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大多数枝角类的生殖方式都为周期性孤雌生殖,环境良好时进行孤雌生殖,当不利条件出现时,枝角类转向有性生殖并产生休眠卵度过不良环境。所以枝角类的生殖方式在适应不良环境中具有重要作用。本文以蓝藻水华发生期间常见的大型枝角类蚤状溞(Daphnia pulex)为研究对象研究生殖方式在蚤状溞对产毒蓝藻适应过程中的作用,以不同生殖方式进行传代培养,将其后代暴露于两种不同的食物条件下评估其适合度,最后运用微卫星标记技术分析每代群体的克隆多样性。从表型特征和遗传结构两个角度研究有性生殖和孤雌生殖在蚤状溞对蓝藻适应与抗性进化中的作用,详细研究结果如下:首先,研究了有性生殖在蚤状溞对产毒铜绿微囊藻适应与抗性进化中的作用。我们研究了125个蚤状溞克隆的生活史反应,它们是从7代有性生殖收集的不同的休眠卵孵化而来的。分别是F0代有性生殖的1个克隆,F1代有性生殖的8个克隆,F2代有性繁殖的16个克隆,F3代有性生殖的20个克隆,F4代有性生殖的20个克隆,F5代有性生殖的20个克隆,F6代有性生殖的20个克隆,F7代有性生殖的20个克隆。首先进行生命表实验将克隆暴露于两种食物,一种仅含有蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)另一种是包含蛋白核小球藻和产毒铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的混合物,探究有性生殖在蚤状溞对产毒铜绿微囊藻抗性进化中的作用,实验结果发现与好食物小球藻相比产毒铜绿微囊藻能够显著降低内禀增长率r值。有性生殖第0代抗性R为0.41±0.02,有性生殖F1代抗性R在0.37±0.09与0.95±0.10之间,有性生殖F2代抗性R在0.57±0.17与1.03±0.08之间,有性生殖F3代抗性R在0.41±0.06与0.87±0.10之间,有性生殖F4代抗性R在0.34±0.05与0.80±0.06之间,有性生殖F5代抗性R在0.48±0.04与0.84±0.06之间,有性生殖F6代抗性R在0.38±0.06与0.69±0.06之间,有性生殖F7代抗性R在0.51±0.03与0.79±0.03之间。每代的平均寿命、世代周期、内禀增长率、净生殖率、抗性和产休眠卵数都具有克隆差异。然后使用10对引物对每个克隆进行微卫星标记,结果发现7代有性生殖总共出现了16个不同的克隆。实验结果暗示产毒铜绿微囊藻对蚤状溞的生长和繁殖具有负面影响。几乎所有克隆在差食物条件下产休眠卵数多于好食物条件下产休眠卵数,说明蓝藻能够促进蚤状溞休眠卵形成。单个基因型的蚤状溞不断进行有性生殖产生不同抗性的克隆,可能会为其对蓝藻的抗性进化提供充足的原材料,抗性R呈现“升高-降低-降低-升高-降低-升高”的趋势,前两代并没有规律性的变化,而后面五代产生明显的隔代适应的现象。其次,研究了孤雌生殖在蚤状溞对产毒铜绿微囊藻适应与抗性进化中的作用。本实验以休眠卵孵化的一只蚤状溞通过孤雌生殖方式不断进行传代培养,每隔四代进行抗性测试和微卫星标记,实验结果发现F40代的抗性最高为0.91±0.01,F24代的抗性最低为0.32±0.05,随着孤雌生殖的进行,蚤状溞的抗性并未呈现规律性的变化。无论差食物还是好食物条件下的内禀增长率都呈现“升高-降低-升高-降低-升高-降低-升高”的趋势。好食物条件下的净生殖率呈现“升高-降低-升高-降低-升高”的趋势,差食物条件下的净生殖率呈现“升高-降低-升高-降低-升高-降低-升高”的趋势。蚤状溞的平均寿命、世代周期、内禀增长率、净生殖率、产休眠卵数和抗性在不同代数之间存在极显著差异。经历了60代孤雌生殖总共出现了9个不同的克隆。实验结果暗示蚤状溞连续孤雌生殖也能为其对蓝藻的适应与抗性进化提供原材料,但是与有性生殖相比贡献较小,不过一次有性生殖耗时也比较长,一次有性生殖的时间大约为75 d-90 d,一代孤雌生殖的时间约为4 d-6 d。总之,有性生殖能为蚤状溞对蓝藻的抗性进化提供进化基础,且进行一次有性生殖即可带来非常多的遗传变异。孤雌生殖也能为蚤状溞对蓝藻的抗性进化提供进化基础,不过速度较有性生殖慢。因此,在将来的研究中可以添加选择压力选择出对蓝藻具有高耐受性基因型的蚤状溞,这种蚤状溞与蓝藻共存,对控制蓝藻水华的爆发起到一定的积极作用。