黄色花蝽及其挥发物对3种储藏物害虫的生物防治潜能研究

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黄色花蝽是一种重要的捕食性天敌昆虫,能够捕食多种储藏物害虫,为探究其作为主要储藏物害虫的生物防治的潜能,本研究通过形态学和分子生物学对黄色花蝽进行了鉴定,比较了黄色花蝽在实验室和模拟仓内对储藏物害虫的捕食功能反应,以及黄色花蝽挥发物对储藏物害虫的胁迫作用的驱避行为反应,研究结果对制定利用黄色花蝽防治储粮害虫方案、开发新的储藏物害虫驱避剂和减缓储藏物害虫抗药性等具有重要意义。主要研究结果如下:1、从形态学和分子生物学角度对黄色花蝽进行鉴定,为准确、高效利用黄色花蝽防治储藏物害虫鉴定理论基础。(1)利用超深度显微镜对黄色花蝽不同虫态进行观察,发现两性成虫体色均呈黑褐色,雌虫触角长756.2μm,雄虫触角长741.1μm,触角四节,从基部到末端依次增加长度。喙由三个部分组成,雌虫的喙(734.6μm)显著长于雄虫(596.8μm)。雌虫腹部较雄虫宽,且双侧对称。雄虫腹部第八和第九节之间左侧有一个明显的凹痕,生殖器藏于其中。黄色花蝽若虫通体呈橘红色;卵椭圆形,有乳白色光泽,卵壳密布网格状图案。(2)通过DNA条形码技术鉴定黄色花蝽COI基因序列。将确定的COI基因序列与Genbank数据库进行Blast比对,实验室黄色花蝽的COI基因序列与Genbank数据库中的黄色花蝽序列相似度99%;根据系统发育树,确定实验室花蝽属于仓花蝽Xylocoris属的黄色花蝽。根据形态学和COI序列鉴定,确定该天敌昆虫为黄色花蝽。2、在实验室和模拟仓条件下分别比较了不同龄期黄色花蝽对3种储藏物害虫(赤拟谷盗幼虫、锯谷盗幼虫和嗜卷书虱成虫)的捕食能力,发现黄色花蝽对3种储藏物害虫的捕食量随着害虫密度的增加而增加,最终在一个渐近点上趋于平缓。与黄色花蝽若虫相比,其成虫对3种储藏物害虫的捕食量最大(P<0.01),分别为:赤拟谷盗幼虫8.4头/天(实验室)和4.0头/天(模拟仓),锯谷盗幼虫23.2头/天(实验室)和14.0头/天(模拟仓),嗜卷书虱成虫27.8头/天(实验室)和23.6头/天(模拟仓)。黄色花蝽在实验室条件下对3种储藏物害虫的捕食量最高均比在模拟仓中高,在模拟仓中需要花费更多的时间搜寻猎物。通过捕食功能反应分析,不同龄期黄色花蝽对3种储藏物害虫的捕食功能反应均符合Holling II圆盘方程。比较捕食功能反应的处理时间,发现黄色花蝽对嗜卷书虱成虫的处理时间最短、攻击率最高,其次是锯谷盗幼虫和赤拟谷盗幼虫。黄色花蝽在实验室和模拟仓条件下粮对不同的储藏物害虫具有较好的捕食效果,可以用于粮库害虫的生物防治。3、前期研究发现黄色花蝽对几种主要储藏物害虫具有一定的非消耗性胁迫,本文通过GC-MS分析黄色花蝽挥发物的化学成分,结合触角电位和嗅觉行为反应分析其对3种储藏物害虫(赤拟谷盗、锯谷盗、锈赤扁谷盗)的驱避作用,确定其非消耗性胁迫的机理。利用GC-MS分析顶空微萃取法提取的黄色花蝽挥发物,发现其挥发物主要化学成分为芳樟醇、香叶醇和α-松油醇。通过害虫对3种不同浓度的挥发物的触角电位反应和嗅觉行为反应试验发现,不同浓度(10μg/m L、100μg/m L、200μg/m L、300μg/m L、400μg/m L、500μg/m L和1000μg/m L)的香叶醇和芳樟醇对3种储藏物害虫具有显著驱避作用,而α-松油醇对3种害虫没有显著驱避作用。与其它浓度相比,200μg/m L的芳樟醇、香叶醇对赤拟谷盗、锯谷盗和锈赤扁谷盗的驱避效果最好(P<0.05)。黄色花蝽对储藏物害虫非消耗性胁迫作用主要是其分泌挥发物芳樟醇、香叶醇引起的,并且浓度为200μg/m L时对3种储藏物害虫的的驱避效果最好。综上所述,黄色花蝽能够通过捕食作用和挥发物驱避作用对3种主要储藏物害虫进行捕食或者非消耗性胁迫,研究黄色花蝽及其挥发物对3种储藏物害虫的控害效,对储藏物害虫生物防治的应用、开发新的储藏物害虫驱避剂、减少化学药剂用量和减缓储藏物害虫抗药性产生具有重要意义。
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