红火蚁(Solenopsis invicta Buren)是世界上最具危害性的百种外来有害生物之一。目前,红火蚁已经入侵我国广东、广西、湖南、福建等地,并在局部地区大发生,对入侵地的经济、公共安全和生态环境造成巨大威胁。本文以广州地区多后型红火蚁种群为研究对象,系统分析研究了红火蚁的异巢攻击行为、体表化合物、嗅觉识别、识别体表烷烃及化学药剂对同巢识别化合物的影响。研究的主要结果如下:　　 1、多后型红火蚁的同巢识别行为　　 多后型红火蚁存在种内不同蚁巢个体之间的识别行为。通过对蚁后的形态特征及社会型Gp-9(General protein-9)基因的检测,判定所有测试的蚁巢为多后型蚁巢。以攻击率作为识别指标测试了23个多后型蚁巢工蚁之间的攻击性,结果表明,不能识别(完全攻击)的占测试总样本数的10％左右,能识别(亲合)的约占测试总样本数的43％,其余的为有不同程度的识别(不完全攻击)。另对广州3个地区(增城、五山、大学城)的地区内和地区间蚁巢工蚁攻击性测试结果表明,五山地区的红火蚁工蚁比其他两个地区内的攻击性强。地区之间工蚁的攻击性强度与地区内的一致,其攻击性强弱顺序为五山＞大学城＞增城。以上实验结果表明,Y1765801分布于同一地区或不同地区的多后型红火蚁蚁巢之间均存在不同程度的识别行为。　　 2、多后型红火蚁的体表及体内化合物组成　　 体表化合物是一些社会性昆虫进行同巢识别的信号物质,通过气质联用(GC-MS)对红火蚁工蚁和蚁后的体表化合物分析结果表明,工蚁的体表化合物以6种哌啶碱和5种长链烷烃为主。工蚁和蚁后的哌啶碱组分有差异,工蚁以反式2R-甲基-6R-(4-十三烯基)哌啶碱(trans C13:1)和2.甲基-6-(6-十五烯基)哌啶碱(trans C15:1)为主,蚁后以顺式2-甲基-6-十一烷基哌啶碱(cis C11)为主;5种体表烷烃物质分别为:正-二十七烷、13-甲基二十七烷、13,15-二甲基二十七烷、3-甲基二十七烷、3,9-二甲基二十七烷,这5种物质在红火蚁各个品级个体中均能检测的到,推测是其同巢识别化合物。对工蚁和蚁后的毒腺和后咽腺的解剖和成分检测分析表明,它们分别是哌啶碱和5体表烷烃的主要分泌腺体。　　 用硅胶柱层析对工蚁的正己烷研磨提取物进行分离检测,以正己烷流动相淋洗出的主要成分为5种体表烷烃类,用50:50(V:V)的正己烷:丙酮和甲醇淋洗出的主要成分分别为顺式(cis)和反式(trans)毒液哌啶碱类物质。实验结果表明,几种毒液哌啶碱和5种体表烷烃类物质是红火蚁体表和体内正己烷提取化合物的主要组成成分。　　 3、多后型红火蚁工蚁对挥发性气味的识别　　 对挥发性化合物或信息素物质的嗅觉识别在红火蚁的同巢协作、生存和发展中起重要作用。本研究通过使用Y型嗅觉仪测试工蚁对同巢其他品级个体(幼蚁、蛹、工蚁、雄蚁、有翅雌蚁、蚁后)、异巢工蚁的嗅觉反应。结果表明,在单味源选择情况下,工蚁对以上味源都有超过60％的选择率,其中对蚁后和有翅雌蚁的选择率最高,分别达到71％和70％。在双味源的选择下,工蚁对蚁后的选择率高于对应有翅雌蚁的。对蚁巢挥发性气味的检测分析表明,蚁巢气味物质以多种酯类物质为主。　　 利用触角电位仪(EAG)测定了工蚁对同巢和异巢工蚁体表正己烷提取物的触角电位反应,并对提取物进行了气质联用(GC-MS)检测,结果表明,触角电位反应值与提取物中毒液哌啶碱的含量相关。气相-触角电位(GC-EAD)检测也证明,工蚁对体表提取物中的毒液哌啶碱有触角电位反应。　　 4、体表烷烃在同巢识别中的作用　　 体表烷烃在社会性昆虫的同巢识别中起重要作用。4种蚂蚁(铺道蚁Tetramoriumcaespitum、白跗节狡臭蚁Technomyrmex albipes、长角立毛蚁Paratrechina longicornis、衰弓背蚁Camponotus dolendus)的体表化合物特征与红火蚁的完全不同。广州三个地区9个蚁巢工蚁体表化合物检测结果表明,攻击性最弱的增城的3个蚁巢工蚁的体表毒液哌啶碱C13:1的比例显著低于其他两个地区的,其体表烷烃中的正-二十七烷和3-甲基二十七烷的比例显著高于其他两个地区的。　　 室内饲养能改变不同红火蚁蚁巢工蚁的体表烷烃特征,经过相同或不同食物饲养后,具有攻击行为的两个蚁巢工蚁之间变得没有攻击性。以小玻璃珠作为载体,测试体表烷烃的同巢识别作用,结果表明,表面覆有工蚁体表烷烃物质的个别小玻璃珠在异巢工蚁的测试杯中受到攻击,24h后检测到少量毒液哌啶碱成分,在同巢的玻璃珠上则没有检测到毒液成分,且小玻璃珠还被聚集到同巢工蚁堆附近,证明体表烷烃在红火蚁的同巢识别中起识别信号物质的作用。　　 5、工蚁线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COI)基因序列比较　　 昆虫线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome oxidase Ⅰ,COI)基因可用于判别种内不同群体的遗传变异。通过对不同多后型蚁巢工蚁的COI基因序列的测定,比较同巢及异巢工蚁的遗传变异情况。以特异引物进行PCR扩增,获得685bp的基因片断序列,所得序列与Genbank中登录号为DQ353293.1的红火蚁COI序列同源性最高(94.99％)。利用MEGA4.1软件对序列进行分析,结果表明,与其他测试样本相比,来自广州大学城的两个蚁巢样本(D1、D2)的COI基因变异最大,在检测的685个基因中有40个发生变异。其他样本之间仅有1-2个基因变异。D1、D2与其他测试样本之间的遗传距离为(0.019～0.020),而其与热带火蚁(S.geminata)COI基因(GenBank登录号:EF353293.1)之间的遗传距离较远(0.054～0.055)。研究结果表明,同一蚁巢样本COI芋列同源性高,不同蚁巢之间存在有基因变异。　　 6、化学药剂对同巢识别化合物及体内成分的影响　　 选择保幼激素类化合物苯氧威毒饵处理红火蚁蚁巢,会导致巢内有翅雌蚁脱翅,进而引起同巢工蚁对其攻击。通过分析测定处理的脱翅蚁后与功能蚁后在体表化合物及甲醇研磨提取物主要成分的差异,以判别化学药剂对同巢识别化合物及体内组成的影响。苯氧威处理的脱翅蚁后和功能蚁后的体表化合物和甲醇研磨提取物主要物质相同,甲醇研磨提取物中检测到不同于其体表化合物的两种物质:十六烷酸甲酯(Hexadecanoic acid,methyl ester)和十八烷酸甲酯(Octadecanoic acid,methyl ester),在苯氧威处理脱翅蚁后的头、胸、腹部甲醇研磨提取物中均能检测到此两种物质。苯氧威处理脱翅蚁后的挥发性气味中有两种功能蚁后所没有的主要成分:正十六烷酸(n-hexadecanoic acid)和(Z)9,12-十八烯酸(9,12-octadecadienoic acid(Z,Z)-),可能是其受同巢工蚁攻击的识别气味物质。　　 红火蚁的同巢识别受蚂蚁体表烷烃的组成与组分之间比例关系的影响。化学药剂苯氧威能引起有翅蚁后脱翅产生不同于蚁后的挥发性物质,干扰其巢内识别,这些药剂的应用将为红火蚁的化学控制提供新途径。