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稻纵卷叶螟绒茧蜂(Apanteles cypris Nixon)隶属于膜翅目(Hymenoptera)茧蜂科(Braconidae)小腹茧蜂亚科(Mierogasterinae),是稻纵卷叶螟幼虫重要寄生蜂,具有专一性,单寄生,内寄生等特点。稻纵卷叶螟被稻纵卷叶螟绒茧蜂寄生后,活性减弱,取食量大大减少,因此稻纵卷叶螟绒茧蜂具有很高的保护利用价值。
本文通过研究稻纵卷叶螟绒茧蜂的触角感器、功能反应、搜索利它素,探讨稻纵卷叶螟绒茧蜂对寄主的搜索行为及机制,主要结果如下:
通过环境扫描电镜(ESM)对稻纵卷叶螟绒茧蜂雌雄蜂触角感器的形态结构,数量和分布进行观察,同时探讨触角感器在此蜂寄主搜索过程中的作用。结果显示:雌雄蜂触角共有11种感器,2种刺型感觉器、无孔毛型感觉器、具顶端孔的锥形感器Ⅰ、具墙壁孔的锥形感器Ⅱ、顶端膨大具孔的锥形感器Ⅲ、顶端十字花序状的腔锥型感觉器、具中央顶端芽孔的钟型感觉器、棒状感受器、嗅孔和具墙壁多孔的板状感受器。稻纵卷叶螟绒茧蜂的触角上具有丰富的机械、化学、温湿度感受器,这些感器对其利用各种相关信息准确定位寄主应具重要作用。
运用Holling-Ⅱ模型,以寄生潜能A、寄主半饱和密度F,探讨稻纵卷叶螟绒茧蜂对其寄主稻纵卷叶螟幼虫密度的功能反应;以寻找效应研究稻纵卷叶螟绒茧蜂对自身密度的功能反应。结果表明:稻纵卷叶螟幼虫密度影响已交配雌蜂对寄主的寄生。并且此蜂对寄主的寻找效应亦受自身密度的影响。1头稻纵卷叶螟绒茧蜂雌蜂在1 d内的寄生潜能A为10.289-11.2161头;寄主半饱和密度F为13.0662-15.7066头;稻纵卷叶螟绒茧蜂对稻纵卷叶2龄幼虫的寻找效应随着自身密度增加而减小。
进一步研究了稻纵卷叶螟绒茧蜂如何搜索寄主幼虫,发现虫粪的挥发性信息化学物在稻纵卷叶螟绒茧蜂搜索寄主中起重要作用。此试验为通过Y形嗅觉仪测试了稻纵卷叶螟2-3龄幼虫虫粪、4-5龄幼虫虫粪、健康水稻、稻纵卷叶螟幼虫为害后水稻在稻纵卷叶螟绒茧蜂对寄主的搜索过程中的作用。结果显示:已交配的雌蜂显著趋向稻纵卷叶螟2-3龄幼虫虫粪和4-5龄幼虫虫粪,不显著趋向健康水稻、稻纵卷叶螟幼虫为害后的水稻。雄蜂、处女雌蜂不显著趋向健康水稻、稻纵卷叶螟幼虫为害后水稻、稻纵卷叶螟2-3龄幼虫虫粪、稻纵卷叶螟4-5龄幼虫虫粪。
在研究过程中发现雌蜂交配后才对寄主进行搜索,对其交配行为观察的结果显示雄蜂振翅是交配前的标志性动作,雄蜂是交配成功的主导因素。Y-型嗅觉仪测试结果,稻纵卷叶螟绒茧蜂雄蜂显著趋向处女雌蜂,而处女雌蜂则趋向雄蜂不显著,结果显示是雌蜂分泌性信息素。
通过上述试验结果,进一步探讨交配后雌蜂的寄主搜索过程中起重要作用的挥发性利它素。利用固相微萃取(SPME)及气相色谱/质谱(GC/MS)联用分析稻纵卷叶螟2-3龄幼虫虫粪的化学成分,并通过Y-型嗅觉仪测试已交配雌蜂对稻纵卷叶螟2-3龄幼虫虫粪化学成分标准品的嗅觉反应,结果表明已交配的雌蜂显著趋向1-十一烯和异缬草醛。
论文结果不仅揭示了稻纵卷叶螟绒茧蜂对寄主的搜索行为及机制,也为下一步挥发性活性物质的开发应用奠定了基础。同时也为进一步探讨水稻—稻纵卷叶螟—稻纵卷叶螟绒茧蜂的三级营养关系及稻纵卷叶螟绒茧蜂的应用奠定理论基础。