桑天牛卵啮小蜂识别已寄生刻槽的化学机制
桑天牛(Apriona germari Hope)是我国重要的蛀干害虫，桑天牛卵啮小蜂(Aprostocetus prolixus)是桑天牛重要的卵期寄生性天敌。本文对该寄生蜂识别已寄生桑天牛刻槽的化学机制进行了研究，这对于揭示桑天牛卵啮小蜂的寄生机制，以及利用该寄生蜂控制桑天牛危害具有重要意义。 在正常刻槽与某种已寄生刻槽（它蜂寄生或自己寄生的刻槽）同时存在的条件下，雌蜂首先接触到正常刻槽的次数明显高于已寄生刻槽(正常—它蜂寄生:P＜0.01，正常—自己寄生:P＜0.001)，找到正常刻槽的时间明显少于已寄生刻槽(正常—它蜂寄生:P＜0.001，正常—自己寄生: P=0.008)，这表明桑天牛卵啮小蜂在寄生过程中的某个（或某些）环节对刻槽进行了标记，而这种标记物在近距离内被桑天牛卵啮小蜂感知，并对该寄生蜂产生趋避作用，使其优先选择正常刻槽;寄生蜂在正常刻槽上的搜索时间、刺探时间和寄生率也都明显高于已寄生刻槽（搜索时间:正常—它蜂寄生P=0.002，正常—自己寄生P=0.006;刺探时间:正常—它蜂寄生P=0.006，正常—自己寄生P=0.008;寄生率:正常—它蜂寄生P＜0.01，正常—自己寄生P＜0.001)。说明在正常刻槽和某种已寄生刻槽同时存在时，桑天牛卵啮小蜂优先寄生正常刻槽，避免过寄生。 当它蜂寄生和自己寄生刻槽都存在时，桑天牛卵啮小蜂对这两种已寄生刻槽的行为参数间没有显著性差异（接触到两种刻槽的次数:P＞0.05;找到刻槽所需时间:P=0.499;搜索时间:P=0.612;刺探时间:P=0.310;寄生率:P＞0.05），这表明桑天牛卵啮小蜂不具有区分它蜂寄生刻槽和自己寄生刻槽的能力。 在非选择实验中，与已寄生刻槽（它蜂或自己寄生刻槽）相比，卵啮小蜂更易于在正常刻槽上产卵寄生(正常—它蜂:P=0.024;正常—自己:P=0.010)，这再次证明了桑天牛卵啮小蜂在寄生过程中对刻槽进行了标记。当雌蜂只能面对某种已寄生刻槽时，其过寄生率为56％;而在有正常刻槽可供选择的情况下，已被寄生刻槽的寄生率为14.3％，这表明在没有正常刻槽存在时，卵啮小蜂也会利用已被寄生的刻槽。 通过选择实验发现，卵啮小蜂对正常刻槽和有爬行痕迹刻槽的行为参数间无显著差异（正常刻槽—有它蜂爬行痕迹刻槽:刻槽首先被接触到的次数，P＞0.05;找到每种刻槽所需时间，P=0.476;搜索时间，P=0.931;刺探时间，P=0.420;寄生率，P＞0.05;正常刻槽—有自己爬行痕迹刻槽:刻槽首先被接触到的次数，P＞0.05;找到每种刻槽所需时间，P=0.931;搜索时间，P=0.678;刺探时间，P=0.859;寄生率，P＞0.05)。这表明卵啮小蜂不能区分正常刻槽和被自己或其他个体搜索过的刻槽，说明卵啮小蜂在搜索过程中（包括触角搜索和产卵器刺探行为）没有标记刻槽。 当桑天牛卵啮小蜂同时面对正常刻槽和已被寄生但未被寄生蜂产卵器涂抹的刻槽时，每种刻槽首先被寄生蜂接触到的次数没有明显差别(P＞0.05），寄生蜂接触到每种刻槽所需要的时间也无显著差异(P=0.638)，在两种刻槽上的搜索时间、刺探时间以及寄生率等方面均无明显差异（搜索时间，P=0.538;刺探时间，P=0.433;寄生率，P＞0.05)，说明卵啮小蜂不能识别正常刻槽和已被寄生但未被寄生蜂产卵器涂抹的刻槽。同时也表明，在寄生过程中，寄生蜂在刻槽表面搜索、刺探、产卵器对桑天牛卵检测、产卵均未对刻槽表面及刻槽内的桑天牛卵进行标记。 综合以上实验结果不难发现，只有被桑天牛卵啮小蜂产卵器涂抹后的刻槽上具有产卵标记，这种涂抹行为不会对刻槽表面产生物理标记，只能是化学标记，即标记信息素。 通过非选择实验发现，桑天牛卵啮小蜂在正常刻槽上的寄生率明显高于被寄生一次或寄生两次的刻槽(正常—它蜂寄生一次:P=0.028;正常—它蜂寄生两次:P=0.000)，在被寄生一次刻槽上的寄生率明显高于寄生两次的刻槽(P=0.013)。这表明随着刻槽被寄生次数的增多，在刻槽表面累积的标记信息素也增多。 对桑天牛卵啮小蜂雌蜂头、胸、腹部提取物的生测实验中，首次接触到滴加二氯甲烷的小蜂腹部提取物的刻槽的次数明显少于对照刻槽（只滴加二氯甲烷溶剂的正常刻槽）(P＜0.05），在滴加二氯甲烷的小蜂腹部提取物的刻槽上的搜索时间明显少于对照刻槽(P＜0.05），而滴加其他溶剂提取物的刻槽与对照相比则无显著差异，表明该寄生蜂标记信息素来源于寄生蜂腹部，且二氯甲烷为提取该寄生蜂标记素的最佳溶剂。 GC—MS（气相色谱—质谱联用仪）结果表明，桑天牛卵啮小蜂腹部的二氯甲烷提取物包括烃类、醛类、脂肪酸、酯类和萜类等5类化合物。烃类物质有20种，含量为40.55％，;醛类物质有3种，含量为0.32％;含有7种脂肪酸，含量为54.96％;酯类化合物为2种，含量为3.7％，萜类物质两种，含量为0.18％。 在对桑天牛卵啮小蜂杜氏腺、毒囊毒腺、卵巢的二氯甲烷提取物的生物测定实验中，寄生蜂找到对照刻槽的时间明显少于滴加杜氏腺提取液的刻槽(P=0.048)，在对照刻槽上的搜索时间明显多于滴加杜氏腺提取液的刻槽(P=0.039)，在对照刻槽上的寄生率也高于滴加杜氏腺提取液的刻槽(P＜0.001)。而寄生蜂在滴加毒囊毒腺或卵巢提取物刻槽上的行为参数与对照刻槽相比没有显著差异，这表明杜氏腺的提取物对卵啮小蜂有趋避和抑制产卵的作用，说明桑天牛卵啮小蜂的标记信息素来源于杜氏腺。 通过选择实验发现，桑天牛卵啮小蜂在对照刻槽（滴加二氯甲烷溶剂）上的寄生率明显高于滴加10μg二十四烷的刻槽(P＜0.05)，首次接触到对照刻槽的次数明显多于滴加10μg棕榈酸的刻槽(P＜0.05)，而1μg的棕榈酸和1μg二十四烷、十六烷(1μg和10μg)和二十七烷(1μg和10μg)对卵啮小蜂的寄主识别行为没有影响，说明棕榈酸和二十四烷为卵啮小蜂的标记信息素的重要组分。
桑天牛卵啮小蜂;已寄生刻槽;标记信息素;寄主识别;化学机制
河北农业大学
硕士
生态学
李继泉
2011
中文
Q968.9
69
2011-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）