冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟常常伴随发生,是红松主梢和球果的重要害虫,常导致红松种子的质量和产量大幅下跌、树干分叉,材质和出材率明显下降,严重影响林区的经济效益和生态建设。二者虽是同属近缘种,但其生物生态学习性却不尽相同,前者常一果多虫,无转移危害习性;后者常一果一虫,在果、梢间转移危害。本项目拟通过研究红松的化学防御及诱导化学防御强弱、挥发物释放及红外辐射规律,结合冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟的生物生态学特点及其生理适应特性,探索这两种梢斑螟的发生与红松挥发物昼夜节律、负防御、红外辐射以及化学防御的关系,弄清这两种梢斑螟与红松的协同发生机理。为开发新型高效诱捕器及安全控制害虫危害的技术奠定基础。
Pinus koraiensis;Dioryctria spp.;host plant selection;Survival strategy;induced resistance
冷杉梢斑螟和赤松梢斑螟常常伴随发生,是红松主梢和球果的重要害虫。前者常一果多虫,无转移危害习性;后者常一果一虫,在果、梢间转移危害。该项目(30972375)按计划研究了红松挥发物释放规律及红外辐射对这2种梢斑螟及其寄生蜂寄主选择行为的影响;红松化学防御及其诱导化学防御;结合这2种梢斑螟的生物生态学特点及其生理适应特性,探讨了这两种梢斑螟与寄主红松之间协同进化关系。已在国内核心期刊发表研究论文4篇,投稿于A+及SCI待发表各1篇,待投稿1篇。 1.寄主红外辐射,白天对两种处女雌蛾有显著引诱作用;夜晚对两种处女雌蛾和交尾雌蛾均有显著引诱作用。 2.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,萜烯类物质含量变化存在节律性,白天表现为对天敌的引诱,夜间突出表现为影响两种梢斑螟成虫的产卵选择。 3.两种梢斑螟成虫及其寄生蜂对红松萜烯类挥发物的触角电位及行为反应。两种梢斑螟处女雌蛾、雄蛾和交尾雌蛾对红松9种挥发性物质R-α-蒎烯、S-α-蒎烯、罗勒烯、莰烯、水芹烯、S-β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯、反-柠檬烯均能够产生嗅觉反应,反应率都在75%以上。其中,两种梢斑螟处女雌蛾、雄蛾和交尾雌蛾对一定浓度的S-α-蒎烯、罗勒烯、3-蒈烯均产生趋向反应;莰烯对赤松梢斑螟雌蛾有引诱作用,对冷杉梢斑螟雌蛾有驱避作用。反-柠檬烯对两种梢斑螟雌蛾均产生驱避作用。长距茧蜂的雌蜂对R-α-蒎烯、S-α-蒎烯、罗勒烯、3-蒈烯有趋向反应。雄蜂仅对R-α-蒎烯和S-α-蒎烯有明显的趋向偏好。 4.红松化学防御与2种梢斑螟幼虫生存策略。健康红松球果及主梢中防御蛋白的活性存在季节性变化,这种变化与赤松梢斑螟幼虫的转移危害期相对应。两种幼虫体内解毒酶、保护酶活性有差异体现了不同生存策略及其与寄主的协同进化关系,即冷杉梢斑螟幼虫主要通过生理解毒,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。 5.外源茉莉酸类化合物系统诱导红松化学防御。原位或侧枝喷施茉莉酮能诱导红松产生多种酚酸,使防御蛋白活性显著升高,可用于抵御梢斑螟幼虫的危害。 6.赤松梢斑螟各感觉器官共发现10种感器。毛型、锥形、腔锥形、栓锥形、耳形、叉形、鳞形和B?hm氏鬃毛等8种感器分布于雌雄蛾触角;触角的性二型表现在鞭亚节形状和感器数量上。柱形感器分布于足跗节和虹吸式口器上,刺形感器在产卵器上。