虫害诱导植物产生负防御,即诱导引起另一种害虫的聚集和严重为害,这种诱导使植物诱导抗性应用面临风险。但迄今国内外尚未有虫害诱导负防御机制的研究报道。前期研究表明,油松球果小卷蛾对油松球果的先期危害,明显引起松果梢斑螟更为严重的危害。本申请在梢斑螟幼虫期,比较无损球果、虫害球果、MeJA和机械损伤球果萜类合酶(TPS)基因表达差异性,比较不同处理、不同时间球果挥发物的组成和比例,研究不同处理球果挥发物对寄生蜂的引诱作用。在梢斑螟成虫期,比较无损球果和虫害球果挥发物释放的昼夜差异;采用GC-EAD、EAG、Y-型嗅觉仪等技术,研究梢斑螟雌雄成虫寄主选择的模式,以及引诱剂、驱避剂和增效剂。从虫害诱导萜类挥发物合成的分子机理和释放特点,到寄生蜂和梢斑螟成虫的寄主选择,研究油松-球果害虫-天敌的互作关系,探讨虫害诱导的负防御机制,提出诱导防御实践中负防御的避免机制。
采用顶空吸附和GC-MS技术,研究了不同球果挥发物的释放量。松果梢斑螟幼虫转移期和成虫产卵选择期,虫害球果特异性挥发物都为α-蒎烯、β-香叶烯和D-柠檬烯。选择试验表明,油松是松果梢斑螟的适宜寄主,华山松则是不适宜寄主;在油松虫害球果和健康球果及其提取液选择中,幼虫明显趋向油松虫害球果及其提取液。EAG、Y-型嗅觉仪等测试结果显示,成虫寄主选择的引诱剂为α-蒎烯、β-香叶烯和D-柠檬烯的混合组分,其中α-蒎烯在组合中具有重要的基础作用,β-香叶烯和D-柠檬烯起增效作用。虫害诱导负防御是植物诱导防御的一种形式,是植物与昆虫长期进化的结果;虫害球果特异性挥发物暗示着适宜寄主(油松)的信息,也暗示着寄主植物的发育状态- - 进入结实期,有丰富的食物源存在;利用虫害球果信息,松果梢斑螟成虫趋向虫害油松及其虫害球果产卵,就是为其后代选择最佳的食物源。可能有相应的克服或适应机制,所以,虫害诱导的防御物质并不能影响梢斑螟的生长发育和生殖。我们提出诱导负防御(induced negative defenses)的概念,对于明确诱导防御的多样性及其作用具有重要的价值,也是该基金对该研究领域发展的一项贡献。