云杉八齿小蠹信息素的研究进展

在复杂的生态环境中,来自于云杉八齿小蠹和植物的信息物质在云杉八齿小蠹的整个生活史中都发挥着重要的作用。雄性云杉八齿小蠹作为先锋虫以寄主植物的挥发物作为嗅觉信号搜寻和定位寄主,然后释放信息素吸引同性或异性云杉八齿小蠹前来聚集。云杉八齿小蠹成群攻击以降低寄主树木的抗性,寄主植物在受到云杉八齿小蠹攻击后能够利用其物理结构、分泌物及挥发性物质等抵御其危害。云杉八齿小蠹自身化学信息素的合成和对寄主树木次生代谢物质的转化能力,决定和影响着入侵寄主树木的速度和种群数量。本文从信息素组成、释放速率等方面、寄主和非寄主挥发物的作用及信息素诱捕器在监测和防治中的应用做一综述。     

大兴安岭地区小蠹虫种类及诱捕器防治研究

本文针对大兴安岭地区的小蠹虫种类进行研究,并通过诱捕器的试验诱集结果,着重研究了小蠹虫的诱捕器防治方法,结果表明落叶松八齿小蠹、云杉八齿小蠹和纵坑切梢小蠹为针叶树的优势种类,诱集结果也证明这3种小蠹的数量占多数,其中落叶松八齿小蠹占绝大多数。     

小蠹虫类异戊二烯类聚集信息素的生物合成

小蠹虫(小蠹科)是重要的森林蛀干害虫,在蛀食坑道时导致树木水分和养分运输系统受到破坏,短时间内对整片森林造成严重的经济危害。聚集信息素在小蠹虫聚集危害过程中扮演着非常重要的角色,目前已有多种小蠹虫聚集信息素成分被鉴定并成功应用于生产防控工作中。类异戊二烯类聚集信息素是小蠹虫中极为重要的一类聚集信息素,其主要成分包括小蠹烯醇、小蠹二烯醇、马鞭草烯醇及其衍生物。本文从类异戊二烯类聚集信息素的生物合成前体物质、生物合成位点、生物合成途径、取食和JHШ调控、微生物与其生物合成关系以及展望6个方面出发,全面阐述了齿小蠹属Ips和大小蠹属Dendroctonus中小蠹虫聚集信息素的生物合成机制及调控机制。文中首先重点阐述了小蠹虫体内以甲羟戊酸途径从头合成小蠹二烯醇以及利用寄主成分α-蒎烯直接合成马鞭草烯醇的生物合成过程;其次阐述了生物合成途径中关键酶和基因对小蠹取食和JHШ处理的响应以及小蠹虫肠道微生物和伴生真菌对该类聚集信息素生物合成的影响;最后,针对小蠹虫类异戊二烯类聚集信息素生物合成研究作了探讨和展望。本文为开发和应用其聚集信息素控制小蠹虫危害提供理论基础。     

外来入侵林业害虫强大小蠹的侵袭以及相关信息化学物质

强大小蠹是入侵我国并造成很大危害的鞘翅目棘胫小蠹科大小蠹属树皮低干森林害虫。它能侵害多种针叶树和松树 ,能被寄主挥发物和其它小蠹虫的外激素所引诱。该文综述了强大小蠹的侵袭习性以及寄主挥发物、其它小蠹虫的外激素对强大小蠹的引诱和驱避作用。     

进口美国松木中截获齿小蠹的鉴定(鞘翅目:小蠹科)

本文对2010—2015年全国口岸从美国进境松木中截获的齿小蠹进行了分析,分别对美云杉齿小蠹Ips borealis、美雕齿小蠹I.calligraphus、混点齿小蠹I.confusus、重齿小蠹I.duplicatus、南部松齿小蠹I.grandicollis、蒙大拿齿小蠹I.montanus、似混齿小蠹I.paraconfusus、白云杉齿小蠹I.perturbatus、美松齿小蠹I.pini、平额重齿小蠹I.plastographus、十二齿小蠹I.sexdentatus、云杉八齿小蠹I.typographus 12种昆虫的进境寄主进行统计,对截获频次进行分析对其成虫的主要形态特征进行了描述,编制了分种检索表,对检疫鉴定工作具有指导意义。     

内蒙古阿尔山地区落叶松八齿小蠹天敌及其控制作用

通过对内蒙古阿尔山地区落叶松八齿小蠹Ipssubelongatus Motschulsky天敌的种类调查,目前共发现落叶松八齿小蠹天敌包括捕食性天敌红胸郭公虫Thanasimus substriatus Gebler,寄生性天敌暗绿截尾金小蜂Tomicobia seitneri(Ruschka)、长蠹刻鞭茧蜂Coeloides bostrichorum Giraud以及螨类、微生物。分析了天敌的自然控制作用,红胸郭公虫对落叶松八齿小蠹成虫的日均捕食率为3.1%±0.77%(落叶松八齿小蠹成虫20头和红胸郭公虫成虫1头,室外12～24℃),日最大捕食量为10.7头(1头红胸郭公虫成虫与20、40、60和80头、100头落叶松八齿小蠹成虫,室内17～25℃);暗绿截尾金小蜂对落叶松八齿小蠹幼虫的寄生率为20.5%,对其蛹的寄生率为13.7%;长蠹刻鞭茧蜂对其幼虫的寄生率为6.5%;螨类对其成虫的寄生率为20.2%;而微生物对落叶松八齿小蠹幼虫的寄生率为4.3%,对蛹的寄生率为5.4%,对成虫的寄生率为2.1%。暗绿截尾金小蜂是落叶松八齿小蠹最有利用价值的天敌昆虫。     

厦门口岸进境原木截获的小蠹科害虫调查

【背景】小蠹虫是国际贸易中重要的钻蛀害虫,也是全国口岸主要截获害虫之一。【方法】本文对2010~2014年厦门口岸进境原木中截获的小蠹科害虫的寄主、来源国家、截获次数进行了统计分析,并编制了截获小蠹种类检索表,提出了口岸检疫要点。【结果】截获的小蠹害虫种类主要有长林小蠹、赤材小蠹、十二齿小蠹和南部松齿小蠹等,主要来源于澳大利亚,新西兰和巴西等国家,寄主主要有辐射松,樟子松,湿地松和海岸松等种类。【结论与意义】本研究可为一线口岸检疫查验提供指导。     

几种化合物对松纵坑切梢小蠹的引诱试验

<正> 云南松Pinus yunnanesis Franch是云南省的主要乡土造林及用材树种。近年来,由于气候异常和经营管理不善,使部分松林遭到破坏,林木长势极度衰弱,导致松纵坑切梢小蠹Tomicus piniperda(L.)猖獗危害。1988年全省受害面积达80万亩。使用聚集信息素来检疫、监测虫情和野外诱捕,以及同各种有引诱性的诱饵相配合使用来降低虫口密度,是目前国内外害虫综合防治的新技术。傅辉恩等用外激素粗提物对光臀八齿小蠹Ips nitidusEggers、云杉大小蠹Dendroctonus micansKug等进行了引诱试验,取得较好效果。周嘉     

落叶松八齿小蠹与长喙壳真菌间的种特异性伴生关系

小蠹虫与长喙壳类真菌(Ophiostomatoid fungi)在自然界中形成稳定的伴生关系,是森林生态系统内一种普遍的生态学现象。已有研究表明欧亚大陆的齿小蠹属(Ips)昆虫与多种长喙壳类真菌形成广泛的伴生关系,其中部分真菌是重要的针叶树病原菌。随着借助于DNA信息特征的系统发育分析,揭示出形态特征和亲缘关系十分接近的3种齿小蠹属昆虫,云杉八齿小蠹(I.typographus),欧洲落叶松八齿小蠹(I.cembrae)和亚洲落叶松八齿小蠹(I.subelongatus)确定为不同种之后,相应地与之稳定伴生的长喙壳类真菌Ceratocystis polonica也由过去一个种揭示为3个种的复合体,各自与3种小蠹虫稳定伴生,形成密切的种特异性伴生关系。小蠹虫与真菌的种特异性伴生被认为是处于同一森林生态系统内的生物协同进化的结果。通过对我国东北地区落叶松八齿小蠹虫体、坑道标本上伴生真菌菌株的采集、分离和生理学、形态学特征观察,以及基于ITS、β-tubulin、MAT-2 HMG box多位点DNA序列的系统发育分析,首次确定了长喙壳真菌Ceratocystis fujiensis在我国东北地区异域分布的3种落叶松林内普遍存在,与落叶松八齿小蠹形成稳定的伴生关系。作为亚洲落叶松八齿小蠹伴生的主要真菌,也是伴生菌区系中的先锋种和致病力最强的病原菌,C.fujiensis在我国落叶松人工林的广泛分布值得高度重视,将为制定防治病虫复合危害的有效策略和措施提供科学基础。研究结果进一步支持了齿小蠹属昆虫与长喙壳真菌间的种特异性伴生假说。同时,多基因序列特征表明落叶松八齿小蠹与C.fujiensis在亚洲范围内的不同地理种群存在着显著的遗传多样性,预示特异性伴生在不同种群间发生的可能,可以为种特异性伴生假说和小蠹虫-真菌间共生关系的研究提供良好的模式材料。     

小蠹虫信息素的研究与应用现状

小蠹虫是世界性林木害虫,猖獗时常可造成林木成片枯死。利用小蠹虫信息素防治该虫,不仅可以有效降低虫口密度,减轻危害程度,还可以监测小蠹虫的发生为害情况。本文从小蠹虫信息素的分离鉴定、信息素的生物合成、小蠹虫对信息素的行为反应等方面综述小蠹虫信息素的研究与应用现状。     

Olfactory recognition and behavioural avoidance of angiosperm nonhost volatiles by conifer-inhabiting bark beetles

Abstract 1 When searching for suitable hosts in flight, especially in mixed forests, conifer‐inhabiting bark beetles will encounter not only suitable host trees and their odours, but also unsuitable hosts and nonhost trees. Rejection of these trees could be based on an imbalance of certain host characteristics and/or a negative response to some nonhost stimuli, such as nonhost volatiles (NHV). 2 Recent electrophysiological and behavioural studies clearly indicate that conifer‐inhabiting bark beetles are not only able to recognize, but also to avoid, nonhost habitats or trees by olfactory means. Green leaf volatiles (GLV), especially C₆‐alcohols, from the leaves (and partly from bark) of nonhost angiosperm trees, may represent nonhost odour signals at the habitat level. Specific bark volatiles such as trans‐conophthorin, C₈‐alcohols, and some aromatic compounds, may indicate nonhosts at the tree species level. Flying bark beetles are also capable of determining whether a possible host is unsuitable by reacting to signals from conspecifics or sympatric heterospecifics that indicate old or colonized host tree individuals. 3 Combined NHV signals in blends showed both redundancy and synergism in their inhibitory effects. The coexistence of redundancy and synergism in negative NHV signals may indicate different functional levels (nonhost habitats, species, and unsuitable hosts) in the host selection process. Combinations of NHV and verbenone significantly reduced the number of mass attacked host trees or logs on several economically important species (e.g. Dendroctonus ponderosae, Ips typographus, and I. sexdentatus). 4 We suggest a semiochemical‐diversity hypothesis, based on the inhibition by NHV of bark beetle host‐location, which might partly explain the lower outbreak rates of forest insects in mixed forests. This ‘semiochemical‐diversity hypothesis’ would provide new support to the general ‘stability‐diversity hypothesis’. 5 Natural selection appears to have caused conifer‐inhabiting bark beetles to evolve several olfactory mechanisms for finding their hosts and avoiding unsuitable hosts and nonhost species. NHV and unsuitable host signals have potential for use in protecting trees from attack. The use of these signals may be facilitated by the fact that their combination has an active inhibition radius of several metres in trap test, and by the observation of area effects for several trees near inhibitor soruces in tree protection experiments. Furthermore, incorporation of negative signals (such as NHV and verbenone) and pheromone‐based mass‐trapping in a ‘push–pull’ fashion may significantly increase the options for control against outbreaks of conifer‐inhabiting bark beetles, especially in high risk areas.     

信息化合物对昆虫行为的影响

本文综述了来自寄主植物的挥发性物质和同种昆虫或异种昆虫释放的各种信息素及两者的协同作用的信息化合物对昆虫行为的影响。特别强调了寄主植物的气味物质和昆虫信息素协同作用在昆虫寻找寄主、求偶、交配及天敌在寄主识别过程中的重要地位。昆虫对寄主植物的识别是由于识别了植物气味的由一定组分、按照严格比例组成的化学指纹图。昆虫信息素与植物挥发性物质相结合为昆虫寻找求偶、交配场所提供更复杂或更全面的信息。许多昆虫只有在寄主植物或寄主植物气味存在时 ,才能释放性或聚集信息素。天敌在寄主识别、搜索及定位等一系列过程中 ,来自寄主的食料、寄主本身及两者的互作的信息化合物起重要的作用。研究信息化合物对昆虫行为的影响可以探索昆虫各种行为的内在机理 ,更好的了解寄主—昆虫—天敌三层营养关系的相互作用 ,对利用天然活性化合物防治害虫及生物防治提供理论依据     

The role of semiochemicals in tritrophic interactions between the spruce bark beetle Ips typographus, its predators and infested spruce

Abstract:  Semiochemical interactions between the spruce bark beetle Ips typographus , its predators Medetera setiventris , Thanasimus formicarius and Thanasimus femoralis , and the host Norway spruce, Picea abies , were studied in the field. The chemicals S - cis -verbenol, 2-methyl-3-buten-2-ol, ipsdienol, (+)- α -pinene, (−)- α -pinene, (±)- α -pinene, limonene, camphor and their naturally occuring mixtures were used as trap baits in a multiple-choice design that allowed for comparison of their attractivity for the focal species. Medetera was attracted to both the prey aggregation pheromone and its multifunctional component, ipsdienol. On the contrary, both Thanasimus species responded predominantly to ipsdienol and less to the prey aggregation pheromone. In the case of I. typographus , the attractivity of aggregation pheromone seems to be increased by the addition of a mixture of monoterpenic tree volatiles, and by addition of ipsdienol. Bark beetles and predators showed species-specific responses to volatile mixtures representing different stages of tree decay and different stages of bark beetle colony establishment. These responses correlates with the optimal foraging habitat of each species. None of the predator species responded to 2-methyl-3-buten-2-ol, a substantial component of I. typographus pheromonal bouquet, thus it is hypothesized that only substances of monoterpenic origin attract predators.     

多种植物挥发物及马铃薯甲虫聚集素对马铃薯甲虫的引诱作用

马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata (Say)是马铃薯上一种最主要的毁灭性害虫。由于其严重的抗药性, 急需寻找一种替代杀虫剂的防治方法。本实验从开发马铃薯甲虫引诱剂的目的出发,用“Y”型嗅觉仪测定了马铃薯甲虫对来自植物的7种挥发物单体、8个挥发物混合物配方以及马铃薯甲虫聚集素的行为反应,并进一步进行了田间诱集试验。室内生测结果表明,2-苯乙醇对马铃薯甲虫雌雄虫都有明显的引诱作用。芳樟醇+水杨酸甲酯+顺乙酸-3-己烯酯的混合物对马铃薯甲虫雄虫有很强的引诱作用(81.67%), 但是对雌虫引诱作用不明显(63.33%)。在其中加入马铃薯甲虫聚集素不但提高了对雄虫的引诱率（88.33%）,还消除了之前的雌雄性别间反应差异现象,使对雌虫的引诱率达到了83.33%。田间诱集结果显示,芳樟醇+水杨酸甲酯+顺乙酸-3-己烯酯+马铃薯甲虫聚集素在所研究的引诱剂配方中引诱效果最好。从而为马铃薯甲虫发生的预测预报和诱杀技术提供了研究基础。     

昆虫聚集信息素

昆虫聚集信息素是昆虫重要的信息化学物质之一,对昆虫的聚集行为有重要意义。近三十年来,国外鉴定了多种昆虫聚集信息素,主要成分为一些烃、醇、醛、酮、酯、酸、酸酐、胺以及腈类化合物,但其在有害生物可持续治理中的应用潜能尚未充分利用;昆虫聚集信息素的来源多样,除蛹外,多个虫态均有聚集信息素释放,有些学者甚至把一些寄主释放的挥发物作为聚集信息素的组分;同种昆虫,不同生理状态,其聚集信息素可以完全不同或同一信息化学物质的功能不同;但是,并非所有昆虫的聚集行为均为聚集信息素调节,利他素、性信息素以及报警信息素等其它信息化学物质均能导致一些昆虫的聚集。本文综述了5目17科55种昆虫的聚集信息素。     

Interruption of aggregation pheromone in Ips typographus (L.) (Col. Scolytidae) by non-host bark volatiles

Abstract 1 The antennally active nonhost bark volatiles (NHVs): trans‐conophthorin (tC), C₆‐alcohols (green leaf volatiles; GLVs) and C₈‐alcohols, were tested for their ability to reduce attraction of the spruce bark beetle Ips typographus (L) (Col. Scolytidae) to its pheromone sources in both laboratory walking bioassy and field trapping experiments. 2 In the walking bioassay with I. typographus females, individual NHVs such as tC, 3‐octanol and 1‐octen‐3‐ol, and the unsuitable host signal, verbenone (Vn), were inactive at the doses tested. However, the blend of C₆‐alcohols (3GLVs) and all the binary, ternary, or quarternary blends significantly reduced the female attraction to the pheromone sources. 3 In the field trapping experiments, individual NHV signals (tC, C6‐alcohols and C₈‐alcohols) all reduced catch of I. typographus in pheromone‐baited traps, with their inhibitory effects similar to that of the known inhibitor, Vn. The binary, ternary or quarternary combinations of these NHV signals or Vn, all caused significantly stronger reductions in trap catches than the individual signals. The blends showed similar levels of interruption, except the binary blend of C₈‐alcohols (2C8OH) and Vn. 4 Difference in trapping mechanism between pipe traps (attraction and landing) and Lindgren funnel traps (attraction) did not affect the pattern of inhibition of these active NHV signals and Vn. 5 These behaviourally active nonhost volatiles and Vn might be used effectively to protect spruce trees or stands against attacks by I. typographus.     

普通大蓟马聚集信息素的分离和鉴定

【目的】普通大蓟马Megalurothrips usitatus是我国华南地区重要的豆科害虫,给我国豇豆种植产业带来巨大损失。开发利用基于聚集信息素的引诱剂是普通大蓟马的绿色防控措施之一,对于普通大蓟马生物防治具有重要意义。【方法】采用Y型嗅觉仪测定普通大蓟马雌雄成虫对其雌虫和雄虫气味源的嗅觉反应;用顶空固相微萃取法(head space solid-phase microextraction, HS-SPME)和溶液浸提法提取普通大蓟马雌雄成虫挥发物;应用气质联用仪(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)对收集的气体挥发物和正己烷提取物进行活性成分分离鉴定;应用Y型嗅觉仪测定人工合成聚集信息素组分对雌雄成虫的引诱效果。【结果】行为学试验结果表明,普通大蓟马雄成虫气味源对其雌雄成虫均具有显著的引诱作用,而雌成虫气味源则没有。顶空固相微萃取法和溶液浸提法均可提取雄成虫挥发物主要组分,但顶空固相微萃取法获得的TIC图基线平稳,杂峰少,提取效果优于溶剂浸提法。GC-MS分析结果表明,普通大蓟马雄成虫挥发物中主要含有 1种化合物,为反式,反式-金合欢醇乙酸酯［(E,E)-farnesyl acetate］,该化合物在雌成虫挥发物中不存在。室内行为学实验结果表明,特定剂量的人工合成的(E,E)-farnesyl acetate对普通大蓟马雌雄成虫均具有显著的引诱作用。【结论】本研究证明了普通大蓟马雄成虫可以释放聚集信息素,并鉴定了其主要组分(E,E)-farnesyl acetate,为应用聚集信息素开展普通大蓟马的监测和诱杀提供了基础。     

蚜虫雄蚜与雌性母对性信息素及植物挥发物的田间反应

田间观察了桃蚜Myzus persicae (Sulzer)、绣线菊蚜Aphis spiraecola Patch 、山楂圆疣蚜Ovatus crataegarius (Walker)等3种蚜虫对性信息素[(4aS,7S,7aR)-荆芥内酯和 (1R,4aS,7S,7aR)-荆芥醇]的反应,并且调查了性信息素与植物挥发物对桃蚜的田间引诱活性的相互作用.在有冬寄主或夏寄主植物的田中,性信息素诱捕器诱捕到桃蚜雄蚜与雌性母的数量显著多于对照诱捕器的诱捕数;但在非寄主植物的田中,却引诱不到桃蚜.苯甲醛(冬寄主植物桃树Prunus persica的主要挥发物组分之一)能够增强桃蚜雄蚜的引诱作用.绣线菊蚜雄蚜和雌性母对植物中提取的荆芥内酯有反应,而山楂圆疣蚜雄蚜和雌性母对植物中提取的和人工合成的荆芥内酯都没有反应,但对荆芥醇有反应.并且在荆芥醇中添加荆芥内酯之后对山楂圆疣蚜雄蚜引诱活性显著提高.还讨论了雌性蚜产生化合物被雄蚜作为性信息素、被雌性母作为聚集信息素以及性信息素与寄主植物挥发物的相互作用.     

东亚飞蝗不同来源聚集信息素的电生理活性

采用触角电位测定仪器测定不同来源的东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis聚集信息素的生理活性 ,结合行为生物测定的结果分析表明 :来源于粪便中的聚集信息素的活性较高 ,同时 ,使用较高极性溶剂抽提制备蝗蝻粪便中的信息素和采用中极性的溶剂制备成蝗粪便中的聚集信息素 ,其信息素的活性均较高 ;利用低极性溶剂从东亚飞蝗粪便中制备得到的聚集信息素的活性较低 ;采用层析柱吸附浓缩飞蝗粪便中自然挥发出的气味和飞蝗体表的气味并进行生物测定后表明 ,其EAG活性普遍较低 ;因此 ,来自于飞蝗粪便中的且采用合适的溶剂抽提制备的聚集信息素 ,具有较高的生物学活性。