Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,440

ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ НА ФЕНЕТИЧЕСКУЮ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА

Бозшатаева Г.Т. 1 Ботирова М.Б. 1 Оспанова Г.С. 1 Турабаева Г.К. 1
1 Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова
1. Булдакова Е.П., Бусарова Н.В. Полиморфизм и популяционная структура колорадского жука (Leptinotarsa decemineata Say) в различных природных условиях // Вестник научного студенческого общества. (Серия Естественные науки и их преподавание). Выпуск 2. – Арзамас: АГПИ, 2009.
2. Климец Е.П. Дискретные вариации рисунка на дорсальной стороне тела колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) // Популяционная фенетика.-М.,1997.
3. Удалов М.Б. Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemineata Say на Южном Урале. Автореф.дис…канд.биол.наук. – Уфа, 2006.

В настоящее время широко используются организмы-биоиндикаторы, которые позволяют оценить состояние окружающей среды по их присутствию или отсутствию в ней, а также по особенностям развития. Биоиндикаторы служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений окружающей среды.

Выбор колорадского (Leptinotarsa decemlineata Say) жука нами в качестве объекта изучения фенетической изменчивости под влиянием экологических условии в разных районах области обусловлен тем, что он характеризуется обширным внутривидовым полиморфизмом, достаточно сложной популяционной структурой и экологической пластичностью, которые позволяют ему быстро адаптироваться к разнообразным естественным и антропогенным воздействиям. При благоприятных условиях популяция колорадского жука может достигать до десяти-пятнадцати генерации в вегетационный период картофеля.

Особенностью колорадского жука является быстрые темпы изменчивости, что проявляется в виде появления форм и популяций, устойчивых к химическим обработкам.

Цель работы: Изучение влияния экологических условий разных районов Южно- Казахстанской области на фенетическую изменчивость популяции колорадского жука.

Материалы и методы исследования. Колора́дский карто́фельный жук (Leptinotarsa decemlineata) – насекомое семейства жуков-листоедов. Вредитель, который повреждает картофель, помидоры, баклажаны, перцы и другие пасленовые культуры. Тело взрослого насекомого овальное, сверху выпуклое, снизу плоское, блестящее, красно-желтое с более светлыми надкрыльями. Довольно крупный жук длиной 8–12 мм и шириной 6–7 мм. Переднеспинка с чёрными пятнами. На каждом надкрылье по 5 чёрных полосок. Перепончатые крылья хорошо развиты, и с их помощью колорадские жуки совершают длительные перелёты.

Выборка исследуемого материала составляла 200 особей. Жуки фиксировались в 70 %-м растворе этилового спирта, каждому жуку данной выборки присваивался свой порядковый номер. Сбор осуществлялся на полях Тюлькубасского и Сайрамского районов засаженных одним сортом, отдаленных друг от друга.

Для анализа фенетического полиморфизма колорадского жука использовались фены рисунка центрального пятна темени, надкрыльев и переднеспинки [1-3].

Обработка собранного материала заключалось в сравнении меланизированного рисунка с фенами и выбирался наиболее подходящий. Результаты исследования заносились в таблицу.

Математическая обработка материала, собранного в разнообразных регионах, позволяет выявить фенетическу изменчивость популяций колорадского жука. Простейшим показателем, характеризующим фенетическую структуру популяции, является частота фена, которая вычисляется по формуле:

boza1.wmf,

где Хm – обнаруженное число фена m; n – общее число фенов данного признака.

Общее число фенов данного признака для моносимметричных элементов будет равным размеру выборки – числу особей (N), а для билатеральных – двойному размеру выборки (2N). Было собрано и обработано 200 особей, общее число фенов темени равно 200, так как этот признак моносимметричный. Общее число фенов надкрыльев равно 400, так как этот признак является билатеральным.

Результаты исследований. Южно-Казахстанская область расположена на юге Казахстана, в пределах восточной части Туранской низменности и западных отрогов Тянь-Шаня. Область расположена в зоне резко континентального климата. Плодородные почвы, обилие солнечного света, обширные пастбища создают большие возможности для развития в этом районе разнообразных отраслей сельского хозяйства, в первую очередь поливного земледелия и пастбищного овцеводства. Высокие урожаи дают посевы хлопчатника, риса, овощей и картофеля, а также сады и виноградники. Пригородный Сайрамский район обеспечивает областной центр в основном овощами и картофелем, тогда как Тюлькубасский район – фруктами и виноградом.

Материалом для работы по изучению фенетической изменчивости послужили сборы колорадского жука, проведенные летом 2014 года в 6 популяциях 2-х районах Южно-Казахстанской области: Тюлькубасский, Сайрамский.

Фенетическое разнообразие популяции колорадского жука в Тюлькубасском и Сайрамском районах представлено в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Фенетическое разнообразие Тюлькубасской популяции колорадского жука (выборка 200 особей)

Признак

Фены

n

Абсолютное кол-во

Частота встречаемости фенов (доли от 1)

Темя

3.1

5.1

6.2

7.1

200

111

0,555

68

0,340

16

0,080

5

0,025

Надкрылья

W

V

Y

400

231

0,576

149

0,372

20

0,05

Переднеспинка

1

1.1

200

142

0,710

1.2

38

0,190

1.7

14

0,070

1.10

6

0,030

2

2.0

200

121

0,605

2.1

44

0,220

2.7

13

0,065

2.13

22

0,110

3

3.0

200

83

0,415

3.1

117

0,585

4

4.0

200

124

0,620

4.1

76

0,380

Анализируя табл. 1 можно отметить, что на темени обнаружено 4 фена, из них наиболее часто встречаемый – 3.1, наименее встречаемый фен – 7.1. На надкрыльях обнаружены 3 фена, из них наибольшее разновидностей фенов W составляет 0,576 по частоте встречаемости. Наибольшее число фенов отмечено для переднеспинки – 12, из них наиболее часто встречаемый фен – 1.1, а наименее – 1.10.

Анализируя табл. 2 можно отметить, что на темени обнаружено 6 фена, из них наиболее часто встречаемый – 3.1, наименее встречаемый фен – 6.2. На надкрыльях обнаружены 4 фена, из них наибольшее разновидностей фенов W составляет 0,353 по частоте встречаемости. Наибольшее число фенов отмечено для переднеспинки – 16, из них наиболее часто встречаемый фен – 1.1, а наименее – 1.11.

Таблица 2

Фенетическое разнообразие Сайрамской популяции колорадского жука (выборка 200 особей)

Признак

Фены

n

Абсолютное кол-во

Частота встречаемости фенов (доли от 1)

Темя

2.1

3.1

3.5

5.1

6.2

7.1

200

14

0,070

94

0,470

26

0,130

27

0,135

16

0,08

23

0,115

Надкрылья

W

V

Y

Z

400

141

0,353

129

0,323

72

0,180

58

0,145

Переднеспинка

1

1.1

200

132

0,660

1.2

29

0,145

1.7

24

0,120

1.10

16

0,080

1.11

9

0,045

2

2.0

200

106

0,530

2.1

25

0,125

2.2

28

0,140

2.7

14

0,070

2.13

27

0,135

3

3.0

200

89

0,445

3.1

111

0,555

4

4.0

200

129

0,645

4.1

71

0,355

7

7.0

200

97

0,485

7.1

103

0,515

Выводы. Таким образом, предварительные результаты изучения влияния экологических условии Южно-Казахстанской области на фенетическую изменчивость популяции колорадского жука показали, что наибольшее фенетическое разнообразие отмечено в популяциях, расположенных в Сайрамском районе-26 фенов, тогда как в Тюлькубасском районе – 19 фенов.

Число одинаковых фенов в популяциях колорадского жука обитающих в Тюлькубасском и Сайрамских районах составляет – 18, в то же время только в Сайрамском районе встречаются фены: надкрылья – Z и переднеспинки – 7.0, 7.1.

Меньшая гетерогенность популяции колорадского жука в Тюлькубасском можно объяснить наличием изолирующего природного барьера – гор и небольшими площадями, отведенными под культивирование картофеля. Тогда как наиболее фенетическое разнообразие, отмеченное в популяциях колорадского жука в Сайрамском районе – близостью к областному центру, большими площадями картофеля и овощных культур, а также использованием неоднократных химических обработок с вредителями.


Библиографическая ссылка

Бозшатаева Г.Т., Ботирова М.Б., Оспанова Г.С., Турабаева Г.К. ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ НА ФЕНЕТИЧЕСКУЮ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОПУЛЯЦИИ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 2-3. – С. 431-433;
URL: http://www.expeducation.ru/ru/article/view?id=6654 (дата обращения: 10.12.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252