劉 凌，閆大琦，毛云玲，祁榮頻，胡光輝，閆爭亮

(1.云南省林業(yè)科學(xué)院，云南昆明650204;2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢430070)

植食性昆蟲對寄主植物的選擇性是指它對寄主植物的種類、取食和產(chǎn)卵部位等均有一定的偏好性，包括取食選擇性和產(chǎn)卵選擇性[1].一般認為，親代雌成蟲的產(chǎn)卵選擇必須有利于后代個體的存活和生長發(fā)育，即所謂“優(yōu)選—效能”理論(Preference-performance)[2].寄主植物的營養(yǎng)、選擇壓力、天敵因素、植物氣味等均能成為植食性昆蟲對寄主植物選擇的影響因素[3].昆蟲產(chǎn)卵基質(zhì)能夠釋放較高濃度的揮發(fā)物，雌蟲通過嗅覺感受這些揮發(fā)物來定向產(chǎn)卵基質(zhì)[4-7].當(dāng)接觸產(chǎn)卵基質(zhì)后，雌蟲則依靠各種觸覺和化學(xué)感受器識別基質(zhì)表面的非揮發(fā)性的接觸信息化合物(主要是營養(yǎng)物及其衍生物，如氨基酸及其衍生物、水溶性糖等)，決定是否產(chǎn)卵[8-10].

氨基酸是昆蟲生長必需的營養(yǎng)物質(zhì).研究發(fā)現(xiàn)，楊樹木質(zhì)部氨基酸相對含量越高越有利于青楊脊虎天牛(Xylotrechus rusticus)幼蟲的生長發(fā)育[11];楊樹游離氨基酸組成和含量與青楊天牛危害呈一定的相關(guān)性[12].野外誘集松墨天牛(Monodchamus alternatus)數(shù)量最多的黑松松枝中的氨基酸總量明顯高于馬尾松和濕地松[13].

楚雄腮扁葉蜂(Cephalica chuxiongnica Xiao)隸屬于膜翅目(Hymenoptera)扁葉蜂科(Pamphiliidae)腮扁葉蜂屬(Cephalica)，僅在中國滇中和滇東北地區(qū)有分布，是一類重要的害蟲[14].該蟲主要危害松科(Pinaceae)植物，以幼蟲取食松樹葉片，不僅因取食吐絲形成的灰白色幕巢影響觀瞻，而且會造成樹木畸形、生長緩慢;同時，楚雄腮扁葉蜂為害后造成樹勢衰弱，易引發(fā)小蠹蟲等次期性害蟲的侵害，嚴(yán)重時導(dǎo)致寄主死亡.野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，寄主植物云南松(Pinus yunnanensis Franch)、華山松(Pinus armandii Franch)和云南油杉(Keteleeria evelyniana Mast)中，云南松被害較重，云南油杉被害較輕，且在云南松上聚集產(chǎn)卵的雌蜂數(shù)最多.因此，本文測試楚雄腮扁葉蜂產(chǎn)卵雌蜂對針葉揮發(fā)物、帶卵針葉揮發(fā)物和產(chǎn)卵雌蜂的趨向反應(yīng)，調(diào)查其在云南松、云南油杉上的產(chǎn)卵雌蜂數(shù)，分析2種針葉中的氨基酸種類和含量，試圖從化學(xué)生態(tài)學(xué)角度分析影響楚雄腮扁葉蜂產(chǎn)卵寄主選擇的因素.

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

試蟲采集于云南省楚雄州祿豐縣和平村.在有蟲巢的云南松樹冠下方挖開10-20 cm土層，單頭收集剛羽化但未交尾的楚雄腮扁葉蜂成蟲，帶回室內(nèi).將雌、雄蟲分別放入養(yǎng)蟲籠(40 cm×40 cm×40 cm)內(nèi)，喂以10%蔗糖水，備用。養(yǎng)蟲室溫度為20-27℃，相對濕度(60±10)%.

1.2 林間調(diào)查

調(diào)查地點:經(jīng)緯度 E102°12'、N25°12'，海拔 1820 m，年平均氣溫16.2 ℃，年降雨量 930 mm，寄主植物為云南松、云南油杉.

于2012年9月(楚雄腮扁葉蜂的產(chǎn)卵盛期)進行調(diào)查.共選擇2塊樣地，在第1塊樣地隨機抽查云南松、云南油杉各15株，在第2塊樣地隨機選擇云南松、云南油杉各14株.調(diào)查時，統(tǒng)計每株樹上的帶蟲枝數(shù)及每個枝梢的產(chǎn)卵雌蜂數(shù).

1.3 寄主針葉和卵粗提物的提取

采用同時蒸餾法(SDE)[3]提取針葉揮發(fā)油.將新鮮的帶卵和無卵云南松針葉剪下后，迅速放入磨口玻璃瓶中密封，將玻璃瓶放入加有醫(yī)用冰袋的保溫瓶中.帶回實驗室后，用醫(yī)用小刀將針葉剪為2 mm×2 mm的碎屑，各稱取350 g放入同時蒸餾萃取裝置中，以正己烷為萃取液.同時蒸餾萃取5 h后，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去大部分正己烷，將剩余萃取溶液(30 mL)用無水硫酸鈉干燥.將所得提取液放入冰箱中(-10℃)保存，備用.

1.4 楚雄腮扁葉蜂的趨向試驗

利用“Y”形嗅覺儀法[4]測試楚雄腮扁葉蜂的趨向反應(yīng).在一個球形管內(nèi)放入滴有10 μL正己烷的濾紙條(2.0 cm×0.5 cm)作為對照，另一個球形管內(nèi)放入滴有10 μL粗提物正己烷溶液的濾紙條作為氣味源.將10頭試蟲放入“Y”型嗅覺儀主管入口處，用黑色聚乙烯膜覆蓋整個嗅覺儀，以免由于趨光性而影響試驗結(jié)果.啟動真空泵，調(diào)節(jié)“Y”型嗅覺儀的主管內(nèi)氣流流量為100 L·h-1.5 min后檢查試蟲趨向行為，如果試蟲進入作為氣味源的支管或梨形干燥管，記為正趨向;試蟲進入作為對照的支管或梨形干燥管，記為負趨向;如果試蟲停留在“Y”型管適應(yīng)臂中則記為無選擇.用正趨向試蟲數(shù)占試蟲總數(shù)的百分比表示被測試樣品的活性(趨向率).試驗設(shè)5個重復(fù).

測試試蟲對針葉和卵的混合粗提物趨性時，以針葉粗提物為對照;測試試蟲對產(chǎn)卵雌蜂的趨性時，將5頭抱卵雌蜂作為氣味源.

1.5 氨基酸測定

氨基酸測定按照GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》.

2 結(jié)果與分析

2.1 云南松和云南油杉上產(chǎn)卵雌蜂數(shù)的比較

林間調(diào)查表明，楚雄腮扁葉蜂雌蜂在云南松上的產(chǎn)卵數(shù)顯著多于云南油杉(P＜0.01).2塊樣地中，楚雄腮扁葉蜂在云南松松梢上的平均產(chǎn)卵雌蜂數(shù)分別為(12.8±7.7)、(14.7±11.7)頭·梢-1，而在云南油杉樹梢上的平均產(chǎn)卵雌蜂數(shù)分別為(2.9 ±1.7)、(4.9 ±3.4)頭·梢-1.

2.2 楚雄腮扁葉蜂對寄主揮發(fā)物的趨向反應(yīng)

楚雄腮扁葉蜂抱卵雌蜂對針葉粗提物、卵和松針的混合粗提物及產(chǎn)卵雌蜂都表現(xiàn)出明顯的趨向反應(yīng)(表1).松針粗提物與卵和松針混合粗提物相比，抱卵雌蜂更愿意選擇后者，二者趨向率分別為(14.0±20.7)%和(70 ±15.8)%.抱卵雌蜂對產(chǎn)卵雌蜂的趨向率達(60.0 ±14.1)%，與空白對照差異顯著(P ＜0.05).

表1 楚雄腮扁葉蜂抱卵雌蜂對不同氣味源的趨向反應(yīng)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)1)Table 1 Taxis responses of female C.chuxiongnica to different odor sources(mean±SD)

楚雄腮扁葉蜂雄蜂對云南松針葉粗提物表現(xiàn)出趨向反應(yīng)，趨向率為(56.0±11.4)%，與空白對照差異顯著(P＜0.05);但對卵和松針混合粗提物及產(chǎn)卵雌蜂未表現(xiàn)出明顯的趨向反應(yīng)(表2).

表2 楚雄腮扁葉蜂雄蜂對不同氣味源的趨向反應(yīng)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)1)Table 2 Taxis responses of male C.chuxiongnica to different odor sources(mean±SD)

2.3 云南松、云南油杉針葉的氨基酸含量

從2種針葉內(nèi)共檢測出17種氨基酸.其中，以谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸和亮氨酸含量較高.與云南油杉相比，云南松中各種氨基酸含量和氨基酸總含量都較高(表3).

表3 云南松、云南油杉針葉氨基酸組成和占干重的百分含量Table 3 The composition and contents of amino acid in dry needles of P.yunnanensis and K.evelyniana

3 結(jié)論與討論

寄主揮發(fā)物是植食性害蟲尋找適宜寄主的主要化學(xué)信號.如歐洲赤松葉蜂(Diprion pini)抱卵雌蜂偏好選擇歐洲赤松(Pinus sylvestris)、歐洲黑松(Pinus nigra)為產(chǎn)卵寄主;β-蒎烯、檸檬烯和月桂烯是歐洲赤松葉蜂抱卵雌蜂決定產(chǎn)卵寄主的主要依據(jù)[15].此外，歐洲新松葉蜂(Neodiprion sertifer)幼蟲偏好取食歐洲赤松和歐洲黑松，對意大利五針?biāo)?Pinus pinea)則為害很少，其抱卵雌蜂也不選擇在意大利五針?biāo)缮袭a(chǎn)卵;意大利五針?biāo)舍樔~揮發(fā)物含較高比例的檸檬烯，而歐洲赤松針葉揮發(fā)物則含較高比例的月桂烯;較高濃度的檸檬烯對歐洲新松葉蜂具有驅(qū)避作用，但較低濃度時則具有引誘作用[16].本研究表明，楚雄腮扁葉蜂抱卵雌蜂對云南松針葉粗提物、云南松針葉和新卵的混合粗提物、楚雄腮扁葉蜂抱卵雌蜂都表現(xiàn)明顯的趨向反應(yīng)，說明這些物質(zhì)對待產(chǎn)卵的楚雄腮扁葉蜂雌蜂具有一定的引誘作用.云南松針葉及新卵的混合粗提物對楚雄腮扁葉蜂雌蜂的引誘作用大于云南松針葉粗提物，說明初產(chǎn)新卵的揮發(fā)物也具有引誘作用.

楚雄腮扁葉蜂雄蜂只對松針粗提物表現(xiàn)趨向反應(yīng)，而對針葉和卵的混合粗提物及產(chǎn)卵雌蜂未表現(xiàn)趨向反應(yīng).這可能是因為其在尋找交尾對象時，除了依靠雌蜂釋放的性信息素外，松樹針葉揮發(fā)物也起著一定作用.本研究還發(fā)現(xiàn)，與云南油杉相比，云南松針葉中氨基酸含量較高.因此，楚雄腮扁葉蜂嗜食云南松，而對云南油杉危害較輕，且降落于云南松上產(chǎn)卵的楚雄腮扁葉蜂遠遠多于云南油杉.

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