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梨小食心虫Grapholita molesta (Busck)是一种世界性害虫,在世界各地水果产区均发生。该虫主要以幼虫钻蛀核果类和仁果类的桃、梨和苹果等果树的嫩枝和果实进行为害。目前,性信息素防治梨小食心虫的技术越来越受到人们的重视。由于释放大量信息化学物质可干扰昆虫本身的通讯系统,了解交配与干扰的原理对于通过昆虫的行为模式探讨合成信息化学物质成功防治害虫非常重要。鉴于此,本研究从昆虫本身的交配行为和不同诱源对昆虫的行为作用进行研究以提高交配干扰与引诱技术,主要研究结果如下:1.干扰梨小食心虫交配的行为机制(1)梨小食心虫羽化、交配与繁殖行为研究了对梨小食心虫羽化、交配和繁殖的行为特点、羽化后雌、雄成虫的比例、羽化和交配的日节律、交配日龄与时长、产卵量与卵的孵化率,以及再次交配行为。结果表明,室内饲养和田间取样的羽化后成虫性比分别为1.01:1和1.04:1;一天的活动时间主要包括4:30 a.m-7:30 a.m的羽化行为和18:30 p.m-20:00p.m的交配行为,而且室内饲养种群的交配高峰期要比田间取样种群提前30mmin;首次交配发生在羽化当天,交配活性最大则表现为2-3日龄成虫;每对交配时长平均为24.9 mmin,产卵平均为26.5粒,而且产卵量与孵化量呈现正相关。再次交配的试验结果表明,雌蛾交配1次,雄蛾平均为2.2次,有效性比偏雄;对终生只交配一次的雌蛾来说,交配持续时间平均为32.9min,平均产卵量为33.3粒,其孵化率为50.7%,平均寿命为8.4 d;对终生可多次交配的雄蛾来说,交配持续时间平均为23.2 min,平均产卵量为32.8粒,其孵化率为49.4%,平均寿命为8.8 d,雄蛾的连续交配对产卵量和卵的孵化量均无显著影响,卵的孵化量和雄蛾的交配次数无相关性,说明雄蛾授精不会受到限制。(2)梨小食心虫交配和繁殖潜力对交配干扰环境的响应基于理想状态下的梨小食心虫羽化性比、交配日龄和交配次数,本试验通过对性比、日龄和性经历进行干扰,主要研究了两性的有效性比、延时交配和多次交配以及它们对交配和繁殖的影响。结果表明,基于梨小食心虫成虫羽化性比1:1(♀:♂),当交配雌蛾数量受到正干扰(偏雌,数量增加)时,交配次数和产卵量随着性比越来越偏雌而上升,而卵的孵化率则下降;当交配雌蛾数量受到负干扰(偏雄,数量减少)时,交配次数和产卵量随着性比越来越偏雄而下降,而卵的孵化率差异显著;当交配雄蛾数量受到正干扰(偏雄,数量增加)时,卵的孵化率随着越来越偏雄的性比而下降;当交配雌蛾数量受到负干扰(偏雌,数量减少)时,卵的孵化率差异显著。基于梨小食心虫在8d的交配期内首次交配和高峰交配分别发生在羽化后1日龄和2~3日龄,当雄蛾的交配日龄受到干扰(低日龄的雌蛾分别与越来越老的雄蛾交配)时,当雌蛾的交配日龄受到干扰(低日龄的雄蛾分别与越来越老的雌蛾交配)时,当雄蛾和雌蛾的日龄均受到干扰(相同日龄的雄蛾和雌蛾分别进行交配)时,产卵量和卵的孵化率分别随着雄蛾日龄延时、雌蛾日龄延时和雌、雄蛾日龄同时延时而下降。基于雌、雄蛾一生主要发生一次交配和极少数发生二次交配,当雄蛾性经历受到干扰时(未交配和交配的雄蛾分别与未交配和交配的雌蛾进行交配),雄蛾能交配多次,当雌蛾性经历受到干扰时(未交配和交配的雌蛾分别与未交配和交配的雄蛾进行交配),雌蛾仅交配一次。因此,对于双引诱系统的鳞翅目昆虫来说,雌蛾是防治的主要性别,雄蛾是防治的次要性别。2.梨小食心虫诱源配方的田问筛选(1)性信息素诱捕器在桃园的放置对梨小食心虫诱捕量的影响在桃园选择7个诱捕器的的垂直高度(0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 m),和5个不同间隔距离(10、20、30、40和50 m)的水平“九宫型”棋盘式布局,研究性信息素诱捕器高度、方位和间隔距离对梨小食心虫诱蛾量的影响。结果表明:悬挂于桃树顶端(2.5 m)和树冠外部(3m)的性信息素诱捕器的诱蛾量较高;尽管每个“九宫型”棋盘式内的9个诱捕器的捕蛾量差异不显著,但是沿着逆风和外部边缘布置的诱捕器的诱蛾量显著高于中问诱捕器的诱蛾量;当诱捕器的间隔距离少于30m时,诱捕器间会发生干扰和竞争。(2)不同诱源最佳比例和剂量的田间筛选分别进行了性信息素(PH)、寄主植物挥发物(PP)、糖醋酒液(SS)和食物诱饵(FL)的最佳比率和剂量的田间引诱评估。结果表明:各诱源的最佳比例和剂量为:性信息素为比例7剂量4x,寄主植物挥发物为比例2剂量O.1x,糖醋酒液为比例4,食物诱饵为剂量12D。3.梨小食心虫诱源的行为作用(1)梨小食心虫触角感器的扫描电镜观察通过梨小食心虫触角的外部形态及其感受器的种类和分布的研究,奠定梨小食心虫的化学感受器的生理基础。结果表明:梨小食心虫成虫触角感器有毛形感受器(Ⅰ和Ⅱ)、刺形感受器、锥形感受器、腔锥形感受器、栓锥形感受器、耳形感受器(Ⅰ和Ⅱ)和芽孢型感受器。其中锥形感受器仅在雄蛾触角上发现,芽孢型感受器仅在雌蛾触角上发现。并且,各个感受器在雌蛾与雄蛾上的分布、大小、形态等方面均有差异,这直接体现了雌虫与雄虫在种群内的不同分工。(2)梨小食心虫性信息素的四种组分的行为作用根据前期获得的梨小食心虫性信息素的比例和剂量,利用EAG、风洞行为学和田间诱蛾测定,明确梨小食心虫多化学引诱系统中个体成分的行为作用。结果表明,顺-8-十二碳烯醇乙酸酯(Z8-12:Ac)具有引诱活性,引诱雄蛾到气味源附近,且绕芯垂直旋转;反-8-十二碳烯醇乙酸酯(E8-12:Ac)具有引诱活性的主要协同作用,雄蛾触角对其产生强烈的反应,引诱雄蛾离开释放笼、定向飞行;顺-8-十二碳烯醇(Z8-12:OH)和十二醇(12:OH)具有引诱活性的次要协同作用,分别引诱雄蛾折返飞行和接近气味源至着陆,且分别与E8-12-酯结合后起到协同增效作用。(3)梨小食心虫对四种诱源的行为反应将性信息素(PH)、寄主植物挥发物(PP)、糖醋酒液(SS)和食物诱饵(FL)的最佳比率和剂量进行混配,利用EAG、风洞行为学和田间诱蛾测定,研究梨小食心虫诱源的行为作用。结果表明:(1)EAG反应测定结果表明:梨小食心虫雌、雄蛾对PP+SS、PP+SS+FL和PH+PP+SS的反应最为强烈,且雌蛾的EAG反应程度显著高于雄蛾;(2)风洞行为测定结果表明:雌、雄蛾对所有混配诱源的行为反应表现差异均不显著,且雌蛾反应优于雄蛾。在降落阶段,PH+FL、FL和PH+PP+SS+FL能够引起雌蛾反应,降落率分别为41.7士7.9%、40.0±10.6%和35.0±5.6%,而PH、PH+PP和PP+SS能够引起雄蛾反应,降落率23.3±7.6%、20.0±10.0%和20.0±8.6%;(3)田间诱蛾结果表明:除了越冬代,其余三代不同混配诱源诱蛾量差异显著,诱蛾效果较好的诱源为FL+SS.PH.PH+FL. PH+FL+SS、PH+PP+SS+FL、PH+SS、PP+FL+SS、PP+SS,且引诱雄蛾的效果高于雌蛾。综合以上结果表明,PH对梨小食心虫雄蛾的引诱表现最佳,FL对梨小食心虫雄蛾和雌蛾起到了近距离引诱的作用,SS对梨小食心虫雌蛾的触角产生强烈反应,而PP则作用不明显,与其他诱源混配时才稍微起到协同增效作用。那么,PH和FL可以作为引诱梨小食心虫的最佳混配诱源。4.混配诱源的田间保护试验将最佳诱源PH和FL混合,添加介质和抗氧化剂,明确了田间引诱梨小食心虫的混合诱源的最佳配方。结果表明(1)以四种介质测试,发现不同剂量的不同介质其诱蛾效果不同。其中以bμl的C1作为介质时,诱蛾效果最好。(2)在筛选出的性信息素中添加A03-4的抗氧化剂的诱蛾效果最好,基于此结果,适合混配诱源的抗氧化剂浓度为SA02,不仅延长混配诱源的持续期,而且显著增加了混配诱源的诱蛾量。本论文通过对梨小食心虫交配干扰行为和诱源筛选的系统研究,不仅获得了梨小食心虫在繁殖过程中性行为化学通讯的重要信息,而且明确了诱源行为作用的精确信息,从而为基于化学通讯防治技术的成功实施提供指导作用,同时也为从理论上探索雌雄同诱有一定的意义。