稻虱缨小蜂对吡虫啉处理的水稻植株挥发物的行为反应

利用"Y"型嗅觉仪测定稻虱缨小蜂对吡虫啉处理的水稻植株挥发物的行为反应,并通过GC-MS对挥发物组分进行了定性和定量分析.行为测试结果表明:吡虫啉和施用了吡虫啉的不同水稻品种挥发物对稻虱缨小蜂的寄主选择行为无明显影响.稻虱缨小蜂在不同浓度吡虫啉处理的水稻植株之间表现出明显的嗅觉偏好.当褐飞虱密度为10头/苗时,与高浓度吡虫啉处理相比,低浓度吡虫啉处理植株释放的挥发物引诱到了更多的稻虱缨小蜂(施药5天除外).GC-MS分析发现:与对照植株释放的挥发物相比,吡虫啉处理的稻株挥发物组分种类不变;吡虫啉浓度不同导致水杨酸甲酯等8种组分的相对含量明显不同;同时一些组分的相对含量因吡虫啉浓度与水稻品种、褐飞虱密度及施药天数等因子的互作发生了明显改变.     

4种方法研究蚕豆挥发物对南美斑潜蝇及甘蓝潜蝇茧蜂寻找寄主的趋向作用

为了研究蚕豆Vicia faba挥发物在南美斑潜蝇Liriomyza huidobrensis及其优势寄生性天敌甘蓝潜蝇茧蜂Opius dimidiatus寻找寄主中的作用,本文采用了4种行为观测法进行试验,分别为＂I＂型嗅觉仪单刺激源、＂Y＂型嗅觉仪双刺激源、双室器双刺激源和田间模拟多刺激源的行为反应。试验分别设置健康植株处理、虫害植株处理和机械损伤植株处理及空气或泥土对照。结果表明,南美斑潜蝇雌虫和甘蓝潜蝇茧蜂雌虫在寻找寄主的过程中对蚕豆挥发物有显著的趋向作用。健康蚕豆植株处理和虫害植株处理分别对南美斑潜蝇雌虫和甘蓝潜蝇茧蜂雌虫选择寄主有显著的引诱作用。4种行为观测法所得结果基本一致。     

3种寄主挥发物中引起旋幽夜蛾嗅觉反应的活性组分分析

为探究植物挥发物中引起旋幽夜蛾嗅觉电生理反应的活性组分, 本研究采用动态顶空吸附法收集藜、甜菜和棉花植株的挥发物, 利用气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)定性鉴定寄主挥发物中引起旋幽夜蛾嗅觉反应的活性组分。结果表明, 藜挥发物中有6种活性组分, 甜菜和棉花挥发物中各有5种, 其中乙酸叶醇酯、1, 2-二乙苯、对二乙苯、壬醛、二乙二醇丁醚为3种植物共有的挥发物组分, 异佛尔酮仅在藜挥发物中发现。触角电位(EAG)测定结果显示, 以上6种组分都能引起旋幽夜蛾雌雄成虫的EAG反应, 且随浓度增加EAG相对反应值增大。雌雄成虫对壬醛和异佛尔酮的EAG反应最强烈, 其次是乙酸叶醇酯和1, 2-二乙苯。在相同浓度条件下, 雌雄成虫对同种化合物的EAG反应无性别特异性。本研究为探明旋幽夜蛾定位寄主机制及开发行为调控产品提供基础。     

菜蛾绒茧蜂对几种挥发性物质的定向行为

笔者采用Y型管嗅觉仪法和培养皿法,研究菜蛾绒茧蜂 Cotesia plutellae对挥发物的定向行为反应,并探讨学习经历对菜蛾绒茧蜂寻找寄主能力的影响,以及触角在寄主定向中的作用.     

对草地贪夜蛾有嗅觉生理活性的玉米和水稻挥发物组分

入侵我国的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)严重为害玉米但极少为害水稻。本研究旨在明确对草地贪夜蛾有嗅觉生理活性的玉米和水稻挥发物组分。笼罩试验表明,草地贪夜蛾偏好在玉米上产卵,触角切除后在玉米上的产卵量下降。采用动态顶空吸附法收集玉米和水稻挥发物,利用气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)定性确定挥发物中活性组分,发现玉米和水稻挥发物中分别有12种和10种能引起草地贪夜蛾嗅觉反应的活性组分,分属于绿叶气味、萜类物质、脂肪族化合物、芳香族化合物。其中,8种组分为玉米和水稻共有,4种玉米特有,2种水稻特有。采用触角电位仪测定草地贪夜蛾对不同浓度挥发物组分的触角电位反应(EAG),发现EAG反应随浓度(0.1～100μg/μL)增大而增强,但对某些组分的EAG反应在一定浓度后趋于稳定。癸醛、壬醛、反-2-己烯醛、反-2-己烯醇能引起草地贪夜蛾强烈的EAG反应。综上所述,玉米和水稻挥发物中对草地贪夜蛾有嗅觉生理活性的组分存在差异,这为进一步明确草地贪夜蛾对玉米和水稻的产卵选择行为奠定基础。     

褐飞虱对二化螟为害诱导水稻挥发物的行为反应

前期研究发现,二化螟为害稻株对褐飞虱具有显著的引诱作用。为了鉴定对褐飞虱寄主选择行为具有显著调控作用的水稻挥发物,本文通过H型嗅觉仪研究了二化螟为害诱导水稻释放的15种重要水稻挥发物对褐飞虱寄主选择行为影响。结果显示,β-石竹烯、2-壬酮、大根香叶烯D和(3E)-4,8-二甲基壬-1,3,7-三烯对褐飞虱有显著的引诱作用;水杨酸甲酯、2-十一烷酮和(3E,7E)-4,8,12-三甲基十三-1,3,7,11-四烯对褐飞虱有显著的排斥作用;而α-蒎烯、2-十三烷酮、十三醛、苯甲酸苯甲酯、异氟尔酮、2-十五烷酮、邻伞花烯烃和肉豆蔻酸异丙酯对褐飞虱行为选择没有显著影响。结果表明,二化螟为害诱导稻株不仅释放对褐飞虱具有引诱作用的化合物,同时也释放对褐飞虱具有排斥作用的化合物,褐飞虱对二化螟为害稻株的偏爱性源于二化螟诱导水稻释放的不同化合物的综合作用。研究鉴定的对褐飞虱寄主选择行为具有显著调控作用的水稻挥发物为研制褐飞虱驱避剂和引诱剂奠定了基础。     

黏虫幼虫体表挥发物成分鉴定及其对中红侧沟茧蜂寄主定位行为的影响

为提高中红侧沟茧蜂Microplitis mediator田间寄生效率，对黏虫Mythimna separata 1～5龄幼虫体表挥发物进行提取，采用气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）技术对其成分进行分析，采用气相色谱-触角电位（gas chromatography-electron antenneal detection,GCEAD）技术确定引起中红侧沟茧蜂触角电位（electroantennogram,EAG）反应的挥发性物质，同时通过Y型嗅觉仪测定中红侧沟茧蜂对其的选择反应。结果显示，中红侧沟茧蜂雌成蜂对黏虫1～3龄幼虫体表粗提物有显著的选择反应，反应率分别为60%、68%和56%；中红侧沟茧蜂触角对黏虫体表粗提物中的2,4-二甲基庚烷、5-乙基-2-甲基辛烷、十二烷、1,3-二叔丁基苯、2,4-二甲基十一烷、十六烷、2,6,10,15-四甲基十七烷和抗坏血酸二棕榈酸酯10种物质均有电生理反应，EAG反应随浓度升高而增强；中红侧沟茧蜂雌雄成蜂对这10种物质的选择反应存在性别差异；其中中红侧沟茧蜂对其中的8种物质及...     

中华弧丽金龟甲对十二种常见植物挥发物的触角电位和嗅觉反应

为筛选中华弧丽金龟甲Popillia quadriguttata的行为调控剂,利用触角电位仪测定中华弧丽金龟甲雌、雄成虫对12种挥发物的电生理反应,利用Y型嗅觉仪测试其对8种具有电生理活性的挥发物的行为反应。结果表明:寄主植物挥发物1-辛烯-3-醇引起的中华弧丽金龟甲雌成虫触角电位(EAG)相对反应值分别为己醛的3.08倍、反式-2-己烯醛的2.96倍、3-辛酮的2.33倍,显著高于这3种挥发物;5种非寄主植物挥发物引起的雌成虫EAG相对反应值之间不存在显著差异。在浓度为0.1 mol/L时,寄主植物挥发物2-乙基-1-己醇、1-辛烯-3-醇和β-石竹烯均对雌成虫具有显著引诱作用,非寄主挥发物(-)-β-蒎烯对雄成虫具有显著驱避作用;在浓度为0.001 mol/L时,寄主挥发物2-乙基-1-己醇、1-辛烯-3-醇、β-石竹烯和芳樟醇均对雌成虫具有显著引诱作用,非寄主挥发物(R)-(+)-柠檬烯、1,6-二甲基-2,4,6-辛三烯对雄成虫具有显著引诱作用;在浓度为0.00001 mol/L时,寄主挥发物β-石竹烯、芳樟醇均对雌成虫具有显著引诱作用,非寄主挥发物(R)-(+)-柠檬烯、1,6-二甲基-2,4,6-辛三烯对雄成虫具有显著引诱作用。说明一定浓度的β-石竹烯、芳樟醇、2-乙基-1-己醇对中华弧丽金龟甲雌成虫具有显著的引诱能力,可作为引诱剂成分加以开发利用。     

稻飞虱、稻叶蝉天敌——螯蜂的研究

根据初步调查,广西各地寄生于稻虱、稻叶蝉的螯蜂种类颇多,经鉴定初步定名的有10种(有的种类只能暂定属名),即(1)稻虱褐螯蜂(或稻虱红螯蜂)Haplogonatopus japonicus、(2)稻虱黑腹螯蜂H.atratus、(3)稻虱小黑螯蜂Haplogonatopus sp.、(4)稻虱黄腿螯蜂Pseudogonatopus flavifemur、(5)稻虱大黑螯蜂Pseudogonatopus sp.、(6)黄带黑腹螯蜂Pseudogonatopus sp.、(7)双色螯蜂Echthrodelphax bicolor、(8)叶蝉黄足黑螯蜂Chelogynus sp.、(9)叶蝉褐螯蜂Epigonatopus solitarius、(10)叶蝉黑螯蜂Neogonatopus sp.,其中以(1)～(5)、(9)和(10)几种发生量较大。上记10种螯蜂可以分为三个类群,一为雌成虫具翅两对,包括双色螯蜂和叶蝉黄足黑螯蜂两种。二为以叶蝉类为主要寄主,前足第5跗节内侧中央有纵行隆脊,脊上有排列紧密的乳头状突一列,爪内侧有一纵沟,如叶蝉褐螯蜂和叶蝉黑螯蜂属之。三为以稻虱类为主要寄主,前足第5跗节内侧无纵隆脊,而具两列乳头状突,爪内侧无纵沟,上记其余6种属这一类型。在饲养情况下,上记几种螯蜂的生活史历期差异不大,一般在5～9月间一个世代的发育历期为16～29天,10月以后至3月以前的世代历期显著较长,越冬世代有长达184天的。通常以老熟幼虫结茧过冬,但冬期亦可见到蛹和成虫。被螯蜂寄生的寄主,一般被寄生后仍能活动取食长大,但蜂卵孵化后常形成蜂的幼虫囊突出于寄主体表,可与健康寄主相区别。蜂幼虫接近老熟后离开幼虫囊和寄主,爬至禾苗或杂草上吐丝结茧,准备化蛹,寄主才死亡。     

灰飞虱对抗性粳稻品种稻株挥发物的行为反应及机制

为明确镇稻2号、扬粳9538、徐稻3号及盐稻8号等4个粳稻品种驱避灰飞虱的原因,采用"H"型嗅觉仪测定灰飞虱对4个抗性品种稻株挥发物的行为反应,并通过GC-MS对挥发物的组分进行了定性和定量分析,测定其中4个组分对灰飞虱的生物活性。结果表明,灰飞虱明显偏好感虫对照武育粳3号稻株的挥发物和避开扬粳9538等抗性品种稻株的挥发物。GC-MS 分析发现,抗虫稻株挥发物的组成与感虫对照武育粳3号之间存在着明显差异。感虫对照稻株的挥发物中有38 种成分;与感虫稻株挥发物相比,徐稻3号、盐稻8号、扬粳9538、镇稻2号抗虫稻株挥发物中增加了未知20组分,且扬粳9538、镇稻2号抗虫稻株挥发物中还增加了橙花叔醇。此外,徐稻3号、扬粳9538、镇稻2号抗虫稻株挥发物中一些组分的相对含量较感虫对照中的有明显改变。生物活性测定表明,Z－法尼烯、橙花叔醇及雪松醇等3个组分对灰飞虱有明显的引诱作用。     

铜绿丽金龟对寄主植物挥发物的触角电生理及行为反应

为深入了解铜绿丽金龟的取食行为,探索开发安全高效的植物源引诱剂,应用昆虫触角电位反应仪和Y型嗅觉仪测试其对不同寄主植物挥发物的趋向行为差异,并根据室内行为结果配制诱剂进行大田试验。结果表明:铜绿丽金龟雄虫对水杨酸甲酯和(1,1’-联环戊基)-2-酮的触角电位反应(electroantennography,EAG)值显著高于其它试剂;石竹烯和水杨酸甲酯能引起雌虫触角较强的电位反应;乙酸顺式-3-己烯酯和石竹烯分别对雄虫和雌虫有较高的嗅觉选择反应率,分别达0.95和0.94。综合EAG和嗅觉试验结果,选择对雌、雄虫均有较好引诱效果的反式-2-己烯醛、乙酸顺式-3-己烯酯、石竹烯、(1,1’-联环戊基)-2-酮和水杨酸甲酯进行田间试验,最终筛选到铜绿丽金龟雄虫的最适引诱剂为每诱芯360 mg乙酸顺式-3-己烯酯,雌虫的最适引诱剂为每诱芯360 mg石竹烯,日诱虫量分别可达33.00±1.53头和29.33±1.45头。     

褐飞虱与白背飞虱为害诱导水稻防御反应的比较

为探究2种稻飞虱——褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)和白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)诱导的水稻防御反应差异,于室内测定了水稻在分别受褐飞虱或白背飞虱产卵雌成虫为害时,其茉莉酸、水杨酸、乙烯、H_2O_2以及挥发物含量的变化。结果表明,尽管褐飞虱和白背飞虱产卵雌成虫的为害均可以诱导水稻茉莉酸、水杨酸、乙烯和H_2O_2等防御相关信号分子以及一些水稻挥发物含量的增加,但是二者的诱导作用存在差异。水稻在受白背飞虱产卵雌成虫为害时,茉莉酸的含量在3 h时就显著升高,12 h时含量达到最高;而受褐飞虱产卵雌成虫为害时,6 h时茉莉酸含量才显著升高,72 h时含量达最高;并且在2种稻飞虱为害的3～48 h内,白背飞虱为害诱导的茉莉酸含量始终显著高于褐飞虱为害诱导的。水稻受白背飞虱产卵雌成虫为害24 h后诱导的水杨酸含量、为害48 h后诱导的乙烯含量、为害72 h后诱导的H_2O_2含量及为害24 h后诱导的挥发物释放量分别是褐飞虱产卵雌成虫为害诱导的1.28、1.45、4.10和1.77倍。表明水稻能识别褐飞虱和白背飞虱的为害,从而做出针对害虫种类特异性的防御反应;并且水稻对白背飞虱产卵雌成虫为害所做出的防御反应比对褐飞虱的更强烈。     

转cry1Ab基因粳稻对稻纵卷叶螟成虫产卵行为的影响

为评价转cry1Ab基因粳稻(KMD1和KMD2)对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)成虫产卵行为的影响,采用"Y"型嗅觉仪和笼罩以及田间试验等方法对稻纵卷叶螟成虫对转基因水稻的趋性以及其产卵选择性进行了研究,并利用固相微萃取和GC-MS技术测定了这2种Bt水稻及其对照亲本秀水11挥发物的组成及其相对含量。结果表明,稻纵卷叶螟成虫在"Y"型嗅觉仪和小型笼罩内对Bt水稻和对照亲本的选择性差异不显著,而在大型笼罩和田间条件下均显著趋向于在非转基因水稻上产卵,其中大田中稻纵卷叶螟在KMD1、KMD2和对照中的百叶卵量分别为2.20±1.28、1.00±0.77和5.60±2.16粒。水稻挥发物的组成及其相对含量在Bt水稻及其对照亲本之间差异不显著。表明相对于Bt水稻,在田间条件下稻纵卷叶螟成虫趋向于在非转基因水稻产卵,而水稻挥发物可能不是引起这种行为趋性的直接原因。     

Olfactory response of the ladybird beetle <Emphasis Type="Italic">Stethorus gilvifrons</Emphasis> to two preys and herbivore-induced plant volatiles

The spider mites Tetranychus urticae Koch and Panonychus ulmi (Koch) (Tetranychidae) cause severe economic losses to vegetable farms and deciduous fruit orchards in Turkey. One of their predators, the ladybird beetle Stethorus gilvifrons (Muls.) (Col., Coccinellidae), aggregates on mite-infested patches of plants. The present study assessed whether there is a role for herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) and/or odors emitted directly from these two mite species in the aggregative response of ladybird beetles. The olfactory responses of the predator females to volatiles from T. urticae- and/or P. ulmi-infested sweet pepper (four cultivars, viz. ‘Demre’, ‘Yalova Carliston’, ‘Kandil Dolma’ and ‘Yag Biberi’), kidney bean (cv. ‘Barbunya’) and apple (M9 rootstock) were investigated using a two-choice olfactometer. Our results showed that HIPVs emitted from both T. urticae- and P. ulmi-infested plants significantly attracted S. gilvifrons adults for all plants except the sweet pepper cv. Yag Biberi. In addition, it was found that volatiles from apple plants infested by T. urticae and, especially, P. ulmi are more attractive for S. gilvifrons females than those emitted by other infested plants. The results also suggest that the odors of T. urticae adults and their products might influence the attraction of S. gilvifrons females.     

红颈常室茧蜂对绿盲蝽及其为害寄主植物的选择行为

为明确红颈常室茧蜂Peristenus spretus Chen et van Achterberg定位寄主绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)时利用的挥发性信息物质来源,利用Y型昆虫嗅觉仪测定了红颈常室茧蜂雌雄成虫对绿盲蝽3龄若虫及其为害寄主植物棉株以及雌性红颈常室茧蜂成虫、绿盲蝽成虫对苗期和花期的棉花、蓖麻的选择行为。结果表明,与干净空气(空白对照)相比,雌性红颈常室茧蜂对绿盲蝽3龄若虫、健康棉株的选择行为无显著差异,绿盲蝽3龄若虫为害的棉株对雌性红颈常室茧蜂具有显著的吸引作用,但在为害后去虫和未去虫处理间无显著差异;雄性红颈常室茧蜂对各处理均无明显的选择行为。与健康或为害后去虫的苗期棉花相比,雌性绿盲蝽成虫显著趋向花期蓖麻;而雌性红颈常室茧蜂只趋向于为害后的花期蓖麻。雌性红颈常室茧蜂对为害后去虫的花期棉花和花期蓖麻的选择行为显著高于相应的苗期植株。这表明雌性红颈常室茧蜂主要利用绿盲蝽若虫为害后寄主植物释放的挥发性信息物质来定位寄主绿盲蝽,且其对花期寄主植物的选择行为与绿盲蝽成虫具有一致性。     

大草蛉幼虫对不同寄主植物上烟粉虱卵的捕食功能反应与搜寻效应

为了研究不同寄主上大草蛉Chrysopa pallens(Rambur)幼虫对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)卵的捕食功能反应与搜寻效应,在室内条件下评估了大草蛉捕食功能反应模型,并研究了大草蛉3龄幼虫对棉花、烟草和辣椒上烟粉虱卵的搜寻效应和控害潜能。结果显示,在3种寄主植物上大草蛉3龄幼虫捕食量均随猎物密度的增加而升高,在烟草、棉花、辣椒上的捕食量分别为7.6~28.4、5.4~23.2、6.0~18.8粒;3种寄主植物上的大草蛉捕食功能反应均拟合Holling II、III功能反应模型;在烟草上大草蛉的瞬间攻击率最大,为0.470,处理时间最短,为0.021;在3种寄主植物上大草蛉3龄幼虫搜寻效应均随猎物密度的增加而下降,当猎物密度相同时,在烟草上的搜寻效应高于棉花和辣椒。研究表明,不同寄主植物能够影响大草蛉3龄幼虫对烟粉虱卵的瞬间攻击率及其搜寻效应。     

水稻的主要养分组成和显微结构对灰飞虱取食选择性的影响

通过测定灰飞虱在12个不同类型水稻品种上的取食选择性和稻株的含水量、可溶性糖含量、蛋白质含量及粗纤维含量,激光共聚焦显微镜观察稻叶片和茎杆的结构及硅化细胞分布,从养分组成和显微结构两个方面研究灰飞虱对寄主的选择性及其影响因子.结果表明:在植株的养分组成中,对灰飞虱取食选择性起决定性作用的是粗纤维含量,它与虫口密度显著负相关,相关系数达-0.96;而蛋白质含量和含水量均与虫口密度显著正相关,相关系数分别为0.79和0.89,植株可溶性糖含量对灰飞虱取食选择性影响不显著.在显微结构方面,植株硅化细胞体积和密度大、叶脉间距小、叶脉宽的水稻品种对灰飞虱的非选择性强.     

Spontaneous ultraweak photon emission from rice (Oryza sativa L.) and paddy weeds treated with a sulfonylurea herbicide

All living organisms spontaneously generate ultraweak photon emissions, which originate from biochemical reactions in cells. Current research uses the ultraweak photon emissions from organisms as a novel tool to investigate the physiological states of plants. In this study, we found ultraweak photon emissions from leaf segments of rice and several paddy weed species treated with a sulfonylurea herbicide. There is a definite difference in photon emissions among plant species, and rice (Oryza sativa), barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) and Cyperus serotinus showed extremely strong enhancement of photon emissions. Photon emissions from these three species treated with sulfonylurea herbicide were suppressed when the leaf segments were treated with the cytochrome P450 monooxygenase (P450) inhibitors, piperonyl butoxide and malathion. These results suggest that P450 inhibitors affect the ultraweak photon emissions from plants.