马尾松诱导抗性对马尾松毛虫幼虫生长发育的影响

利用不同受害方式和受害程度的马尾松 (PinusmassonianaLamb.)针饲养马尾松毛DendrolimuspunctarusWalker虫幼虫 ,研究受害松针对幼虫生长发育的影响。结果表明 :马尾松毛虫取食受害松针后 ,幼虫的取食量下降 ,排粪量减少 ,对食物的消耗和利用指数降低 ,幼虫发育速率缓慢 ,死亡率增加 ,从而影响马尾松毛虫的种群动态     

松毛虫赤眼蜂对被害与未被害马尾松的趋性选择

分别利用培养皿和“Y”形嗅觉仪的测定方法,研究了松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimiMatsumura对马尾松毛虫Dendrolimus punctatusWalker危害的马尾松针(Pinus massoniana)与未被害马尾松针的趋性选择反应。发现未被害松针和被害松针对松毛虫赤眼蜂均具显著的引诱作用,但是在被害与未被害松针两者之间,松毛虫赤眼蜂明显选择被害松针;对于不同被害程度而言,松毛虫赤眼蜂倾向于选择被害程度严重的松针,而与松针是否被马尾松毛虫连续危害的关系不明显。即松毛虫赤眼蜂可以通过马尾松毛虫被害后的寄主植物(马尾松)所散发的气味以对寄主栖息地定向,跟踪、寻找马尾松毛虫。     

马尾松毛虫对马尾松和湿地松的选择与适应研究

用马尾松老叶、新叶,湿地松老叶、新叶,当年生马尾松新叶、湿地松新叶和当年生以20％和40％β-蒎烯处理过的马尾松新叶作食料饲养马尾松毛虫。结果表明：马尾松毛虫幼虫在第1代发生期取食马尾松老叶、马尾松新叶、湿地松老叶和湿地松新叶等4种不同质量的食料后,因其食料中10种必需氨基酸含量和挥发性物质β-蒎烯含量的不同,导致幼虫的存活率差异显著。其中,取食马尾松老叶的幼虫成活率最高（44％）,依次为马尾松新叶（32.7％）、湿地松老叶（4％）,而取食湿地松新叶的幼虫全部死亡。通过马尾松针叶增加外援β-蒎烯喂养马尾松毛虫实验,表明增加了外源β-蒎烯的松针饲养的马尾松毛虫幼虫与用同样松针未增加外源β-蒎烯饲养的幼虫相比,死亡率明显提高;松树中β-蒎烯含量的增加与幼虫成活率呈显著负相关。由此,我们阐明了马尾松与湿地松对马尾松毛虫的抗虫机制。     

不同林相的松针对马尾松毛虫生长发育的影响

为探讨混交林中松树对害虫的生态调控作用机制,研究了不同林分类型下马尾松林和湿地松林对马尾松毛虫生长发育的影响。结果表明,取食马尾松针叶的马尾松毛虫与取食湿地松针叶的相比,其发育历期缩短,死亡率降低,幼虫及蛹（雌、雄）重增加,化蛹率、羽化率和产卵量均提高;且其幼虫的代谢量（取食量与排泄量）更大,对食物的利用与消耗的各项指标均高。取食不同林分类型下的同一种松树（马尾松或湿地松）针叶的马尾松毛虫,以取食纯林松针的幼虫生长发育更快,死亡率更低,化蛹率、羽化率和产卵量更高,对食物的利用、转化和消耗率更强。混交林中的松针不利于马尾松毛虫的生长发育和种群增长。     

转换寄主对马尾松毛虫生长发育与繁殖的影响

在室内条件下,分别用马尾松针叶(Pinus massoniana Lamb.)、湿地松针叶(Pinus elliottii Engelm)、以及在不同的幼虫龄期从用马尾松针叶转移到用湿地松针叶饲养马尾松毛虫Dendrolimus punctatus Walker,观察转换寄主对马尾松毛虫生长发育与繁殖的影响。结果表明:(1)从用马尾松针叶饲养转换到用湿地松针叶饲养,可显著影响马尾松毛虫生长发育和繁殖参数;而且当在马尾松毛虫幼虫老龄期进行转换寄主饲养比低龄期转换寄主饲养,可显著缩短马尾松毛虫幼虫的发育历期,降低死亡率,同时,可显著增加幼虫体重、蛹重和化蛹率;对食物的营养效应也越强。(2)取食马尾松的松毛虫较取食湿地松的马尾松毛虫发育历期短,死亡率低,幼虫及蛹重增加,产卵量高。结果说明,马尾松毛虫从马尾松转换移到湿地松上取食对其生长发育与繁殖是不利的。     

马尾松受害诱导的化学物质滞后变化

通过接种马尾松毛虫Dendrolimus punctatus和人工剪叶,分析比较了不同受害方式对马尾松针叶内化学物质的影响。结果表明,害虫取食松针诱导的次生代谢物质(单宁、酚类物质)比人工剪叶处理略有增加,而营养物质-可溶性糖变化不大。对马尾松进行害虫取食为害、人工剪叶受害、未受害三种处理后,连续3年跟踪测定了松针叶内化学物质含量的变化。结果发现,无论是害虫取食为害,还是人工剪叶受害,针叶内次生代谢物质含量都减少,可溶性糖含量降低,直至一年后才恢复到原有的水平;蛋白质变化的趋势则始终是受害处理的含量比未受害处理的含量高,表明马尾松受害后诱导的化学物质变化具有滞后特性。     

马尾松毛虫抗阿维菌素种群的抗性机制及交互抗性

为探讨阿维菌素防治马尾松毛虫的抗性风险和抗性机制,本研究采用叶片浸药法测定了马尾松毛虫抗阿维菌素种群(AV)对多种杀虫剂的交互抗性及增效剂胡椒基丁醚(PBO)、磷酸三苯酯(TPP)和顺丁烯二酸二乙酯(DEM)对马尾松毛虫AV种群、秦岭接官亭种群(JGT)和敏感种群(S)的增效作用,并使用分光光度计测定了AV、JGT和S种群的羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽转移酶(GST)和多功能氧化酶系(MFOs)活性。结果表明: 马尾松毛虫AV种群与甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(抗性倍数RR₅₀=25.0)、毒死蜱(RR₅₀=19.0)和高效氯氟氰菊酯(RR₅₀=15.4)存在中等水平交互抗性,与溴虫腈存在低水平交互抗性(RR₅₀=8.1),与乙基多杀菌素、多杀菌素和氯虫苯甲酰胺不存在交互抗性。增效剂PBO与TPP对马尾松毛虫AV、JGT和S种群均有显著增效作用,DEM对马尾松毛虫AV、JGT和S种群均无显著增效作用。马尾松毛虫AV种群MFOs中细胞色素P₄₅₀含量(3.5倍)、细胞色素b₅含量(3.1倍)、O-脱甲基酶活性(4.1倍)和CarE活性(2.2倍)均显著高于S种群,AV种群GST活性与S种群不存在显著性差异。MFOs及CarE活性增强是马尾松毛虫对阿维菌素产生抗性的重要生化机制,推荐乙基多杀菌素、多杀菌素和氯虫苯甲酰胺与阿维菌素轮换使用防治马尾松毛虫。     

不同受害类型松林中马尾松毛虫自然种群生命表研究

通过组建自然种群生命表来研究比较受害松林与未受害松林间马尾松毛虫Dendrolimus punctatus Walker的种群动态.结果表明,在未受害松林中马尾松毛虫的存活率达15.33%,种群趋势指数为24.0489;在受害松林中马尾松毛虫的存活率为0.61%,种群趋势指数为0.4864.在受害松林中的总K值(3.2183)也要远远大于未受害松林中的总K值(0.8146).在未受害松林中易引起马尾松毛虫种群数量的剧增,而在受害的松林中马尾松毛虫的种群呈下降趋势.这一结果表明受害的松林本身对马尾松毛虫种群具有一定的自然调控作用.     

茉莉酸甲酯对马尾松萜类合成酶活性及其细胞化学定位的影响

马尾松(Pinus massoniana)是我国南方生态建设与造林用材的主要树种,为了揭示马尾松抗虫机理尤其是诱导抗虫性的分子机制,该研究以马尾松幼苗为材料,通过外源喷施茉利酸甲酯(Me JA),分析了处理与对照间植株针叶显微结构、萜类合成酶活性及其细胞化学定位的变化。结果表明:在0.2 mmol·L~(-1)Me JA处理下马尾松植株松针中萜类物质,尤其是单萜、二萜的相对含量增加,马尾松毛虫拒食性明显,诱导抗性增强。显微观测中,针叶叶肉细胞内树脂道分泌物增加,叶绿体数目减少,但叶绿体体积增大,叶绿体片层结构增加。Me JA处理4周后,针叶中萜类合成酶活性增加,通过电镜酶细胞化学观察,膜系统尤其是叶绿体膜上萜类合成酶活性定位明显增强。这说明Me JA诱导的马尾松诱导抗性可能与改变的叶绿体结构及绿色质体萜类合成酶活性密切相关。     

马尾松毛虫种群消长与寄主受害程度的关系

研究不同受害程度松林与马尾松毛虫Dedrolimuspunctatus(Walker)种群发育阶段的关系。结果表明,松毛虫大面积发生时松林的受害程度可以很好地标示着松毛虫种群的发生阶段。松林点片受害显示松毛虫种群进入上升开始阶段;松林受害程度中等时,松毛虫仍处于上升种群阶段;当松林的针叶被吃光,表明松毛虫已处暴发阶段。松毛虫暴发种群在自然情况下,将出现典型的蛹期和下一代卵期的寄生率大幅度升高、雌性比、蛹重和产卵量等种群参数大幅度下降等特征;其后代会自然转入下降种群或进入低虫口期。但这些暴发种群的卵转入在保证充足饲料的可控条件下饲养时,其后代的生长发育、存活率、性比、蛹重等主要种群参数没有明显差异。即没显示出上升种群和暴发种群的特征差异,说明暴发种群的终止主要是受外界环境的限制而不是松毛虫本身的内因所致。     

Effect of pine foliage damage on the incidence of larval diapause in the pine caterpillar Dendrolimus punctatus (Lepidoptera: Lasiocampidae)

The pine caterpillar Dendrolimus punctatus (Walker) with a larval facultative diapause is one of the most destructive insect pests of the pine tree Pinus massoniana in China. The larvae feeding on pine trees with different damage levels were studied to determine the induction of diapause under both laboratory and field conditions. Developmental duration of larvae before the third instar was the longest when fed with 75%–90% damaged needles, followed by 25%–40% damaged needles and intact pine needles, whereas mortalities did not differ among different treatments under the conditions of 25° and critical photoperiod 13.5:10.5 L:D. At 25°, no diapause was induced under 15:9 L:D, whereas 100% diapause occurred under 12:12 L:D regardless of the levels of needle damage. Incidences of larvae entering diapause when they were fed with intact, 25%–40% and 75%–90% damaged pine needles were 51.7%, 70.8% and 81% under 13.5:10.5 L:D, respectively. Similar results were obtained in the field experiment. Incidence of diapause was significantly different among the pine needle damage levels of pine trees when the photoperiod was close to the critical day length, indicating that the effect of host plants on diapause induction was dependent on the range of photoperiod. The content of amino acid and sugar decreased and tannin increased in pine needles after feeding by the pine caterpillars, suggesting that changed levels of nutrients in damaged needles or a particular substance emitted by damaged pine trees was perhaps involved in the diapause induction of the pine caterpillar.     

油松林对油松毛虫危害的补偿与超补偿效应的研究

本文从油松毛虫的优化管理出发,在油松林-油松毛虫生态系统中,将油松林视为一个子系统,通过人工模拟摘叶和油松毛虫自然危害的方法,从宏观上进行了油松生长指标的测定,从微观上进行了油松生理指标的分析,均证明了油松在一定失叶率条件下,具有补偿与超补偿效应。并进一步组建了不同龄级油松的补偿与超补偿模型,同时寻求了相应的补偿点和超补偿点。通过1988—1991年在北京部分地区的应用,有力地说明了该项研究成果具有明显的经济效益和生态效益,可为制定油松毛虫综合防治的新策略提供可靠的科学依据。     

油松毛虫的光周期反应:温度和营养对临界光周的影响

油松毛虫Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu的临界光周值,在适温区内随温度的下降而增加.不同季节和不同生长阶段的油松针叶,即营养质量不同的针叶,对油松毛虫幼虫的生长、发育和存活影响明显,从而影响着油松毛虫的光周期反应.这些结果,为油松毛虫的世代发生及种群动态的预测提供了一定的依据.     

兴安落叶松游离氨基酸的动态变化与损伤因子的关系

为研究不同损伤因子及其不同损伤程度对落叶松游离氨基酸组分及其含量的影响,用剪叶和落叶松毛虫(Dendrolimussuperans)取食损伤兴安落叶松(Larixgmelinii)幼苗,使用HPLC柱前AccQ.Tag衍生法测定针叶内游离氨基酸的组成及含量的变化。结果表明,松针中含有17种游离氨基酸,以苯丙氨酸含量最高,损伤15d后,剪叶4枝比对照增加36.6%,虫害4枝增加的百分率达到98.3%。剪叶4枝15d后及虫害4枝5d后,损伤25%与50%之间氨基酸总含量差异显著(P0.05),且昆虫取食4枝25%、50%、75%后松针内游离氨基酸总含量的变化趋势与剪叶处理后总氨基酸含量的变化一致,均在处理10d后呈现较高的含量,虽虫害后的氨基酸总含量高于剪叶损伤后的总含量,但二者之间差异不显著。剪叶4枝、8枝、12枝3个损伤程度后针叶内的游离氨基酸含量无显著差异,说明剪叶4枝即能超过落叶松的耐受阈值,达到防御诱导效应。两种处理下多种游离氨基酸的含量均有下降,其中8种氨基酸含量存在显著差异(P0.05),即丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、脯氨酸、半胱氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸。表明人工模拟剪叶的损伤方式与虫害都可诱导松树氨基酸组分及含量的变化,而间接影响害虫的生长发育。