假眼小绿叶蝉性行为观察及相关信息物质提取和活性检测

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangbanban
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假眼小绿叶蝉(Empoasca vitis G?the)是中国大陆茶园优势种害虫,其种群密度大,繁殖力强,刺吸嫩梢并产卵于嫩茎中。昆虫行为学的研究对于开拓害虫防治新途径具有重要作用;同时,利用昆虫性信息素无害化防治害虫工作日益受到关注和重视。本论文研究了该叶蝉的生物学性行为(包括羽化节律)和主要代谢物质(包括糖原、海藻糖、脂肪和蛋白质),以明确其生殖策略;提取了交尾盛期雌叶蝉气味和虫体浸泡液,在田间评价其引诱雄叶蝉效果,并初步研讨了组成成分,为深入研究叶蝉性信息素提供参考。主要结果如下:(1)假眼小绿叶蝉的性行为观察:经室内行为观察发现:(1)在L:D=13:11光周期下,光期的前3个小时是羽化高峰期,羽化率占当日81.44%,光期的最后4个小时和暗期未见羽化现象;(2)叶蝉羽化至雌雄第1次产生互动为求爱前期,此后时段分为求爱期、交尾期和配后保护期,后三者平均历期为46.30±1.93 min、85.33±3.24 min和1.63±0.27 min;5:00-6:00和19:00-22:00是交尾高峰期且第1个峰值较高;(3)雌雄性比为1:1、2:1、3:1、1:2、1:3时,交尾率分别是60.0%、93.8%、90.9%、57.7%和63.6%,雌雄性比为2:1的求爱前期、求爱期和交尾期都显著长于雌雄性比为1:1、1:2的,配后保护期显著短于雌雄性比为1:2的;(4)未交尾的雌虫、未交尾雄虫、交尾雌虫、交尾雄虫平均成虫期为31.4±2.1 d、27.2±2.0 d、22.9±1.2 d和12.4±0.5d,交尾使雌虫、雄虫的寿命显著缩短;不同性比配对对雌、雄成虫的成虫期没有影响;(5)当温度低于22℃、或者高于30℃时,没有见到交尾现象;在温度为26℃时,最适合假眼小绿叶蝉的交尾。(2)交尾致雌雄叶蝉搜寻茶鲜叶和色彩行为差异的视频轨迹分析:使用基于Etho Vision XT11.5软件的视频轨迹分析仪检测了交尾和未交尾的雌、雄假眼小绿叶蝉成虫对茶鲜叶和黄、白、绿色卡的搜寻行为,结果表明:(1)未交尾雌成虫缓慢地从释放点搜寻到叶片,大多时间在叶片之外区域活动;交尾雌成虫从释放点较快地搜寻到叶片,较多时间在叶片上活动;(2)未交尾雄成虫较快地从释放点搜寻到叶片,大多时间在叶片上,轨迹长而复杂,速度快;交尾雄成虫较多时间在叶片之外区域搜寻,速度有所下降;(3)受到刺激时试虫就会展翅,体翅面积增大,依据该套软件的规定:大于正常体翅面积的60%、20%-60%、20%以下的运动状态分别称为“狂躁”、“活跃”和“静止”行为,交尾后雌、雄成虫“狂躁”历时都分别显著长于交尾前;(4)交尾前或后,在黄色卡上雌成虫搜寻历时长于雄成虫,而在绿色卡上雄成虫搜寻历时长于雌成虫;(5)交尾之后,雌虫在黄卡区域出现频率和搜寻时间皆略有增加,在绿卡区域出现频率和搜寻时间皆明显减少,相应地,雄虫在黄卡、绿卡区域出现频率和停留时间皆略有减少。(3)交尾行为对假眼小绿叶蝉主要代谢物质的影响:通过测定未交尾雌雄叶蝉,交尾后雌雄叶蝉体内糖原、海藻糖、脂肪和蛋白质的含量,研究交尾行为对叶蝉雌雄成虫体内主要代谢物质含量的影响。结果表明:交尾后雌虫与未交尾雌虫相比,糖原含量降低了40.8%,脂肪含量增加了53.6%;交尾后雄虫与未交尾雄虫相比,脂肪含量降低了22.8%,蛋白质含量降低了50.5%,海藻糖含量增加了51.8%,除海藻糖外,其他物质含量变化均达到显著差异。(4)假眼小绿叶蝉雌成虫相关信息物质提取和田间引诱雄成虫活性:(1)引诱瓶中放10头雌成虫时,诱捕雄成虫11.8±1.09头,显著多于诱捕的雌成虫4.3±0.37头;引诱瓶中置10头雄成虫时,诱捕雌成虫7.1±0.64头,显著多于诱捕的雄成虫4.2±0.59头;(2)以雌成虫为“诱芯”的三角形诱捕器诱捕的雄成虫显著多于诱捕的雌成虫,以雄成虫为“诱芯”的三角形诱捕器诱捕的雌、雄成虫,差异不显著;(3)2015年9月上旬,将叶蝉提取物制成诱芯与白色三角型诱捕器结合引诱发现,5 g茶梢+100头雌成虫提取物制成的诱芯,引诱到雄虫数显著多于5 g茶梢、5 g茶梢+300头抽气48 h的洗脱液、以及400头雌成虫的浸泡液;(4)改进后在2015年10月下旬,再次田间引诱发现,5 g茶梢+100头雌成虫引诱到叶蝉数显著大于其他组分;(5)利用GC-MS鉴定相关信息物质,在叶蝉提取物共鉴定出25种物质,其中罗勒烯为茶枝中含有。综上所述,假眼小绿叶蝉的羽化高峰为光期前3小时,交尾高峰为5:00-6:00和19:00-22:00假眼小绿叶蝉交尾会影响对茶鲜叶搜索时间,且雄虫偏好绿色,雌虫偏好黄色;叶蝉交尾造成体内代谢物质含量的变化,进而影响其成虫期;田间引诱实验表明,用叶蝉雌、雄成虫体直接引诱时均具有吸引异性叶蝉的能力,用叶蝉雌成虫气味提取物和雌成虫浸泡物进行田间引诱,发现叶蝉体内确实存在某种物质具有吸引雄虫的能力;本文通过GC-MS分析鉴定了25种物质,但具体起作用的物质及作用效果尚需进一步研究。
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