日龄和交配状态对亚洲玉米螟雄蛾内生殖器特征的影响

【目的】揭示日龄和交配对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis雄蛾内生殖器官的影响,以及亚洲玉米螟雄蛾的交配状态和性信息素诱捕之间的关系。【方法】采用行为学和生殖器解剖技术,研究不同日龄和交配状态亚洲玉米螟雄蛾内生殖器特征,并将其与田间性信息素诱捕雄蛾进行比较。【结果】除了精巢、输精管、储精囊、附腺、复射精管和单射精管外,亚洲玉米螟雄蛾内生殖系统还包含1对附腺囊,同时单射精管非角质化区分为5段(PS1-5),PS1又细分为5区(PS1Ⅰ-Ⅴ)。生殖器内含物可分为5级(0-4级),存在充满和未充满生殖器两种状态。1日龄雄蛾内生殖系统不同器官的内含物等级存在差异,但是日龄对雄蛾生殖系统内含物等级无明显影响。交配后0 h亚洲玉米螟雄蛾,除输精管、储精囊和附腺囊外,其余生殖器官内含物等级较未交配雄蛾的均发生显著变化。随着交配后时间的增加,雄蛾生殖器内含物等级逐渐恢复,各器官内含物等级恢复的速度存在差异,交配后60 h所有内含物等级均恢复到未交配状态。但是直到交配后228 h,交配雄蛾PS5内含物仍然表现出断裂等形态特征,和未交配雄蛾存在差异。性信息素引诱雄蛾中有60.9%的生殖系统表现出未交配雄蛾特征。【结论】利用PS5内含物的形态可以鉴别亚洲玉米螟雄蛾的交配状态,性信息素群集诱杀的亚洲玉米螟雄蛾大部分是未交配。本研究结果为亚洲玉米螟雄蛾交配状态的判定和蛾类害虫性信息素测报和防治的有效性提供了一定依据。     

二化螟雄蛾交配行为与精巢大小的关系

【目的】为了明确二化螟Chilo suppressalis雄蛾交配行为与精巢大小的关系,阐明信息素群集诱杀防治二化螟的有效性。【方法】本研究通过测定和比较不同日龄、交配状态以及性信息素诱捕的二化螟雄蛾精巢体积,建立精巢体积与雄蛾发育及交配状态的相关性。【结果】雄蛾日龄显著影响二化螟的交配,刚羽化(0日龄)雄蛾的交配率较低,1日龄雄蛾的交配率最高,之后随着日龄增加交配率逐渐降低。精巢体积与二化螟雄蛾日龄之间存在显著的负相关性。同一日龄交配的二化螟雄蛾的精巢体积显著大于未交配雄蛾;性诱捕器诱捕雄蛾的精巢体积显著大于未被性诱捕器诱捕雄蛾,与已交配雄蛾的精巢体积相似。交配之后,精巢的发育过程和未交配雄蛾相似。田间性信息素引诱二化螟雄蛾精巢体积小于0-1日龄未交配雄蛾,大于2-6日龄未交配雄蛾。【结论】本研究结果表明,二化螟雄蛾对雌蛾性信息素的反应与其精巢大小存在正相关性;性信息素引诱的二化螟雄蛾具有更强的性信息素反应能力,同时性信息素引诱的大部分雄蛾为未交配状态;交配过程并不影响二化螟雄蛾精巢体积,也不影响精巢发育。二化螟交配能力与精巢大小的关系在理论上解释了性信息素群集诱杀二化螟的防控有效性,并为其他蛾类昆虫的交配研究提供依据。     

亚洲玉米螟交配率和交配次数与其日龄、性比和精巢大小的关系

【目的】昆虫交配行为与其日龄和生殖系统发育密切相关。本研究旨在明确亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis交配行为与其日龄、性比和雄蛾精巢大小的关系,为性信息素群集诱杀和交配干扰防控亚洲玉米螟提供理论依据。【方法】通过室内交配实验测定了不同配对晚数、日龄、性比亚洲玉米螟的交配率和交配次数,通过雄蛾精巢解剖分析了交配次数与精巢体积的关系。【结果】亚洲玉米螟的交配率随配对晚数增加而增加,但第1-5晚的增加速度大于第6-7晚的;1-4日龄蛾的交配率随日龄增加而增加,5日龄蛾的交配率显著降低;1-3日龄蛾配对1晚的交配率与新羽化蛾配对2～4晚的均无显著差异。亚洲玉米螟可以交配1～3次,但是交配3次的比例极低。雌性数量从1增为2时,雄蛾的交配率显著增加;从2增为3时,雄蛾的交配率显著降低、死亡率显著增加,交配1次的雄蛾进行二次交配的比例也增加,并且雄蛾更愿意与处女雌蛾进行第2次交配;交配1次雄蛾的精巢体积总是显著大于同期未交配雄蛾的,交配1次稍降低了雄蛾精巢的衰退速度,交配2次则明显增加雄蛾精巢的衰退速度。【结论】本研究明确了亚洲玉米螟交配与日龄、性比和雄蛾精巢体积之间的关系,从理论上证实了性信息素群集诱杀技术和交配干扰技术防治亚洲玉米螟的有效性。     

二化螟的多次交配及其对雌蛾产卵量的影响

【目的】利用性诱防控和监测水稻二化螟Chilo suppressalis的有效性在田间已经得到认可。但雄蛾具有多次交配能力,致使性诱防治二化螟的应用策略一直存在争论。本研究的目的是探索二化螟雄蛾的多次交配及其对雌蛾繁殖力的影响,认识性诱防控害虫的机理。【方法】利用行为学方法调查了雌雄蛾以不同比例配对(1∶1, 4∶1和10∶10)时雄蛾的交配次数和交配持续时间,并结合解剖学方法,观察分析了二化螟雄蛾的交配次数对精巢、交配囊和精包大小以及雌蛾产卵量的影响。【结果】二化螟雌雄蛾按1∶1配对时,交配雄蛾和多次交配雄蛾的比例分别为74.0%和36.0%,平均交配1.7次,首次交配主要发生在0-1日龄,绝大部分具有多次交配能力的雄蛾的首次交配发生在0-1日龄。雌雄蛾按4∶1配对时,交配雄蛾和多次交配雄蛾的比例分别为69.4%和51.3%,平均交配2.1次,显著高于按1∶1配对。雌雄蛾按10∶10配对时,交配雄蛾和多次交配雄蛾的比例分别为65.5%和37.8%,平均交配1.9次。雄蛾第3次交配的持续时间显著长于第1和2次交配,但是交配1-3次雄蛾的精巢体积无显著差异。与不同交配次数雄蛾进行交配的雌蛾交配囊和精包体积无显著差异,雌蛾产卵量也无显著差异。【结论】二化螟中仅有部分雄蛾能够多次交配,多次交配雄蛾的首次交配主要发生在0-1日龄,部分雄蛾一生都不会交配。研究结果为二化螟的性诱防治提供了理论依据。     

水稻二化螟的交配行为

在室内条件下,对水稻二化螟Chilo suppressalis的交配行为及能力进行了研究.结果表明：大多数二化螟雌蛾一生只交配一次,平均0.92次;而雄蛾具有多次交配能力,最多达4次,平均2.72次.二化螟雌蛾的日龄影响其交配率、交配起始时间和持续时间,随二化螟雌蛾日龄的增加,其交配率逐渐下降,交配起始时间逐渐提前,而交配持续时间逐渐上升.相反,二化螟雄蛾日龄对其交配率、交配起始时间和持续时间没有明显影响.交配日龄对二化螟雌蛾的生殖力也存在显著影响,随着二化螟雌蛾交配日龄的增加,雌蛾产卵量下降,卵孵化率降低,产卵期缩短,它们都与雌蛾交配日龄存在显著的负相关;而雌蛾产卵前期和雌蛾寿命随雌蛾交配日龄的增加而延长,与雌蛾交配日龄存在显著的正相关.但二化螟雄蛾交配日龄对雌蛾的生殖力没有明显影响,二化螟雄蛾一生都具有较强的交配繁殖能力.同时,不同交配史的雄蛾与雌蛾交配,对雌蛾的生殖力也没有显著影响.表明二化螟的交配活动是由雌蛾主导控制的.最后,对这些结果在二化螟性信息素防治中应用的可行性进行了探讨.在应用性信息素控制二化螟的实践中,可以在两方面取得实效,一是性信息素可以阻碍雌雄之间正常交配,降低交配率;二是可以推迟二化螟雌虫的交配,使其产卵量和卵孵化率降低.     

稻纵卷叶螟雄蛾内生殖系统形态指标在性诱测报中的应用

【目的】随着性信息素在稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis监测与防控中的应用越来越广泛,亟须准确判定性信息素所诱集到的雄蛾生殖发育状态,以便获取稻纵卷叶螟测报关键参数并准确评价防控效果。本研究旨在明确判定稻纵卷叶螟雄蛾内生殖系统发育状态的形态指标,进而试图依据性诱雄蛾日龄结构信息判定害虫种群发育状态。【方法】测量不同日龄的稻纵卷叶螟雄蛾精巢长半轴,形成依据精巢长半轴判断雄蛾日龄的发育标准,进而依据该标准划分田间逐日性诱的雄蛾日龄,反推出1日龄雄蛾逐日动态。【结果】解剖结果表明,在稻纵卷叶螟雄蛾内生殖系统各组成器官中,精巢形态稳定良好,其尺寸衰减与成虫日龄具有较好的对应关系,其中8日龄雄蛾精巢长半轴比1日龄长半轴减少41.55%。2015和2016年的田间调查结果表明,田间诱捕稻纵卷叶螟雄蛾中1-4日龄雄蛾占60%以上,不同日龄成虫的比例曲线呈双峰形,1和4日龄雄蛾分别形成第1和2次高峰。利用2015年四川眉山、2016年四川自贡两地性诱雄蛾逐日日龄结构和数量,反演1日龄雄蛾发生动态,其结果与田间发生情况相符合。【结论】稻纵卷叶螟雄蛾精巢大小变化可以准确反映稻纵卷叶螟雄蛾日龄变化,检测雄蛾精巢可获得其相应日龄信息,有利于准确预报该虫种群动态。     

黄褐幕枯叶蛾生殖行为研究和林间引诱试验

【目的】为探索一种高效、无污染的防治黄褐幕枯叶蛾Malacosoma neustria testacea Motschulsky(Lepidoptera:Lasiocampidae)的方法,本文对其生殖生物学特征进行了研究。【方法】本试验于2013年和2014年期间通过室外笼内人工饲养和野外调查相结合,观察黄褐幕枯叶蛾的生殖行为学特征。【结果】黄褐幕枯叶蛾羽化期40 d左右,羽化高峰在6月19日―7月03日,日羽化高峰期在17:00―19:00,雌雄平均性比为1︰(1.19±0.07),未交配雌雄成虫的平均寿命分别为(4.13±0.142)d和(4.57±0.035)d,雄蛾的寿命高于雌蛾。在凌晨0:00―3:00均能观察到雌蛾有明显的求偶行为。成虫交尾高峰在凌晨2:30左右,1日龄的成虫交尾率最高(61.67%±2.89%),随着日龄的增加成虫的交尾行为逐渐减弱。交尾持续时间最短为20 min,最长可达135 min。林间诱蛾实验中,未交配雄蛾和空白对照都没有引诱到成虫,1~6日龄未交配雌蛾均能引诱到雄虫,且1日龄未交配雌蛾诱蛾量最大,凌晨2:00―3:00是诱蛾高峰期;凌晨1:30未交配雌蛾性腺提取物的引诱量最大,1日龄未交配雌蛾性腺提取物对雄蛾的引诱效果最佳。【结论】本试验的研究结果为利用昆虫性信息素防治黄褐幕枯叶蛾奠定了基础。     

田间二化螟雄蛾对不同配比性信息素的嗅觉反应 及性信息素识别相关基因表达水平差异

【目的】本研究旨在从行为和嗅觉分子水平探究二化螟Chilo suppressalis雄蛾对性信息素嗅觉反应的地理种群差异及其机理,以明确该害虫田间种群雄成虫的嗅觉适应性及其特点。【方法】采用7种Z11-16∶Ald, Z9-16∶Ald和Z13-18∶Ald配比不同的三元性信息素诱芯(Z11-16∶Ald和Z9-16∶Ald配比分别为540 μg∶540 μg, 864 μg∶216 μg, 945 μg∶135 μg, 980 μg∶98 μg, 1 003 μg∶77 μg, 1 016 μg∶64 μg和1 045 μg∶35 μg,而Z13-18∶Ald含量保持不变),在中国6省水稻田间诱捕二化螟雄成虫;利用实验室风洞测定864 μg∶216 μg, 980 μg∶98 μg和1 016 μg∶64 μg配比诱芯在田间诱捕的越冬代和第2代二化螟雄蛾分别对这3个配比的性信息素诱芯的行为反应;并采用RT-qPCR方法测定这7种性信息素配比不同的诱芯诱捕的雄蛾触角中二化螟雄蛾12个性信息素识别相关基因的表达水平。【结果】在田间试验中,Z11-16∶Ald和Z9-16∶Ald不同配比的性信息素诱芯对水稻二化螟雄蛾均有引诱作用,但不同配比引诱的二化螟雄蛾占比不同。6省诱芯中Z11-16∶Ald和Z9-16∶Ald的最佳配比不同,并且同一配比性信息素诱芯在不同省份引诱的二化螟雄蛾占比也不同。结果表明,不仅在不同地区诱芯的性信息素最佳配比不同,而且在不同地区不同配比性信息素的诱蛾量占比也不同。实验室风洞试验中,864 μg∶216 μg和1 016 μg∶64 μg配比诱芯田间诱捕雄蛾分别对864 μg∶216 μg和1 016 μg∶64 μg配比诱芯的行为反应均显著强于对其余两种配比诱芯,980 μg∶98 μg配比诱芯田间诱捕雄蛾对1 016 μg∶64 μg, 980 μg∶98 μg和864 μg∶216 μg配比诱芯的行为反应无显著差异。在RT-qPCR测定中,除GOBP1外,其余11个性信息素识别相关基因在Z11-16∶Ald和Z9-16∶Ald不同配比诱芯诱捕雄蛾触角中的表达水平均存在显著差异,其中PBP3, PBP4, PR1, PR2, PR4, PR5和PR6 7个基因的表达水平与性信息素配比之间存在显著的线性相关。【结论】本研究明确了中国二化螟不同地理种群性信息素嗅觉差异,不仅有助于提高该害虫的性诱防控效率,而且也有助于理解其嗅觉地理种群差异的成因。     

东方粘虫雄蛾信息素的生成时期与释放行为

【目的】东方粘虫Mythimna separata (Walker)雄蛾味刷的表面超微结构、味刷位置变化节律还未被报道,并且雄蛾信息素的生成时期还没有被确定。【方法】本实验利用扫描电子显微镜观察味刷不同区域的表面结构。应用气相色谱-质谱(GC-MS)检测不同时间段的处于两种位置状态的味刷提取液中苯甲醇的含量,并分析交配过后味刷中苯甲醛的含量变化。【结果】东方粘虫雄蛾的前腹两侧各有一只味刷,电镜扫描发现味刷的毛干内部呈现中空网状,毛干近轴端的表面具有平行的纵脊与孔,过渡区的表面纵脊消失并且分布着大小不一的孔,末端表面呈"蜂窝"状。在雄蛾羽化后8 h,6.67%的味刷从腹部第2节节间膜处缩回到第3、第4腹节囊中;羽化后24 h,96.67%的味刷缩回至腹部囊中。雄蛾味刷缩回至囊内2 h后,所有雄蛾均检测到了苯甲醇;味刷在节间膜处时也有部分雄蛾检测到苯甲醇,尤其是在羽化后24h,80%的雄蛾生成了苯甲醇。雄蛾在交配后苯甲醛并没有显著下降。【结论】雄蛾信息素的生成取决于味刷的位置变化,味刷在节间膜处时信息素已经生成,并在完全缩回囊内后大量合成。雄蛾在求偶、交配过程中味刷不会外翻,只是通过挤压腹部使得囊的边缘张开,从而释放信息素。     

微红梢斑螟生殖系统及卵巢发育特征研究

【目的】研究了微红梢斑螟Dioryctria rubella Hampson的生殖系统及不同发育阶段卵巢的形态结构,揭示交配过程中雌、雄外生殖器的匹配机制,为该虫生殖生物学及性信息素的研究提供依据。【方法】通过解剖及扫描电镜观察,描述内、外生殖器以及雌蛾卵巢发育特征。【结果】与其他斑螟亚科种类生殖系统比较,微红梢斑螟生殖系统主要具有以下形态特点:(1)微红梢斑螟雌蛾的交配囊片特别发达,导精管从交配囊体的侧腹面发出,导精管内无导精管球;(2)雌蛾腺体环状,位于第8~9腹节节间膜处,雄蛾具有发达的味刷构造,由6对重叠的鳞片刷组成;(3)雌蛾交配囊管表面的棘刺与雄蛾内阳茎外表面的阳茎针在分布位置和方向互补,具有高度匹配的关系。微红梢斑螟雌蛾卵巢发育进度可分为5级,2日龄后雌蛾卵巢饱满,发育良好;4日龄后卵巢衰退。【结论】(1)雄蛾发达的味刷及外生殖器的高度匹配关系提示其复杂的求偶行为和交配模式,加之成虫期较短,可能成虫为单次交配。(2)雌虫羽化后卵巢基本成熟,补充营养似乎并非卵巢发育的必要条件。     

性信息素对斜纹夜蛾雄蛾嗅觉相关基因 abp,pbp 和 or 表达的影响

【目的】信息素是个体之间传递信息的重要分子,研究性信息素对斜纹夜蛾 Spodoptera litura 嗅觉相关基因表达的影响对于增加性信息素作用机理的认识及其应用有重要的意义。【方法】本研究通过实时定量PCR（qRT-PCR）技术探究在性信息素刺激处理条件下,斜纹夜蛾成虫嗅觉相关基因 abp, pbp 和 or 表达水平的变化;利用性信息素在田间诱捕斜纹夜蛾雄蛾,并通过自动计数器记录每小时诱虫量,从而间接显示其交配行为的节律性。【结果】斜纹夜蛾雄虫触角中嗅觉相关基因abp, pbp 和 or 的表达具有节律特性。经性信息素化合物(Z9, Z11-14:OAc+Z9, Z12-14:OAc)刺激处理后,abp, pbp 和 or 表达量也发生了显著的改变。通过记录田间性信息素诱捕器在一天中不同时间段内诱捕的雄蛾数量,发现诱捕到的斜纹夜蛾也具有节律特性。【结论】基因表达水平上的节律特性可能与雄虫交配活动的节律相关联,说明性信息素处理也在一定程度上改变了其节律及其对性信息素的神经反应。这一结果也首次从基因水平证明性信息素的刺激处理提高了周缘神经系统对性信息素反应的敏感性,有助于我们理解性信息素作用的分子机理,对迷向及性诱和测报应用具有指导意义。     

稻纵卷叶螟对性信息素和花香的嗅觉行为反应及在其种群监测中的应用

[目的]明确稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis生理状态对性信息素和花香气味的嗅觉行为反应的影响,以及在田间性信息素和花香气味诱蛾量的动态.[方法]于2020年在广西、湖南、浙江、四川5个试验点,通过田间网捕、花香气味和性信息素诱捕稻纵卷叶螟成虫,结合解剖卵巢和精巢,比较性信息素和花香诱捕的基本迁...     

大螟成虫性信息素生物合成和释放及求偶和交配行为的昼夜节律

【目的】探索大螟Sesamia inferens性信息素顺11-十六碳烯乙酸酯(Z11-16∶Ac)和顺11-十六碳烯醇(Z11-16∶OH)的合成和释放及求偶和交配行为的昼夜节律,及其与田间性信息素诱捕的关系。【方法】通过溶剂浸提和固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)分析大螟雌蛾性信息素Z11-16∶Ac和Z11--16∶OH的滴度,结合行为观测和多地田间实时性信息素诱捕数据,调查大螟性信息素的生物合成、释放及求偶和交配行为的昼夜节律。【结果】大螟雌蛾腺体内性信息素Z11-16∶Ac和Z11-16∶OH含量可检测到的时间始于暗期前1 h,暗期后4 h快速增加,暗期8 h为第1次高峰,但光期1h又一次高峰,光期5 h还可以被显著检测到。分泌至腺体外的性信息素化合物可检测到的时间始于暗期后6 h,高峰期在暗期后10 h,光期后1 h性信息素Z11-16∶Ac滴度达到96.9±20.9 ng/雌。采用溶剂浸提法获得的Z11-16∶Ac和Z11-16∶OH的比例在暗期平均为2.8±1.9,在光期平均为2.5±0.9,统计上二者没有显著差异,而SPME法获得的Z11-16∶Ac和Z11-16∶OH的比例在暗期平均为8.5±1.2,在光期平均为5.7±0.6,统计上二者差异显著。产卵器伸出时间发生在暗期6-8 h,产卵器伸出持续时间平均为80.8±4.4 min。大螟的交配发生在暗期4-10 h,交配持续时间平均为83.4±5.0 min。广东、四川、浙江、江苏四省性诱自动计数的田间每日每小时实时计数数据显示,越冬代诱蛾比较集中,之后的世代则比较分散,田间雄蛾的性诱昼夜节律受地理环境、季节和世代等因子的影响。【结论】本研究发现大螟交配和性信息素释放的昼夜节律在时间上不一致,交配时间在暗期较早时段。雌蛾性信息素有效的释放时间范围比雄蛾对性信息素反应的要小。产卵器伸展与雌蛾性信息素化合物的释放速率加快和扩散 范围有关。     

Sexual differences in the flight performance of the oriental fruit moth, Cydia molesta

Cydia molesta Busck (Lepidoptera: Tortricidae), a major pest of stone fruits and an increasingly important late season pest of apple, is predominately monitored by pheromone trapping of male moths. We investigated flight performance in relation to sex, age, and mating status using computer-linked flight mills, and also examined the relationship between female flight and reproduction. The crepuscular flight pattern of the experimental moths in relation to photointensity was very similar to that reported from field studies. Female moths significantly outperformed males in all measured flight parameters including total distance flown, distance of longest single flight, and velocity. The proportion of long-flying females (categorised as those completing an unbroken flight of greater than 1 km) was three to six times greater than that of males. Female flight performance was not related to mating status, but mated males displayed significantly greater flight than unmated males. The maximal flight period of mated females commenced on the third day after eclosion, following 30% egg deposition. Male flight was not significantly related to age. The data suggest that a limited proportion of the population, in particular females, may have the capacity to make inter-orchard flights. The limitations of monitoring C. molesta populations in apple orchards solely by pheromone trapping of males are discussed.     

取食和交配对苹小吉丁飞行能力的影响

【目的】苹小吉丁Agrilus mali是一种严重危害苹果树的钻蛀性害虫。本研究旨在明确苹小吉丁的飞行扩散能力及对其飞行能力产生影响的关键因子。【方法】以SUN-FL型智能飞行磨系统对苹小吉丁不同日龄雌雄成虫的飞行能力进行了测定,同时评价了取食和交配情况对其飞行能力的影响。【结果】苹小吉丁飞行能力均随日龄的增加先增强后逐渐降低,初羽化的成虫飞行能力最低,11日龄成虫的飞行能力最强。雌成虫飞行能力强于雄成虫。在24 h内雌雄成虫的最长飞行距离分别为0.4165和0.3559 km;最长飞行时间分别为0.4582和0.4873 h;最大飞行速度分别为2.4639和1.8561 km/h。取食的3日龄雌成虫的平均飞行距离和平均飞行时间分别为0.047 km和0.048 h,雄成虫的分别为0.044 km和0.042 h;而未取食的雌成虫平均飞行距离和平均飞行时间仅分别为0.016 km和0.013 h,雄成虫的仅分别为0.013 km和0.012 h。交配对飞行能力的影响存在性别差异,已交配雌成虫的飞行能力要强于未交配雌成虫的,而已交配雄成虫的飞行能力却低于未交配雄成虫的。【结论】日龄对苹小吉丁成虫的飞行能力影响作用显著。取食显著提高苹小吉丁雌雄成虫的飞行能力,交配显著提高雌成虫飞行能力。