王 琪,嚴(yán)善春,嚴(yán)俊鑫,徐 波

(1. 東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院林木遺傳育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150040; 2. 黑龍江省森林保護(hù)研究所，哈爾濱 150040； 3. 黑龍江省林科院博士后科研工作站，哈爾濱 150040；4. 國(guó)家林業(yè)局森林病蟲害防治總站，北京 110034)

健康和蟲害的紅松揮發(fā)物對(duì)赤松梢斑螟及其寄生蜂寄主選擇行為的影響

王 琪1,2,3,嚴(yán)善春1,*,嚴(yán)俊鑫1,徐 波4

(1. 東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院林木遺傳育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150040; 2. 黑龍江省森林保護(hù)研究所，哈爾濱 150040； 3. 黑龍江省林科院博士后科研工作站，哈爾濱 150040；4. 國(guó)家林業(yè)局森林病蟲害防治總站，北京 110034)

為了研究紅松球果害蟲赤松梢斑螟Dioryctriasylvestrella及其寄生蜂的寄主趨向機(jī)理，用Y型嗅覺儀測(cè)定了赤松梢斑螟成蟲及其寄生蜂長(zhǎng)距繭蜂Macrocentrussp，對(duì)紅松健康和梢斑螟幼蟲危害的球果、主梢及側(cè)枝的晝夜行為反應(yīng)；并用GC-MS分析了健康和蟲害球果、主梢及側(cè)枝晝夜所釋放揮發(fā)物的組份及含量變化。結(jié)果表明，赤松梢斑螟處女雌蛾、交尾雌蛾和雄蛾在夜晚對(duì)健康球果及主梢有較強(qiáng)的趨性。雌雄長(zhǎng)距繭蜂白天對(duì)蟲害紅松球果、主梢有較強(qiáng)的趨性。紅松各部位揮發(fā)物成分及含量在健康與蟲害、白天與夜晚之間存在顯著差異，主要表現(xiàn)為單萜類物質(zhì)相對(duì)含量顯著變化，如α-蒎烯、莰烯、β-水芹烯、β-蒎烯、3-蒈烯、羅勒烯、β-月桂烯、檸檬烯，以及產(chǎn)生特異性倍半萜類揮發(fā)物，如乙酸龍腦酯、石竹烯等。其中紅松各部位單萜類揮發(fā)物含量變化是影響赤松梢斑螟及其寄生蜂的寄主選擇行為的主要原因；而特異性倍半萜單體或組合，是否能夠作為產(chǎn)卵刺激劑，協(xié)同單萜類揮發(fā)物調(diào)控二者的產(chǎn)卵行為，還需要試驗(yàn)的進(jìn)一步證明。

紅松；揮發(fā)物；赤松梢斑螟；長(zhǎng)距繭蜂；行為反應(yīng)；化學(xué)分析

紅松(Pinuskoraiensis)是我國(guó)東北長(zhǎng)白山和小興安嶺一帶的珍貴樹種，具有保持水土、改良?xì)夂虻淖饔?，其針葉、花粉、種子也具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和保健作用。近幾年，因各地區(qū)大力種植紅松人工林，改變了林分組成，擴(kuò)大了紅松純林分布面積，赤松梢斑螟(Dioryctriasylvestrella)的危害也日趨嚴(yán)重。赤松梢斑螟主要危害紅松主梢和球果，常導(dǎo)致紅松種子的質(zhì)量和產(chǎn)量大幅下跌、樹干分叉，材質(zhì)和出材率明顯下降。由于赤松梢斑螟幼蟲生活隱蔽，且成蟲羽化不整齊，目前尚無有效方式對(duì)其進(jìn)行防治[1]。

以揮發(fā)物為基礎(chǔ)的植食性昆蟲與植物相互關(guān)系，是當(dāng)前昆蟲學(xué)較活躍的研究領(lǐng)域之一，并已經(jīng)成為害蟲危害習(xí)性中不可缺少的一部分[2]。蟲害誘導(dǎo)的植物揮發(fā)物多具有明顯的晝夜變化，或僅表現(xiàn)為白天釋放的特點(diǎn)[3- 4]。煙草受煙芽夜蛾(Heliothisvirescens)危害后，白天和夜間揮發(fā)物的組成和含量顯著不同[5]。

本研究測(cè)定了赤松梢斑螟及其寄生蜂長(zhǎng)距繭蜂(Macrocentrussp.)成蟲對(duì)紅松健康球果、主梢、側(cè)枝及梢斑螟幼蟲危害后的球果、主梢、側(cè)枝的行為反應(yīng)，并利用動(dòng)態(tài)頂空取樣法收集了紅松健康及被害后各部位晝夜釋放的揮發(fā)物，并用GC-MS分析了揮發(fā)物的成份及其相對(duì)含量。以期探明球果、主梢、側(cè)枝揮發(fā)物的晝夜變化，以及揮發(fā)物對(duì)梢斑螟及其寄生蜂寄主選擇的影響，從而進(jìn)一步明確梢斑螟及其寄生蜂在尋找寄主過程中所利用的揮發(fā)性信息化合物的來源及其作用。

1 材料和方法

1.1 供試?yán)ハx及紅松樣品

2010年4月末，在牡丹江林口林業(yè)局刁翎林場(chǎng)40年生紅松人工林采集帶有赤松梢斑螟、長(zhǎng)距繭蜂的紅松枝條，于(27±1)℃室溫條件下置于60目養(yǎng)蟲網(wǎng)內(nèi)水培，濕度控制在(60 ± 5)%，2010年6月中旬待赤松梢斑螟成蟲羽化后以5%蜂蜜水補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，控制其交尾備用。長(zhǎng)距繭蜂成蟲羽化后不進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充即交尾[6]，取交尾后雌雄蜂用于行為反應(yīng)試驗(yàn)。6月末，在紅松人工林內(nèi)隨機(jī)選擇紅松樣樹，分別在7:00，19:00，采集健康及被害紅松球果、主梢、側(cè)枝，用于揮發(fā)物成分鑒定及生物測(cè)定。

1.2 行為生物測(cè)定

1.2.1 “Y”型嗅覺儀生物測(cè)定

取羽化3 d的處女雌蛾、交尾雌蛾、未交尾雄蛾，及長(zhǎng)距繭蜂交尾后的雌雄成蟲，測(cè)試其對(duì)紅松晝夜揮發(fā)物的行為反應(yīng)，生物測(cè)定裝置參照劉英勝等[7]改進(jìn)，“Y”型管兩側(cè)臂等長(zhǎng)20 cm，夾角75°，內(nèi)徑2.5 cm；適應(yīng)臂長(zhǎng)20 cm，內(nèi)徑3 cm；兩側(cè)臂磨砂口連接三角形陷阱，陷阱底部直徑8 cm。用硅膠管依次連接三角形陷阱、氣體采樣儀(QC-1 B型，北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所)及活性炭空氣過濾裝置。整個(gè)試驗(yàn)溫度為28—30 ℃、光強(qiáng)4—6 lx，氣體采樣儀的氣體流量為400 mL/min。

生測(cè)行為標(biāo)準(zhǔn)參照Natale等[8]和Tooker等[9]。在7:00，19:00開始進(jìn)行梢斑螟行為測(cè)定，均持續(xù)3 h。取成蟲從引蟲口單只引入。在5 min內(nèi)成蟲進(jìn)入處理臂或?qū)φ毡鄢^2.5 cm，并保持1 min，則判定對(duì)臂內(nèi)揮發(fā)物有趨向或驅(qū)避反應(yīng)，否則為無反應(yīng)。每一次測(cè)試完成后測(cè)試臂和對(duì)照臂互換。所有供試的成蟲只使用1次，紅松每個(gè)部位共測(cè)試15頭成蟲，每5頭為1個(gè)重復(fù)，設(shè)3個(gè)重復(fù)。每個(gè)重復(fù)測(cè)試完成后，用無水乙醇清洗嗅覺測(cè)定儀內(nèi)壁，然后用蒸餾水沖洗，自然晾干以消除殘留氣味，進(jìn)行下一組試驗(yàn)。長(zhǎng)距繭蜂行為測(cè)定方法同上。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

誘捕率=(處理臂內(nèi)總蟲數(shù)/測(cè)試總蟲數(shù))×100%[10]，以Duncan′s多重比較，分別分析紅松不同部位誘捕的同種同一性別成蟲誘捕率的差異顯著性，分析紅松同一部位所誘捕的，不同性別成蟲誘捕率的差異顯著性。

1.3 揮發(fā)物的采集與分析

1.3.1 揮發(fā)物的采集

試驗(yàn)所需采樣罐為容積3.2 L內(nèi)壁硅烷化的SiloniteTM采樣罐(美國(guó)ENTECH公司)，以高純氮清洗3遍，后抽成真空。用硅膠管依次連接蘇瑪罐，聚四氟乙烯塑料袋密封的植物材料，氣體采樣儀(QC-1 B型，北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所)及活性炭空氣過濾裝置。將采下的健康及被害紅松主梢、側(cè)枝、球果，用聚四氟乙烯塑料袋套在取樣部位(避開植物創(chuàng)口)，先將袋內(nèi)的空氣吸出，后利用氣體采樣儀將過濾后的新鮮空氣充入袋內(nèi)，平衡10 min，打開采樣罐閥門，待揮發(fā)物氣體充滿采樣罐后關(guān)閉閥門，標(biāo)記后帶回實(shí)驗(yàn)室待測(cè)，每一部位設(shè)3個(gè)重復(fù)。揮發(fā)物采集時(shí)間與Y型嗅覺儀行為測(cè)定時(shí)間保持一致。

1.3.2 揮發(fā)物的分析

將收集有紅松揮發(fā)物的采樣罐連接到7100A預(yù)濃縮儀上(美國(guó)ENTECH公司)，濃縮后的樣品進(jìn)入GC17A/5973N(MS)氣質(zhì)聯(lián)用儀，色譜柱為DB-5 石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 um)；載氣為高純氮?dú)?，柱前? kPa，進(jìn)樣口溫度250 ℃，接口溫度250 ℃，分流比10∶1，進(jìn)樣量0.2 μL；程序升溫：初始溫度40 ℃，以5 ℃/min的升溫速率升至90 ℃，再以8 ℃/min的升溫速率升至250 ℃，保持10 min。MS條件：EI電離，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃，掃描范圍m /z為10—400 amu，掃描時(shí)間0.14 s。

1.3.3 揮發(fā)物數(shù)據(jù)分析

將分離所得的紅松揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖，采用Xcalibur軟件，通過查詢NIST 98.L譜庫(kù)，結(jié)合色譜保留時(shí)間，進(jìn)行成分鑒定。通過面積歸一化法計(jì)算每種揮發(fā)物的相對(duì)百分含量。以Duncan′s多重比較分析紅松不同部位釋放的同種揮發(fā)物揮發(fā)量的差異顯著性。以配對(duì)t檢驗(yàn)分析白天、夜晚之間同種揮發(fā)物揮發(fā)量的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 赤松梢斑螟及其寄生蜂對(duì)紅松不同部位揮發(fā)物的趨向反應(yīng)

白天赤松梢斑螟成蟲行為反應(yīng)較弱，紅松各部位對(duì)其誘捕率均在30%以下。夜晚時(shí)，3種赤松梢斑螟的選擇性較強(qiáng)，誘捕率均顯著高于白天(Plt; 0.05)(圖1)。夜晚健康球果和健康主梢對(duì)處女雌蛾、交尾雌蛾的誘捕率最高，且兩個(gè)部位對(duì)兩種雌蛾的誘捕率無顯著差異。受害球果對(duì)處女雌蛾、交尾雌蛾的誘捕率顯著低于健康的球果和主梢，且對(duì)處女雌蛾的誘捕率顯著低于交尾雌蛾。被害主梢、健康及被害側(cè)枝對(duì)兩種雌蛾的誘捕率均在 30%以下(圖1)。在所測(cè)試的6個(gè)部位中，健康主梢對(duì)雄蛾的誘捕率最高，其次為健康球果，其它部位對(duì)雄蛾的誘捕率均在30%以下。雌雄長(zhǎng)距繭蜂在白天時(shí)的選擇性均顯著高于夜晚(Plt; 0.05)(圖1)。白天時(shí)，除健康主梢外，雌雄繭蜂對(duì)紅松各部位的選擇性無顯著差異。其中，雌雄繭蜂對(duì)受害球果、主梢及側(cè)枝的選擇性均較高，最高為受害主梢，其次為受害球果；對(duì)健康部位的選擇性顯著低于受害部位。夜晚時(shí)，雌雄繭蜂對(duì)紅松6個(gè)部位的選擇性均在30%以下(圖1)。

圖1 赤松梢斑螟、長(zhǎng)距繭蜂晝夜對(duì)紅松各部位的選擇行為Fig.1 Behavioral response of D. sylvestrella and Macrocentrus sp. to different part of P. koraiensis during day and nightHC:健康球果；FC：蟲害球果；HT：健康主梢；FT：蟲害主梢；HB：健康側(cè)枝；FB：蟲害側(cè)枝; 圖中不同大寫字母表示紅松不同部位對(duì)同一性別成蟲誘捕率的差異顯著性P lt; 0.05; 不同小寫字母表示相同部位對(duì)不同性別成蟲誘捕率的差異顯著性P lt; 0.05

2.2 健康、被害紅松各部位揮發(fā)物種類及揮發(fā)量的晝夜差異

健康、被害紅松球果、主梢、側(cè)枝共鑒定出23種揮發(fā)物，但由表1可見，白天和夜晚，各部位揮發(fā)物的種類及揮發(fā)量存在差異，尤其是萜烯類揮發(fā)物的變化較顯著。夜晚，健康球果鑒定出20種揮發(fā)物組份，α-蒎烯、莰烯、β-水芹烯、β-蒎烯、3-蒈烯的揮發(fā)量顯著高于白天，莰烯、羅勒烯、β-月桂烯，1,3環(huán)己二烯、環(huán)己烯揮發(fā)量顯著低于白天；健康主枝夜間檢測(cè)到揮發(fā)物種類最少，只檢測(cè)到12種，α-蒎烯、β-蒎烯、羅勒烯、1,4環(huán)己二烯、1,3環(huán)己二烯揮發(fā)量顯著低于白天，莰烯、β-水芹烯、環(huán)己烯揮發(fā)量顯著高于白天，3-蒈烯無顯著變化；健康側(cè)枝夜間檢測(cè)到17種揮發(fā)物，β-月桂烯、羅勒烯揮發(fā)量顯著高于白天，α-蒎烯、莰烯、β-水芹烯、β-蒎烯、3-蒈烯，以及側(cè)枝特有揮發(fā)物檸檬烯，其揮發(fā)量均顯著低于白天。

由表1可見，與健康紅松相比，被害紅松各部位釋放的萜烯類揮發(fā)物，除揮發(fā)量發(fā)生顯著變化外，還檢測(cè)到特異性揮發(fā)物組分。白天時(shí)，受害后球果所釋放的1,3,5-環(huán)庚三烯、α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、1,3-環(huán)己二烯、環(huán)己烯揮發(fā)量顯著升高，羅勒烯、3-蒈烯揮發(fā)量顯著下降。被害主梢1,3,5-環(huán)庚三烯、羅勒烯、3-蒈烯揮發(fā)量下降，α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、1,3-環(huán)己二烯揮發(fā)量增加。此外，被害球果、主梢均檢測(cè)到乙酸龍腦酯、α-畢澄茄烯、古巴烯、萘、石竹烯等健康球果、主枝所沒有的倍半萜組分。被害側(cè)枝α-蒎烯、莰烯、β-水芹烯揮發(fā)量增加，羅勒烯、β-蒎烯、β-月桂烯、3-蒈烯揮發(fā)量下降，但并沒有檢測(cè)到特異性倍半萜。

表1 健康及蟲害紅松各部位揮發(fā)物晝夜含量變化

續(xù)表

主要組分Maincomponents保留時(shí)間Retentiontime/min采樣時(shí)間samplingtime相對(duì)百分比Relativepercentage/%HCFCHTFTHBFBAlpha-cubebene夜晚---0．04±0．01a-古巴烯Copaene14．083白天-0．18±0．06a?-0．10±0．08a0．06±0．03b-夜晚---0．19±0．03a0．07±0．00b0．13±0．01a?萘Naphthalene14．665白天-0．05±0．04a?-0．10±0．09a?--夜晚0．85±0．23a?-----石竹烯Caryophyllene14．801白天-0．67±0．06a?-0．29±0．04b?0．19±0．06b-夜晚1．72±0．25a?0．08±0．01d--0．21±0．09c0．78±0．11b?白天91．63±3．77a61．48±0．76c?76．18±9．55b?51．39±4．69d?97．71±4．71a?62．21±4．58c?夜晚92．20±4．81a74．56±1．64c39．65±1．92d37．35±2．10d73．43±7．91c85．46±4．66a

HC:健康球果；FC：蟲害球果；HT：健康主梢；FT：蟲害主梢；HB：健康側(cè)枝；FB：蟲害側(cè)枝; 不同小寫字母表示紅松不同部位釋放的同種揮發(fā)物揮發(fā)量的差異顯著性; *表示同種揮發(fā)物白天、夜晚之間揮發(fā)量的差異顯著性

夜間，對(duì)單萜類揮發(fā)物而言，被害紅松與健康紅松的揮發(fā)量存在差異，但其多種單萜類揮發(fā)物釋放量的變化趨勢(shì)，與白天健康及被害紅松之間單萜類對(duì)比的變化趨勢(shì)相同，只有少數(shù)幾種組分與之存在差異。如被害球果、主梢釋放的β-蒎烯、β-月桂烯，被害側(cè)枝所釋放的羅勒烯、3-蒈烯的變化趨勢(shì)，與白天相比存在差異。與白天被害紅松揮發(fā)物相比，夜間被害球果、主梢所檢測(cè)到的特異性倍半萜組分較少，球果只檢測(cè)到乙酸龍腦酯和石竹烯，主梢只檢測(cè)到α-畢澄茄烯和古巴烯，且除古巴烯外釋放量均小于白天。此外，被害側(cè)枝白天并沒有檢測(cè)到特異性倍半萜，但夜間卻檢測(cè)到乙酸龍腦酯、古巴烯和石竹烯3種倍半萜組分。

3 討論

梢斑螟幼蟲取食紅松，屬專食性植食昆蟲。結(jié)果可見，梢斑螟不但能夠準(zhǔn)確識(shí)別寄主，并且能夠區(qū)分出寄主的不同部位。赤松梢斑螟處女雌蛾、交尾雌蛾和雄蛾，對(duì)寄主紅松的選擇性較高，并且明顯趨向于健康紅松球果和主梢。據(jù)研究報(bào)道，專食性植食昆蟲是根據(jù)特定的化學(xué)指紋圖譜對(duì)寄主植物進(jìn)行準(zhǔn)確定位[11]。本研究在測(cè)定健康及被害紅松球果、主梢和側(cè)枝的揮發(fā)物后發(fā)現(xiàn)，各部位揮發(fā)物的種類及揮發(fā)量存在差異，尤其是α-蒎烯、莰烯、β-水芹烯、β-蒎烯、3-蒈烯、羅勒烯、β-月桂烯、檸檬烯等單萜烯類揮發(fā)物的變化較顯著。許多研究表明它們都是影響和調(diào)節(jié)松科害蟲取食和產(chǎn)卵行為最為重要的信號(hào)物質(zhì)[12- 14]。因此推測(cè)，單萜類揮發(fā)物含量變化，能夠明顯影響赤松梢斑螟寄主選擇行為。如檸檬烯是紅松側(cè)枝的特有成分，其揮發(fā)量較小。而行為反應(yīng)測(cè)定也表明，雌雄赤松梢斑螟對(duì)側(cè)枝的選擇率均較低。在許多情況下正是這些少量的特異性揮發(fā)物，作為引誘或驅(qū)避劑調(diào)節(jié)植食性害蟲的行為反應(yīng)[15]。檸檬烯很有可能作為驅(qū)避劑，調(diào)節(jié)梢斑螟成蟲的寄主選擇行為。

寄主揮發(fā)物不但能夠影響植食性昆蟲的寄主選擇，還會(huì)影響其寄生蜂的選擇定位[16- 19]。本研究中，長(zhǎng)距繭蜂在白天對(duì)紅松揮發(fā)物較敏感，健康、被害紅松對(duì)雌蜂的誘捕率均在30%以上，尤其是受梢斑螟幼蟲危害的紅松，誘捕率達(dá)50%以上，說明紅松揮發(fā)物對(duì)長(zhǎng)距繭蜂的寄主選擇行為有顯著影響。研究發(fā)現(xiàn)，健康桑枝對(duì)桑天牛長(zhǎng)尾嚙小蜂(Aprostocetusprolixus)有顯著的引誘作用，其釋放的揮發(fā)物可以幫助長(zhǎng)尾嚙小蜂找到其寄主棲境，但桑天牛危害的揮發(fā)物對(duì)其寄主定向的指導(dǎo)作用更大[20- 21]。松毛蟲赤眼蜂(Trichogrammadendrolim)明顯選擇被馬尾松毛蟲(Dendrolimuspunctatus)危害的馬尾松(Pinusmassoniana)針葉，且傾向于選擇被害程度嚴(yán)重的松針[22]。在對(duì)揮發(fā)物成分的進(jìn)一步分析中發(fā)現(xiàn)，在受害紅松的球果、主梢揮發(fā)物中，多種單萜類物質(zhì)揮發(fā)量發(fā)生顯著變化，并增加了乙酸龍腦酯、石竹烯、α-畢澄茄烯和古巴烯等倍半萜成分。因此推測(cè)，長(zhǎng)距繭蜂除了受到單萜類揮發(fā)物的影響之外，還會(huì)根據(jù)受害紅松的特異性揮發(fā)物定位植食性昆蟲的棲境，從而找到幼蟲寄生。

植物揮發(fā)物的釋放具有一定的晝夜節(jié)律[3- 4,23]。昆蟲嗅覺識(shí)別系統(tǒng)與其特定的生態(tài)位是相互吻合的[22]。因此，植物晝、夜揮發(fā)物差異對(duì)植食性昆蟲、寄生蜂的寄主選擇具有顯著影響。煙草受煙芽夜蛾(Heliothisvirescens)危害后，白天和夜間揮發(fā)物的組成和含量顯著不同，白天煙草揮發(fā)物吸引天敵前來寄生，夜間煙草揮發(fā)物調(diào)控同種成蟲的寄主選擇[5]，這與本研究的結(jié)果一致。赤松梢斑螟主要在夜晚活動(dòng)，在此期間健康球果、主梢揮發(fā)物中也檢測(cè)到了乙酸龍腦酯、石竹烯等倍半萜等成分。乙酸龍腦酯為美洲棉鈴蟲產(chǎn)卵定向物質(zhì)之一[24]，且郭予元[25]認(rèn)為，植物特異性的單萜類化合物主要吸引成蟲取食，而倍半萜類則有吸引成蟲產(chǎn)卵的作用。這些倍半萜類揮發(fā)物，是否與單萜類協(xié)同影響著梢斑螟的產(chǎn)卵選擇和寄生蜂的寄主定位，還需行為選擇試驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證。

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EffectofvolatilesfromhealthyorwormboredKoreanpineonhostselectivebehaviorofDioryctriasylvestrellaanditsparasitoidMacrocentrussp.

WANG Qi1,2,3，YAN Shanchun1,*，YAN Junxin1，XU Bo4

1KeyLaboratoryofForestryTreeGeneticImprovementandBiotechnologyofMinistryofEducation,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China2ForestProtectionInstituteinHeilongjiangProvince,Harbin150040,China3HeilongjiangAcademyofForestryPostdoctoralScientificResearchStations,Harbin150040,China4GeneralStationofForestPestManagement,StateForestryAdministration,Beijing110034,China

Dioryctriasylvestrella(Lepidoptera: Noctuidae) is a serious pest of the Korean pine (Pinuskoraiensis) which is the precious tree species in northeast China. It is a specialist feeder on the Korean pine and can`t complete its life circle on tree species other thanPinuskoraiensis. Common pest control measures such as spraying insecticides are normally not effective because their larvae feed inside the pine cones and shoots. Once outbreak, more than 85% trees could be damaged, which might result in significant reduction in seed production. Until now, there is no efficient and environment friendly pest control method to reduce the economic losses caused by this serious pest insect.Macrocentrussp. is a key larval parasitoid ofD.sylvestrellaand might play an important role in regulating its host population dynamics as a natural control agent.

Chemical signals play a major role in the orientation of insects to mates and suitable hosts. In this paper, we describe the diurnal behavioral responses of the adult moths and their parasitoid wasps toP.koraiensiscones, shoots and branches by using a Y tube olfactometer. Volatiles released during day and night from cones, shoots and branches of healthy andD.sylvestrellalarvae-damaged pine trees were collected and analyzed by GC-MS. The aim of the present study was to determine the diurnal pattern of volatiles released from cones, shoots and branches, and its potential effect on host-finding behavior ofD.sylvestrellaand the its parasitoidMacrocentrussp..

Y tube bioassay indicated that virgin, mated female moths and male moths responded strongly to volatiles released from the healthy pine cones and shoots during night. Mated females seemed also to respond to the larvae-damaged cones at night. Whereas the parasitic wasps (both sexes) were more responsive to volatiles released fromD.sylvestrellalarvae-damaged pine cones and shoots during the daytime. GC-MS analyses showed significant diurnal variations in volatile compositions and contents between healthy and damaged pine samples, and among the cones, shoots and branches, especially in the relative contents of major monoterpenes, including, α-Pinene, Camphene, β-Phellandrene β-Pinene, 3-Carene, Ocimene, Myrcene and D-limonene. D-limonene was only volatilized form lateral branches ofP.koraiensis, and the response ratio for males, virgin and mated females ofD.sylvestrellato lateral branches were significant lower than cones and tips. Thus, we assumed that D-limonene should play a special function onD.sylvestrellahost location of the adult moths. This function would be an important reason ofDioryctriaevading the lateral branchs ofP.koraiensis. Some specific sequiterpenes such as Bornylacetate and Caryophyllene were present mainly from theD.sylvestrellalarvae-damaged pine samples, which might function as repellent volatiles for the moth or attractant volatiles (synomone) for the parasitoid wasps. The host selection behaviors ofD.sylvestrellaand their parasitic wasps seemed to be regulated or influenced by the variations of monoterpene contents in the pine cones, shoots or branches. The exact functionality of these specific sesquiterpenes (individuals or in combinations) is not known; however, further study is surely needed to determine if these sesquiterpenes with or without monoterpenes might play a role in oviposition behaviors of bothD.sylvestrellaand their parasitoid wasps.

Pinuskoraiensis; volatiles;Dioryctriasylvestrella;Macrocentrussp.; behavioral response; chemical analysis

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30972375)；黑龍江省杰出青年基金資助項(xiàng)目(JC200802)；黑龍江省重點(diǎn)科技攻關(guān)資助項(xiàng)目(GA09B203-5)

2012- 08- 20;

2013- 04- 01

*通訊作者Corresponding author.E-mail: yanshanchun@126.com

10.5846/stxb201208201173

王琪,嚴(yán)善春,嚴(yán)俊鑫,徐波.健康和蟲害的紅松揮發(fā)物對(duì)赤松梢斑螟及其寄生蜂寄主選擇行為的影響.生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(23):7437- 7444.

Wang Q，Yan S C，Yan J X，Xu B.Effect of volatiles from healthy or worm bored Korean pine on host selective behavior ofDioryctriasylvestrellaand its parasitoidMacrocentrussp..Acta Ecologica Sinica,2013,33(23):7437- 7444.