光肩星天牛对寄主植物挥发性物质的行为反应及作用机理的研究

【摘要】：光肩星天牛Anoplophora glabripennis (Motschulsky)是我国最重要的一种林木蛀干害虫。它的危害,使我国“三北”大部分地区的杨树毁灭殆尽,造成经济、生态、社会效益的重大损失。本文旨在从光肩星天牛成虫对寄主的选择行为及植物挥发性物质所引起的行为反应等方面着手,探讨光肩星天牛寄主选择及植物挥发物的作用机理,为多树种合理配置选择合适的树种,营造具有抗天牛灾害功能的林分等提供理论依据。 在野外人为控制的条件下,布置一定数量的寄主树种与模具树相混合,或同为寄主树种(外罩绿布或黑布),或同为模具树,对光肩星天牛的寄主选择行为进行了研究。结果表明,在各种胁迫因素存在及寄主“绿量”有限的条件下,天牛的嗅觉在对寄主植物的定向中起着重要的作用,在近距离时这种作用表现得更为明显,而视觉仅起辅助作用。寄主树种和模具对光肩星天牛的滞留效应研究表明:在对寄主植物做出定向后,天牛对寄主有一个识别过程,此过程涉及到触觉、味觉和嗅觉等,经各种感觉机制的综合作用,对寄主植物做出取舍决定。光肩星天牛可能存在接触信息素,这种信息素在近距离通过触角等感觉器官进行交流,但在远距离时不起定向作用。 采用动态顶空采集、热脱附及气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术等手段相结合的实验方法,对光肩星天牛的嗜食树种(复叶槭)、感虫树种(合作杨、小美旱杨、柳树)、抗虫树种(新疆杨、毛白杨、沙枣)和非寄主树种(白蜡和臭椿)的挥发性物质的化学组成进行了比较研究。结果显示,复叶槭的挥发性物质由31 种化合物组成,分属于醇类、醛类、酸类、酯类、酮类及萜类等。复叶槭在七月和八月释放的挥发物,不仅其化学组成的种类及含量不同,其日变化规律也不同。复叶槭在遭受干旱胁迫和机械损伤后,大部分挥发物的释放量明显增加,特别是在遭受机械损伤后,释放出大量的萜类物质如α-法尼烯、(E)-β-罗勒烯、γ-萜品烯和莰烯等。结果还显示,感虫树种中酯类物质和萜类物质含量较高,而抗虫树种和非寄主树种中醛类和醇类物质含量相对较高。上述树种在遭受机械损伤后醛类和醇类物质的释放量增加,同时还产生了大量的萜类物质,而酯类物质的释放量却相对减少。 利用触角电位EAG 和气相色谱-触角电位联用GC-EAD 技术,测定了光肩星天牛对从寄主树种提取的挥发性物质的电生理反应。结果表明,雌雄天牛触角对挥发物的EAG 反应没有显著差异;对植物挥发物的敏感部位是触角的末端。脂肪族化合物如己醇、反-2-己烯醇、顺-3-己烯醇和反-2-己烯醛等,对光肩星天牛成虫触角的刺激最大;芳香族化合物如苯甲醇对光肩星天牛成虫触角引起的EAG 反应值较小;而其它挥发物如乙酸丁酯等引起的EAG 反应值居中。乙酸丁酯和反-2-己烯醛、糠醛、甲基糠醛等相互混配时可增强光肩星天牛的触角电位活性。GC-EAD 测定结果发现挥发