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楚雄腮扁叶蜂产卵寄主选择偏好性的效果研讨
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【林业技术毕业论文】摘要：研究云南松（Pinus yunnanensis Franch）、华山松（Pinus armandii Franch）、滇油杉（Keteleeria evelyniana Mast）、云南拟单性木兰（Parakmeria yunnanensis Hu）树叶提取物对楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂选择的影响。趋向试验表明，楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对云南松和
摘要：研究云南松（Pinus yunnanensis Franch）、华山松（Pinus armandii Franch）、滇油杉（Keteleeria evelyniana Mast）、云南拟单性木兰（Parakmeria yunnanensis Hu）树叶提取物对楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂选择的影响。趋向试验表明，楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对云南松和华山松针叶提取物表现显著的趋向反应，而对滇油杉表现出较弱的趋向反应，对云南拟单性木兰树叶挥发物则表现忌避反应；产卵选择试验表明，楚雄腮扁叶蜂更偏好在云南松、华山松上产卵，而不选择滇油杉，云南拟单性木兰的树叶提取物可明显抑制楚雄腮扁叶蜂在云南松、华山松、滇油杉上的产卵。
关键词：楚雄腮扁叶蜂（Cephalica chuxiongnica Xiao）；产卵；寄主选择；偏好性
中图分类号：S763.43；Q969.94 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）18-4316-04
楚雄腮扁叶蜂（Cephalica chuxiongnica Xiao）隶属于膜翅目（Hymenoptera）扁叶蜂科（Pamphiliidae）腮扁叶蜂属（Cephalica），仅在中国云南省有分布。1984年萧刚柔[1]首次报道该物种分布在滇中和滇东北地区，是一类经济重要性较大的昆虫。楚雄腮扁叶蜂主要危害云南松（Pinus yunnanensis Franch）、华山松（Pinus armandii Franch）、滇油杉（Keteleeria evelyniana Mast）等重要的经济林木。该虫以幼虫取食树叶，造成树木畸形、生长缓慢，为害严重时导致寄主死亡；其幼虫吐丝形成的灰白色幕巢也影响观瞻。同时，楚雄腮扁叶蜂为害造成树势衰弱，易引发小蠹等次发性害虫的侵害[2，3]。
在林间调查中发现，楚雄腮扁叶蜂对云南松、华山松危害严重，而对滇油杉危害较少，对阔叶树种则不造成危害。
本研究以Y形嗅觉仪测定楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对云南松、华山松、滇油杉、云南拟单性木兰树叶挥发性物质的趋向行为，以网室内观察法测试楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对不同树种的产卵选择性，以期为开发楚雄腮扁叶蜂的产卵引诱剂和忌避剂的研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试虫源
2012年4月下旬在云南省禄丰县和平村采集经过越冬即将羽化的的楚雄腮扁叶蜂蛹，带回室内。在直径25 cm，高15 cm的透明塑料圆盒中先放入湿润的森林土壤，然后放入从林间采回的浅绿色蛹。待其羽化后，以雌、雄比1.0∶2.4放入40 cm×40 cm×40 cm的养蜂笼内任其交尾，交尾翌日进行各项测试。期间，喂以10%的蔗糖水。养虫室温度为自然室温（20～27 ℃），相对湿度（60±10）%。
1.2 寄主树叶提取物的制备
采用蒸馏法（SDE）提取树叶挥发油[4]。将新鲜树叶剪下后，迅速放入磨口玻璃瓶中密封，将玻璃瓶放入加有医用冰袋的保温瓶中。带回实验室后，用医用小剪刀将其剪成2 mm×2 mm的碎屑，各称取350 g放入蒸馏萃取装置，以正己烷为萃取液。蒸馏萃取5 h后，用旋转蒸发仪除去正己烷，用无水硫酸钠干燥。将所得提取液放入冰箱中保存，保存温度为-10 ℃。
1.3 楚雄腮扁叶蜂对树叶提取物的趋向试验
利用Y形嗅觉仪法[5]测试楚雄腮扁叶蜂对树叶粗提液的趋向反应。进行单项选择试验时，在一个球形管内放入滴有10 μL正己烷的滤纸条（2.0 cm×0.5 cm）作为空白对照，另一个球形管内放入滴有10 μL的树叶提取物正己烷溶液的滤纸条作为气味源。试验时，将楚雄腮扁叶蜂放入Y形嗅觉仪主管入口处，用黑色聚乙烯膜覆盖整个嗅觉仪，以免由于楚雄腮扁叶蜂的趋光性而影响试验结果。启动真空泵，调节Y形嗅觉仪的主管内气流流量为100 L/h。5 min后检查试虫趋向行为，如果试虫进入作为气味源的支管或梨形干燥管，记为正趋向；试虫进入作为对照的支管或梨形干燥管，记为负趋向；如果试虫停留在适应臂中则记为无选择。用正趋向试虫数占被测试试虫总数的百分数来表示被测试样品的活性（趋向率）。每次测试使用同一批从野外采回的经过饲养的楚雄腮扁叶蜂雌成虫10头，6个重复。每个样品进行经过一轮测试后的试虫不再使用。
进行双向选择试验时，则在2个球形管内分别放入滴有不同提取物正己烷溶液10 μL的滤纸条。
1.4 楚雄腮扁叶蜂对不同树叶的产卵选择试验
利用网室内观察法[6]测试楚雄腮扁叶蜂对不同树种的产卵选择。
摘取新鲜的云南松、华山松、滇油杉、云南拟单性木兰长约30 cm的带叶枝条，枝条下端插入盛水的广口瓶内，放在 1.0 m×1.0 m×0.8 m 网笼内，对角线的位置放入用于对比试验的带叶枝条。网笼内放入活力较强的已交尾成虫10头，24、48 h 后统计各枝条上已产卵的虫数及网壁上的未产卵的虫数。每处理重复5次。
1.5 不同树叶提取物对楚雄腮扁叶蜂产卵寄主选择的影响试验
在网笼内的一角放置喷施树叶提取物的枝条，在对角线的另一端放置未经处理（不喷施树叶提取物）的同种树种的枝条。待喷施的溶液自然晾干后，放入活力较强的已交尾成虫20头，24、48 h后统计各枝条上已产卵的虫数及网壁上的未产卵的虫数。每处理重复6 次。
2 结果与分析
2.1 楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对不同树种树叶提取物的趋向反应
楚雄腮扁叶蜂对4种提取物的趋向反应见表1。与正己烷对照相比，楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对云南松和华山松的针叶提取物表现显著的趋向反应，两者之间无明显差异；楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对滇油杉针叶挥发性物质具有明显的趋向反应，但与云南松、华山松针叶提取物相比，趋向率明显较小（P<0.05）；楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对云南拟单性木兰树叶提取物则表现了忌避反应，趋向率仅为21.67%。
双向选择试验与单项选择试验结果（表2）相符。当同时存在云南松、华山松针叶提取物时，楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对这2种提取物趋向率没有明显差异。与滇油杉、云南拟单性木兰提取物相比，楚雄腮扁叶蜂对华山松、云南松针叶提取物具有明显的正趋向反应。滇油杉针叶与云南拟单性木兰树叶提取物组，楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对滇油杉表现出显著的趋向行为。
可见，云南松、华山松针叶提取物对楚雄腮扁叶蜂雌蜂具有明显的引诱作用，云南拟单性木兰树叶提取物则对楚雄腮扁叶蜂雌蜂具有明显的趋避作用。
2.2 楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂对4种树种的产卵寄主选择
楚雄腮扁叶蜂24、48 h在不同树种上的产卵雌蜂情况见表3。由表3可见，云南松与滇油杉组，放入产卵
雌蜂24 h后云南松枝条上的产卵雌蜂为（3.670.5）头，而对应的滇油杉枝条上的产卵雌蜂为（0.500.5）头，产卵选择倾向于云南松。云南松与云南拟单性木兰组，在云南松枝条上产卵雌蜂为（3.331.2）头，而在云南拟单性木
雌蜂24 h后云南松枝条上的产卵雌蜂为（3.67±0.5）头，而对应的滇油杉枝条上的产卵雌蜂为（0.50±0.5）头，产卵选择倾向于云南松。云南松与云南拟单性木兰组，在云南松枝条上产卵雌蜂为（3.33±1.2）头，而在云南拟单性木兰上的产卵雌蜂为（0.33±0.5）头，产卵选择倾向于云南松。华山松与滇油杉组，放入产卵雌蜂24 h后，华山松枝条上的产卵雌蜂为（3.50±0.5）头，而对应的滇油杉枝条上的产卵雌蜂为（0.50±0.8）头，产卵选择倾向于华山松。华山松与云南拟单性木兰组，在华山松枝条上产卵的雌蜂为（3.83±0.8）头，而在云南拟单性木兰上的产卵雌蜂为（0.17±1.4）头，产卵选择倾向于华山松。
放入产卵雌蜂48 h，楚雄腮扁叶蜂也表现出相同的产卵选择性。
2.3 树叶提取物对楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂产卵寄主选择的影响
在各树种枝梢喷施不同提取物，放入产卵雌蜂。24、48 h统计（表4），云南松、华山松喷施和未喷施滇油杉针叶提取物的枝梢产卵雌蜂数没有显著差异；在云南松、华山松、滇油杉枝条上喷施云南拟单性木兰的树叶提取物后，楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂数比未喷施提取物的枝条明显要少；喷施云南拟单性木兰树叶提取物后，楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂在云南松、华山松、滇油杉枝条上的数量比未喷施时显著减少，24 h差异显著（P<0.05）；48 h差异极显著（P<0.01）。
3 小结与讨论
本研究结果表明，云南松、华山松的针叶提取物对楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂具有显著的引诱作用，意味着楚雄腮扁叶蜂凭借云南松、华山松针叶挥发物来搜寻、定位其适宜寄主。滇油杉针叶提取物也对楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂具有一定的引诱作用，将滇油杉作为其产卵寄主，可能是在缺少适宜寄主的情况下的被迫选择，滇油杉是楚雄腮扁叶蜂的非嗜食植物。云南拟单性木兰树叶提取物对楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂具有趋避作用，且能抑制楚雄腮扁叶蜂对云南松、华山松的产卵选择。以此为基础，有望筛选出楚雄腮扁叶蜂的产卵引诱剂或产卵忌避剂。
植食性昆虫在寻找和定位寄主的过程中，主要依靠嗅觉和视觉信息来发现寄主[5，7]。寄主的化学信号在产卵寄主的远距离搜寻过程中起关键作用，在这些化学信号中，又以植物次生挥发物最为重要[8]。植食性昆虫对寄主的远距离定向行为是凭借特定的化学指纹图谱，而不是某种特有的化合物[9]。
欧洲赤松叶蜂（Diprion pini）产卵雌蜂可辨别适宜和非适宜的产卵寄主，其产卵雌蜂偏好选择欧洲赤松（Pinus sylvestris）、欧洲黑松（Pinus nigra）为产卵寄主[10]。对北美短叶松（Pinus banksiana）和北美乔松（Pinus strobus）的针叶挥发性单萜烯进行主成分分析，可以将不适宜欧洲赤松叶蜂产卵的北美短叶松、北美乔松与适宜其产卵的欧洲赤松、欧洲黑松区分开来，β-蒎烯、柠檬烯和月桂烯是欧洲赤松叶蜂产卵雌蜂决定适宜和非适宜寄主的主要依据。欧洲新松叶蜂（Neodiprion sertifer）幼虫偏好取食欧洲赤松和欧洲黑松，对意大利五针松（Pinus pinea）则很少为害，其产卵雌蜂也不在意大利五针松上产卵。意大利五针松针叶挥发物含有较高比例的柠檬烯，而欧洲赤松针叶挥发物则含较高比例的月桂烯。较高浓度的柠檬烯对欧洲新松叶蜂具有驱避作用，但较低浓度时则具有引诱作用[11]。单萜烯的浓度会随离气味源的远近而变化，不能提供寄主树的准确信息，某种萜类物质的绝对浓度在欧洲取食松叶的叶蜂寻找适宜寄主的过程中并不是最重要的；在每种松树针叶挥发物中各种萜烯的比例基本上是不变的，但不同种松树针叶的萜类挥发物比例存在差异，信息物质的相对变化决定了植食性昆虫和植物的相互关系[12]。楚雄腮扁叶蜂雌蜂对云南松、华山松具有较强的趋向反应，而对滇油杉则趋向反应较弱，这应该与云南松、华山松针叶挥发物的组成有关，但具体是哪几种挥发物起主要作用，还有待进一步研究。
楚雄腮扁叶蜂雌蜂更愿意选择云南松、华山松作为其寄主产卵，在滇油杉上只有少量产卵雌蜂；在云南松、华山松的枝条上喷施云南拟单性木兰树叶提取物后，楚雄腮扁叶蜂产卵雌蜂数与对照相比显著减少，说明了适宜寄主和非适宜寄主挥发物对楚雄腮扁叶蜂的产卵寄主选择有较大影响。产卵雌成虫对植物的接受或拒绝主要取决于植物体内的产卵刺激物或产卵忌避物质[7，13]。这些物质或者是挥发性的，如4-萜品醇、乙酸冰片酯、（Z）-3-己酸乙酯等几种挥发物对香芹黑凤蝶（Papilio polyxenes Fabricius）的产卵有引诱作用[14]，β-蒎烯可以趋避马尾松毛虫（Dendrolimus punctalus Walker）雌蛾产卵[15]；这些物质也可以是非挥发性的，如刺激大绢斑蝶（Parantica sita Kollar）产卵的牛弥菜醇的衍生物[16]、抑制小菜蛾（Plutellaxylos tella）雌成虫产卵的雄茸交酯[17]。本研究只测试了寄主挥发物对楚雄腮扁叶蜂雌蜂产卵的作用，刺激或抑制其产卵的非挥发性物质尚待进一步研究。
云杉黄头叶胸丝角叶蜂（Pikonema alaskensis）将大部分卵产于1.5～2.0 m黑云杉（Picea mariana）树冠的中、下部。而产于较高树冠的少部分卵的大多数孵化出雌性幼虫；4、5龄幼虫从中、下部向树冠的上部扩散，在树冠上部顶梢末龄幼虫中雌虫较多。这意味着，在一个存在异质性的寄主植物内部，具有性别差异的取食行为对于一些昆虫的未成熟雌虫和雄虫摄取各自所需的营养是必需的[18]，而产卵雌叶蜂似乎能够辨别寄主不同部位营养物质对其后代发育的适宜性。楚雄腮扁叶蜂是否也存在这种情况，还有待进一步研究。
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