光肩星天牛对寄主的选择及主要寄主挥发物的化学成分分析

为了探寻寄主植物气体挥发物对光肩星天牛Anoplophora glabripennis寄主选择的影响机制,分别对健康的木麻黄Casuarina equisetifolia,白蜡Fraxinus chinensis,垂柳Salix babylonica,苦楝Melia azedarach,意大利杨树Populus euramevicana ‘I-214’枝条挥发物进行成分分析。室内"Y"型嗅觉实验结果显示:5种树种对天牛引诱程度不同。与对照相比,5种树种挥发物对光肩星天牛的引诱效果差异显著(P＜0.05),苦楝和垂柳对光肩星天牛的引诱效果差异极显著(P＜0.01)。气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析鉴定结果显示:柳树、杨树、苦楝气体挥发物中共同含有乙酸丁酯、壬醛、莰烯、α-蒎烯,木麻黄与白蜡中发现2,4-二叔丁基苯酚、1,3-二乙基苯乙酮及樟脑。推测光肩星天牛对5种树种的选择差异可能与萜烯类化合物种类,烷烃、醇类、酮类的相对含量有关。     

不同寄主对光肩星天牛成虫消化酶的影响

为了解释光肩星天牛(A noplophora glabripennis Motschulsky)成虫寄主选择的生理生化机制,制定科学的综合管理措施,测定了取食复叶槭(Acer negundo)、漳河柳(Salix matsudana)、新疆杨(Populus alba)、白蜡(Fraxinus chinensis)的光肩星天牛消化道淀粉酶、果胶酶、胃蛋白酶和类胰蛋白酶活性.结果表明,取食复叶槭的光肩星天牛消化道的淀粉酶活性最高,取食白蜡的淀粉酶活性最低,取食复叶槭、漳河柳的淀粉酶活性显著高于取食新疆杨、白蜡的(P＜0.05).果胶酶和胃蛋白酶检测也得到了相同的结果.说明寄主对光肩星天牛成虫的淀粉酶、果胶酶和胃蛋白酶活性有明显影响.取食4种寄主的类胰蛋白酶活性差异不显著(P＞0.05),说明寄主植物对光肩星天牛类胰蛋白酶活性影响不大.     

树皮内含物对星天牛寄主选择的影响

为明确不同寄主树皮内含物与星天牛寄主选择的关系,探寻星天牛寄主选择机制,在室内水培环境下,进行星天牛对8种寄主取食、栖息和产卵选择试验,观察星天牛在各寄主上的取食面积、取食痕迹数量、栖息和产卵数量,并对寄主树皮内含物含量进行测定。结果表明：星天牛偏向于取食红枫、复叶槭和糖槭,喜好在复叶槭、糖槭和苦楝上栖息、产卵,极少在纳塔栎和垂柳上取食、栖息和产卵。相关性分析结果表明:星天牛取食面积、栖息数量、产卵数量与寄主树皮内氨基酸总含量、氨基酸含量呈显著正相关,与碳氮比呈显著负相关,与可溶性总糖、可溶性蛋白、单宁、总酚含量无显著相关。星天牛取食痕迹数量与本次试验所测的寄主内含物含量无显著相关。寄主树皮的碳氮比、氨基酸含量是影响星天牛取食、栖息和产卵选择的重要因子,适宜的碳氮比、较高的氨基酸含量是星天牛寄主选择的标准。     

光肩星天牛对损伤后复叶槭植株的行为反应

该文利用Y型玻璃嗅觉测定仪对光肩星天牛的趋性行为进行了研究 .诱源为受不同机械损伤和天牛咬食损伤处理后不同时间内整体复叶槭植株释放的挥发物 .结果表明 ,正常条件下生长的复叶槭对光肩星天牛具有明显的引诱作用 ,但经机械刻伤复叶槭木质部及损伤叶片、或天牛咬食复叶槭后 ,随着处理时间的增加 ,复叶槭对光肩星天牛的引诱作用逐渐减弱 ,驱避作用逐渐增强 .在咬食创伤 2 4h后复叶槭挥发物对天牛的驱避作用达到了差异显著的程度 ,48h后达到最大值 ,72h后驱避作用明显降低 .而叶片损伤处理 4h时 ,复叶槭就表现出较强的驱避作用 ;木质部刻伤引起的驱避作用则要于 4h后才出现 .     

光肩星天牛成虫对原寄主枝条挥发物趋向的测定

光肩星天牛是一种食性很广的蛀干害虫。利用Y型嗅觉仪测定了从漳河柳、箭杆杨、合作杨和新疆杨4种不同抗性等级树种上羽化的光肩星天牛成虫对这4种寄主树种和嗜好树种复叶槭枝条气味的嗅觉反应。在以空气为对照试验中,源自4种不同寄主树种上的光肩星天牛成虫对其原寄主树种枝条挥发性气味均有明显的正趋性反应（P0.05）。但从合作杨、漳河柳和箭杆杨上羽化的光肩星天牛成虫对新疆杨枝条挥发性气味表现出不同程度的忌避作用;复叶槭枝条挥发性气味对源自4种寄主树上的光肩星天牛均具有不同程度的引诱作用,并且对源自箭杆杨、合作杨和新疆杨上的雌性成虫的引诱作用达到了差异显著的程度（P0.05）。在以复叶槭气味为对照试验中,4种不同寄主上羽化的光肩星天牛对原寄主气味和复叶槭气味的趋向差异不大。这表明在没有嗜好寄主气味的前提下光肩星天牛可以识别原来寄主气味,但是如果有嗜好树种气味存在,光肩星天牛就不趋向原来寄主树种的气味。      

松墨天牛产卵诱木植物挥发物成分分析

马尾松衰势木的植物挥发物是松墨天牛雌成虫选择产卵寄主的关键。本试验通过对松墨天牛产卵寄主植物挥发物的鉴定与分析,推测对松墨天牛雌成虫产卵行为起关键作用的定向成分为左旋-α蒎烯、(1R)-(+)-α蒎烯和乙醇,而α蒎烯和乙醇的最佳配比尚需进行进一步的实验确定。     

光肩星天牛对寄主植物的趋性研究

光肩星天牛(Anoplophora glabripennis Motshulsky)对寄主植物的趋性研究已成为对其进行生态防治的主要研究方向。不同树种对光肩星天牛的抗性强弱不同。除了利用自身抗性排斥天牛外,受到光肩星天牛咬食后,寄主植物会释放多种化学物质进行自我保护。光肩星天牛利用植物挥发物对寄主植物进行选择和判断,这种嗅觉识别和定位的神经生物学机制值得深入研究。     

光肩星天牛在糖槭上产卵部位的选择及刻槽产卵习性研究

[目的]探讨光肩星天牛在糖槭上产卵部位的选择及刻槽产卵习性。[方法]通过野外及室内饲养观察,研究了光肩星天牛在糖槭树上产卵部位的选择,并分析了其刻槽产卵习性。[结果]光肩星天牛在糖槭上的产卵处距地面高度与树枝胸径、观察孔(刻槽产卵点)数与树枝胸径、产卵处树皮厚度与树枝胸径呈线性相关。光肩星天牛在糖槭上的刻槽产卵习性主要分为产卵部位选择、咬槽、产卵、封槽4个阶段,从开始咬槽至封槽结束历时(38.29±16.47)min。[结论]为综合防治危害绿化树种糖槭的光肩星天牛和深入研究光肩星天牛的生殖行为及调节机制提供了参考。     

光肩星天牛取食后复叶槭挥发物的释放机制

阔叶植物叶片通常释放少量的挥发物,但是当受到害虫取食后植物会释放大量的物质,并且其挥发物的指纹图谱与未被损伤的植株相比大不相同.这些挥发物在植物-害虫-害虫天敌之间的关系中起着非常重要的作用.为了进一步了解昆虫取食植物后挥发物的释放机制,作者选用复叶槭(Acer negundo)和光肩星天牛(Anoplophora glabripennis (Motsch.))为试验材料,利用气相色谱和质谱联用(GC-MS)检测挥发物.在天牛取食后大多数物质在9h的释放率达到第一个峰值(β-蒎烯、六氢法尼烯基丙酮、乙酸苯乙酯、苯甲酸甲酯、水杨酸甲酯、syn-2-甲基丁醛肟除外).在经过短时间下降后又逐渐上升,至天牛取食后48h达到最大值.只有β-蒎烯、3-蒈烯、桉树脑、D-柠檬烯、trans-香叶基丙酮、苯甲酸甲酯、苯乙酮、苯并噻唑等物质在72h达到最大,而syn-丁醛肟、1,3,3-三甲基-2-甲烯二氢吲哚在咬食1h后就达到峰值.天牛咬食诱导出的复叶槭挥发物(即在正常植株中未被检测到的物质)种类随时间的变化逐渐增加,在48h达到17种.     

光肩星天牛对不同柳树选择性的研究

[目的]研究光肩星天牛对不同柳树的选择性,为杂交筛选抗虫性强的柳树品种提供参考。[方法]通过对北京市和河北省部分地区的柳树受光肩星天牛危害情况的调查及田间网室接虫试验,对光肩星天牛对不同寄主柳树品种(系)的选择危害情况进行了排序。[结果]在立地条件、树木年龄和树木生长状况比较一致的条件下,不同柳树品种(系)受光肩星天牛危害程度由高到低的顺序依次为:绦柳、旱柳、垂柳、馒头柳。网室接成虫试验结果与该树种在自然界的感虫情况相接近,树木对害虫的抗性,最终将反映在越冬幼虫存活数上,越冬后的幼虫将给树体带来最大的危害。根据越冬幼虫存活数,参考产卵刻槽数和孵化幼虫数3项指标综合分析,6个柳树品种(系)对光肩星天牛抗虫序列为:垂柳、馒头柳>金丝垂柳、南京柳>速生柳、旱柳。[结论]研究认为,光肩星天牛对旱柳、速生柳选择危害最重,而垂柳、馒头柳较轻。     

光肩星天牛取食后复叶槭挥发物的释放机制

阔叶植物叶片通常释放少量的挥发物,但是当受到害虫取食后植物会释放大量的物质,并且其挥发物的指纹图谱与未被损伤的植株相比大不相同.这些挥发物在植物-害虫-害虫天敌之间的关系中起着非常重要的作用.为了进一步了解昆虫取食植物后挥发物的释放机制,作者选用复叶槭(Acer negundo)和光肩星天牛(Anoplophora glabripennis (Motsch.))为试验材料,利用气相色谱和质谱联用(GC-MS)检测挥发物.在天牛取食后大多数物质在9h的释放率达到第一个峰值(β-蒎烯、六氢法尼烯基丙酮、乙酸苯乙酯、苯甲酸甲酯、水杨酸甲酯、syn-2-甲基丁醛肟除外).在经过短时间下降后又逐渐上升,至天牛取食后48h达到最大值.只有β-蒎烯、3-蒈烯、桉树脑、D-柠檬烯、trans-香叶基丙酮、苯甲酸甲酯、苯乙酮、苯并噻唑等物质在72h达到最大,而syn-丁醛肟、1,3,3-三甲基-2-甲烯二氢吲哚在咬食1h后就达到峰值.天牛咬食诱导出的复叶槭挥发物(即在正常植株中未被检测到的物质)种类随时间的变化逐渐增加,在48h达到17种.     

光肩星天牛对山核桃挥发性组分的触角电位分析

光肩星天牛Anoplophora glabripennis近年来危害山核桃Carya cathayensis,给浙江省临安市山核桃产业造成巨大影响。为给光肩星天牛引诱剂和驱避剂的开发提供基础数据,测定光肩星天牛成虫对-蒎烯、-蒎烯、对二氯苯、邻二甲苯、莰烯、柠檬烯、樟脑、罗勒烯、对乙基苯乙酮等9种山核桃植株挥发物5个浓度的触角电位（EAG）反应。结果表明:光肩星天牛雌虫触角对-蒎烯的EAG活性高于其他化合物,而雄虫触角对柠檬烯、罗勒烯有明显的EAG反应。此外,光肩星天牛雄虫触角对柠檬烯的EAG反应活性随浓度的升高而加大,而光肩星天牛雄虫触角对樟脑的EAG反应活性则随浓度的升高而降低。表明天牛触角对不同种挥发物质的不同浓度所产生的EAG活性都存在差异,且雌雄差异显著（P＜0.05）。这些特性很有可能为研发高效特异性光肩星天牛引诱剂与趋避剂提供理论基础。表2参19     

复叶槭机械损伤后不同时间挥发物释放规律的研究

研究了复叶槭在损伤后不同时间挥发物的释放规律。结果表明:己二酸二甲酯、丁二酸二异丁酯、乙酸-3-己烯酯、6-甲基-5庚烯-2酮、蒈烯、苯骈噻唑、苯甲酸和吲哚等挥发物是复叶槭遭受机械损伤后被诱导合成的,这些物质在复叶槭中可能具有直接防御、间接防御和作为报警信号分子在植株间传递伤害信息的功能。     

不同树种树皮物理特征与光肩星天牛危害的关系

为了明确不同树种树皮物理特性对光肩星天牛Anoplohora glabripennis刻槽产卵的影响。在调查光肩星天牛对甘肃省河西地区不同树种危害情况的基础上,对其4种常见寄主（新疆杨Populus alba var.pyramidalis、二白杨Populus gansuensis、柳树Salix babylonica、沙枣Elaeagnus moorceroftii）的树皮粗糙度、厚度、硬度及木质部厚度等物理特征进行测量,并对寄主物理特征与危害程度进行相关性分析。结果表明：光肩星天牛在不同寄主上的刻槽数量为二白杨>柳树>沙枣>新疆杨,羽化孔数量为：二白杨>柳树>新疆杨>沙枣,其中沙枣虽有较多刻槽但未发现天牛羽化孔。柳树与二白杨的树皮粗糙度和树皮厚度显著大于新疆杨。沙枣木质部厚度最大,二白杨的木质部厚度最小,2种杨树的树皮硬度均较低。相关性分析显示光肩星天牛的寄主选择与寄主树皮粗糙度和树皮厚度呈正比;与木皮比值呈负相关。树皮粗糙度和树皮厚度越大对光肩星天牛危害的抗性越弱,故新疆杨受天牛危害较轻;光肩星天牛虽喜欢危害沙枣树但并不能发育成功,可作为光肩星天牛的诱杀树种。     

光肩星天牛在杨树上产卵部位的选择

对光肩星天牛危害杨树的调查表明，光肩星天牛产卵处的高度与杨树胸径呈正线性相关．以往认为光肩星天牛喜在树干分枝处的观点只适用于胸径大于１５ｃｍ的情况，而在胸径小于１５ｃｍ的情况下，光肩星天牛主要产在主干基部或中部无分枝处．进一步调查的数据表明，光肩星天牛产卵时对树干直径、树皮厚度有严格的选择．对鲁伊莎杨测量分析的结果表明，树干直径与树皮厚度间存在着密切的正线性相关关系，这意味着光肩星天牛只要对两因子之一进行选择，另一因子也就同时确定了．据林间观察和分析，树皮厚度在光肩星天牛产卵部位的选择中可能更为重要     

光肩星天牛对寄主植物萜烯类化合物触角活性和电位反应

为给引诱剂和驱避剂开发提供基础资料,对光肩星天牛(Anoplophoraglabripennis(Motsch.))离体触角各节嗅觉反应差异,离体触角活性随时间变化的规律,以及雌、雄两性对2 mol/L的顺-3-烯-1-醇、月桂烯、水芹烯、3-蒈烯、S型α-蒎烯、莰烯、R型α-蒎烯、S型β-蒎烯、柠檬烯、罗勒烯、正己烷和乙酸乙酯12种植物挥发物进行了EAG反应测定.结果表明:光肩星天牛触角各节的嗅觉感受存在差异,最敏感节是端部第2节.雌、雄两性离体触角活性随时间变化规律不同,雌性呈缓慢减弱趋势,雄性0.8h内活性陡降,而后呈缓慢减弱趋势;雌、雄虫触角分别在离体10.0、2.8h基本失去活性.2 mol·L-1挥发物EAG测试结果表明:与对照相比,雌性对12种挥发物EAG反应明显(P＜0.01),雄性除对S型α-蒎烯无明显EAG反应外(P＞0.05),对其余11种挥发物反应明显(P＜0.01).T检验表明:雌、雄虫除对Sβ-蒎烯差异不显著外,对其余11种挥发物的EAG反应存在显著差异(P＜0.05).     

糖槭树作为引诱树在园林上防治光肩星天牛的效果分析

以3个受光肩星天牛为害的园林作为试验区,分别记为A、B和C区,其中A区为空白组,不做任何处理;B区为对照组,释放花绒坚甲虫+喷施20%氯虫苯甲酰胺;C区在B区的基础上,移植糖槭树作为引诱树。对3个试验区不同树木梢部枯死数量、光肩星天牛成虫数量和刻槽数量,以及糖槭树上的光肩星天牛成虫数量和刻槽数量进行了分析,评估了糖槭树对光肩星天牛的引诱效果。结果表明,在进行防治后,B、C区的光肩星天牛成虫累计死亡数量显著高于A区;C区原有树木上的光肩星天牛数量、刻槽数量均显著低于B区。综合上述分析可知,释放花绒坚甲虫+喷施20%氯虫苯甲酰胺+移植糖槭树作为引诱树的方法能够有效防治光肩星天牛,起到了保护园林中其他树木的作用。     

7种槭树释放挥发性有机化合物组分分析

为探讨槭树Acer spp.释放挥发性有机化合物（VOCs）的组分,采用动态顶空气体循环法对苦茶槭A. ginnala,鸡爪槭A. palmatum,三角槭A. buergerianum,樟叶槭A. cinnamomifolium,羊角槭A. yangjuechi,毛脉槭A. pubinerve和青榨槭A. davidii等7种植物释放VOCs进行收集,利用热脱附/气相色谱/质谱（TDS-GC-MS）联用技术对其组分进行分析。结果表明:不同树种释放VOCs种类与相对含量差异明显。苦茶槭和青榨槭分别释放17种和20种成分,以酯类、醛类和醇类物质为主,相对含量较多的有乙酸叶醇酯、癸醛、（Z）-3-己烯-1-醇和壬醛;鸡爪槭、三角槭和毛脉槭分别释放15种、19种和23种成分,以萜类、酯类和醛类物质为主,相对含量较多的为罗勒烯、乙酸叶醇酯、癸醛、长叶烯和壬醛;樟叶槭释放24种成分,以萜类化合物为主,相对含量较多的有罗勒烯、α-蒎烯、3-蒈烯、β-蒎烯和松油烯;羊角槭释放25种成分,以萜类、醛类和醇类物质为主,相对含量较多的有癸醛、长叶烯、2-乙基-1-己醇、石竹烯和壬醛。以上7种槭树均可作为保健型园林植物材料。图3表1参29     

褐梗天牛对油松挥发物的EAG和行为反应

为了研究褐梗天牛(Arhopalus rusticus)的植物源引诱剂,分别测定了褐梗天牛成虫对5种油松挥发物和18种混配物的触角电位反应,并对18种混配物进行了嗅觉行为测定,选出10种配方进行了野外诱捕试验。结果表明:褐梗天牛成虫对5种挥发物单体和18种混配物都有一定的触角电位反应,以α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯和γ-萜品烯为主要成分的混配物L2引起褐梗天牛的EAG反应最强。在嗅觉行为试验中,褐梗天牛对混配物L2表现的选择性最强。野外诱捕结果显示,主要成分为α-蒎烯和3-蒈烯的引诱剂M3平均诱捕量最高,与其他配方相比有显著差异(p0.05)。     

复叶槭挥发性物质对光肩星天牛的触角电位反应

该文供试的单体是用吸附法采集,并经热脱附及ＧＣ ＭＳ方法分离鉴定而得．作者分别测定了复叶槭１１ 种挥发性单体的５ 种浓度溶剂对光肩星天牛Ａｎｏｐｌｏｐｈｏｒａ ｇｌａｂｒｉｐｅｎｎｉｓ（ Ｍｏｔｓｃｈ ．） 的触角电位活性,以及不同触角部位的化学感受差异．测得各单体从高浓度到低浓度时的触角电位观测值均呈明显下降趋势．单体己醇、反 ２ 己烯醇、青叶醇、乙酸丁酯、己醛、青叶醛等在单独组分时有较强的触角电位活性,而单体青叶醛和乙酸丁酯、糠醛、甲基糠醛等相互混配时可增强光肩星天牛的触角电位活性．光肩星天牛成虫对挥发性物质刺激的敏感部位是触角的末端,乙醇对光肩星天牛的触角有一定的刺激作用．