长林小蠹对黑松挥发物电生理及行为反应

为探究长林小蠹对不同生理状态黑松(Pinus thunbergii)挥发物的选择偏好性,利用动态顶空吸附法,分别收集健康和不同受害程度的黑松树干和树根的挥发物,通过气相色谱-质谱联用仪(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对收集的挥发物进行鉴定与分析,采用触角电位仪(Electroantennagraphy,EAG)和Y形嗅觉仪,分析鉴定到的黑松中主要挥发物及其他人鉴定到的黑松中主要挥发物对长林小蠹的电生理和行为影响。结果表明,健康和不同受害程度的黑松树干、树根的挥发物在组成和含量上部分差异显著(P<0.05)。树干中主要化合物(1R)-(+)-α-蒎烯的相对含量由健康木转向萎蔫木阶段呈下降趋势,在萎蔫木到枯死木阶段相对含量上升。而树根由健康木阶段转向濒死木阶段时(1R)-(+)-α-蒎烯的相对含量逐渐减少,在枯死木阶段其相对含量有所上升。EAG测试结果显示,在测定的10种挥发物中,有9种引发的雌成虫和雄成虫EAG反应值之间有显著差异。其中,雌虫对0.1 mg/mL的(1S)-(-)-α-蒎烯的反应值最高,雄虫对0.01 mg/mL的罗勒烯反应值最高。Y形嗅觉仪行为反应结果显示,不同质量浓度的挥发物对长林小蠹雌雄虫的作用不同。0.01~100 mg/mL的α-蒎烯、100 mg/mL的α-松油烯、10 mg/mL和100 mg/mL的(1S)-(-)-α-蒎烯、(1R)-(+)-α-蒎烯对长林小蠹雌雄成虫都有较强的吸引作用,10 mg/mL的(-)-β-蒎烯对长林小蠹雌雄成虫都有较强的驱避作用。由此,0.01~100 mg/mL的α-蒎烯;100 mg/mL的α-松油烯、10 mg/mL和100 mg/mL的(1S)-(-)-α-蒎烯、(1R)-(+)-α-蒎烯可以作为长林小蠹雌雄成虫引诱剂成分,10 mg/mL的(-)-β-蒎烯可作为长林小蠹成虫驱避剂成分。

球孢白僵菌侵染长林小蠹的致病性及侵染显微观察

【目的】筛选球孢白僵菌并探究其对长林小蠹幼虫和成虫的致病性,以及分析球孢白僵菌对长林小蠹幼虫和成虫的侵染过程。【方法】1)通过形态学鉴定和分子生物学鉴定确定所筛选菌株的品系;2)利用Excel2016软件计算累计校正死亡率,SPSS 26.0软件进行方差分析,并计算毒力回归方程式和LC50;3)利用扫描电镜观察球孢白僵菌侵染长林小蠹幼虫和成虫的过程。【结果】1)经鉴定,从长林小蠹僵虫虫体上分离纯化得到的是4株不同的球孢白僵菌(编号分别为Bbz1、Bbz2、Bbz3和Bbz4);2)对长林小蠹幼虫和成虫进行毒力测定,4株球孢白僵菌对长林小蠹幼虫和成虫毒力并不相同,其中,菌株Bbz4对幼虫的毒杀效果最好,接种7 d后,1×10^(8)孢子/m L浓度的孢子悬浮液对长林小蠹幼虫致死率达到100%,LC50为3.68×10^(5)孢子/m L,对成虫毒杀效果最好的是菌株Bbz1,接种7 d后,1×10^(8)孢子/m L浓度的孢子悬浮液对长林小蠹成虫致死率达到100%,LC_(50)为3.27×10^(6)孢子/m L;3)使用菌株Bbz4和菌株Bbz1对长林小蠹幼虫和成虫的侵染进行超微结构观察发现,在接种0~12 h时,菌株分生孢子接触并附着在长林小蠹体表;接种18 h时,发现孢子萌发并产生芽管;接种36 h时,发现有菌丝向内穿透体壁的现象出现;接种72 h时,菌丝伸出体外;接种96~120 h时,整个虫体被菌丝覆盖。【结论】确定了从长林小蠹僵虫虫体上分离到的是4株不同球孢白僵菌,其中菌株Bbz4和Bbz1分别对长林小蠹幼虫和成虫致病性最强,并确定接种后不同时间节点上白僵菌的侵染进程。

不同煮制方法和树种韧皮部的人工饲料对长林小蠹的影响

长林小蠹(Hylurgus ligniperda)为新入侵到我国的进境植物检疫性有害生物,由于在开展长林小蠹应急处置技术等方面研究时需要大量生理标准一致的供试虫源,因此需进行长林小蠹的人工饲养研究。以过往树皮小蠹的人工饲料配方为基础,研究不同煮制方法和添加不同树种韧皮部的人工饲料对长林小蠹生长发育的影响。结果表明:不同煮制方法制备的人工饲料饲喂对长林小蠹蛹质量及成虫质量有显著影响,对幼虫历期、蛹期、幼虫存活率、化蛹率、蛹羽化率、总存活率无显著影响。添加黑松(Pinus thunbergii)、赤松(Pinus densiflora)、马尾松(Pinus massoniana)韧皮部的人工饲料对长林小蠹生长发育无显著影响。在3种煮制方法中,以加热煮制法为最佳。添加3种松树中任何一种韧皮部配制的人工饲料饲喂长林小蠹幼虫,其均能完成其生活史。

长林小蠹触角感器的超微结构

为了探究长林小蠹Hylurgus ligniperda(Fabricius)触角上感器的类型和数量,为进一步探索其对化学信号的感受机制奠定基础,利用扫描电镜技术对长林小蠹雌雄成虫的触角感器进行观察。结果表明:长林小蠹触角上存在5种类型的感器和少量腺孔,包括毛形感器(ST-Ⅰ、 ST-Ⅱ、 ST-Ⅲ亚型)、锯齿形感器(SZ-Ⅰ、 SZ-Ⅱ、 SZ-Ⅲ亚型)、刺形感器(Sch)、腔锥形感器(Sco)和芽形感器(BS)。毛形感器约占总感器数的61%,锯齿形感器在触角的每一节均有分布,占感器总数的24.7%,刺形感器分布在柄节基部和梗节,腔锥形感器只少量散生在部分毛形感器带上,数量约占4.1%,鞭节端部分布有0~3个芽形感器,且有个体差异。长林小蠹雌雄成虫间触角感器的结构和类型无明显差异,雌虫ST-Ⅰ比例稍多,雄虫ST-Ⅱ比例稍多。

白扦径向生长对气候变化的响应

为研究白扦径向生长在气候变化情景中的响应及动态,以河北省承德市丰宁地区的白扦天然林为研究对象,分析其径向生长的特点,基于气象网站(https://climexp.knmi.nl/)上CRU格点数据(0.5°×0.5°),分析白扦径向生长与月温度、降水及帕尔默干旱指数(PDSI)的相关关系。结果表明:承德市丰宁地区的年平均气温呈极显著增加趋势,增加速率为0.224℃·10年^(-1),年总降水量呈不显著下降趋势;该区白扦的径向生长无显著增加;白扦年轮宽度与当年7月、8月降水量分别呈极显著、显著正相关,与当年7—9月PDSI呈极显著正相关,与当年7月均温、6月及9月均最高温呈显著负相关。由此推断在快速升温但无显著降水增加的条件下,干旱胁迫影响丰宁地区白扦径向生长。