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黏虫是鳞翅目夜蛾科一种重要的迁飞性农业害虫,成虫需要补充营养才能进行正常迁飞、发育和繁殖。紫云英Astragalus sinicusL.和甘蓝型油菜Brassica napusL.是黏虫春季迁飞期间盛花的蜜源植物,紫云英比甘蓝型油菜更适合黏虫补充营养,是1966~1978年间黏虫频繁特大爆发的关键因子。比较观察紫云英和油菜花蜜对黏虫成虫的适口性(糖种类、游离氨基酸种类)、易得性(花蜜粘度、花形),有利于阐述紫云英比油菜更适合黏虫补充营养的机制、解释不同气象条件对黏虫种群动态的影响。本文测定紫云英和油菜花蜜糖、游离蛋白氨基酸、游离非蛋白氨基酸成分,用毛细管法测定花蜜与蜂蜜的相对粘度、用折光仪测定糖含量,分析花蜜粘度构成因素、不同相对湿度条件下环境干扰对花蜜吸取的影响,观测黏虫对不同粘度蔗糖溶液(10%蔗糖含量恒定而甲基纤维素含量不同的溶液)的取食量、寿命和产卵量,测定紫云英和油菜模拟花蜜对黏虫成虫取食量的影响。主要研究结果如下: 1.紫云英和油菜的开花节律和花形的比较:广东信宜、广西永福紫云英与广西永福油菜的开花特点既有相似性,也有不同。相似性:均为白天完全开放、花药露出,而晚间花冠收拢、花药隐藏。不同方面:(1)白天花朵完全开放的持续时间,油菜要长于紫云英。上午10点左右花朵完全开放的比例,紫云英占10%~30%而油菜占50%~90%。(2)晚上花朵闭合时:紫云英花序呈车轮形辐射状,旗瓣与龙骨瓣虽然大部分合拢,但旗瓣基本呈现水平伸展、端部略上翘,旗瓣与龙骨瓣在端部有较大的间隙;油菜花4个花瓣合拢,花冠与水平面呈一定角度斜向上方。紫云英花朵合拢的紧密程度低于油菜。 2.油菜和紫云英花蜜糖成分:(1)江西婺源油菜花蜜、紫云英花蜜中都存在葡萄糖、果糖和麦芽糖3种糖成分。油菜、紫云英花蜜糖总量分别为0.7992g/ml和0.6789g/ml,果糖成分占总糖的比例最高,分别为0.509g/ml和0.4514g/ml,葡萄糖成分含量次之,分别为0.29g/ml和0.22g/ml,麦芽糖成分含量最低,只有0.216mg/ml和7.5384mg/ml。(2)广西永福油菜存在葡萄糖和果糖2种糖成分,广西和广东紫云英花蜜中存在葡萄糖、果糖和蔗糖3种糖成分,广西油菜糖总量达到0.3418g/ml,明显高于紫云英的0.2699g/ml,广东紫云英糖总量为0.1613g/ml,相对较低。广西油菜葡萄糖含量为0.1809g/ml高于广东紫云英的0.0819g/ml、广西紫云英的0.0759g/ml;广西油菜果糖含量为0.1609g/ml高于广西紫云英的0.1081g/ml、广东紫云英的0.0757g/ml;广西、广东紫云英花蜜中蔗糖成分含量分别为0.0860g/ml和0.0037g/ml。 3.油菜和紫云英全谱氨基酸成分分析:(1)广西紫云英和油菜花蜜中,油菜和紫云英花蜜中检测出的游离氨基酸既有蛋白氨基酸、又有非蛋白氨基酸。广西两种花蜜中都存在20种蛋白氨基酸中的19种(花蜜中半胱氨酸未检测到),紫云英花蜜中各蛋白氨基酸含量明显高于油菜花蜜中的各氨基酸含量。(2)各种氨基酸在两种花蜜中的比重不相同。油菜花蜜的甘氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、丙氨酸、谷氨酸和脯氨酸含量比其他氨基酸含量高;而在紫云英花蜜中,天门冬酰胺所占的比例最高1323.93mg/L,其次是丝氨酸,色氨酸含量最低,分别为0.43 mg/L和3.97 mg/L。紫云英和油菜花蜜中分别检测出了12种和10种非蛋白氨基酸。这些非蛋白氨基酸有磷酸乙醇胺、牛磺酸、乙醇胺、瓜氨酸、1-甲基组氨酸、β-丙氨酸、γ-氨基丁酸、α-氨基已二酸、α-氨基正丁酸和鸟氨酸。紫云英花蜜中还存在磷酸丝氨酸和3-甲基组氨酸。(3)广东紫云英花蜜中存在20种蛋白氨基酸中的19种(半胱氨酸未检测到),天门冬酰胺含量最高,为407.38mg/L。非蛋白氨基酸有11种,分别为磷酸乙醇胺、牛磺酸、羟基脯氨酸、乙醇胺、β-丙氨酸、1-甲基组氨酸、3-甲基组氨酸、α-氨基已二酸、γ-氨基丁酸、α-氨基正丁酸、鸟氨酸。 4.毛细管法分析花蜜粘度构成和环境干扰对花蜜吸取的影响:(1)毛细管吸取不同糖成分和蜂蜜溶液时,蜂蜜所需时间最长,说明花蜜中除了糖成分外还存在其他成分影响花蜜粘度;在较低糖含量(15%和25%)溶液中,麦芽糖、果糖和葡萄糖溶液的粘度相近,蔗糖溶液的粘度最低。在35%糖量各单糖溶液中,4种单糖溶液的相对粘度值相差不大。在55%糖量溶液中,麦芽糖溶液的粘度急剧提高,葡萄糖、蔗糖和果糖溶液的粘度渐次降低。(2)在33%、59%和85%相对湿度条件下,未发现干扰强度(首次、二次吸取花蜜的时间间隔)对15%、25%糖溶液吸取的影响;干扰强度增大,59%和85%相对湿度条件下35%、45%糖溶液吸取难度有增大的趋势。 5.粘度对黏虫取食、寿命和产卵量的影响:黏虫取食糖浓度为10%、粘度不同蔗糖溶液(通过加入甲基纤维素改变粘度)后:(1)其取食量随着粘度的增加而逐渐减小,其中取食0.1%甲基纤维素/蔗糖溶液第一天、第二天的量最大,第一天的取食量为0.53±0.29g,第二天的取食量为0.67±0.18g,而后取食量逐渐减小,分别为第三天0.36±0.18g、第四天0.33±0.11g、第五天0.15±0.1g。(2)成虫寿命和产卵量不同,其中以取食0.1%甲基纤维素/10%蔗糖溶液寿命最大,分别是雌虫9.70±2.54d和雄虫7.50±2.83d,同时产卵量也最多,为923.83±112.12粒。(3)黏虫死亡后解剖观察其喙管结构,并未观察到喙管的显著变化。 6.黏虫对油菜和紫云英模拟花蜜的取食量:羽化后第一天到第五天黏虫对模拟油菜花蜜的取食量依次为0.17±0.09g、0.23±0.03g、0.27±0.03g、0.12±0.09g、0.13±0.03g,其中取食模拟油菜花蜜的成虫第二天、第三天的取食量最大,分别为第二天的0.23±0.03g和第三天的0.27±0.03g;而羽化后第一天到第五天黏虫对模拟紫云英花蜜的取食量依次为0.29±0.13g、0.20±0.19g、0.14±0.03g、0.18±0.12g、0.14±0.08g,取食量最大的分别为第一天和第二天。