菜豆—西花蓟马—南方小花蝽相互关系的研究
菜豆—西花蓟马—南方小花蝽相互关系的研究
【摘要】： 西花蓟马Frankliniella occidentails(Pergande)属于重要的检疫性入侵物种,其寄主植物广泛,包括花卉、蔬菜、果树和其他农作物的60多个科500多种植物。南方小花蝽Orius similis Zheng是蓟马、蚜虫、叶螨、粉虱和鳞翅目昆虫的卵等多种害虫的捕食性天敌,其捕食量大,捕食效率高,在害虫的生物防治中占有重要的地位。随着昆虫化学生态学的不断发展,昆虫与植物挥发物之间的相互作用关系越来越受到人们的重视。植物的挥发性物质不仅有助于植食性昆虫搜寻寄主植物,也可引诱天敌,有助于天敌的栖境选择和搜寻寄主昆虫。依据寄主植物产生的挥发物对昆虫的引诱或驱避作用,采用推拉策略等更加绿色环保的手段来防治害虫已成为研究的热点。近年来贵州省的农业得到了较大发展的同时,蓟马的为害也不断加重,而探明小花蝽的种类和分布对其合理化的利用具有重要作用。为此本文主要对贵州省农田小花蝽种类进行调查及鉴定,判别优势种南方小花蝽,研究了南方小花蝽的触角感器类型、分布及功能,分析了不同处理菜豆植株挥发性物质的含量及种类变化,探讨了不同挥发物诱导菜豆植株防御酶活性的变化,并验证了西花蓟马和南方小花蝽对不同处理菜豆及其挥发物的行为反应,明确了不同挥发物对它们的引诱和驱避作用。取得的主要结果如下:1贵州省农田小花蝽种类调查及鉴定以贵州省贵阳、遵义、黔东南、黔西南等地区作为调查地点。对贵州省不同蔬菜及作物上的小花蝽进行了调查和鉴定。结果表明,在19种植物上共发现小花蝽10种,其中南方小花蝽在13种植物上都有分布,为贵州省内最常见的小花蝽。2南方小花蝽触角感器的扫描电镜观察利用扫描电镜分别对南方小花蝽的触角形态和感器进行观察,发现其雌雄成虫以及5龄若虫触角均为线状,共4节,分为柄节、梗节和鞭节。雌、雄成虫的触角上共有5种感器,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、具弯钩形感器和耳形感器,而5龄若虫触角上并未发现耳形感器,其中毛形、刺形感器各有2个类型,耳形感器是首次在蝽类昆虫触角上发现。雌雄成虫的触角存在性二型现象,雄成虫触角感器数量明显多于雌成虫,若虫的感器类型及数量也比成虫少,不同类型的感器在触角各节上的数量与分布各不相同。3不同处理菜豆植株挥发性物质的含量及种类测定采用固相微萃取和气质联用(GC-MS)技术,分析了健康、机械损伤、西花蓟马若虫为害、西花蓟马成虫为害、外源茉莉酸和外源水杨酸甲酯诱导的6种不同处理菜豆挥发物的组分和含量。结果表明:不同处理的菜豆植株释放出的挥发物种类和相对含量存在显著差异。从6种不同处理菜豆植株中分别检测出32、26、32、24、17和21种挥发性物质,共82种,主要为醛类、醇类、酯类、酮类和烯类等,其中醛类物质最为丰富。且均含叶醇和乙酸叶醇酯2种组份。4不同挥发物诱导对菜豆植株防御酶活性的影响通过对菜豆叶片进行异戊醇、异戊醛、环戊醇、叶醇、乙酸叶醇酯、1-辛烯-3-醇、叶醛和α-蒎烯诱导处理后防御酶活性测定表明:诱导处理均能引起防御酶活性不同程度的变化。异戊醇诱导后菜豆叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活力增加,分别在48h、72h、96h和96h时达到活力最高峰,而诱导48h时PAL活力与0h对照不显著。异戊醛诱导可使SOD、CAT、PPO和PAL值皆在72h达到最大,但诱导96h PAL活力与0h未达到显著水平。环戊醇诱导24h后菜豆叶片内CAT、POD、PAL和β-1,3-葡聚糖酶活力均迅速升高至活力最高峰,诱导96h PAL活力却与0h对照不显著,而SOD和PPO活力在96h和72h达到活力最高峰。叶醇诱导的SOD、CAT、POD和PPO活力时间变化动态与和乙酸叶醇酯诱导几乎相同,但诱导48h、72h PAL活力以及诱导72hβ-1,3-葡聚糖酶分别与0h差异不显著。1-辛烯-3-醇诱导的菜豆叶片内SOD、CAT和PAL活力均是在72h、达到活力的最高峰,而PPO是在96h达到峰值,随后活性下降。叶醛诱导的SOD、CAT和PPO活力随时间增加而升高,而诱导72h、96h PAL活力以及诱导24hβ-1,3-葡聚糖酶分别与0h对照不存在差异显著。α-蒎烯诱导的SOD、CAT、PPO和β-1,3-葡聚糖酶均在72h活力达到最大,其中诱导48h PAL活力与0h对照差异不显著。在POD活力测定中,72h时乙酸叶醇酯诱导与健康对照相比未达到显著水平。在PPO活力测定中,72h叶醇、乙酸叶醇酯和叶醛以及96h1-辛烯-3-醇分别与各自处理时间健康对照相比差异不显著。在PAL活力测定中,与各自对应处理时间对照差异不显著的有:24h叶醛诱导,48h异戊醇和环戊醇诱导,72h叶醇和乙酸叶醇酯诱导以及96hα-蒎烯诱导。在β-1,3-葡聚糖酶活力测定中,与各自对应处理时间对照差异不显著的包括:96h的叶醇诱导和24h的α-蒎烯诱导。5西花蓟马对不同处理菜豆及其挥发物的行为反应利用Y型嗅觉仪比较了西花蓟马雌成虫对健康、机械损伤、西花蓟马若虫为害、西花蓟马成虫为害、外源茉莉酸和水杨酸甲酯诱导的6种不同处理菜豆以及8种挥发物标样在不同浓度下的行为反应。结果发现:西花蓟马对不同处理菜豆的反应不同,与干净空气相比,外源茉莉酸与水杨酸甲酯诱导的菜豆对西花蓟马有明显的驱避作用,而其他处理的菜豆与空气之间没有明显的差异。健康菜豆和机械损伤菜豆对西花蓟马的吸引作用明显高于其他处理的菜豆。在健康菜豆和机械损伤菜豆的组合中,西花蓟马并未表现出明显的偏好性。外源茉莉酸和水杨酸甲酯诱导处理的菜豆与其他处理的菜豆相比对西花蓟马均具有显著的驱避作用,但前者对西花蓟马的驱避作用明显弱于后者。8种挥发物单体(10-1~10-5μL/μL,浓度以10倍递减)对西花蓟马的行为反应显示,叶醇不论在何种浓度下始终对西花蓟马有明显的引诱作用,α-蒎烯、1-辛烯-3-醇、乙酸叶醇酯和异戊醇则是分别在10-2~10-5、10-4~10-5、10-4~10-5、10-3μL/μL时,才具有显著的引诱作用;而叶醛、环戊醇和异戊醛在10-1~10-3、10-1~10-4、10-4μL/μL浓度下对西花蓟马具有强烈的排斥作用。6南方小花蝽对不同处理菜豆及其挥发物的行为反应利用Y型嗅觉仪比较了南方小花蝽雌、雄成虫对健康、机械损伤、西花蓟马若虫为害、西花蓟马成虫为害、外源茉莉酸和水杨酸甲酯诱导的6种不同处理菜豆以及8种挥发物标样在不同浓度下的行为反应。结果发现:与干净空气相比,西花蓟马若虫为害、西花蓟马成虫为害、外源茉莉酸和水杨酸甲酯处理菜豆对南方小花蝽雌、雄成虫存在一定的吸引作用。在健康菜豆与其他处理的菜豆组合中,西花蓟马若虫为害、成虫为害菜豆对南方小花蝽雌、雄成虫的引诱作用显著高于健康菜豆,且雄虫对西花蓟马成虫为害处理菜豆、外源茉莉酸和水杨酸甲酯处理菜豆表现出极显著的趋性。在机械损伤菜豆与其他处理的菜豆相比,西花蓟马若虫为害、成虫为害、外源茉莉酸和水杨酸甲酯处理菜豆对南方小花蝽雌成虫都有明显的吸引作用,而雄成虫仅对西花蓟马若虫和成虫为害菜豆具有趋性。南方小花蝽雌、雄成虫在西花蓟马若虫为害菜豆、成虫为害菜豆、外源茉莉酸处理菜豆、水杨酸甲酯处理菜豆的相互组合中均未表现出明显的趋性。异戊醇只有在10-5μL/μL浓度下对南方小花蝽雌、雄虫有明显的驱避作用。异戊醛在10-1、10-2、10-3μL/μL的相对高浓度下对南方小花蝽雌虫有吸引作用,而雄虫仅在10-4μL/μL浓度下有趋性。环戊醇和叶醇在任何浓度下对南方小花蝽雌、雄成虫都没有任何作用。乙酸叶醇酯和叶醛对南方小花蝽雌、雄虫在不同浓度下始终具有引诱作用。1-辛烯-3-醇在10-1、10-2、10-3、10-4μL/μL4种浓度下对南方小花蝽雌、雄成虫均具有吸引作用。α-蒎烯则在10-4、10-5μL/μL的低浓度下对南方小花蝽雌、雄成虫均具有引诱作用。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
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