榆木蠹蛾生殖行为及性信息素产生与释放节律

通过室内饲养与野外观察榆木蠹蛾Holcocerus vicarius (Walker)成虫的羽化、交尾、产卵行为,触角电位反应测定处女雌蛾性信息素产生与释放节律,旨在为榆木蠹蛾性信息素的鉴定和合成奠定基础。结果表明：榆木蠹蛾羽化行为全天可见,主要集中在15:00－19:00。成虫羽化当日即可交尾,21:30－0:30进行婚飞和交尾,交尾高峰出现在晚23:00左右,光期未见交尾。随着日龄的增加,召唤时间前移并且延长,2～3日龄处女雌蛾召唤时间早于1日龄雌蛾,交尾时间较短;雌蛾在羽化1 d后达到性成熟,2日龄雌蛾交尾百分率最高,达41.8%。雌蛾将产卵器伸出寻找缝隙处产卵,分多处产卵,雌虫最高产卵量达720粒,最低产卵量为105粒,卵期为12～22 d不等,孵化率为72%～88%。羽化当晚的雌蛾体内性信息素含量较低,第2天最高,以后逐日下降;2日龄榆木蠹蛾处女雌蛾性信息素的产生量从晚17:00起逐渐增加, 21:30－22:00时最高, 22:00后逐渐减小。雄蛾触角电位反应在22:30最强。21:30－23:00是雌蛾产生和释放性信息素的高峰期。榆木蠹蛾的羽化、交尾存在一定的时辰节律,通过处女雌蛾的野外诱集试验证实了性信息素释放与交配行为在时辰节律上的一致性。     

黄斑卷蛾雄蛾对性信息素的行为反应

分别在风洞中和田间观察了黄斑卷蛾Acleris fimbriana Thunberg et Becklin雄蛾对合成性信息素三种成分（E11,13-14∶Ald, E11,13-14∶Ac和E11-14∶Ac）及其不同组合的行为反应。在风洞中,主要活性成分E11,13-14∶Ald能引起雄蛾完成从兴奋到搜索释放源的行为反应,但雄蛾对单个组分E11,13-14∶Ac 或 E11-14∶Ac不呈现任何行为反应。当释放源为双组分 E11,13-14∶Ald＋E11,13-14∶Ac （6∶4）或三组分E11,13-14∶Ald＋E11,13-14∶Ac＋E11-14∶Ac（6∶4∶1）时,可以明显增加雄蛾定向飞行和到达释放源的数量。三组分 E11,13-14∶Ald＋E11,13-14∶Ac＋E11-14∶Ac的比例为6∶4∶1时,500 μg剂量效果最好。田间试验结果表明,E11,13-14∶Ald单独使用表现出良好的诱蛾活性,其诱蛾量为活雌蛾的1.9倍,而E11,13-14∶Ac和E11-14∶Ac则不具有诱蛾活性。E11,13-14∶Ac对E11,13-14∶Ald有明显的增效作用,三组分E11,13-14∶Ald＋E11,13-14∶Ac＋E11-14∶Ac（6∶4∶1）诱芯的诱蛾效果最好。     

榆木蠹蛾性信息素通讯系统的超微结构观察

为了解榆木蠹蛾Holcocerus vicarius （Walker）雌蛾性信息素分泌腺（性信息素释放系统）位置、 表面形态和超微结构及雄蛾触角感受器（性信息素接收系统）的种类、 形态、 分布及功能, 利用扫描电镜和透射电镜对榆木蠹蛾雌蛾性信息素分泌腺和雄蛾的触角进行观察。结果表明： 榆木蠹蛾雌蛾性信息素分泌腺位于腹尖末端第8～9节节间膜上的背面中央区域, 腺体表面分布着许多饱满的锥状突起, 2日龄处女雌蛾腺体细胞间有明显的胞连接, 细胞基底膜基褶较多, 质膜上分布着微绒毛, 并与内表皮连接, 内表皮上含有多层几丁质, 胞质中含有脂质粒、 大量空泡、 光面内质网、 粗面内质网及线粒体; 雄蛾触角鞭节上有5种感受器, 为毛形感器、 刺形感器、 锥形感器、 腔锥形感器和曲毛形感器, 其中毛形感器数量最多, 曲毛形感器最少。柄节和梗节被大量鳞片覆盖, 未观察到感器。榆木蠹蛾性信息素通讯系统的研究为榆木蠹蛾性信息素的生物合成、 性信息素的提取、 鉴定及成虫生殖交配生物学行为提供了依据。     

木蠹蛾性信息素研究的进展

综述了木蠹蛾性信息素研究及在综合防治措施中应用的最新进展,重点评述了木蠹蛾性信息素的结构鉴定与化学结构。至今有4种木蠹蛾的性信息素被鉴定,另外还筛选出2种木蠹蛾的性诱剂。在我国,对木蠹蛾的防治,应采取化学防治、生物防治及使用人工合成性信息素或性诱剂诱捕法和迷向法综合防治措施。     

枣镰翅小卷蛾雄蛾对性信息素的行为反应

在风洞中观察了枣镰翅小卷蛾Ancylis sativa雄蛾对合成性信息素不同组分(E9-12∶Ac和Z9-12∶Ac)的行为反应。E9-12∶Ac组分能够引起少量雄蛾(8-3%)完成从兴奋到接触诱芯并呈现交配企图的全部行为反应,而雄蛾对Z9-12∶Ac组分无反应。E9-12∶Ac+Z9-12∶Ac混合物中前者占60%～65%效果最好,能使71.7%～76.7%雄蛾到达诱芯并呈现交配企图。E9-12∶Ac与Z9-12∶Ac为6.5∶3.5时,200 ng～2 000 ng的剂量效果最好,有76.7%～81.7%雄蛾到达诱芯。     

笋秀夜蛾雄蛾对性信息素化合物的电生理和行为反应

利用气质联用仪对笋秀夜蛾雌蛾性腺体粗提物成分进行了分析比对,通过触角电位(EAG)试验研究了笋秀夜蛾雄成虫对性信息素组分的电生理反应,以Y形嗅觉仪进行了室内和林间的行为生测.结果表明： 雌蛾性腺体粗提物中顺11-十六碳乙酸酯(Z11-16:Ac)和顺11-十六碳烯醇(Z11-16:OH)为笋秀夜蛾性信息素活性组分,性腺粗提物、两种化合物及其混合物均能激发雄蛾明显的EAG反应,且EAG反应值随性信息素组分浓度增加而增加.Z11-16:Ac和Z11-16:OH按57∶43配置成的二元混合物所激发的EAG反应强于同等剂量下的单一组分.室内的行为生测和林间诱捕试验结果与EAG反应基本一致,Z11-16:Ac+Z11-16:OH(57∶43)混合物对雄蛾引诱力最强,在林间单诱捕器(诱芯浓度为10⁴ng·μL^-1)的平均诱捕量达到(48.5±6.7)头.     

小木蠹蛾性信息素分泌腺的位置及组织学

对小木蠹蛾Holcocerus insularis雌蛾性信息素分泌腺提取物的触角电位(EAG)、毛细管气相色谱 (GC) 的测定以及对腺体位置和形态结构的扫描电镜、透视电镜观察。结果表明,小木蠹蛾性信息素分泌腺是一个由节间膜特化而成的上皮结构,位于腹部末端8～9节之间,为一个可外翻的腹褶,表面分布着饱满的锥形体。羽化后2天未交尾的雌蛾腺体细胞呈单层排列,腹面中央由密集的柱形细胞组成,向两侧延伸至背部,细胞由柱形逐渐变为扁平形,细胞核为椭圆形。细胞基底膜基褶较多,质膜上分布着微绒毛,并与内表皮连接,内表皮上有多层几丁质,细胞质中含有空泡、线粒体、脂质粒及光面内质网。     

甜菜夜蛾对性信息素的行为反应及其田间诱捕效果

人工合成的甜菜夜蛾性信息素两组分（顺,反）-9,12-十四碳二烯醇醋酸酯（Z9,E12-14：Ac）和（顺）-9-十四碳烯醇（Z9-14：OH）按不同配比制成诱芯,在风洞中均能引起雄蛾搜索气迹、定向飞行及接近诱芯的行为反应.不同配比和剂量的诱芯诱虫效果差异显著（p＜0.05）.Z9,E12-14：Ac和Z9-14：OH按7：3配比,诱虫活性最高,表现在风洞中,搜索气迹、定向飞行和接近诱芯的蛾数最高,与处女蛾的引诱效果相当.以此配比制成的性诱剂在田间诱捕的虫量最多,与风洞的试验结果基本一致.诱芯剂量在0.05～0.5mg范围内均有显著的诱虫效果,但剂量过低或过高均导致诱捕率下降.同一配比诱芯在风洞中引起雄蛾接近诱芯的蛾量与田间诱蛾量呈显著相关（R1=0.968,R2=0.961）.并对这些结果在甜菜夜蛾田间性诱剂防治应用的前景进行了讨论.     

沙棘木蠹蛾(鳞翅目：木蠹蛾科)性信息素组分鉴定及其生物活性

报道了沙棘木蠹蛾性信息素的结构及组分,并报道了不同组分：顺-3-十四碳烯醇;反-3-十四碳烯醇;顺-3-十四碳乙酸酯;反-3-十四碳乙酸酯;顺-7-十四碳烯醇;顺-7-十四碳乙酸酯;顺-9-十四碳乙酸酯的室内触角电位反应和林间诱捕试验。林间诱蛾结果表明2组分和5组分的诱蛾活性高于其它组合。     

小木蠹蛾性行为和性信息素产生与释放的时辰节律

观察了小木蠹蛾Holcocerus insularis的性行为反应,并采用腺体提取、空气收集 、触角电位和田间试验等方法对雌蛾产生和释放性信息素的时辰节律进行了研究。结果表明： (1) 该虫羽化24 h后性成熟,婚飞和交配活动主要在1：00～4：00,交配历时15～45 min;(2) 大部分雌蛾一生交配1～3次,雄蛾多数一生只交配1次,雌雄比为1∶0.89; (3) 雌蛾腺体提取物中性信息素含量同蛾龄有关,2日龄雌蛾腺体性信息素含量最高;(4) 雌蛾腺体中性信息素含量在1：00时最高,而性信息素释放高峰在2：30。     

斜纹夜蛾触角叶神经元及其对植物气味和性信息素的反应

【目的】探索斜纹夜蛾Spodoptera litura触角叶结构及其神经元对植物气味和性信息素的神经识别机制。【方法】利用共聚焦激光技术扫描斜纹夜蛾成虫触角叶结构,同时采用多通道电生理技术(multi-unit recording,MR)记录斜纹夜蛾触角叶对6种寄主植物气味化合物(苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、水杨醛、乙酸叶醇酯和己烯醛)及性信息素顺9反11十四碳二烯乙酸酯和顺9反12十四碳二烯乙酸酯的反应;并在风洞中测定分析斜纹夜蛾对上述化合物的定向行为反应。【结果】共聚焦激光扫描结果显示,雄性和雌性斜纹夜蛾触角叶内分别密集地分布有67和66个神经纤维球;而雌性斜纹夜蛾触角叶内的纤维球总体积和平均体积都高于雄性。负责识别和追踪性信息素的扩大型纤维球复合体(macroglomerular complex,MGC)只在雄性斜纹夜蛾触角叶内发现。MR试验结果显示斜纹夜蛾触角叶内神经元具有3种自发放电模式:稀疏放电(不规则的放电频率)、温和放电(宽而慢的放电频率)和密集放电(暴发性的放电频率)。同时,斜纹夜蛾触角叶神经元对所有刺激的气味表现出3种反应类型:兴奋性、抑制性和无反应。神经元对气味的兴奋性和抑制性反应以及无反应取决于刺激化合物的结构和浓度。雌虫的触角叶神经元对性信息素和单一的植物气味表现出很小的反应,而雄虫对两种性信息素以及苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛和水杨醛具有很强的兴奋性反应。斜纹夜蛾风洞试验也显示绝大部分的斜纹夜蛾雄虫都选择停留在性信息素和芳香族化合物上,这与MR的结果一致。【结论】神经元的反应强度和刺激化合物浓度之间的关系根据不同的神经元和刺激化合物而有所不同。在测试的浓度范围内,雄虫触角叶神经元对性信息素的反应强度随着浓度的增加而加强,但是除乙酸叶醇酯外,对其他植物气味的反应强度在测试的浓度范围内没有显著的变化。     

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。     

两株镰孢菌的鉴定及其粗毒素对甜瓜幼苗的化感作用

从甜瓜枯萎病发病植株及其根际病土中分离到8株真菌,以甜瓜品种“西甜1号”为材料,采用回接试验和种子萌发试验确定真菌分离物对甜瓜的致病性和生长抑制作用;通过测定盆栽幼苗根系诱导酶活性、抗性物质含量及细胞膜相对透性,研究两株有害真菌粗毒素对甜瓜幼苗的化感作用;根据形态学特征及ITS序列分析对两株有害真菌进行初步鉴定.结果表明： 两株有害真菌TF和HF粗毒素对甜瓜种子萌发以及胚轴、胚根生长具有抑制作用,可导致甜瓜幼苗根系丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量及细胞膜相对透性增加,其中TF粗毒素原液处理下甜瓜幼苗根系MDA含量和细胞膜相对透性较对照分别增加108.6%和40.6%.两株有害真菌粗毒素可提高甜瓜幼苗根系保护性诱导酶活性,其中,TF粗毒素10倍稀释液处理下根系苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性较对照分别增加25.6%和23.2%;HF粗毒素原液处理下根系PAL活性较对照提高30.0%.两株有害真菌TF和HF初步鉴定为木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)和层出镰孢菌(F. proliferatum).两株镰孢菌虽然不能通过回接侵染甜瓜,但能通过分泌毒素影响甜瓜正常生长和生理生化代谢,同时提高甜瓜根系保护性诱导酶活性,具有有害和有益双重作用,其化感危害是引起甜瓜连作障碍的主要原因之一.     

与中红侧沟茧蜂生境与寄主定位相关的玉米及棉铃虫幼虫体表挥发性成分的提取与鉴定

【目的】鉴定玉米Zea mays L.和棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)幼虫体表挥发性成分中对中红侧沟茧蜂 Microplitis mediator (Haliday)具有生境与寄主定位作用的信息化合物,从化学生态学的角度研究玉米-棉铃虫-中红侧沟茧蜂三重营养关系,解释中红侧沟茧蜂寻找寄主的过程中的信息识别机制,为害虫的综合防治的“推-拉”方法提供一定的理论基础。【方法】利用触角电位仪(EAG)、触角电位联用仪(GC-EAD)、气质联用仪(GC-MS)及“Y”型嗅觉仪确定玉米和棉铃虫幼虫体表提取物的信息化合物。在室内利用玉米以及棉铃虫幼虫体表挥发物标准品化合物以及模拟混合物,使用“Y”型嗅觉仪进行中红侧沟茧蜂成虫行为反应试验。【结果】玉米挥发物中有11种化学成分,棉铃虫幼虫体表挥发物中有6种化学成分对中红侧沟茧蜂的触角具有电生理活性,其中4种成分在两种挥发物中都存在。室内行为反应试验发现：与正己烷对照相比,玉米的模拟组分对雌、雄蜂均表现出显著（P<0.05）的诱引作用;棉铃虫1龄幼虫体表模拟组分对雌蜂具有极显著的诱引作用（P<0.01）,对雄蜂具有显著的诱引作用（P<0.05）;棉铃虫2龄幼虫体表模拟组分对雌蜂具有显著的诱引作用（P<0.05）。【结论】本研究证明了玉米以及棉铃虫幼虫体表挥发物中分别存在11种（庚醛、2-己醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、壬醛、葵醛、苯甲醛、反式-2-壬烯-1-醇、己酸、苯基乙醇、月桂醇）和6种（2-己醇、己酸乙酯、1-己醇、壬醛、辛酸乙酯、癸醛）中红侧沟茧蜂生境及寄主定位的化学信息物质。     

春尺蠖性信息素活性成分的提取和GC-MS鉴定

为了寻求高效无污染的防治害虫春尺蠖Apocheima cinerarius Erschoff的方法, 本实验对春尺蠖雌蛾性信息素进行了初步研究。本研究采取正己烷溶剂浸提法提取春尺蠖处女雌蛾性信息素腺体中的性信息素,运用气相色谱-触角电位联用仪(gas chromatography-electroantennographic detection, GC-EAD) 测定春尺蠖雄蛾触角对雌蛾性信息素腺体提取物中性信息素成分的活性反应, 并运用气相色谱-质谱联用仪(gas chromatograph-mass spectrum, GC-MS）鉴定信息素成分。GC-EAD结果显示雄蛾触角对雌蛾性信息素腺体提取物中的一种成分有较好的反应。GC-MS分析结果表明能引起雄蛾触角电生理反应的成分为含有十四个碳原子直链结构的不饱和乙酸酯, 但其双键位置有待合成标准化合物进一步分析鉴定。该研究结果为春尺蠖雌蛾性信息素备选化合物的筛选提供了方向, 为其结构的确定奠定了基础。     

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。