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本文采用室内光行为学方法测定了340～605 nm波谱范围内14种不同波长单色光刺激下的小菜蛾Plutella xylostella L.成虫趋光、避光反应,筛选出对1、3、5、7日龄最有效的波长,并研究了白光以及对1日龄成虫最有效的单色光10种强度与小菜蛾趋光性的相互关系,同时采用组织切片技术研究了不同明暗条件下雄蛾复眼显微结构的变化规律。主要研究结果如下:
1.不同光波长对小菜蛾的吸引作用不同。其中绿光区538 nm、蓝光区460 nm分别对1日龄雌、雄蛾吸引作用最强,分别为27％和46.5%;360、380 nm分别对3日龄雌、雄蛾吸引作用最强,为18.5%和33.5%;460 nm同时对5日龄雌雄蛾吸引作用最强,为22%和20.5%;460、380 nm分别对7日龄雌、雄蛾吸引作用最强,为11.5%和12.5%。
2.性别对小菜蛾的光谱趋光行为影响较大。1日龄雄蛾在340～483 nm波段的趋光率值大于雌蛾,在498～605 nm(除538、562 nm外)波段的趋光率值则小于雌蛾。3日龄雄蛾在测试的14种单色光中,对11种光的趋光率值均高于雌蛾。5日龄在340～538 nm(除340、483、524 nm外)波段雌蛾的趋光率值高于雄蛾,在483 nm雌蛾的趋光率则显著低于雄蛾。7日龄时仅在420 nm时雌蛾趋光率显著高于雄蛾。总体看来,1、3日龄雄蛾对长、短波较敏感,1日龄雌蛾对长波较敏感。5日龄雌蛾对短波敏感,雄蛾对长波敏感。7日龄雌、雄蛾对长短波的敏感性相似,但对短波的趋光率值较大。
3.日龄对小菜蛾趋光行为的光谱反应亦有较大影响,雌雄蛾趋光率都随着日龄的增加而下降。比较1、3、5和7日龄小菜蛾雄蛾的趋光行为反应值可知,在360、380、400、420、440、460、498、524、562 nm9种单色光刺激下,1日龄雄蛾的趋光率显著高于其他曰龄;除420、583 nm以外的其他12种单色光刺激下,3日龄趋光率显著高于5、7日龄;360、460、483、498、524 nm5种单色光刺激下,5日龄雄蛾的趋光率显著高于7日龄。雌蛾的趋光性为反应也表明,在360、380、440、498、524、562、583、605 nm8种单色光刺激下,1日龄的趋光率显著高于其他日龄;在360、440、483、498、524、562、583 nm7种单色光刺激下,3日龄雌蛾的趋光率显著高于5、7日龄;在360、420、460,、483、498 nm5种单色光刺激下,5日龄雌蛾的趋光率显著高于7日龄。
4.在340～605 nm波谱内,4个日龄雌、雄虫的避光反应率均较低,为4.5%以下。在所有波长光源下,各日龄无论雌、雄蛾的趋光行为均强于其避光行为,说明避光行为可能是趋光行为反应衍生。除3日龄雄蛾在524 nm、7日龄雄蛾在340 nm光源下的避光率值比雌蛾高外,雌雄蛾避光率值无显著差异,雌雄蛾不同日龄间的避光率差异也不显著。
5.白光和单色光光强影响小菜蛾成虫的光行为反应。10种相对光强度Log I(I=0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0)的白光刺激下,1日龄雌、雄蛾的趋光率都具有随着光强度增强而增高的趋势,在光强度最强时趋光率都达到最高,分别为36%和35%。分别用上述10种光强的460nm单色光刺激1日龄雄蛾、538nm刺激1日龄雌蛾时,趋光率也随着光强度的增加而增强,同样在光强度最强时趋光率达到最高值,分别为32%和31%。白光和460、538 nm的单色光刺激时,小菜蛾光强趋光行为反应均呈一倒“L”型式样。
6.在光强实验中,小菜蛾成虫的避光反应与光波实验一致,避光率均很低。1日龄雌雄蛾对10种强度的白光、雌蛾对538 nm的单色光、雄蛾对460nm单色光的避光率最高值分别为1.5%、2.5%、2%、2.5%。
7.小菜蛾各小眼均由角膜、晶锥、视杆、小网膜细胞、视杆和基膜等构成。在不同的明、暗适应条件下复眼显微结构具有很大差异:暗适应时,次级虹膜色素颗粒向远心端移动,均匀分布在晶锥的下半部分之间,基膜色素颗粒从基膜处向小眼间扩散。明适应时,大部分次级虹膜色素颗粒向近心端移动,均匀分布于小网膜细胞柱之间。无论是光适应还是暗适应,初级虹膜色素细胞的色素颗粒未见有明显移动。初步证明小菜蛾复眼为较典型的重叠像眼。