绿翅绢野螟的繁殖及其对寄主的行为反应研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lily1988122
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绿翅绢野螟Diaphania angustalis(Snellen)是我国重要园林绿化树种、药用植物糖胶树Alastonia schalaris(L.)的主要食叶害虫。该虫以幼虫卷叶为害,具有隐蔽性强、食量大、发生代数多和为害时间长等特点。近年来,该虫在我国南方地区的发生为害日趋严重,但仍缺乏有效的防治手段。由于糖胶树的种植和管理与人们生活息息相关,所处环境不宜采用化学农药进行防治,利用信息素来诱控成虫是最理想的治理策略之一。鉴于此,本文对绿翅绢野螟繁殖行为节律、繁殖适度及其对寄主的行为反应进行系统研究,采用扫描(SEM)和透射电镜技术(TEM)、气相色谱技术(GC)、气象色谱-质谱联用技术(GC-MS)、气相色谱-触角电位技术(GC-EAD)和室内风洞试验等技术与设备,对绿翅绢野螟触角的超微结构、成虫性信息素和寄主植物挥发物成份进行研究,并测定了成虫对寄主植物挥发物活性成份的行为反应,旨在明确绿翅绢野螟交配干扰机制及寄主植物对其行为反应的影响,为探索该虫的绿色防控新技术提供基础性资料。主要研究结果如下:(1)绿翅绢野螟在南宁地区一年发生6~7代;成虫需要补充营养后才进行交配和产卵,补充营养后成虫寿命显著延长(雌:19.63±0.54 d,P<0.000;雄:20.63±0.43d;P<0.000)。成虫羽化、求偶、交配和产卵行为均发生在暗期。雌雄成虫羽化高峰均发生在暗期前5 h,雌虫羽化高峰期较雄虫提前1 d;处女雌虫从2日龄起逐渐开始出现求偶行为,4日龄求偶率达到高峰并持续至6日龄,随后下降;5日龄以后,每天的求偶高峰提前至暗期前2~3 h,同时求偶能力降低。雌雄虫的交配前期分别为4.61 d和3.99 d,交配高峰在暗期第4~6 h,交配时长多为60~120 min。已交配的雌虫只在暗期产卵,平均产卵期为5.2±1.41 d,其66.4%的卵会在交配后2 d内产下,平均单雌产卵量为592.5±25.3粒。(2)绿翅绢野螟雄虫一生多数只交配1次,少数可交配2次,但多次交配会降低其繁殖适度;雌虫一生只交配1次,与已交配过的雄虫交配会影响子代的孵化率,但对雌虫产卵量和寿命无显著影响。在18~32℃范围内,温度对绿翅绢野螟的性比无显著影响,雌雄性比为1:1.05至1:0.78不等;在25℃条件下雌虫的交配率、产卵量、子代卵的孵化率以及生殖期望值最高,在18℃时,雌虫交配率和孵化率显著下降,相对生殖期望下降66%。该虫的繁殖适度受雌雄成虫交配日龄影响,但对雌雄影响的程度不同;雄虫延迟交配会导致其交配率显著降低,且影响强度大于雌虫延迟;雌雄成虫延迟交配会显著缩短雌虫的产卵期,雌雄间有交互作用;雌虫延迟交配会显著降低雌虫的产卵量;随着雌虫交配日龄的增加,子代卵的孵化率会显著降低。(3)相比于提供寄主,在没有提供寄主的情况下,绿翅绢野螟成虫的交配率下降20%、平均产卵量减少174.5粒/雌,产卵期均缩短1.21 d,且交配前期延长1.14 d,但对子代卵的孵化率无显著影响。通过对性信息素的研究发现,寄主植物对绿翅绢野螟雌虫性信息素释放节律具有调节的作用,在缺少寄主植物的情况下,6~8日龄的处女雌虫性腺中性信息素的含量要显著高于有寄主植物的条件的处女雌虫,表明如无寄主植物的刺激,处女雌虫会暂缓释放性信息素,也因此导致雌虫延迟交配。(4)采用扫描电镜观察了绿翅绢野螟成果触角上的感器种类及数量分布,结果表明,雌雄虫都具有8种感器,分别为毛形感器、刺形感器、腔锥形感器、耳形感器、栓锥形感器、鳞形感器、乳突状感器和B(?)hm氏鬃毛,大多数感器分布在触角腹面,雌雄之间感器的形态和数量不同,雄虫的腔锥形感器的尺寸显著大于雌虫,雄虫毛形感器的数量显著多于雌虫,而雌虫的刺形感器I型和耳形感器的数量则显著多于雄虫。采用透射电镜观察了5种感器的横截面,其中毛形感器、刺形感器和耳形感器为有孔的嗅觉感器。通过对比7种草螟科昆虫触角感器类型发现,绿翅绢野螟与稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis的触角感器类型最为相似,而与豆野螟Maruca testulalis的差别最大。(5)结合GC-MS和GC-EAD技术对绿翅绢野螟的性信息素成份进行研究后发现,在广西发生的绿翅绢野螟种群性信息素的活性物质成份单一,为一种具有两个双键的不饱和醛E10E12-16CHO,这表明该虫的性信息素成份在地域之间出现了分化。绿翅绢野螟性信息素的分泌具有明显的动态节律,雌虫在3日龄时性信息素的积累量达到最高值,随后开始下降,雌虫的求偶和交配高峰期均在4日龄,表明该虫性信息素释放与其繁殖行为间具有同步性。(6)在室内风洞实验中,绿翅绢野螟雌雄成虫均能够被糖胶树叶挥发物的提取物所吸引,雌虫被提取物所吸引的数量要多于雄虫。通过GC-MS和GC-EAD技术分析,明确了糖胶树叶挥发物中有8种成份对绿翅绢野螟成虫具有生物活性,分别是对二甲苯、环己酮、苯甲醛、苯乙酮、壬醛、4-乙基苯甲醛、癸醛和4-乙基苯乙酮。不同浓度梯度挥发物的EAG以及单物质的风洞测定结果表明,成虫对壬醛、4-乙基苯甲醛、癸醛和4-乙基苯乙酮的响应相对其他物质要强。在植物挥发物多元混合配方的室内风洞实验中,雌虫被A1(8种糖胶树挥发物活性成份)、A2(苯甲醛、苯乙酮、4-乙基苯甲醛和4-乙基苯乙酮)、A3(环己酮、壬醛、癸醛和4-乙基苯甲醛)和A5(癸醛、4-乙基苯甲醛和4-乙基苯乙酮)4种配方吸引至诱芯附近15 cm处的数量要显著多于其他配方,而雄虫在该阶段对各配方表现无显著差异。“植物挥发物+性信息素”配方与单纯的植物挥发物配方相比,对成虫的吸引效果更好,特别是对雄虫的吸引作用更显著,其中M2(8种植物挥发物+性信息素)对雄虫吸引至诱芯15 cm附近的数量最多,且显著多于单独性信息素配方和其他配方的诱芯。野外验证结果表明,仅含性信息素的M5配方能够诱到大量雄虫;而M2和三元组份(癸醛、4-乙基苯甲醛、4-乙基苯乙酮)加性信息素的配方M4则分别在宾阳和上思诱捕到了处女雌虫,虽然诱集效果不佳,但很值得作为一个新思路开展深入研究。综上研究结果,本研究明确了绿翅绢野螟的繁殖行为特征,以及交配次数、延迟交配和寄主对其繁殖行为以及繁殖适度的影响,表明通过迷向干扰交配可显著降低该虫的交配率和繁殖力,达到控制子代种群密度的目的;明确绿翅绢野螟广西种群的性信息素成份出现分化,在开展利用性信息素防控绿翅绢野螟时,需考虑地区间种群的差异性。本研究结果可为开发绿翅绢野螟安全、高效防治技术提供决策参考,具有重要的实际应用价值。
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