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华北农田的地下害虫中以金龟甲的幼虫(蛴螬)为害最重,尤其是华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita、暗黑鳃金龟H.parallela和铜绿丽金龟Anomala corpulenta的幼虫。非寄主植物蓖麻Ricinus communis是这些金龟甲的一种潜在致死性诱集作物,可被用于诱杀这类地下害虫。为此,本文比较了3种金龟甲在蓖麻与其他常见寄主植物配对条件下的趋向性,利用飞行磨和昆虫行为记录仪分别研究了金龟甲在各种植物环境下的飞行和爬行参数,分析了蓖麻对金龟甲性通讯和抱对行为的影响,最后测试了金龟甲对蓖麻的取食反应以及取食后中肠酶系活性变化。所得到的结果如下:(1)金龟甲在蓖麻和其他寄主植物配对时的趋向选择。蓖麻对暗黑鳃金龟的引诱活性除了与榆树叶片相当外,比其他任何供试寄主植物都强。种间比较表明,暗黑鳃金龟无论雌雄虫对蓖麻的选择趋性和其他植物相比都是最强的,铜绿丽金龟次之,华北大黑鳃金龟会受到蓖麻挥发物的潜在驱避作用。(2)大田诱捕测试。暗黑鳃金龟性信息素对暗黑鳃金龟本身及铜绿丽金龟均有明显诱捕活性,使用剂量以500μL(包结于琼脂胶载体)最佳,但仍不如相同剂量的蓖麻索氏粗提物。两类信息化合物混用未检测出显著增效作用。(3)蓖麻对暗黑鳃金龟和铜绿丽金龟性通讯与抱对行为的影响。两种金龟甲均是由雌虫释放信息化合物引诱雄虫,不存在聚集信息素。暗黑鳃金龟雄虫的趋向反应分析表明,蓖麻对暗黑鳃金龟已经报道的性信息素3个有效配比[1︰4、1︰5和1︰7的R-(-)-芳樟醇(增效剂)︰L-异亮氨酸甲酯]均有增效作用,说明蓖麻对暗黑鳃金龟性通讯的促进作用仅在特殊生态学情境下才成立。蓖麻对铜绿丽金龟雄虫向着暗黑鳃金龟性信息素的趋向却没有促进作用。进一步采用双串联室法研究了蓖麻和金龟甲雌虫不同结合体(共置,蓖麻气味吹过雌虫,雌虫气味吹过蓖麻)对同种雄虫趋向的影响。结果发现,蓖麻对暗黑鳃金龟雄虫的引诱力显著比同种性成熟的雌虫更强,但对铜绿丽金龟雄虫的引诱活性则和性成熟的同种雌虫相当。暗黑鳃金龟雌虫无论与蓖麻以什么方式结合,对雄虫引诱力均显著比雌虫更强,均和蓖麻植株差异不显著。铜绿丽金龟雄虫与暗黑鳃金龟雄虫的反应有两点差别:一是雌虫与蓖麻共置时的引诱力比蓖麻显著更强,二是上游雌虫的气味传入下游蓖麻之后形成的混合气流对雄虫的引诱力与作为气味源的雌虫差异不显著。蓖麻促进两种金龟甲雄虫求配的机制,可能是提高了暗黑鳃金龟雄虫对性信息素的敏感度,或刺激铜绿丽金龟雌虫性信息素释放。另外,无论室内测试还是大田笼罩测试中,两种金龟甲在非寄主植物蓖麻气味氛围下的抱对率和常见的寄主植物相比均是最高的。(4)暗黑鳃金龟和铜绿丽金龟在不同植物环境下的飞行能力。两种金龟甲的性选择或者求偶优势有着明显分化。铜绿丽金龟体重更大、飞行能力更强的个体获得配偶的机会较多;暗黑鳃金龟的优势性特征则是雌虫体重更大或雄虫飞行能力更强。蓖麻环境下金龟甲飞行时间最长,在蓖麻和榆树环境下飞行距离、最长单次飞行时间和最远单次飞行距离3个参数值也是最大的。(5)暗黑鳃金龟和铜绿丽金龟在不同植物环境下的爬行轨迹。采用LC-300型昆虫行为记录系统研究了不同植物气味氛围下两种金龟甲的爬行行为,尤其是分析了与金龟甲趋性强弱最密切的定向指数和定向率。结果表明,两种金龟甲仅在榆树和蓖麻环境下定向指数才是正值,即试虫最终向着正对气味源的方向爬行距离最远。暗黑鳃金龟对植物气味源的定向精度比铜绿丽金龟高。(6)暗黑鳃金龟和铜绿丽金龟对蓖麻的取食反应和摄入后中肠内的酶活性。蓖麻粗提物以不同浓度涂布在榆树叶碟上对2种金龟甲均没有拒食作用;相反,多数测试浓度还有刺激取食作用。然而,摄食蓖麻粗提物的个体会出现暂时麻痹,随后大部分个体可以恢复活动。摄食蓖麻粗提物的金龟甲个体,3种保护酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶)和3种解毒酶(谷胱甘肽-S-转移酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶)的活性和对照相比均显著上升。其中,羧酸酯酶对蓖麻毒素的响应曲线为抛物线形;3种保护酶在低浓度时响应曲线为线性增强,随后呈高水平稳定型;乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶则在供试浓度范围内一直呈线性增强趋势。推测在自然蓖麻叶片的毒素浓度范围内,随着毒素摄食量增大,金龟甲中肠的羧酸酯酶先被诱导而后失活。乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶由于具有较宽的毒素浓度响应范围,被诱导持续产生而不会被抑制。金龟甲麻痹行为的出现可能是神经传导受阻造成的,结合本文酶活测试结果来看,作为昆虫最重要的神经递质乙酰胆碱的降解酶即乙酰胆碱酯酶的持续响应,可能是金龟甲麻痹后复苏的主要机制。总之,非寄主植物蓖麻能够强烈吸引暗黑鳃金龟和铜绿丽金龟,对供试的3种金龟甲不存在明显的嗅觉驱避作用。蓖麻与性成熟雌虫的3种结合体产生的气味对同种性成熟雄虫的引诱力均强于独置的雌虫,但都和独置的蓖麻没有差别。蓖麻的物理特征、引诱力的气味、及潜在有毒物质三者结合在一起,可以用潜在引诱力又有风险的交配场所来解释。蓖麻中存在着微量刺激金龟甲取食的、能引起短暂麻痹行为的有害物质,但是这些金龟甲不能识别蓖麻引诱性的气味、愉快的味感与潜在毒素之间不匹配的关系。本文提出了一种崭新的机制,可以解释这种“进化困局”。也就是说,铜绿丽金龟和暗黑鳃金龟至少可以从两个方面获得权衡:蓖麻气味从远距离促进金龟甲聚集;提高雌虫和雄虫相遇和交配的概率。而华北大黑鳃金龟则可能已经进化出了对蓖麻的回避能力,从而使其自身免受毒害。