穆丹+陳雨萱+熊楠+江小蝶+徐夢(mèng)如+朱鈞銳

摘 要：該研究利用Y型嗅覺儀測(cè)定了未交配桑天牛成蟲對(duì)7種寄主植物氣味的行為反應(yīng)，以潔凈空氣為對(duì)照，研究植物揮發(fā)物對(duì)桑天牛行為的調(diào)控效應(yīng)。結(jié)果表明：未交配的雄性桑天牛對(duì)桑樹氣味的選擇達(dá)到顯著水平（p<0.05），對(duì)旱柳氣味的選擇不明顯；未交配的雌性桑天牛對(duì)桑樹氣味的選擇達(dá)到極顯著水平（p<0.01），對(duì)旱柳氣味的選擇達(dá)到顯著水平（P<0.05）。7種試驗(yàn)植物揮發(fā)物對(duì)未交配雌雄天牛的引誘趨勢(shì)：桑樹>旱柳>垂柳、白楊>榆樹、構(gòu)樹>五角楓。綜合分析認(rèn)為，植物揮發(fā)物在桑天牛對(duì)寄主植物選擇偏好時(shí)具有重要的行為導(dǎo)向作用。

關(guān)鍵詞：桑天牛；植物揮發(fā)物；行為反應(yīng)；趨性

中圖分類號(hào) S763.38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）21-0025-03

桑天牛（Apriona germari Hope），屬鞘翅目天?？?，分布于全國(guó)各地，是一種害蟲。成蟲體長(zhǎng)26～50mm，黑褐色，密被青棕或棕黃色絨毛。觸角絲狀，11節(jié)，第1、2節(jié)黑色，其余各節(jié)端半部黑褐色，基半部灰白色。鞘翅基部密布黑色光亮的顆粒狀突起，約占全翅長(zhǎng)的1/4～1/3；翅端內(nèi)、外角均呈刺狀突出。卵為橢圓形，長(zhǎng)6～7mm，稍扁而彎，初乳白色后變淡褐色。幼蟲體長(zhǎng)60～80mm，圓筒形，乳白色。頭黃褐色，大部縮在前胸內(nèi)。腹部13節(jié)，無足，第1節(jié)較大略呈方形，背板上密生黃褐色剛毛，后半部密生赤褐色顆粒狀小點(diǎn)。蛹長(zhǎng)30～50mm，紡錘形，初淡黃后變黃褐色，翅芽達(dá)第3腹節(jié)，尾端輪生剛毛。

桑天牛主要為害蘋果、梨、櫻桃、柑橘等果樹以及桑、柳、榆、楊、構(gòu)等林木。成蟲食害嫩枝皮和葉；幼蟲于枝干的皮下和木質(zhì)部?jī)?nèi)，向下蛀食，隧道內(nèi)無糞屑，隔一定距離向外蛀1通氣排糞屑孔，排出大量糞屑。許多樹木因桑天牛蛀害，輕則樹勢(shì)衰弱，重則全株枯死；同時(shí)天牛的危害還造成了材質(zhì)損害，給生產(chǎn)造成極大損失。近年來我省大力推廣退耕還林、綠色長(zhǎng)廊等項(xiàng)目，桑樹、楊樹等面積迅速擴(kuò)大，至今，安徽省楊樹面積已達(dá)66.67萬hm2以上，成為當(dāng)今林業(yè)生產(chǎn)的重點(diǎn)。然而隨之而來的害蟲問題也日益突出，正成為林業(yè)生產(chǎn)的主要矛盾，而且又是薄弱環(huán)節(jié)。以天牛為主體的蛀干害蟲幾乎年年發(fā)生，威脅著造林成果的鞏固和經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效應(yīng)的發(fā)揮。據(jù)調(diào)查，危害林木的天牛主要有4種，分別是桑天牛、光肩星天牛、星天牛和云斑天牛，其中桑天牛的個(gè)體數(shù)量占天牛總數(shù)量的96.3%，是危害林木的主要蛀干害蟲，是我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)防治的重點(diǎn)[1]。

但由于桑天牛生活隱蔽，常用的噴、插、熏等防治措施很難實(shí)施和奏效。出孔活動(dòng)的成蟲是桑天牛唯一裸露的蟲態(tài)，也是有明顯行為導(dǎo)向的蟲態(tài)。其行為導(dǎo)向是對(duì)嗜食寄主呈明顯的趨性，這一趨性的源動(dòng)力在于滿足生殖活動(dòng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需要。桑天牛必須補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)才能達(dá)到性成熟，所以補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)對(duì)桑天牛成蟲的繁殖起著決定性的作用[2]。取食不同的寄主對(duì)成蟲的生殖力有顯著影響，不同植物源對(duì)桑天牛成蟲補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的頻率存在顯著差異，研究桑天牛成蟲的取食偏好，為誘集捕殺桑天牛成蟲和引誘劑的開發(fā)奠定基礎(chǔ)[3]。桑天牛喜以構(gòu)樹和桑樹為補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，在桑樹上孵化率最高，為95.8%；其次是楊樹和構(gòu)樹，分別為95.2%和92.4%。取食桑樹和構(gòu)樹枝條的桑天牛成蟲壽命也最長(zhǎng)，且兩者之間無顯著差異[4]。

目前的防治方法主要集中在修剪除掉蟲枝、人工捕殺成蟲、人工殺卵、藥劑防治等方法，現(xiàn)利用害蟲對(duì)寄主植物的選擇進(jìn)行害蟲行為的化學(xué)調(diào)控是防治害蟲的一條新途徑[5]。植物的氣味物質(zhì)傳遞著有關(guān)昆蟲取食產(chǎn)卵及其他活動(dòng)的信息，對(duì)昆蟲的行為反應(yīng)起著關(guān)鍵的作用。本研究利用Y型嗅覺儀測(cè)定桑天牛成蟲對(duì)寄主植物揮發(fā)物的行為反應(yīng)，比較了幾種植物氣味對(duì)桑天牛成蟲的引誘趨性，以期為利用植物揮發(fā)物防治桑天牛提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx與植物 桑天牛成蟲采自安徽省安慶市蓮湖風(fēng)景區(qū)，分為未交配的雌性天牛和雄性天牛，桑天牛雌雄成蟲的主要區(qū)別在于：雄蟲腹部最末2節(jié)平直，觸角超出體長(zhǎng)2～3節(jié)，雌蟲腹部最末2節(jié)向下彎曲，觸角較體略長(zhǎng)。通過是否有交配斑區(qū)別交配情況。供試植物主要為桑樹、旱柳、垂柳、榆樹、五角楓、構(gòu)樹和白楊，采集自安慶蓮湖風(fēng)景區(qū)。

1.2 試驗(yàn)儀器 實(shí)驗(yàn)所用儀器為Y型嗅覺儀，2個(gè)選擇臂的夾角為75°，直臂長(zhǎng)35cm，兩選擇臂長(zhǎng)30cm，臂內(nèi)直徑為6cm，選擇臂上方各連有一個(gè)味源瓶，用來盛放植物氣味源，再分別連接氣體流量計(jì)，蒸餾水加濕裝置，加有活性炭的空氣過濾裝置和吹氣泵。

1.3 處理設(shè)置 桑天牛雌雄成蟲對(duì)寄主植物氣味趨性的處理組合分別為：桑樹-對(duì)照（空氣）、旱柳-對(duì)照（空氣）、垂柳-對(duì)照（空氣）、榆樹-對(duì)照（空氣）、五角楓-對(duì)照（空氣）、構(gòu)樹-對(duì)照（空氣）和白楊（空氣）。

1.4 試驗(yàn)方法 由于桑天牛成蟲喜歡在晴朗高溫的天氣出來活動(dòng)，為了避免溫度和光照對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)在27℃左右的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，同時(shí)在Y型嗅覺儀的正上方放置一盞25W的白熾燈。測(cè)試前按實(shí)驗(yàn)要求，將味源至于味源瓶中，然后通氣15min，使氣味充滿管道，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性[6]。試驗(yàn)時(shí)兩臂光線均勻，管內(nèi)氣流速度600mL/min。每次實(shí)驗(yàn)只放一頭桑天牛進(jìn)行行為選擇，每頭天牛只用一次。將每頭桑天牛小心的接進(jìn)Y型嗅覺儀的直臂進(jìn)口處，從試蟲進(jìn)入管口開始計(jì)時(shí)，反應(yīng)時(shí)間為6min，如果天牛進(jìn)入選擇臂基部1/3處，記錄為該天牛對(duì)該臂氣味源作出選擇；如果被試天牛進(jìn)入直臂8min后，仍不作出選擇，那么就結(jié)束對(duì)該天牛的行為觀察，且不計(jì)入結(jié)果中。每種味源供測(cè)試天牛數(shù)為20頭。每測(cè)試完一頭天牛就用洗滌劑將嗅覺儀各部分清洗干凈，再用蒸餾水沖洗，電吹風(fēng)吹干后再用無水乙醇進(jìn)行擦拭，然后才進(jìn)行下一頭天牛測(cè)試，以消除干擾，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 行為和趨性數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進(jìn)行卡方檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 未交配的雄性桑天牛成蟲對(duì)不同植物氣味的行為反應(yīng) 未交配的雄性桑天牛成蟲對(duì)7種植物氣味的行為反應(yīng)見圖1，當(dāng)用潔凈空氣作對(duì)照時(shí)，未交配的雄性桑天牛對(duì)桑樹氣味的選擇達(dá)到顯著水平（p<0.05），而對(duì)五角楓則無明顯趨性。endprint

2.2 未交配的雌性桑天牛成蟲對(duì)不同植物氣味的行為反應(yīng) 未交配的雌性桑天牛成蟲對(duì)7種植物氣味的行為反應(yīng)見圖2，當(dāng)用潔凈空氣作對(duì)照時(shí)，未交配的雌性桑天牛對(duì)桑樹氣味的選擇達(dá)到極顯著水平（p<0.01），對(duì)旱柳氣味的選擇達(dá)到顯著水平（p<0.05），對(duì)五角楓也無明顯趨性。

綜合圖1圖2可以看出未交配的雌雄桑天牛成蟲對(duì)7種寄主植物氣味的趨向性是相似的，大體趨勢(shì)為桑樹>旱柳>垂柳、白楊>構(gòu)樹、榆樹>五角楓。

3 討論

自然界中昆蟲選擇補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的寄主行為活動(dòng)一般是依靠昆蟲的視覺和嗅覺在環(huán)境中尋找適宜的植物[7]。在此過程中來自植物的氣味在整個(gè)識(shí)別過程中起著關(guān)鍵的作用，植物的氣味為其傳遞著有關(guān)攝食、產(chǎn)卵以及其他活動(dòng)的可行性信息[8]。

桑天牛成蟲必須補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)才能達(dá)到性成熟，而后才能交配產(chǎn)卵產(chǎn)生后代，它可以感知其補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)植物的氣味，對(duì)該植物進(jìn)行選擇。本實(shí)驗(yàn)在Y型嗅覺儀中桑天牛成蟲對(duì)不同植物的氣味的行為反應(yīng)不同，其中對(duì)桑樹氣味有明顯的趨向反應(yīng)。當(dāng)以潔凈空氣為對(duì)照時(shí)，桑樹氣味對(duì)未交配的桑天牛成蟲的引誘效果顯著高于空氣對(duì)照，而且這與桑天牛的性別無明顯的聯(lián)系，說明桑樹確實(shí)是桑天牛成蟲嗜食的寄主。由于桑天牛雌、雄成蟲均可被營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充寄主吸引，這也意味著這些為桑天牛補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的寄主植物，為桑天牛雌、雄成蟲覓偶行為提供了平臺(tái)。

本實(shí)驗(yàn)也從側(cè)面表明寄主植物的揮發(fā)性物質(zhì)中可能存在某種或某些成分，在引誘桑天牛成蟲性成熟方面起著重要的作用[9]。但具體是什么成分還有待進(jìn)一步的研究。另外還需考慮的一點(diǎn)是，桑天牛雌雄成蟲接受了充足的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充后完成了性成熟，而后進(jìn)行交配，這時(shí)交配后的雌雄成蟲對(duì)寄主植物的選擇又是否會(huì)不同，這也需要進(jìn)一步的研究。當(dāng)然，本實(shí)驗(yàn)只考察了植物氣味對(duì)桑天牛成蟲的行為反應(yīng)，天牛成蟲趨向于補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的寄主的原因不只是寄主氣味在嗅覺上的吸引，還可能涉及到其他因素，如視覺、性信息素等[4]。前面講過桑天牛雌雄觸角明顯不同，雄性成蟲觸角長(zhǎng)于雌性成蟲觸角，而觸角是昆蟲感受性信息素的主要器官，這說明桑天牛雌雄成蟲對(duì)寄主植物的選擇可能存在性別的影響作用[10]。

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（責(zé)編：張宏民）endprint