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华山松大小蠹对寄主及虫体挥发物的行为和触角电生理反应

王茹琳  
【摘要】:华山松大小蠹(Dendroctonus armandi Tsai et Li),为我国特有种,主要危害华山松,尤以华山松健康立木严重受害。近年来,我国秦岭与大巴山区的华山松遭受华山松大小蠹严重危害,造成大面积华山松天然林成片死亡,给森林生态环境和社会经济带来巨大损失,也影响了森林生态系统的可持续发展。目前对华山松大小蠹的防治主要是利用化学药物,缺乏对其有效和无污染的防治技术的研究。近年来国内外提出了利用化学生态学的原理进行害虫防治的新对策,而且在对红脂大小蠹、山松大小蠹(Dendroctonus ponderosae)等其它钻蛀性害虫的防治取得了较好的效果。本文在基本掌握了华山松大小蠹生物学特性和发生规律的基础上,研究了华山松大小蠹对寄主华山松、虫体及虫体-华山松复合体挥发物的行为和触角电生理反应。主要结论如下: (1)为探讨华山松大小蠹主动搜索和识别寄主的机理及两性之间是否存在引诱作用,采用Y型嗅觉仪测定华山松大小蠹对寄主华山松、雌成虫、雄成虫、雌成虫-华山松和雄成虫-华山松挥发物的行为反应。结果表明:寄主挥发物对雌成虫有明显的引诱作用;雌成虫挥发物对雄成虫有较高的引诱率,雄成虫挥发物对雌雄成虫均无明显引诱作用;雄成虫对虫体与寄主复合体气味的行为反应均高于对相应寄主及虫体挥发物的反应。此实验结果说明,华山松大小蠹雌成虫在搜寻、选择寄主过程中,寄主华山松气味发挥了极其重要的作用。实验还说明华山松大小蠹种内存在信息素或性信息素,雌虫释放的信息素对同类雄虫有很强的引诱作用,添加寄主植物能够增强雌成虫对雄成虫的引诱效果。这可为研发华山松大小蠹成虫防治新方法提供基础信息。 (2)通过Y型嗅觉仪测定华山松大小蠹对采用浸提法提取的三种不同溶剂粗提物的行为反应。结果表明:三种粗提物对华山松大小蠹雌成虫的引诱率从大到小依次为正己烷正戊烷乙醚;对雄成虫的引诱率从大到小依次为正己烷乙醚正戊烷。试验结果说明,正己烷作为有机溶剂,在采取浸提法时效果好于正戊烷和乙醚。 (3) GC-MS分析正已烷提取的华山松挥发性物质的化学组成及相对含量。分析结果表明,挥发物主要化学组分的相对含量由高到低依次为:反式石竹烯(56.86%),a-蒎烯(6.93%),大根香叶烯(6.18%),p-蒎烯(5.57%),罗勒烯(4.47%),环庚烷(4.12%),A-可巴烯(2.69%),丁香烯(2.63%),邻苯二甲酸酯(1.18%),环己烯(0.66%),这几种化合物的含量占总量的91.29%。 (4)为筛选适宜配制华山松大小蠹(Dendroctonus armandi)引诱剂的有效化学成分,用触角电位仪和Y型嗅觉仪测定了华山松大小蠹雌、雄虫对华山松挥发物主要成分的触角电生理(EAG)和行为反应。结果表明:在0.01、0.1、1、10、100μg 5种刺激剂量下,成虫对7种化合物在特定浓度下均有明确的EAG反应;雌、雄虫对月桂烯、(+)-3-蒈烯、β-石竹烯3种化合物及雄虫对(+)-a-蒎烯、柠檬烯的EAG相对电位的最大值均出现在10μg刺激条件下;在10μg刺激剂量条件下,雌虫对(+)-α-蒎烯、β-蒎烯和(+)-3-蒈烯有明显的正趋向反应,正趋向率均高于72%且显著高于雄成虫对3种挥发物的正趋向率;在1μg刺激下,只有雄虫对(+)-3-蒈烯有一定正趋向反应;而在100烬条件下,(-)-α-蒎烯对雌、雄虫均有一定驱避作用。该研究结果可为开发华山松大小蠹林间引诱剂提供借鉴。 (5)选取5种非寄主挥发性化合物水杨醛、壬醛、三氯乙烯、二氯甲基甲醚和顺-3-己烯-1醇,应用触角电位仪和Y型嗅觉仪初步研究了华山松大小蠹成虫对这5种化合物的EAG反应和趋向反应。结果表明:雌虫对三氯乙烯,雄虫对壬醛、二氯甲基甲醚有明显的EAG反应;三氯乙烯对雄成虫有较高的引诱率,显著高于对雌成虫的引诱率。试验结果可为华山松大小蠹的行为控制技术研究提供借鉴。 (6)为筛选有效诱集华山松大小蠹成虫的植物挥发物复合组分,根据华山松大小蠹各成分的组成比例,选取(+)-α-蒎烯、β-蒎烯、(+)-3-蒈烯、β-石竹烯、月桂烯和柠檬烯进行配比,配制了10种复合组分。结果表明:在触角电生理反应中,雌成虫对Ⅲ和Ⅶ无反应,对Ⅵ表现为弱反应,对其他几种配方均表现为明确反应。雌成虫对Ⅷ反应的相对电位值最高;雄成虫对Ⅵ无反应,对Ⅳ为弱反应,对其他的配方表现为明确反应。雄成虫对X的反应最强。生测结果表明:复合组分Ⅱ对雌成虫的引诱率最高,达81.11%,复合组分Ⅷ、Ⅶ和Ⅴ对雌成虫也有较高的引诱率,其他几种复合组分的引诱率显著低于上述四种复合组分;雄成虫对复合组分X的正反应趋向率最高,为78.89%,其次为Ⅶ和Ⅷ,对Ⅲ的正反应趋向率最低,为53.33%,显著低于对其他9种复合组分的趋向率。复合组分Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ和X可应用于林间引诱试验。


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