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药用植物白木香与害虫黄野螟之间的化学通讯机制研究
  • 项目名称:药用植物白木香与害虫黄野螟之间的化学通讯机制研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:81102747
  • 申请代码:H2801
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2014-12-31
  • 项目负责人:乔海莉
  • 依托单位:中国医学科学院药用植物研究所
  • 批准年度:2011
中文摘要:

黄野螟是名贵濒危药材白木香种植区发生非常严重的食叶害虫,该虫对白木香的寄主选择非常专一。前期研究发现,白木香植物挥发物可诱导黄野螟成虫准确地定位寄主植物。基于此,本项目以白木香和黄野螟为研究对象,借助植物气味顶空吸附、气相色谱-触角电位、气相色谱-质谱联用、风洞、田间诱捕技术,从自然生长条件下白木香植物中提取和鉴定对黄野螟具有引诱作用的挥发物组成并获得活性物质的最佳组合,利用单细胞记录技术,揭示黄野螟在触角外周神经对这些活性物质的嗅觉编码机制。理论上,破译白木香引诱黄野螟的化学指纹图谱,明确嗅觉识别机理;应用上,利用白木香挥发物控制黄野螟行为,通过设置"引诱陷阱",准确监测和控制害虫。最终形成具有自主知识产权的、黄野螟的无公害防治新技术和产品,推广应用到广大白木香种植产区,同时为其它药用植物害虫的安全控制提供可借鉴的新思路、新方法,具有重要的理论和应用价值。

结论摘要:

黄野螟Heortia vitessoides Moore是名贵濒危药材白木香Aquilaria sinensi (Lour.) Gilg种植区发生非常严重的食叶害虫,该虫的寄主选择性非常专一,在复杂的生境中仅选择在白木香上产卵和为害,常造成白木香林光秃无叶,严重影响林分景观和白木香的健康生长,造成一定的经济损失。本课题首先借助植物气味顶空吸附、气相色谱-触角电位、气相色谱-质谱联用技术,从自然生长条件下白木香幼嫩、老熟叶片、受到黄野螟幼虫取食以后叶片中提取和鉴定对黄野螟具有引诱和排斥作用的挥发物组成。结果显示,白木香叶片挥发物中存在对黄野螟有电生理活性的物质,其中幼叶为9种,老叶为3种;通过风洞行为和田间诱捕生测,发现白木香幼叶挥发物较老叶挥发物更能引起黄野螟成虫产生逆风定向,并在田间具有引诱活性。研究结果从理论上明确了健康的白木香植物挥发物可诱导黄野螟成虫准确地定位寄主植物,但是被害虫取食以后的白木香叶片反而对黄野螟成虫具有趋避作用。利用SSR技术鉴定了黄野螟触角上对相关化合物的嗅觉受体神经元(ORN),发现了对(Z)-3-hexen-1-ol和octanal有专一反应的ORN。采用扫描电镜技术,研究了黄野螟成虫触角感器的类型和结构,发现雌虫有8种感器类型,雄虫有9种感器类型,各感器在雌虫触角上分布较稀疏,在雄虫触角上分布较密。通过室内饲养与林间调查相结合的研究方法,明确了黄野螟在广东省化州地区一年发生8代,以蛹越冬。翌年4月中旬至5月上旬成虫陆续羽化,4月中旬成虫开始产卵,4月下旬第一代幼虫孵化,各虫态在不同世代的发育历期不同,12月中旬老熟幼虫入土化蛹越冬。完成一个世代需要28~32 d。卵集中产在白木香幼嫩叶片背面,孵化率达95%以上,卵期约3~4 d。幼虫共5龄,具有暴发性、暴食性的特点。低龄幼虫群集取食,食量较小,3龄以后幼虫开始分散为害,食量大增。老熟幼虫在树干基部周围的土壤中或枯枝落叶层间结蛹室化蛹,化蛹深度在距地表2 cm左右,蛹期8~15 d。成虫羽化多集中于夜间,具有较强的趋光性。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 10
  • 1
  • 0
  • 0
  • 0
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