华山松大小蠹对华山松挥发性物质的触角电生理反应

【摘要】： 华山松大小蠹(Dendroctonus armandi)是秦岭巴山林区华山松(Pinus armandi)的毁灭性先锋害虫,主要危害树龄超过30年的健康华山松,导致大量华山松的死亡,造成重大的经济和生态损失。华山松大小蠹主要依靠寄主挥发性物质进行准确的寄主定位、入侵、产卵、繁殖。触角是华山松大小蠹感知植物挥发性物质的主要器官,而触角电生理反应是昆虫对寄主植物挥发物最直接的反应。为此,研究华山松大小蠹对寄主挥发性物质的触角电生理对揭示华山松大小蠹的扩散机制和侵害机理以及华山松大小蠹的可持续控制具有十分重要的理论和现实意义。 本文应用昆虫触角电位仪研究了华山松大小蠹雌、雄成虫华山松主要挥发物质单萜和华山松针叶、韧皮部挥发油的触角电位(EAG)反应,得到结果如下: (1)华山松大小蠹雌雄成虫对华山松挥发物中的α-菲兰烯、(S)-(?)-β-蒎烯、(R)-(+)-α-蒎烯、(S)-(?)-α-蒎烯、3-蒈烯、β-月桂烯、(S)-(?)-柠檬烯、(+)-莰烯、(R)-(+)-柠檬烯、α-蒎烯、莰烯和柠檬烯均表现出不同程度的电生理反应,其中对α-菲兰烯、(S)-(?)-β-蒎烯和(S)-(?)-α-蒎烯的反应阈值最低,而(R)-(+)-柠檬烯和乙酸龙脑酯的反应阈值最高。 (2)华山松大小蠹雌雄成虫对华山松挥发性物质的EAG反应具有性别的差异性,其中雌成虫对(S)-(?)-α-蒎烯、(?)-莰烯和α-菲兰烯的EAG反应较强,雄虫对(+)-3-蒈烯、(R)-(+)-α-蒎烯和(+)-莰烯的反应较强。 (3)华山松挥发性物质的浓度对华山松大小蠹雌雄成虫触角的EAG反应具有直接的影响。在挥发性物质低浓度刺激下华山松大小蠹触角对(S)-(?)-β-蒎烯、α-菲兰烯、(S)-(?)-α-蒎烯的EAG反应最大,随挥发性物质浓度的升高,在浓度达到100μg/μL时,雌虫对α-菲兰烯、(?)-莰烯的EAG反应最大,雄虫对α-菲兰烯、(R)-(+)-α-蒎烯和(+)-莰烯反应最大;在低浓度下(S)-(?)-β-蒎烯和(?)-莰烯雄虫的反应显著性大于雌虫,而在高浓度下雌虫的反应大于雄虫。 (4)华山松大小蠹雌雄成虫对立体异构化合物的EAG反应有差异性,雌雄虫对两种莰烯((+)-莰烯、(?)-莰烯)和两种柠檬烯((R)-(+)-柠檬烯、(S)-(?)-柠檬烯)的EAG反应均有显著性差异;雄虫对两种立体异构体((R)-(+)-α-蒎烯、(S)-(?)-α-蒎烯)的反应差异显著,而雌虫差异不显著(P0.01)。 (5)华山松大小蠹雌虫对华山松针叶挥发油、健康木韧皮部挥发油和枯萎木韧皮部挥发油的EAG反应均明显大于雄虫(P0.01),而且华山松大小蠹对枯萎木韧皮部挥发油的EAG反应大于健康木。在枯萎木挥发油和健康木挥发油0.1μg/μL及以下浓度,华山松大小蠹雌雄成虫间触角EAG反应没有显著差异,但当浓度上升到1μg/μL以上时,华山松大小蠹雌雄成虫触角对枯萎木挥发油和健康木挥发油的EAG反应具有显著差异(0.01P0.05)。