甜菜夜蛾对光和性信息素行为反应及其应用研究

摘要

甜菜夜蛾Spodoptera exigua是一种重要的农业害虫，常爆发危害，容易产生抗药性，灯光诱杀与性引诱剂诱杀常作为其防治的重要措施。两种诱捕防治技术也被集成应用来对甜菜夜蛾进行防控，但防控效果却鲜有评价。田间诱捕防治时发现，甜菜夜蛾对灯光及性引诱剂行为反应表现出节律性且上灯存在明显的雄性偏好。因此，本课题从揭示甜菜夜蛾上灯节律及性别偏好产生的可能机制、明确甜菜夜蛾雄虫交配通讯系统调控水平的角度开展研究，评价灯光与性引诱剂集成应用对甜菜夜蛾的防控效果，为提高诱捕效率提供理论基础，对更加经济、有效地利用灯光与性诱杀防治害虫具有一定的指导意义。主要结果如下：
　　 ⑴甜菜夜蛾上灯节律及雄性偏好产生机制。田间灯光诱捕实验发现，甜菜夜蛾扑灯具有明显的节律性和雄性偏好，在整个发生期，上灯雄虫量均高于雌虫，雌虫主要在上半夜扑灯，雄虫主要在下半夜扑灯。田间采集幼虫饲养至化蛹，分析结果表明甜菜夜蛾自然种群雌雄性比符合理论比值1∶1。雌虫扑灯节律与其产卵节律显著相关，且扑灯雌虫主要为已交配雌虫;雄虫扑灯节律与交配节律显著相关。室内趋光行为实验表明，雄虫与已交配雌虫的上灯率无显著差异，两者均显著高于未交配雌虫的上灯率，且室内雌雄虫扑灯节律与室外相一致。由实验结果分析推测，可能由于已交配雌虫在上半夜产卵，活动性增强，所以上半夜被诱捕;雄虫主要在下半夜活动寻求雌虫交配，故诱捕高峰在下半夜，呈现出明显的节律性。未交配雌虫的活动性弱，上灯率较低，因此，从灯光诱捕总量分析，形成了灯下雄虫偏多的现象。
　　 ⑵甜菜夜蛾雄虫对性信息素行为反应节律调控水平。许多昆虫中雄虫对性信息素的行为反应表现出明显的节律性，然而这种节律调控机制尚不清楚。本课题通过研究甜菜夜蛾对性信息素的行为反应节律和飞行活动节律来阐明其对性信息素行为反应调控水平。2011年7月-8月田间诱捕实验发现，灯光和性引诱剂对甜菜夜蛾诱捕高峰均出现在下半夜，且两诱捕节律间存在明显的相关性。触角电位测量发现，在LD15∶9光周期条件下，触角每小时对性信息素的反应电位值无显著差异。在27℃，LD15∶9、持续暗期第一天(DD1)、持续暗期第二天(DD2)条件下雄虫的活动高峰主要在暗期和主观光期，在相同的温度和光周期条件下，风洞中雄虫对性信息素的行为反应发生在暗期和主观光期。Pearson相关性分析表明，在LD15∶9、持续暗期第一天(DD1)、持续暗期第二天(DD2)条件下，雄虫的活动节律和对性信息素的行为反应节律均表现出显著的相关性。该研究结果表明，甜菜夜蛾雄虫对性信息素的行为反应与其飞行活动节律相耦合，且这两种节律行为均由内源性生物钟调控。
　　 ⑶灯光诱杀与性引诱剂集成应用对甜菜夜蛾防控效果评价。诱捕结果显示，频振灯单独使用可诱捕更多的雌虫，频振灯上悬挂性诱芯似乎抑制了光源对雌虫的诱捕却可显著增加雄虫的诱捕量，且诱捕的雄虫量高于分开使用时诱捕雄虫的总和。因此，当频振灯与性引诱剂分别使用时可诱到更多的雌虫，诱捕雄虫数量相对减少。性信息素干扰交配实验发现，性信息素在有效范围内可显著干扰甜菜夜蛾的交配。雌虫的交配与产卵在种群繁衍中占据着重要地位。综合分析表明，杀虫灯与性信息素分开单独使用为一种较好的使用方式。该课题深入研究了甜菜夜蛾对光与性信息素行为反应的调控机制，为进一步优化甜菜夜蛾灯光诱杀与性诱捕防治技术，节约成本，高效防治提供理论基础，对蔬菜地害虫综合防治有广泛的借鉴意义和实用价值。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 课题研究的意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 害虫的灯光诱杀及雄性偏好

1．2．2 昆虫性信息素产生及反应节律

1．2．3 灯光与性引诱剂集成应用技术

1．2．4 灯光诱杀和性引诱技术在甜菜夜蛾防控中的应用

1．3 课题研究的目标、内容和技术路线

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

2 材料与方法

2．1 实验材料、供试虫源及饲养方法

2．2 田间实验地点及条件

2．3 实验设计及方案

2．3．1 甜菜夜蛾上灯节律和性别偏好机制

2．3．2 甜菜夜蛾对性信息素反应的节律性及控制水平

2．3．3 灯光与性引诱剂联合应用对甜菜夜蛾的诱杀效果

2．4 数据分析

3 结果与分析

3．1 甜菜夜蛾上灯节律和性别偏好机制

3．1．1 甜菜夜蛾发生期上灯雌雄性比

3．1．2 田间雌雄自然种群雌雄性比

3．1．3 甜菜夜蛾上灯节律及上灯雌虫生殖状态

3．1．4 交配节律与产卵节律

3．1．5 成虫对光源的行为反应

3．2 甜菜夜蛾对性信息素反应的节律性及控制水平

3．2．1 田间诱捕

3．2．2 EAG反应实验

3．2．3 雄虫活动节律测定

3．2．4 风洞实验

3．3 灯光诱杀与性引诱剂集成应用对甜菜夜蛾防控效果评价

3．3．1 诱捕效果

3．3．2 性引诱剂干扰

4 讨论

4．1 甜菜夜蛾上灯节律和性别偏好机制

4．2 甜菜夜蛾对性信息素反应的节律性及控制水平

4．3 灯光诱杀与性引诱剂集成应用对甜菜夜蛾防控效果评价

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 创新之处

5．3 展望

参考文献

附录

致谢