取食不同寄主植物桑天牛的虫粪挥发物对桑天牛卵啮小蜂的引诱活性及其组分分析

为了深入理解桑天牛Apriona germari虫粪挥发物在桑天牛卵啮小蜂Aprostocetus prolixus寄主定位中的作用,本研究通过嗅觉生测比较分析了取食不同寄主植物(桑树Morus alba、柘树Cudrania tricuspidata和构树Broussonetia papyrifera)的雌雄两性桑天牛成虫的虫粪挥发物对桑天牛卵啮小蜂的引诱活性,并利用热脱附-气相色谱-质谱联用仪(TCT-GC-MS)对不同桑天牛虫粪挥发物的组分进行了分析鉴定。结果表明:取食不同寄主植物的雌性或雄性桑天牛虫粪挥发物对该寄生蜂均具有显著的引诱作用,而不同处理间的桑天牛虫粪挥发物对该寄生蜂的引诱活性无显著差异,这说明寄主植物的种类和桑天牛性别对于桑天牛虫粪引诱该寄生蜂的活性并无显著影响。桑天牛虫粪挥发物主要包括炔类、酮类、醛类、酯类和萜类等化合物;取食柘树和构树的桑天牛虫粪挥发物组分相同,但取食桑树桑天牛的虫粪挥发物组分明显多于取食柘树和构树桑天牛的虫粪。取食同一寄主植物的两性桑天牛的虫粪挥发物的组分及其含量大致相同,表明寄主植物对桑天牛虫粪挥发物的组分有重要影响,而桑天牛性别对其虫粪挥发物组分无显著影响。

桑天牛危害和外源茉莉酸诱导桑树防御反应的研究

通过选择试验研究了桑天牛危害和外源茉莉酸(JA)对于诱导桑树产生防御反应的影响。桑天牛危害诱导的结果表明:在危害诱导后的第3天,受害桑枝被桑天牛继续取食的面积明显少于对照,而同株系统枝被取食的面积与对照间的差异不明显;危害诱导后的第1天,被害桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱活性显著高于健康桑枝,此后其引诱作用逐渐下降,第3天时与健康桑枝间的差异消失。JA诱导的结果表明:JA处理3 d后,桑枝被桑天牛取食的面积也明显少于对照;JA处理1 d后,桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱作用明显高于健康桑枝,JA处理2 d后的桑枝对寄生蜂的引诱作用达到了极显著的程度,第3天时与健康桑枝的差异消失。此外,无论是桑天牛危害诱导还是JA处理诱导,对桑天牛的产卵数量均未产生影响。分析认为:桑天牛危害和外源JA均能诱导桑树通过减少桑天牛取食桑枝的面积产生直接防御,但这种抗虫性仅局限于被害桑枝;桑天牛危害和外源JA还通过增强桑枝对桑天牛卵啮小蜂的引诱作用使桑树产生间接防御能力。

桑天牛卵啮小蜂对已被寄生桑天牛刻槽的识别

为了探究桑天牛卵啮小蜂对已被寄生桑天牛刻槽(被寄生蜂产卵并被涂抹产卵分泌物的刻槽)的识别行为,通过选择和非选择性试验,调查桑天牛卵啮小蜂对不同处理刻槽的行为反应。结果显示,选择性试验中,寄生蜂首先接触到已被寄生刻槽(自己寄生或它蜂寄生刻槽)的次数显著少于正常刻槽。无论在选择还是非选择条件下,寄生蜂接触到已被寄生刻槽的时间显著多于正常刻槽,而在已被寄生刻槽上搜索的时间显著少于正常刻槽,且对已被寄生刻槽寄生的比率也显著低于正常刻槽。无论在选择还是非选择性试验中,雌蜂对它蜂寄生刻槽和自己寄生刻槽的行为反应无明显差异。选择性试验中,雌蜂对正常刻槽和它蜂搜索过的刻槽的行为参数间无显著差异。与此类似,雌蜂对已被寄生蜂产卵但未涂抹产卵分泌物的刻槽及正常刻槽的行为参数间也不存在显著差异。研究结果表明该寄生蜂在产卵完成后,通过其产卵器在刻槽表面涂抹产卵分泌物即寄主标记信息素对刻槽进行标记,使寄生蜂通过在近距离感知该标记信息素来识别已被寄生刻槽,该结果有望为揭示该寄生蜂的寄主识别机制以及实现桑天牛的生物防治提供理论依据。