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化学通讯是联系昆虫与植物间的重要纽带,也是昆虫化学生态学研究中的常规途径。了解农林害虫与寄主植物间的化学通讯有利于对其开展综合治理(IPM),提取化学诱剂对于结合诱杀、科研调查都具有积极可行的意义。本研究从云南地区两种重要的农林害虫——桔小实蝇(Bactrocera dorsalis)与云南切梢小蠹(Tomicus yunnanensis)与各自寄主间的定向及取食过程中的形为学出发,通过趋性生测测定了它们对不同状况的寄主的趋向选择,并分析了寄主植物中的化学挥发性物质中存在诱导作用的成分,探索了害虫识别寄主挥发性物质(或结合自身释放的信息素)形成种群聚集的化学机理。结合昆虫与植物间的协同进化,IPM综合防治原理,论述了利用化学通讯对两种农林害虫的综合治理上的可行性策略。主要研究结果如下:
1.桔小实蝇对芒果的趋性选择主要在于识别芒果释放的挥发性物质,我们认为,2-丁醇、乙酸乙酯、1-辛醇、2-丁烯酸乙酯、乙酸丁酯、3-羟基-2-丁酮,a-蒎烯、a-石竹烯这8种物质在成熟芒果中含量的增加是桔小实蝇更趋向于成熟芒果的重要原因之一。
2.对提取到的化学成分有选择性的进行趋性测定,我们主要选择了乙酸乙酯、异松油烯、α蒎烯、3-蒈烯、石竹烯五种成分。实验结果表明,桔小实蝇对乙酸乙酯具有显著性的趋向性,对α蒎烯也有较强的趋向性,而对异松油烯具显著性的负趋向性;对3-蒈烯、石竹烯的趋向性不明显。
3.于2007年1-3月扬飞高峰期,在野外云南切梢小蠹的受害林设置四组松木段诱捕实验,其中,三组接虫处理木段分别接入雌性小蠹成虫,雄性虫,雌雄两性虫,另置一组木段作空白对照。结果显示接入雌或雄虫定殖的木段可诱得更多小蠹虫,同时接入雌雄两性成虫配对定殖于木段时所增强的诱捕效果更明显;表明接入木段的云南切梢小蠹在定殖过程中,可能改变了寄主木段释放的挥发物的含量或种类,存在释放聚集信息素的可能。 4.在诱捕实验期间,我们记录了诱捕虫的时间点及相应温度值,结果显示一天内诱捕到的小蠹虫量呈单峰形变化,14:30至18:00为诱捕高峰,这反映了云南切梢小蠹在一天内的扬飞趋势主要集中在气温较高的中午过后的时段;证实了暖冬气候是云南切梢小蠹在云南地区爆发的重要原因。
5.协同进化是昆虫与植物间化学通讯的内在成因,在进化过程中昆虫对寄主植物的识别机制在不断演化,其中,主要是植物的挥发性成分(利它素)和昆虫自身释放的信息素决定着害虫寻找合适寄主植物的取向定位行为发生正的或负的联系反应。
6.对桔小实蝇和云南切梢小蠹危害种群的综合治理(IPM)关键在于实施种群监测,掌握其种群动态的变化,判断其是否己达到经济危害的水平,以确定采取防治措施的时间和力度。在果林适宜的地带,可适当实行果树与松针类林木的混交种植,林业和果业的整合管理,扰乱和阻断害虫与植物间的化学通讯,达到生态防治的效果。