论文部分内容阅读
棉蚜(Aphis gossypii Glover)是一种世界范围的多食性农业害虫,它的寄主广泛并能传播植物病毒。红火蚁(Solenopsis invicta Buren)是一种入侵性极强的危险性害虫。在自然界中,红火蚁喜欢与棉蚜等排泄蜜露的半翅目昆虫共同生活在一起,即蚜-蚁互惠现象。棉蚜向红火蚁提供高糖分的蜜露,红火蚁保护棉蚜免受天敌捕食和寄生。共生的蚂蚁可以通过化学、触觉等信号调控蚜虫种群数量和扩散,而化学信号在生物之间的调控作用研究甚少。本研究以棉蚜和红火蚁为研究对象。在实验室构建了棉花-棉蚜-红火蚁体系,研究在红火蚁存在的条件下棉蚜种群数量的变化以及棉蚜的聚集现象。其次通过对红火蚁浸提物分析,进一步鉴定能够引起棉蚜行为变化的红火蚁化学信息物质。最后,模拟共生试验来验证红火蚁浸提物的成分对棉蚜的影响。通过测试红火蚁对棉花挥发物的嗅觉和行为反应,判断红火蚁可能会利用棉蚜为害的棉花释放的挥发物来定位棉蚜。研究结果如下:1.在蚜-蚁共生试验中,非共生体系中棉蚜数量一直增长,而共生体系中棉蚜数量先增长后趋于平稳。棉蚜都有聚集在叶片背面的现象,但共生体系更明显。而且在共生体系中蚜虫还会聚集在棉花茎上。因此可以看出红火蚁能显著促进棉蚜的聚集,且在叶片和茎秆上更显著。2.在红火蚁的行为试验中,红火蚁浸提物和跟踪信息素流分都可以显著降低棉蚜的爬行速度,跟踪信息素流分中的Z,E-α-法尼烯和E,E-α-法尼烯也可以显著降低棉蚜的爬行速度。使用EAG测定棉蚜的触角电位反应,记录了棉蚜触角对红火蚁不同化学信息物质的反应,与行为试验结果相对应,红火蚁浸提物、跟踪信息素流分、Z,E-α-法尼烯和E,E-α-法尼烯都可以引起棉蚜触角电位反应。3.红火蚁浸提物的跟踪信息素流分对棉蚜的扩散有影响,因此使用红火蚁浸提物中的成分代替红火蚁做行为试验,但结果显示棉蚜总数并没有明显增加,而且棉蚜并没有在茎上形成聚集。4.“Y”管行为实验结果表明受害棉花较健康棉花对红火蚁工蚁具有极显著的引诱效果;红火蚁对棉蚜诱导的9种挥发物成分的EAG反应随着浓度升高而升高,在100μg/μL剂量时EAG反应值最大;其中,工蚁对水杨酸甲酯和6-甲基-5-庚烯-2-酮这两个化合物反应最强。在行为选择实验中,化合物水杨酸甲酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮和DMNT对红火蚁工蚁均具有显著的引诱效果。综上所述,在蚜-蚁共生体系中,有红火蚁的参与可以促使棉蚜的聚集,并且棉蚜的数量也有显著增加。化合物替代红火蚁的试验结果表明这些化学信息物质可能无法完全取代红火蚁在共生关系中的作用。棉蚜诱导的棉花挥发物中水杨酸甲酯和6-甲基-5-庚烯-2-酮对红火蚁有显著的引诱效果,这2种化合物可能在红火蚁定位棉蚜、建立共生关系中起着关键的作用。