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蚧虫是蚧总科Coccoidea昆虫的总称，全世界记录7355种，在分类上属昆虫纲Insecta半翅目Hemiptera，分属于25科。除了白蜡虫（蚧科）和紫胶虫（胶蚧科）的蜡泌物作为生物资源外，其余大多数种类是农林、果树和花卉业的重大害虫。蚧虫是昆虫纲中最特殊的一类昆虫，它们的虫体具有多种泌蜡腺体，能分泌蜡质，形成保护性的蜡壳。蚧虫一生大部分时间都隐藏在蜡壳下生活，防治十分困难。深入研究蚧虫的泌蜡腺体和蜡泌物的超微结构和泌蜡机制，不仅对蚧虫的正确分类十分重要，而且对认识蚧虫的生理代谢、生化反应、生长发育、细胞遗传、系统发育与进化、科学防治诸方面都有重要的理论意义和应用价值。但是，这方面的研究十分缺乏。目前在世界范围内关于蚧虫蜡泌物的研究只涉及18科49属66种，我国的研究报道只有2科18种，这在世界蚧虫7000余种中还不到1％。 以往对蚧虫防治主要采用喷洒化学杀虫剂的方法，由于杀虫剂不能渗入蜡壳，防治难以奏效，反而污染环境，杀伤天敌昆虫，导致蚧虫再猖獗。利用捕食性和寄生性的天敌昆虫对蚧虫进行生物防治是很好的选择。但是，在蚧虫发生的林地中天敌昆虫往往有跟踪滞后和种群不稳定的问题，使蚧虫失去控制。近年来，一些研究发现外源信号物质如茉莉酸(JA)类处理植物，可以诱导植物产生对天敌昆虫具有引诱作用的挥发性化合物，增加对害虫的捕食和寄生效果，促进生物防治。然而，利用外源激素作为信号物质，诱导蚧虫寄主植物产生挥发物，引诱天敌昆虫对蚧虫进行生物防治的研究还没有报道。因此，开展这方面的研究对开辟人工调控的高效生物防治新途径将具有重要意义。 研究内容: Ⅰ.蚧虫泌蜡腺体的发育和蜡泌物的超微结构与功能研究 通过大范围采集蚧虫和定点连续多次采样、显微观察、光学显微制片、石蜡切片、显微拍照、扫描电镜技术等，详细研究了5科10属11种蚧虫的蜡泌物和泌蜡腺体的超微结构特征及体壁构造和蜡腺细胞。 Ⅱ.外源信号分子诱导柿树对红点唇瓢虫的招引作用与挥发物化学成分变化的关系研究 在2007-2008年5月、7月和9月，以山西省临猗县日本龟蜡蚧发生的柿树林作为试验点，采用“Y”型嗅觉仪、顶空收集气体装置、溶剂洗脱GC/MS和热脱附GC/MS两种分析方法研究茉莉酸甲酯(MeJA)处理后，柿树挥发物对红点唇瓢虫引诱效应的变化及其与挥发物化学成分变化之间的关系。分析筛选出挥发物中对红点唇瓢虫具有吸引力的有效组分，并通过单组分物质进行验证。 研究结果: Ⅰ.蚧虫泌蜡腺体的发育和蜡泌物超微结构与功能研究 1.通过对5科10属11种蚧虫研究发现，蚧虫泌蜡腺体种类和蜡泌物超微结构具有多样性。研究种类包括日本龟蜡蚧CeroplastesjaponicusGreen、褐软蚧CoccushesperidumL、柑桔盔蚧Parasaissetiacitricola(Kuwana)、日本纽棉蚧TakahashiajaponicaCockerell、锡金伪棉蚧PseudopulvinariasikkimensisAtkinson、白蜡绵粉蚧PhenacoccusfraxinusTang、康氏粉蚧Pseudococcuscomstocki(Kuwana)、澳洲吹绵蚧IceryapurchasiMaskell、埃及吹绵蚧Iceryaaegyptiaca(Douglas)、柿白毡蚧Asiacornococcuskaki(Kuwana)、胭脂蚧Dactylopius.confusus(Cockerell)。 蚧虫泌蜡的盘腺为三格腺、五格腺、多格腺;管腺有瓶腺、蕈腺、微管腺;刺腺，包括刺端尖或钝形。体壁上分布的简单小圆孔也具有泌蜡功能。泌蜡腺体种类和腺孔形态的多样性导致虫体表面蜡泌物结构的多样性，有块状、片状、丝状、颗粒状、管状、锥状等。其蜡质有半透明状、湿蜡、干蜡、白色棉絮状、粉状、囊状、毡状等。丝状蜡有实心和空心，或直或弯曲，或细长或粗壮。表面光滑或有一定纹理。不同的发育阶段同种腺体也存在差异。首次发现白蜡绵粉蚧发育过程中，三格腺的超微结构发生变化。1龄若虫三格腺的开口是不规则狭缝，2龄发育为扁长形，到3龄发育为8字形孔。由此导致蜡丝形态的变化，最初分泌细蜡丝，后期的蜡丝为中央具有压痕的扁蜡丝。 2.蜡腺分布具有一定的规律性，且功能不同。三格腺在粉蚧科虫体上分布于背腹两面，分泌丝状蜡形成蜡被;但在蚧科的蜡蚧中仅分布于背面，分泌湿蜡形成厚蜡壳。五格腺通常位于气门路上，分泌丝状蜡成带状分布，构成蚧虫呼吸空气进入的通道。但是，本研究发现五格腺在胭脂蚧虫体的背板和腹板上密集分布成簇;而在锡金伪棉蚧分布于整个虫体背面，分泌细蜡丝形成体表的厚蜡壳。并采用体壁翻转和电镜扫描技术，首次发现管腺的内外管套叠结构是分泌蜡丝为空心管状的机制。 3.蜡泌物的形态随着蚧虫的种属、性别、龄期而不同。 4.泌蜡过程具有间歇性和阶段性。通过观察日本龟蜡蚧低龄若虫蜡壳周缘蜡芒的分节现象和褐软蚧背面蜡质多层现象发现了泌蜡过程的间歇性。从白蜡绵粉蚧的管腺只在2龄若虫越冬前和雌成虫产卵期分泌空心蜡丝形成越冬蜡茧和卵囊，看出其泌蜡活动的阶段性。 5.蚧虫泌蜡具有生物学的经济高效性，蜡丝的空心结构，具有消耗蜡质少，强度大，效率高的特点。 6.蚧虫体壁和蜡腺细胞具有特殊的构造，体壁由6层构成，真皮层是最厚的一层，蜡腺细胞排列紧密，为复合细胞，由中央细胞和侧细胞构成，具有细胞核、储蜡室和泌蜡管道。 Ⅱ.外源信号分子诱导的柿树对红点唇瓢虫的招引作用及挥发物化学成分的变化 1.在7月份，日本龟蜡蚧若虫的侵害不足以诱导柿树释放足够的挥发物来吸引红点唇瓢虫，而使用茉莉酸甲酯(MeJA)处理柿树以后使得原本没有招引效应的月份对瓢虫具有吸引力，明显有更多的瓢虫趋向受处理的柿树味源。并出现两个吸引高峰，分别是下午15:00和次日早上7:00。 2.在9月份，日本龟蜡蚧成虫的危害可以诱导柿树释放具有招引效果的挥发物来吸引红点唇瓢虫，瓢虫的趋性反应在一天的4个时间段有波动效应。在下午15:00，瓢虫对虫害柿叶的趋向率为70.93％，与趋向健康柿叶的29.07％相比，差异极显著。不同剂量的MeJA处理柿树都可以诱导其在1d范围内产生对瓢虫的吸引力，从第3d后吸引力显著下降。有趣的是，和MeJA处理的健康柿树相比，瓢虫更倾向于日本龟蜡蚧成虫危害的叶片。 3.红点唇瓢虫对日本龟蜡蚧成虫危害的和MeJA处理的柿树叶片的水浴蒸馏粗提物均具有趋性反应，趋向率分别是55.56％和42.22％，高于对健康柿树叶片粗提物的趋向率23.33％，达到极显著和显著差异水平。 4.通过应用MeJA诱导柿树使红点唇瓢虫的种群密度增加了3.1到3.9倍。 5.在不同季节，日本龟蜡蚧的危害和MeJA的应用可以诱导柿树挥发物的释放量增加4倍和2倍（5月）、3.5倍和3倍（7月）、5倍和2倍（9月），尤其是许多萜烯类物质、醇类和酯类物质增加幅度很大，与对照相比差异极显著。MeJA的诱导可以产生与日本龟蜡蚧危害相类似的效果。 6.MeJA处理的柿树挥发物的化学成分变化具有昼夜波动性。与未处理的柿树相比，MeJA能够诱导柿树产生较多的萜烯类物质，3-崖柏烯从0.96％增加为13.54％、α-蒎烯从6.43％增加到41.19％、柠檬油精从0增加到15.92％。处理后的柿树挥发物在具有招引效应的2个时间段，萜烯类化合物的总含量分别达到了85.13％和89.07％，其中在下午15:00，萜烯类化合物种类丰富，α-蒎烯和柠檬油精含量较高，而次日早上7:00单一组分α-蒎烯就占了74.34％，其余萜烯类物质含量较低。到了晚上19:00这个时间段，瓢虫对MeJA处理的柿树没有明显的趋向性，萜烯类只有α-蒎烯1种，含量仅有0.87％。 7.不同剂量MeJA处理引起树体挥发物成分的差别，MeJA用量的增加，有更多的萜烯类物质产生。其中α-蒎烯含量最多，在200μlMeJA处理后高达34.05％。 8.比较了MeJA处理后1d、3d和5d柿树挥发物中的萜烯类、醇类和酯类化合物的变化，发现在处理后1dα-蒎烯含量最多，瓢虫对此有趋性反应。到处理后3d和5dα-蒎烯含量逐渐减少，瓢虫的趋性反应不显著。同时发现，罗勒烯的变化规律正好相反，在不具有招引效应的第3d和5d的挥发物中含量很高，达到25.95％和48.52％。证明罗勒烯不是吸引红点唇瓢虫的有效组分。 9.α-蒎烯、柠檬油精和3-己烯醇这3种组分的变化规律与瓢虫的趋性反应呈正相关，用它们作为单组分味源，进行红点唇瓢虫的趋性试验。验证了它们是柿树挥发物中引诱瓢虫的活性物质，在一定的浓度范围内可以对红点唇瓢虫产生吸引效应，其中α-蒎烯的引诱效果最好。 综上所述，通过外源信号分子的诱导，可以促进柿树释放对天敌具有引诱作用的挥发物，增加林地内化学信息素的浓度，在蚧虫发生初期就能将天敌昆虫引入林地，不断感受化学信号的刺激，使其招得来，留得住，提高捕食和寄生的效果，实现蚧虫的可持续控制。