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筛胸梳爪叩甲(Melanotus cribricollis)隶属于鞘翅目(Coleoptera)叩甲科(Elateridae),是当前我国南方竹区最为猖獗的笋期害虫。其以幼虫(金针虫)蛀食早竹(Phyllostachys praecox)、高节竹(P.prominens)及毛竹(P.pubescens)等多种笋用竹竹笋,造成大量虫笋和退笋,严重影响了商品笋的产量和质量,制约了竹林的自然更新,经济损失巨大。金针虫危害隐蔽,监测及防治难度大,急需高效安全的防控技术手段。植物挥发物是植物与昆虫之间重要的信号物质,利用植物挥发物研发的引诱剂已广泛应用于害虫的防治实践中,但针对地下害虫的相关研究不多见。本文以筛胸梳爪叩甲为对象,综合化学生态学和行为生态学的研究方法,收集及鉴定了竹笋等寄主植物的挥发物,测定了竹林金针虫对不同食物及其植物挥发物的行为反应,观察并探究了幼虫头部感器的种类、数量、分布及功能,主要研究结果如下:(1)本研究选用四臂嗅觉仪测定竹林金针虫对不同食物种子的行为反应,结果表明同质量的玉米和小麦种子混合物引诱效果最佳,初步推测植物根系挥发性物质在金针虫觅食过程中发挥了重要作用。在双向选择仪的测定实验中,竹笋、CO2均能引发竹林金针虫定向运动。金针虫对不同重量竹笋的选择无显著差异(x2=0.576,df=2,P>0.05),不同浓度的CO2对金针虫的定向行为有显著影响(x2=7.945,df=2,P<0.05)。金针虫对20粒CO2释放剂的选择率最高,40粒CO2释放剂次之,对10粒CO2释放剂的选择率最低,说明CO2浓度对金针虫的定向移动有显著影响,与国外学者的相关研究结果吻合。另外,在自然寄主竹笋和CO2释放物之间,竹林金针虫显著偏好竹笋,进一步说明植物根系挥发性物质在竹林金虫的觅食过程中作用更为显著。(2)应用固相微萃取和动态吸附2种方法对竹笋、玉米和小麦幼苗根部挥发物进行了收集,并通过气-质联用仪(GC-MS)对挥发物进行了鉴定,共鉴定出竹笋挥发物40种,玉米和小麦幼苗根系挥发物48种。竹笋挥发物中,相对含量最高的组分是1-tridecene(64.04%),其次是1R-(+)-α-Pinene(28.65%),α-humulene(12.33%),3-ethyl-2,5-dimethyl-3-hexene(11.80%),cedrene(4.67%),β-caryophyllene(2.01%)等化合物。玉米幼苗根系挥发物中,以1,2-benzenedicarboxylic acid-diisooctyl ester(27.92%),tetradecanal(24.34%),heptacosane(15.65%)等化合物为主。小麦幼苗根系挥发物中,相对含量较高的组分是caprolactam(30.29%),hentriacontane(15.64%),triacontane(12.23%)和nonacosane(9.09%)等。(3)α-humulene和(E)-hex-2-enal对金针虫具有明显的诱集作用,同浓度的α-humul ene对金针虫的引诱能力强于(E)-hex-2-enal,而α-pinene、β-caryophyllene和(E)-non-2-en al对金针虫的引诱作用不显著。绿叶挥发物(E)-hex-2-enal对α-humulene的增效作用不显著,α-humulene与(E)-non-2-enal的混合物对金针虫无明显的引诱作用。挥发物的浓度对金针虫的定向行为有显著影响,α-humulene和(E)-hex-2-enal的引诱作用随浓度的增加而增强。本章研究结果表明,筛胸梳爪叩甲幼虫的定向行为与植物挥发物的刺激有关。在双向选择仪中,经过α-humulene处理过的土壤区域内的金针虫数量显著多于对照(P<0.05),不同浓度α-humulene对金针虫的选择行为有显著影响(x2=15.300,df=6,P<0.05),金针虫对浓度为0.02μg.g干土-1的α-humulene的趋性最强,金针虫的嗅觉定向行为与α-humulene的浓度有关。随着α-humulene浓度的升高,金针虫对α-humulene的趋向性没有显著增强,这一现象与金针虫对CO2的趋性相似。单一组分化合物对金针虫嗅觉定向行为的测定结果表明,金针虫对α-humulene和(E)-hex-2-enal有显著正趋向性。为明确两种物质的诱虫效果,选择α-humulene和(E)-hex-2-enal最佳的诱虫活性浓度进行了对比试验。结果表明,金针虫对α-humulene的趋性显著高于(E)-hex-2-enal。(4)筛胸梳爪叩甲幼虫触角上分布有刺形感器、锥形感器、钩形感器、圆盘形感器4类9种,下颚须上分布有锥形感器、腔锥形感器和坛形感器3类4种,下唇须上则分布有锥形感器、腔锥形感器、坛形感器、毛形感器、乳突形感器、凹槽形感器、哑铃形感器7类9种,为揭示幼虫头部感器在金针虫觅食过程中的功能和作用奠定了基础。本研究初步筛选出两种对金针虫有引诱作用的活性物质,证实了植物根系挥发性物质在地下植食性昆虫幼虫的寄主搜寻过程中发挥着重要作用。这些研究结果一方面可为揭示植食性昆虫幼虫在土壤环境中的寄主识别与搜索机制提供重要信息,另一方面也可为研发高效的金针虫引诱剂进行害虫行为调控提供理论支持。