Behavioural interactions between co-habiting females and their impact on productivity and offspring sex ratios in the coffee berry borer, Hypothenemus hampei

IF 1.6 3区农林科学 Q2 ENTOMOLOGY

Agricultural and Forest Entomology Pub Date : 2024-01-19 DOI:10.1111/afe.12611

Ameka Myrie, Peter Biedermann, Jan Oettler, Dwight Robinson, Eva Schultner

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同居雌虫之间的行为互动及其对咖啡浆果螟（Hypothenemus hampei）的生产力和后代性别比的影响

引言咖啡（Rubiales：C. canephora (Pierre ex A. Froehner, 1897)）是世界上最有价值的贸易作物之一（Battista 等人，2016 年；Infante，2018 年），每年全球咖啡产量约为 634.6 万吨（Perez 等人，2023 年）。咖啡浆果螟（CBB）--Hypothenemus hampei（Ferrari）是咖啡的主要害虫，由于人类贩运已蔓延到世界所有咖啡产区（Gauthier，2010 年），每年都会造成巨大的经济损失（Oliveira 等人，2013 年；Vega 等人，2002 年）。受精后的雌甲虫会钻一个洞，然后在咖啡浆果中穿行，在浆果中形成虫道，并在种子的胚乳中产卵（Mariño 等人，2021 年）。然后，母虫和它的后代会吃掉浆果，母虫会表现出照顾卵等育儿行为，这一点与其他鞘翅目树皮甲虫类似（Jordal 等人，2011 年）。一旦雌性和雄性后代孵化为成虫，它们就会在浆果内交配，之后雌性会离开去侵染新的、健康的浆果（Infante 等人，2009 年），而雄性则会留在咖啡浆果内度过相对短暂的余生（Damon，2000 年；Vega 等人，2014 年）。商业咖啡品种的开花模式各不相同，咖啡农场每年可能有 1-2 个主要花期（Dufour 等人，2021 年；Myrie 等人，2023 年），这意味着全年都可能有易感咖啡浆果（Myrie 等人，2023 年）。不过，同一浆果可能有多个雌虫侵染（Kiran & Venkatesha, 2020）。由于单个浆果提供的产卵空间有限，且后代的食物数量固定，因此多只雌虫的侵扰增加了雌虫之间竞争的可能性。人工食物中甲虫密度的增加会降低雌虫的繁殖力，这可能是由信息素介导的（Vega 等人，2011 年）。我们估算了牙买加五个地方的 H. hampei 多次侵扰水平，以评估在自然条件下多次侵扰的常见程度。然后将甲虫转移到实验室，利用人工饮食三明治（Vega等人，2017年），我们跟踪了雌甲虫从侵扰到女儿离开的生命周期。为了评估多次侵染是否会影响雌甲虫的适应性，并研究同居雌甲虫是否会参与竞争，我们比较了单只雌甲虫和成对雌甲虫的生产力和后代性别比。此外，我们还比较了同一地点的成对甲虫和不同地点的成对甲虫的生产率，以检验甲虫的来源（作为雌虫之间亲缘关系的代表）是否会影响适应性。我们观察了同居雌虫之间的相互作用，并对雌虫的行为进行了量化，以确定潜在的合作或竞争相关行为。最后，我们观察了母女之间的互动，并评估了女儿离开出生地的倾向。

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Agricultural and Forest Entomology 农林科学-昆虫学

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期刊介绍： Agricultural and Forest Entomology provides a multi-disciplinary and international forum in which researchers can present their work on all aspects of agricultural and forest entomology to other researchers, policy makers and professionals. The Journal welcomes primary research papers, reviews and short communications on entomological research relevant to the control of insect and other arthropod pests. We invite high quality original research papers on the biology, population dynamics, impact and management of pests of the full range of forest, agricultural and horticultural crops.