چکیده مطلب :
تفاوتهای مورفولوژیکی و ژنتیکی جمعیتهای حشرات در ارتباط با استفاده گیاهان میزبان مختلف پدیده مهمی است که تشخیص اکولوژیکی و گونه زایی در شرایط هم محلی را قدیمی تر می کند. در این تحقیق تغییر مورفولوژیکی جمعیتهای BREVCORYNE brasssicae (هم بال :APHIDIDAE ) مربوط به دو گونه میزبانBRASSICA OLERACEO. BRASSICA COMPESTRIS هستند که از لحاظ هم محلی بودن در کوهستانهای چیاپاس مکزیکو وجود دارند . این تحقیق هدفش بدست آوردن شاهدی در باب تحقیق مورفولوژیکی جمعیتهای مربوط به دو گونه میزبان هستند که از لحاظ هم محلی بودن در کوهستانهای چیا پاس ، مکزیکو وجود دارند . این تحقیق هدفش بدست آوردن شاهدی در باب تفاوت فنوتیپی ایجاد شده توسط ، یا مربوط به استفاده متفاوت اما نزدیک به گونه های میزبان می باشد. 7 ویژگی مورفولوژیکی در 696 شته بی بال که از گیاهان این دو گونه در 4 محل جمع آوری شده اند ارزیابی شده است . 62%تغییر مورفولوژیکی توسط دو جز اصلی (( اول بیان شده است . جزء اول ()مربوط به اندازه اصلی زائده هاست و بعنوان ارتباط میان اندازه بدن ( اندازه بدن و پا ) و طول شاخک توضیح داده شده است شته هایی BRASSICA COMPESTRISکه روی رشد می کنند. بزرگتر از شته های جمع آوری شده ازBRASSICA OLERACEO هستند . تفاوتهای مهم بین میزبان ها برای شناسایی شده بود در حالیکه تاثیر مهم محل ، میزبان ، و تعامل محل میزبان برایشناسایی شده بود . این نتایج نشان داد که میانگین فنوتیپ افراد که گونه های مختلف گیاه میزبان زندگی می کنند بعنوان نتیجه محیط های تغذیه ای مقایسه کننده ی که گونه های میزبان فراهم می کنند متفاوت هستند.
لغات کلیدی و مهم
BREVCORYNE brasssicae تشخیص میزبان محلی . شکل پذیری فنوتیپی تغییر فنوتیپی ، تعامل گیاه – حشره
مقدمه :
جمعیت های جدا شده از لحاظ جغرافیایی بخاطر تاثیرات بینانگذار و درصدهای پایین مهاجرت . یا بخاطر ویژگی های بعضی ژنوتیپ های دیگران در هر محیط متفاوت خواهند بود . اگر تشخیص اکولوژیکی با انتخاب بالا برود پس تفاوت فنوتیپی و ژنتیکی میان جمعیتها حتی در فواصل کوتاه روی خواهد داد. تشخیص در استفاده منابع در یک زیستگاه فشارهای انتخابی وسیعی را ایجاد می کند و تطابق محلی و گونه زایی هم محلی را بالا می برد.
مطالعه تعامل میان گیاهان و حشرات گیاهخوار اهمیت تشخیص میزبان بعنوان مکانیزم گونه زایی تحت شرایط هم محلی مورد تایید قرار می دهد.
اگر چه بیشترین مطالعات بر تغییرات در ویژگی های تاریخچه زندگی متمرکز شده است تعداد کمی تغیرات مورفولوژیکی هستند مربوط به فرایند تشخیص را دارند. استفاده گیاهان میزبان مختلف ارزیابی متفاوت ویژگی های مربوط به کارایی تغذیه را آسان می کند.
برای مثال مستند شده است که میانگین طول منقار حشره بندقJadela haematoloma(نیم بالان ) مطابق با میانگین اندازه دانه میزبانشان تغییر می کند.
افراد گونه های مشابه که در محیط های مختلف مثل محل ها یا گیاهان میزبان رشد کرده اند بطور قابل ملاحظه ای در ویژگی های مورفولوژیکی ارتباط اکولوژیکی متفاوت هستند . کلا این تغییرات ارتباط مستقیم با سلامتی افراد دارد. پیشنهاد شده است که ارزیابی فنوتیپی از انتخاب طبیعی مشتق شده است . تفاوتهای فنوتیپی در اصل محیطی خواهند بود اگر فنوتیپ ها پلاستیک باشند و معیارهای عکس العمل بخاطر تفاوتها در حساس بودنشان به محیط تغییر کند . بنابر این ارزیابی تشخیص اکولوژیکی در مقابل تعمیم دادن در حشرات گیاهخوار وابسته به حضور گونه های میزبان مختلف که از لحاظ هم محلی بودن بوجود آمده اند می باشد والبته به مقدار مداوم ژن ، فراوانی هر محیط ، ومتفاوتهای سلامتی بین متخصصان جامع العلومها در محیط معین هم می باشد .
شته ها ( هم بالان ) حشرات گیاهخوار با گونه های تک خوار و چند جور خوار هستند . (یعنی ، روی چند گونه گیاه میزبان یا روی چندین گونه گیاه میزبان تغذیه می کنند. )
حتی گونه ای چند جور چند رده تشخیص یک گونه میزبان خاص را در محل معین نشان داده اند . شته ها مشکلی از سیستم عالی برای تحقیق نتایج تفاوت استفاده میزبان بر الگوهای تغییر مورفولوژیکی ، و برای ارزیابی تشخیص هم محلی بودن دارند. ویژگی های تغییر مورفولوژیکی شته ها بسیار تغییر پذیر است و شاید مربوط به گونه های میزبان و با شرایط آب و هوای بسته باشند . در این تحقیق الگوهای تغییر مورفولوژیکی جمعیتهای BREVCORYNE brasssicae ( هم بالان APHIDIDAE : مربوط به دو گونه میزبان مرتبط BRASSICA OLERACEOوBRASSICA COMPESTRIS در محل ها و میان محل ها در کوهستان چیاپاس مکزیک توضیح داده شده است .
مطالب و روش ها
محدوده تحقیق
محدوده تحقیق در کوهستان چیاپاس در مکزیک جنوبی در ارتفاع بین 000/2 و 500/2 متری است (شکل 1) . آب و هوا نیمه مرطوب معتدل با میانگین بارش سالانه 100/1 mm و میانگین دمای سالانه می باشد . فصل بارانی از ماه می تا اکتبر ادامه دارد. منظره شدیدا با زمینهای محصولات کشاورزی محصور شده توسط دومین جنگلهای بلوط در سکوهای مختلف پی در پی قطعه قطعه شده است .
گونه های شته
BREVCORYNE brasssicae یک گیاهخوار پلی فاژ است که روی گونه های گیاه خانواده brasssicae تغذیه می کند و درنواحی معتدل جهان منتشر شده است . BREVCORYNE brasssicae هر دو دوره جنسی و غیر جنسی را در یک گیاه نشان می دهد. در کوهستانهای چیاپاس BREVCORYNE brasssicae اصولا روی BRASSICA COMPESTRIS و BRASSICA OLERACEO تغذیه می کند و شاید چرخه زندگی anholocylic(فقط تولید دوباره بکرزایی ) دارند با گونه تکواژ بالدار و بی بال که به بالاترین تراکم درباره مارس می رسند (مشاهده فردی ) شاهدی بر تولید مثل جنسی برتولید مثل جنسی در جمعیتهای این شته در چیاپاس وجود ندارد ( مثلا حضور ماده تخم گذار ، تخم یا نزاها)
تحقیقات قبلی حضور تفاوت ژنتیکی مهم میان جمعیتهای BREVCORYNE brasssicae از محل های مختلف و بین گیاهان میزبان در محل ها را نشان می دهد. هم چنین تجربیات انتقال دو طرفه نشان می دهد که BREVCORYNE brasssicae زودتر تولید مثل می کند و شفیره بیشتری در BRASSICA COMPESTRISتا در BRASSICA OLERACEO تولید می شود.
گیاهان میزبان
BRASSICA OLERACEO ( کلم سبز ) BRASSICA COMPESTRIS( مترادف B.rapa شلغم ) در مکزیک حدود 100 سال پیش شناخته شدند ( 1993 rollins) و هر دو گونه به کرات BREVCORYNE brasssicae بعنوان میزبان استفاده شده اند . این دو گونه معمولا در هم محلی در کوئهستانهای چیاپاس بوجود می آیند. کلم سبز در چیاپاس سالانه حداقل در 5 دهه اخیر کشت شده است . شلغم یک گیاه یکساله علف است که نزدیک زمینهای کشت شده کلم سبز یا در زمینهای متروک رشد می کند. هر دو میزبانها برای شته ها طی ماههای زمستان در دسترس هستند ( از اکتبر تا فوریه ) جمعیتهای کوچک BREVCORYNE brasssicae می تواند طی تابستان گیاهان درو شده BRASSICA OLERACEO مانده در مزرعه یا روی گیاهان اخیرا کشف شده BRASSICA COMPESTRIS یافت شوند.
BRASSICA COMPESTRIS محتوای بالایی از glucosinolate برگ بالاتر و انبوه تارچه ریشه بیشتر از BRASSICA OLERACEO دارد. این دو ویژگی بنظر می رسد که گیاه را در برابر حشرات حمایت می کند. بعلاوه BRASSICA COMPESTRIS محتوای بیشتر از نیتروژن و لیپیدها به BRASSICA OLERACEO دارد. در نتیجه BRASSICA OLERACEO و BRASSICA COMPESTRIS بالقوه دو محیط مختلف برای BREVCORYNE brasssica بالقوه دو محیط مختلف برای BREVCORYNE brasssicaهستند.
نمونه برداری و اندازه گیری شته ها
افراد BREVCORYNE brasssicaدر 4 محل در کوهستانهای چیاپاس طی فوریه و مارس 1999 جمع آوری شدند. ( شکل 1) . در هر محل شته ها بطور اتفاقی از 15-20 گیاه هر گونه میزبان جمع آوری شدند.
شته های هر گیاه در 70% الکل در ویال های بر چسب دار مختلف نگهداری شدند. از هر گیاه 1-20 بالغ بی بال را روی لام هایی قرار دادیم تا 30 شته در گیاه میزبان در محل کامل شده بود . روی افراد بی بال متمرکز بودیم چون آنها تقریبا بی حرکت بودند و حداقل 3 نسل در یک گیاه معین مصرف شده بودند. شته های بالدار وقتی ظاهر می شدند که گیاه از لحاظ موادمغذی فقیر است و معمولا گیاه را ترک می کردند . در نتیجه افراد بالدار در گیاه معین از گیاهان مختلف یا حتی گونه های میزبان مختلف می آمدند .