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草地螟是在我国东北、华北和西北地区严重发生的杂(多)食性害虫之一,对草地螟产卵和取食选择性及其机制的研究有助于我们了解草地螟与其寄生植物的协同进化机制,并为草地螟的防治提供依据。该文通过对草地螟(Loxostege sticticalis L.)成虫产卵的选择性、幼虫取食的嗜好性、不同寄主植物对草地螟生长发育和生殖的影响、成虫触角上化学感受器的分布及结构、不同寄主植物的它感化合物的成分及生物学活性等进行了比较系统的研究,探讨了草地螟对寄主植物产卵和取食选择性的原因及生态学、生物学意义。主要研究结果如下: 在田间,草地螟成虫产卵对不同植物具有明显的选择性,其中灰菜(黎科)上落卵量最多,占调查作物总卵量的50%以上;甜菜(黎科)、大豆(豆科)上次之,玉米(禾本科)和马铃薯(茄科)作物上最少。田间锄草后,在相应作物上的产卵量有所增加。在室内条件下,草地螟成虫产卵对灰菜、大豆、玉米和马铃薯的选择性与田间调查结果完全吻合。 为探讨成虫对寄主植物选择的内在原因,进行了幼虫对不同植物的嗜食性试验。结果表明,在灰菜与作物共存时,灰菜是幼虫唯一选择取食的植物;灰菜不存在的情况下,幼虫对大豆的取食量占3种作物各龄期总取食量的56%以上,而取食马铃薯和玉米的量很少。说明草地螟幼虫取食也具有明显的选择性,并且与成虫产卵对寄主的选择性是一致的。 不同的幼虫食物对草地螟的生长发育有显著影响。幼虫取食灰菜和大豆苗时幼虫发育历期较短,仅为17天左右,并且蛹重高;而取食玉米和马铃薯苗时幼虫发育历期则延长到24天,且蛹重轻。但低龄幼虫取食灰菜3龄后再取食玉米或马铃薯苗,幼虫发育历期和蛹重均有显著改善。这一结果不仅说明低龄幼虫是受寄主食物影响的关键阶段,而且也反映了成虫选择性和幼虫转主取食的生物学和生态学作用。 在四种植物中,幼虫取食灰菜时最有利于草地螟雌蛾的生殖。如取食灰菜、大豆、玉米和马铃薯的产卵量分别为238,222,93,50粒/头,交配率分别为75%,67%,40%,40%。当幼虫转主取食玉米和马铃薯苗时产卵量增为 90和 100粒/头,交配率增长到 60%,明显提高了生殖力。同时,幼虫取食不同植物对成虫干重及能源物质含量的影响与不同寄主食物对幼虫生长发育和成虫生殖的观测结果相吻合。其成虫选择性和幼虫嗜食性结果说明,灰菜是草地螟成虫产卵和幼虫取食最适植物,大豆次之,马铃薯和玉米为较不适宜寄主。 运用GC-MS对抽提获得的挥发物进行结构鉴定,阐明对草地螟有诱导作用的挥发物成分。灰菜的主要挥发物成分为反-2-己烯醛、青叶醇、青叶酯、乙酸己酯。反,2-己烯-乙酯、亚油酸乙酯和1.十八烯;大豆的主要挥发物的成分包括反-2-己烯醛、青叶醇、1.辛烯·3-醇、青叶酯和卜十八烯;玉米的主要挥发物成分包括青叶酯、奠类化合物、l十八烯;马铃薯苗的主要挥发物成分包括青叶酯、石竹烯、葵类化合物和1-十八烯。从结果可以初步推测出,灰菜和大豆的挥发物可能是吸引草地螟的气味物质,而玉米和马铃薯的挥发物可能既包括吸引物又包括忌避物。 利用风洞观测了草地螟成虫对不同植物挥发物的行为反应。其中:灰菜的挥发物对草地螟雌蛾引诱力最大,选择系数为79%;大豆苗挥发物对草地螟成虫也有一定的诱虫活性,选择系数为37%,但玉米和马铃薯几乎无引诱作用。自然生长的灰菜、大豆、玉米和马铃薯苗的诱虫结果与挥发物的诱虫结果相似。这一生物学活性测定与草地螟成虫产卵对寄主选择性是一致的。 扫描电镜观察结果表明,草地螟成虫触角上存在有5类7种感受器,即分别为毛型感受器、刺型感受器I、刺型感受器*、腔锥型感受器、锥型感受器I、锥型感受器11和耳型感受器。雌雄二者存在感受器数量上的差别。