健康和虫害的红松挥发物对赤松梢斑螟及其寄生蜂寄主选择行为的影响

为了研究红松球果害虫赤松梢斑螟Dioryctria sylvestrella及其寄生蜂的寄主趋向机理,用Y型嗅觉仪测定了赤松梢斑螟成虫及其寄生蜂长距茧蜂Macrocentrus sp,对红松健康和梢斑螟幼虫危害的球果、主梢及侧枝的昼夜行为反应;并用GC-MS分析了健康和虫害球果、主梢及侧枝昼夜所释放挥发物的组份及含量变化。结果表明,赤松梢斑螟处女雌蛾、交尾雌蛾和雄蛾在夜晚对健康球果及主梢有较强的趋性。雌雄长距茧蜂白天对虫害红松球果、主梢有较强的趋性。红松各部位挥发物成分及含量在健康与虫害、白天与夜晚之间存在显著差异,主要表现为单萜类物质相对含量显著变化,如α-蒎烯、莰烯、β-水芹烯、β-蒎烯、3-蒈烯、罗勒烯、β-月桂烯、柠檬烯,以及产生特异性倍半萜类挥发物,如乙酸龙脑酯、石竹烯等。其中红松各部位单萜类挥发物含量变化是影响赤松梢斑螟及其寄生蜂的寄主选择行为的主要原因;而特异性倍半萜单体或组合,是否能够作为产卵刺激剂,协同单萜类挥发物调控二者的产卵行为,还需要试验的进一步证明。

2种红松种实害虫的生物学特性及危害特征的补充研究

红松（Pinus koraiensis）是我国东北地区珍贵的乡土树种,广泛分布于小兴安岭、长白山及完达山山脉,它以冠型优美、材质优良而驰名中外,具有极高的经济价值（周以良等,1986）。

红松的化学防御及冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟的生存策略

为了探讨冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟幼虫的生存策略差异及与寄主红松化学防御的相互关系,研究1,3,5龄冷杉梢斑螟、赤松梢斑螟幼虫中肠解毒酶、保护酶的活性,同时分析相应生长发育期红松健康、受害球果及主梢内多种防御酶的活性。结果表明:健康红松球果及主梢中多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性变化与其生长发育时期有关。梢斑螟幼虫的取食可诱导红松球果及主梢内5种防御酶活性显著提高,寄主不同部位防御酶的活性变化与该龄期幼虫取食有关。不同生存策略的2种梢斑螟幼虫体内解毒酶、保护酶活性有差异。冷杉梢斑螟幼虫专食红松球果,其体内谷胱甘肽S-转移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)、多功能氧化酶(MFO)显著高于果梢间转移为害的赤松梢斑螟。超氧化物歧化酶(SOD)和几丁质酶(CT)的活性与梢斑螟幼虫是否转移为害无相关性。赤松梢斑螟幼虫体内酚氧化酶(PO)和过氧化物酶(POD)活性高于冷杉梢斑螟,表明这2种活性较高的保护酶,能够降低其在转移为害过程中面临的死亡威胁。冷杉梢斑螟幼虫主要通过生理解毒,而赤松梢斑螟则以生理解毒和改变取食范围相结合的方式,适应寄主植物的化学防御。植物化学在2种害虫的生存演化中起着重要作用。

赤松梢斑螟在藏东南高山松上的生物学特性

【目的】研究赤松梢斑螟(Dioryctria sylvestrella(Ratzeburg))在藏东南高山松上的生物学特性,为监测和防治该害虫提供理论依据。【方法】在藏东南选择4块有代表性的高山松林进行野外观察,每7 d从观察林地采集5个有虫球果于室内解剖,测量其中的赤松梢斑螟幼虫形态指标;然后将赤松梢斑螟幼虫饲养在室外水培枝高山松球果中,观察其取食、结茧、羽化、交配、产卵、孵化、越冬等生物学特性。【结果】赤松梢斑螟成虫雌雄同型,体长13~17 mm,翅展23~28 mm;老熟幼虫体长约12 mm,头宽约2.5 mm,头部黑褐色、有光泽;初龄幼虫乳白色,后渐变为淡红色,腹足趾钩单序环式,臀足趾钩双序缺环式;卵呈卵圆形,黄白色;蛹体长约13 mm,宽约3.5 mm,尾部有6根臀棘。赤松梢斑螟在藏东南高山松上1年发生1代,以幼虫危害高山松当年生球果并以幼虫越冬,幼虫期约300 d、5龄,蛹期约40 d,成虫期约8 d,卵期约10 d。赤松梢斑螟成虫多数白天上午羽化,次日傍晚交尾,交尾时间长达6~9 h,幼虫一果一虫,无转移危害现象;被害球果畸形,结实不良。【结论】赤松梢斑螟危害高山松球果,成虫和卵阶段在球果外,幼虫和蛹阶段在球果内,有较强隐蔽性。每年6-7月是防治赤松梢斑螟的关键期。

依据COI基因及形态特征鉴定蛀害红松和樟子松的梢斑螟

为确定危害黑龙江地区红松(Pinus koraiensis)、樟子松(P.sylvestris var.mongolica)树干及侧枝的梢斑螟属(Dioryctria)昆虫种类,通过比对幼虫毛序、成虫外部形态及外生殖器特征对其进行鉴定。同时,利用分子生物学技术辅助鉴定,依据线粒体COI基因计算样本与其他梢斑螟种类间的遗传距离,分别构建ML树和NJ树,以确定其系统发育关系。结果显示:样本的形态特征与赤松梢斑螟(D.sylvestrella)相同;样本的COI基因序列相似度较高,且种群间存在共享单倍型(Hap3);样本与在GenBank记载的赤松梢斑螟间的遗传距离(0.004)处于种内遗传距离范围(0~0.005),且在系统发育树中与赤松梢斑螟聚为一支。因此,可以确定所鉴定的样本均为赤松梢斑螟。依据COI基因序列的分析结果,能够有效确定物种及分类地位,并且与传统划分结果相吻合,说明COI基因适用于梢斑螟属昆虫的鉴定和系统发育的研究。

冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟幼虫形态特征的差异

2019年4月26日—5月2日,在牡丹江市林口林业局曙光经营所红松纯林采集带有危害状的枝条和球果,解剖收集了幼虫形态相似且常伴随发生的冷杉梢斑螟(Dioryctria abietella)、赤松梢斑螟(Dioryctria sylvestrella)5龄幼虫各20头,用体积分数为75%的酒精浸泡至死后,利用徕卡显微摄像系统(Leica Microsystems(Switzerland)Ltd,DMC4500型)观察幼虫形态特征,分析两种梢斑螟幼虫形态特征差异。结果表明:两种梢斑螟幼虫外部形态有显著区别。①冷杉梢斑螟幼虫体表淡红色或红褐色,赤松梢斑螟幼虫体表灰黑色;②冷杉梢斑螟没有黑色刻点,赤松梢斑螟每体节上有黑色刻点;③冷杉梢斑螟头壳与体宽基本相近,赤松梢斑螟头壳显著窄于体宽;④冷杉梢斑螟前胸背板褐色,左右两背板间中缝窄而直,赤松梢斑螟前胸背板黑色,左右两背板间中缝宽,且中部宽两端窄;⑤冷杉梢斑螟前胸气门毛片形状为弹头形,赤松梢斑螟则为肾形。以上5点形态差异显著,且便于观察,易于掌握,可为两种害虫的准确识别、精准防治提供参考。

赤松梢斑螟防治技术的研究

赤松梢斑螟（Dioryctria sylvestrella Ratzeburg）主要以幼虫危害红松幼林的球果、嫩梢和干部，造成红松种子产量下降、质量低劣，严重的可导致红松种子绝产。为了解决红松种子严重短缺的问题，利用2．5％溴氰菊酯、20％速灭杀丁、50％辛硫磷和40％氧化乐果等化学药剂，在黑龙江省苇河林业局林木种子园进行了赤松梢斑螟防治试验。试验结果表明，球果被害率可减少20％～85％，种子被害率减少25％～45％。

两种梢斑螟幼虫口器结构及感器扫描电镜观察

【目的】探究赤松梢斑螟幼虫和冷杉梢斑螟幼虫的食物谱差异机制,为两种梢斑螟幼虫取食行为差异提供科学依据。【方法】利用扫描电子显微镜对两种梢斑螟幼虫的口器及感器的超微结构进行观察。【结果】扫描电镜结果表明,两种梢斑螟幼虫口器结构存在差异。赤松梢斑螟幼虫的“内唇”有2处骨化,而冷杉梢斑螟幼虫有3处;赤松梢斑螟幼虫的上颚切齿多于冷杉梢斑螟幼虫;赤松梢斑螟幼虫的吐丝器口大于冷杉梢斑螟幼虫。两种梢斑螟幼虫口器上共有5种感器和1种角质齿,分别是毛形感器、刺形感器、锥形感器、栓锥形感器、指形感器和刺状角质齿。但是,两种梢斑螟幼虫在同一感器的大小和感器分布上存在差异。在赤松梢斑螟幼虫下颚须端部数第1节和第2节连接处着生的锥形感器为Ⅱ型,而冷杉梢斑螟幼虫此处着生的锥形感器则为Ⅲ型。两种梢斑螟幼虫在相同感器之间的长短、形状也有差异。【结论】两种梢斑螟幼虫口器结构的差异是造成取食行为不同的原因之一。此外,相同感器之间长短、形状的差别,对两种梢斑螟幼虫的取食行为也有一定影响。两种梢斑螟幼虫口器上分布的5种感器,在虫体感知寄主植物体组织部位硬度、寄主表面挥发物、气流等方面发挥重要作用,有助于幼虫进行寄主定位。此研究明确了两种梢斑螟幼虫的口器结构及感器种类、数量及分布,并对感器功能进行了讨论。以期为进一步探讨两种梢斑螟幼虫的食物谱差异机制奠定基础。

赤松梢斑螟的研究

赤松梢斑螟Dioryctria sylvestrella Ratzeburg为危害红松幼树嫩梢、球果及干部的重要害虫。中国只分布于黑龙江省。1年发生1代,以幼虫在被害后形成的松瘤包内越冬。翌年4月下旬幼虫开始活动,幼虫期长达330天,在韧皮部蛀食为害达110多天,引起主梢枯死,主干分叉。幼虫共5龄,5月下旬老熟化蛹,蛹期15天左右。6月中旬成虫羽化并交尾产卵。新幼虫6月下旬孵化,9月份越冬。栽针保阔,在透光抚育时,保持侧上方蔽荫0.3郁闭度,最后形成针阔混交林。它是避免红松幼树遭到害虫攻击的最好途径。化防以选择内吸剂并采取根部打孔注药为好。

不同种源红松主干挥发物对赤松梢斑螟危害的影响

为了研究相同生境条件下不同种源红松(Pinus koraiensis)挥发物对赤松梢斑螟(Dioryctria sylvestrella)危害的影响,调查了寒月、马鞍山、立林、宏伟和碧水5个种源的被害株率和幼虫钻蛀危害形成的凝脂团平均数,运用动态顶空取样法和GC-MS联用技术分析了不同种源红松健康主干释放挥发物的主要成分及相对含量。结果表明:赤松梢斑螟的危害在这5个种源间存在显著性差异(P<0.05)。被害株率和平均凝脂团数最高的都是碧水种源,最低的均为立林种源,且差异显著(P<0.05)。红松受害程度与其主干的挥发物种类组成有一定的相关性。5个种源共发现27种主要挥发性化合物,其中烯萜类占23种。所有种源共有的挥发物为12种。寒月和马鞍山有22种挥发物,立林有21种,宏伟和碧水有17种。在被害株率和平均凝脂团数均差异显著的碧水和立林种源中,莰烯、罗勒烯、龙脑烯醛、乙酸龙脑酯、(-)-α-荜澄茄油烯、(+)-α-长叶蒎烯和(-)-α-古巴烯只存在于立林种源中;(-)-莰烯和萜品油烯则只存在于碧水种源中。相关分析结果表明,(1R)-(+)-α-蒎烯相对含量与被害株率(P=0.046)及平均凝脂团数(P=0.012)呈显著负相关关系(P<0.05);(±)-β-水芹烯相对含量与被害株率(P=0.048<0.05)呈显著正相关。

三种无公害杀虫剂无人机施药防治赤松梢斑螟效果对比试验

为筛选防治赤松梢斑螟Dioryctria sylvestrella的新型绿色高效低成本药剂,探索无人机施药防治赤松梢斑螟的剂量,提高防治效果,分别用3.6%烟碱·苦参碱微囊悬浮剂(CS)、10%吡丙醚乳油(EC)、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(SC)的3种剂量对赤松梢斑螟进行防治试验。结果表明:3种杀虫剂不同处理组的虫口减退率、被害率减退率和防治效果的差异较大。剂量为450 mL/hm;的20%氯虫苯甲酰胺SC防效最高,达到92.54%;其次是剂量为1500 mL/hm;的3.6%烟碱·苦参碱CS,达到89.71%;3500 mL/hm;的3.6%烟碱·苦参碱CS防效最低,为78.95%。

喷施外源茉莉酸类化合物对红松防御酶及蛋白酶抑制剂的影响

冷杉梢斑螟(Dioryctria abietella)和赤松梢斑螟(D.sylvestrella)常常伴随发生,前者危害球果,后者在球果和主梢间转移危害。为了研究外源茉莉酸类化合物对红松(Pinus koraiensis)诱导防御的影响,以不同浓度茉莉酸甲酯、茉莉酮喷雾处理红松球果和主梢。采集健康、虫害和喷雾处理的红松球果、主梢和侧枝,用紫外分光光度法测定采样部位防御酶及蛋白酶抑制剂活性,以冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟幼虫危害的球果、赤松梢斑螟幼虫取食的主梢为虫害对照。结果表明:喷施不同浓度茉莉酸类化合物使球果和主梢超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性显著升高,原位诱导与系统诱导的结果无显著差异。POD活性仅在处理后1 d高于对照。喷施茉莉酮诱导的防御酶活性更接近幼虫取食。喷施不同浓度茉莉酸类化合物使球果和主梢胰蛋白酶抑制剂活性分别在处理后的1~60 d和1~30 d显著增加。系统诱导主梢胰凝乳蛋白酶抑制剂活性显著高于原位诱导。茉莉酮诱导的2种蛋白酶抑制剂活性更接近幼虫取食。可见,茉莉酸类化合物在提高红松防御能力方面具有重要的价值。