美洲斑潜蝇实验种群保藏及其寄生蜂气味学习的研究

摘要

美洲斑潜蝇（Liriomyza sativae）自20世纪90年代入侵我国后已经成为蔬菜和观赏植物的重要害虫。近些年该昆虫已经逐渐成为研究植物和昆虫、昆虫抗寒性和寄主适应性等热点课题的模式种类。由于美洲斑潜蝇寄主植物广泛，繁殖速度快，适应性强，容易产生抗药性，在生产中防治难度较大，但利用天敌寄生蜂防治斑潜蝇被认为是持续控制该害虫的一种重要防治措施。
　　寄生蜂寄生产卵的过程，可以被分为四步:寄主栖息境定位、寄主定位、寄主接受和寄主调控。美洲斑潜蝇幼虫阶段在潜道中生活，隐蔽的生活方式，不利于寄生蜂通过视觉搜索。我组前期研究也证明斑潜蝇诱导的植物挥发物在远距离寄主栖息境定位中起到了重要的作用。然而，寄生蜂找到幼虫生活的叶片后如何准确定位寄主？是视觉？触觉？还是嗅觉的作用？依据我组前期的研究，我们提出本研究的科学假说:美洲斑潜蝇幼虫相关信息化合物在离潜蝇茧蜂(Opiusdissitus Muesebeck)近距离精确定位寄主的过程中起着重要的作用。而美洲斑潜蝇粪便最有可能指示出植物正在受到幼虫危害，且相关化合物具有可检测性和可信性两大特点。因此，本研究将重点放在了粪便相关化合物的研究方面。同时，由于与其他斑潜蝇相比，美洲斑潜蝇不抗寒，为了实验室条件下更好保藏该虫的种群，本文研究了冷藏（世代发育起点温度8℃）对该斑潜蝇的蛹发育和生存的影响。所以本文分为以下两部分:
　　1)冷藏对美洲斑潜蝇的蛹发育和生存的影响:收集化蛹后第3天的蛹为实验对象，8℃低温冷藏，以冷藏时间（0天、7天、14天、21天、28天和35天）为参试因子研究不同冷藏时间对美洲斑潜蝇的蛹羽化率的影响;每24小时解剖观察一次正常发育的蛹，对蛹期阶段进行划分;并且根据划分的蛹期阶段，对每个处理中未羽化的蛹进行解剖比对，得到对低温最敏感的蛹期。结果发现随着冷藏时间的增长，美洲斑潜蝇的蛹羽化率逐渐降低。超过14天后，羽化率明显下降。冷藏至35天时羽化率为零。对正常发育的美洲斑潜蝇的蛹解剖，依其形态将蛹期分为预蛹期、隐头蛹期、显头蛹初期、半透明眼期、浅黄色到琥珀色眼期、红褐色眼期、鬃毛蛹期。解剖每个处理中未羽化的蛹，统计分析，不同冷藏时间下，未羽化的蛹死亡时间主要为鬃毛蛹期，且鬃毛蛹期死亡的蛹的数量与贮藏时间呈正比例关系。因此，在室内保藏美洲斑潜蝇时，3日龄蛹8℃贮藏少于14天为宜;鬃毛蛹期（10-11日龄蛹）对低温比较敏感，冷藏过程中，应避免鬃毛蛹期的蛹。
　　2)美洲斑潜蝇寄生蜂气味学习的研究:观察箱内的行为实验显示，2小时内有产卵经验的离潜蝇茧蜂64％会完成产卵寄生行为，而无产卵经验的离潜蝇茧蜂（处女蜂）则只有16％能够找到斑潜蝇幼虫，证明学习影响了离潜蝇茧蜂对美洲斑潜蝇幼虫的搜索效率。进一步行为观察显示，63％的有产卵经验的寄生蜂对粪便粗提物明显的趋化性，而对照溶剂只有23％个体有行为反应。确认了粪便粗体物可能含有引起这种趋化性的信息物质。通过气相色谱和气质联用技术找到与对照处理（健康叶片）不同的7种化合物，其中十五醛(Pentadecanal)含量最高。结合气相色谱与触角电位联用技术发现7种物质中有四种能够引起寄生蜂产生明显的电生理反应，其中对十五醛的电生理反应最强。利用十五醛单一合成的标准化合物做行为实验，发现有产卵经验的雌蜂比处女蜂对该化合物有更明显的趋化性。可见，斑潜蝇粪便相关化合物十五醛是斑潜蝇寄生蜂准确精确定位寄主的关键信息化合物。

目录

声明

摘要

缩略词表

第1章 前言

1．1 斑潜蝇的概述

1．1．1 美洲斑潜蝇的生物学特性

1．1．2 美洲斑潜蝇的危害

1．2 植物对昆虫的直接防御和间接防御

1．2．1 植物对昆虫的直接防御

1．2．2 植物对昆虫的间接防御

1．3 植物-昆虫-天敌三级营养系统

1．4 寄生蜂概述

1．4．1 寄生蜂的生物学特性

1．4．2 行为研究现状

1．4．3 寄生蜂的学习行为

1．5 课题的研究意义及内容

第2章 冷藏对美洲斑潜蝇蛹期发育和生存的影响

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 供试虫源

2．2．2 不同龄期蛹相同冷藏时间下的死亡率

2．2．3 不同冷藏时间对3日龄期蛹羽化率的影响

2．2．4 不同冷藏时间对3日龄期蛹发育的影响

2．2．5 数据处理与分析

2．3 结果与分析

2．3．1 相同冷藏时间对不同龄期蛹的影响

2．3．2 不同冷藏时间对3日龄期蛹羽化率的影响

2．3．3 不同冷藏时间对3日龄期蛹发育的影响

2．4 讨论

第3章 十五醛在斑潜蝇寄生蜂精确定位寄主中的作用

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 材料

3．2．2 方法

3．2．3 数据统计与分析

3．3 结果与分析

3．3．1 潜蝇茧蜂雌蜂寄主处理行为的特征描述

3．3．2 寄生蜂的学习行为对寄生率的影响

3．3．3 美洲斑潜蝇幼虫潜道中的粪便物质能够吸引寄生蜂

3．3．4 美洲斑潜蝇幼虫潜道中粪便物质的鉴定和定量分析结果

3．3．5 寄生蜂对美洲斑潜蝇幼虫潜道中的粪便化合物及标准化合物的电生理反应结果

3．3．6 十五醛对不同处理寄生蜂雌虫的吸引

3．4 讨论

第4章 结论

参考文献

致谢

硕士期间发表论文