae) in Thailand and Peninsular Malaysia. Raffles Bull Zool 49:207–220
Drew RAI, Romig MC (1997) Overview—Tephritidae in the Pacific and Southeast Asia. In: Allwood AJ, Drew RAI (eds) Management of Fruit Flies in the Pacific. ACIAR, Bruce ACT, pp 46–53
Ehrlich PR, Raven H (1964) Butterflies and plants: a study of coevolution. Evolution 18:586–608
Fletcher BS (1987) The biology of Dacine fruit flies. Ann Rev Entomol 32:115–144
Friberg M, Leimar O, Wiklund C (2013) Heterospecific courtship, minority effects and niche separation between cryptic butterfly species. J Evol Biol 26:971–979
Fujii N, Sujiono Kago H, Hidaka N, Takakura KI, Honma A, Tsukada M, Sawada H, Nishida T (2016) A comparison of host utilization between sibling fruit flies Bactrocera carambolae and B. papayae (Diptera: Tephritidae) in west Java, Indonesia, serious quarantine pests of fruit. Jpn J Environ Entomol Zool 26:133–141 (in Japanese with English summary)
Futuyma DJ, Agrawal AA (2009) Macroevolution and the biological diversity of plants and herbivores. Proc Natl Acad Sci USA 106:18054–18061
Gröning J, Hochkirch A (2008) Reproductive interference between animal species. Quart Rev Biol 83:257–282
Hibino Y, Iwahashi O (1989) Mating receptivity of wild type females for wild type males and mass-reared males in the melon fly, Dacus cucurbitae Coquillett (Diptera: Tephritidae). Appl Entomol Zool 24:152–154
Honma A, Kishi S, Noriyuki S, Kyogoku D (2012) The role of adaptive interspecific promiscuity in the history of ecological research. Jpn J Ecol 62:217–224 (in Japanese)
Iwahashi O, Itô Y, Shiyomi M (1983) A field evaluation of the sexual competitiveness of sterile melon flies. Dacus (Zeugodacus) cucurbitae. Ecol Entomol 8:43–48
Iwaizumi R (2004) Species and host record of the Bactrocera dorsalis complex (Diptera: Tephritidae) detected by the plant quarantine of Japan. Appl Entomol Zool 39:327–333
Jefferies MJ, Lawton JH (1984) Enemy free space and the structure of ecological communities. Biol J Lin Soc 23:269–286
Kago H, Sawada H, Agus S, Takakura KI, Nishida T, Tsukada M (2012) A simple criterion for distinguishing between sympatric fruit flies Bactrocera carambolae and B. papayae (Diptera: Tephritidae) notorious pests of diverse fruits on Java. Jpn J Environ Entomol Zool 23:143–149
Kaplan I, Denno RF (2007) Interspecific interactions in phytophagous insects revisited: a quantitative assessment of competition theory. Ecol Lett 10:977–994
Keese MC (1997) Does escape to enemy-free space explain host specialization in two closely related leaf-feeding beetles (Coleoptera: Chrysomelidae)? Oecologia 112:81–86
Kishi S, Nakazawa T (2013) Analysis of species coexistence co-mediated by resource competition and reproductive interference. Popul Ecol 55:305–313
Kishi S, Tsubaki Y (2014) Avoidance of reproductive interference causes resource partitioning in bean beetle females. Popul Ecol 56:73–80
Kishi S, Nishida T, Tsubaki Y (2009) Reproductive interference determines persistence and exclusion in species interactions. J Anim Ecol 78:1043–1049
Kuno E (1992) Competitive exclusion through reproductive interference. Res Popul Ecol 34:275–284
Kyogoku D, Nishida T (2013) The mechanism of the fecundity reduction in Callosobruchus maculatus caused by Callosobruchus chinensis males. Popul Ecol 55:87–93
Kyogoku D, Sota T (2017) A generalized population dynamics model for reproductive interference with absolute density dependence. Sci Rep 7:1996
McInnis DO, Rendon P, Jang E, van Sauers-Muller A, Sugayama R, Malavasi A (1999) Interspecific mating of introduced, sterile Bactrocera dorsalis with wild B. carambolae (Diptera: Tephritidae) in Suriname: a potential case for cross-species sterile insect technique. Ann Entomol Soc Am 92:758–765
McLain DK, Pratt AE (1999) The cost of sexual coercion and heterospecific sexual harassment on the fecundity of a host-specific, seed-eating insect (Neacoryphus bicrucis). Behav Ecol Sociobiol 46:164–170
Nishida R, Tan KH, Fukami H (1988) Cis-3,4-dimethoxy n-n amyl alcohol from the rectal glands of male Oriental fruit fly, Dacus dorsalis. Chem Exp 3:207–210
Nishida T, Takakura KI, Iwao K (2015) Host specialization by reproductive interference between closely related herbivorous insects. Popul Ecol 57:273–281
Noriyuki S, Osawa N, Nishida T (2012) Asymmetric reproductive interference between specialist and generalist predatory ladybirds. J Anim Ecol 81:1077–1085
Ohsaki N, Sato Y (1994) Food plant choice of Pieris butterflies as a trade-off between parasitoid avoidance and quality of plants. Ecology 75:59–68
R Development Core Team (2016) R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. https://www.r-project.org/. Accessed 25 Jul 2017
Ribeiro JMC, Spielman A (1986) The Satyr Effect: a model predicting parapatry and species extinction. Am Nat 128:513–528
Schutze MK, Jessup A, Ul-Haq I, Vreysen MJB, Wornoayporn V, Vera MT, Clarke AR (2013) Mating compatibility among four pest members of the Bactrocera dorsalis fruit fly species complex (Diptera: Tephritidae). J Econ Entomol 106:695–707
Schutze MK, Aketarawong N, Amornsak W, Armstrong KF, Augustinos AA, Barr N, Bo W, Bourtzis K, Boykin LM, Caceres C, Cameron SL, Chapman TA, Chinvinijkul S, Chomic A, Meyer M, Drosopoulou E, Englezou A, Ekesi S, Gariou-Papalexiou A, Geib SM, Hailstones D, Hasanuzzaman M, Haymer D, Hee AKW, Hendrichs J, Jessup A, Ji Q, Khamis FM, Krosch MN, Leblanc L, Mahmood K, Malacrida AR, Mavracani-Tsipidou P, Mwatawala M, Nishida R, Ono H, Reyes J, Rubinoff D, Jose MS, Shelly TE, Srikachar S, Tan KH, Thanaphum S, Haq I, Vijaysegaran S, Wee SL, Yesmin F, Zacharopoulou A, Clarke AR (2014) Synonymization of key pest species within the Bactrocera dorsalis species complex (Diptera: Tephritidae): taxonomic changes based on a review of 20 years of integrative morphological, molecular, cytogenetic, behavioural and chemoecological data. Syst Entomol 40:456–471
Strong DR, Lawton JH, Southwood R (1984) Insects on plants: community patterns and mechanisms. Harvard University Press, Massachusetts
Sugimoto A (1978) Egg collection method in mass rearing of the melon fly, Dacus cucurbitae Coquillett (Diptera: Tephritidae). Jpn J Appl Entomol Zool 22:60–67 (in Japanese with English summary)
Sun DB, Li J, Liu YQ, Crowder DW, Liu SS (2014) Effects of reproductive interference on the competitive displacement between two invasive whiteflies. Bull Entomol Res 104:334–346
Takahashi Y, Watanabe M (2010) Female reproductive success is affected by selective male harassment in the damselfly Ischnura senegalensis. Anim Behav 79:211–216
Tan KH, Nishida R (1996) Sex pheromone and mating competition after methyl eugenol consumption in the Bactrocera dorsalis complex. In: McPheron BA, Steck GJ (eds) Fruit fly pests: a world assessment of their biology and management. CRC Press, Florida, pp 147–153
Thompson JN (1988) Evolutionary ecology of the relationship between oviposition preference and performance of offspring in phytophagous insects. Entomol Exp Appl 47:3–14
Wee SL (2000) Behavior and reproductive ecology of Bactrocera carambolae and B. papayae. PhD thesis. Universiti Sains Malaysia, Penang
Wee SL, Tan KH (2000a) Interspecific mating of two sibling species of the Bactrocera dorsalis complex in a field cage. In: Tan KH (ed) Area-wide control of fruit flies and other pest insects. Universiti Sains Malaysia, Penang, pp 667–674
Wee SL, Tan KH (2000b) Sexual maturity and intraspecific mating success of two sibling species of the Bactrocera dorsalis complex. Entomol Exp Appl 94:133–139
Wee SL, Tan KH (2005) Evidence of natural hybridization between two sympatric sibling species of Bactrocera dorsalis complex based on pheromone analysis. J Chem Ecol 31:845–858