筛胸梳爪叩甲性信息素的初步研究

论文摘要

中国是世界上竹子资源最丰富的国家,竹子在中国林业经济发展中发挥着举足轻重的作用。早园竹（Phyllostachys praecox）以其出笋早、产量高、经济效益突出而成为我国南方竹产区主导的笋用竹种植品种,种植面积每年以15%的速度递增。近年来,由于耕作模式的改变,早园竹林地下害虫——金针虫大面积发生,部分地区爆发成灾,竹笋产量和质量逐年下降,经济损失日渐加重。由于市场对竹类食品安全性的要求,早园竹林金针虫的防治必须遵从无公害、可持续、专一高效的标准。早园竹林金针虫危害隐蔽,其防治一直是植保工作的难点,开展金针虫成虫的治理是目前金针虫防治最为有效的手段之一。利用昆虫性信息素进行成虫行为调控是害虫综合治理的重要组成部分,因此,开展叩甲性信息素的研究,为信息素引诱剂的研发奠定基础,对于减少金针虫防治过程中农药的使用,具有非常重要的经济价值。本文以早园竹林中的叩甲优势种筛胸梳爪叩甲（Melanotus cribricollis）为主要研究对象,对其雌雄鉴别特征、求偶和交配动态节律、性信息素的提取分离及鉴定、雌雄触角感器的电镜扫描开展了系统的研究。结果如下:1.利用解剖镜观察雌雄的鉴别特征,发现雌雄间的腹部末端存在着细微的差别,雌虫的腹部末端比较平,从腹面看能看到鞘翅,生殖节扁平宽大;而雄虫的腹部末端较尖,鞘翅被腹部挡住而看不见,生殖节隆起。雌雄成虫的生殖系统结构极其相似。外生殖系统中都具有一个三叉状的结构,而且两个侧叶的端部都有一簇刚毛。雌性成虫的内生殖系统由一对卵巢、一对侧输卵管、中输卵管、交尾囊、受精囊及受精囊腺、生殖腔及附腺组成。性腺着生在雌虫外生殖器的两个侧叶上。2.室内观察发现,筛胸梳爪叩甲光期躲在土层或者枯枝落叶下,暗期出来取食和交尾。进入暗期2 h后,成虫开始出现求偶和交尾行为。成虫的交尾发生在20:0002:00,21:300:00为交配的高峰期,最高峰出现在23:00左右。从日龄上来说,第二、第三日和第四日龄是成虫交配的高峰期,之后交配率下降。雌虫的求偶行为标志为腹末上翘,伸出产卵器,前翅张开2030度,后翅左右来回扇动,后翅扇动的同时腹末也跟着左右摆动,单次求偶时间一般可持续20130 s。交尾采用背负式,雌虫在下,雄虫在上,单次交尾过程最长可持续90 s,最短10 s,平均为25 s。3.通过对筛胸梳爪叩甲雌虫腺体提取液的GC-MS分析,得到了两种化合物的质谱图,保留时间分别为35min、40min。经过质谱图库检索,保留时间为35min的峰的物质可能是E-11,13-Tetradecadien-1-ol（反E-11,13-Tetradecadien十四碳二烯-1-醇）,保留时间为40 min的峰的物质可能是n-Dodecyl acetate（N-十二烷基醋酸酯）,性信息素的组分有待进一步的鉴定。4.利用扫描电镜观测了筛胸梳爪叩甲成虫触角的感器类型、数量、形态及分布特征,比较分析了雌雄之间的差异。研究结果表明,筛胸梳爪叩甲雌、雄成虫触角由1节柄节、1节梗节和9节鞭节3部分构成。雌成虫包括8类触角感器,即毛形感器、刺形感器、锥形感器、弯膝形感器、鱼钩形感器、钉帽形感器、圆形感器和氏鬃毛,其中毛形感器又分2种亚型,锥形感器分3种亚型。雄成虫除上述8类感器以外还分布有1类凹槽钉形感器。在筛胸梳爪叩甲成虫触角上分布较多的前3种感器依次是毛形感器Ⅱ、刺形感器、锥形感器;除凹槽钉形感器外,其他同类感器在雌、雄成虫触角上的数量及分布差异不显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 国内外研究现状及评述
• 1.2 研究目标和主要内容
• 1.2.1 关键的科学问题和研究目标
• 1.2.2 主要研究内容
• 1.3 研究技术路线
• 第二章 筛胸梳爪叩甲成虫雌雄鉴别及生殖系统解剖研究
• 2.1 试验材料和研究方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 筛胸梳爪叩甲成虫外部形态雌雄鉴别特征
• 2.2.2 筛胸梳爪叩甲成虫雌雄生殖系统解剖研究结果
• 2.3 小结
• 第三章 筛胸梳爪叩甲成虫的求偶及交配行为
• 3.1 试验材料和研究方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 筛胸梳爪叩甲成虫求偶行为
• 3.2.2 筛胸梳爪叩甲成虫交配行为
• 3.2.3 筛胸梳爪叩甲成虫求偶、交配行为动态节律
• 3.3 小结
• 第四章 筛胸梳爪叩甲性信息素的初步鉴定
• 4.1 试验材料和研究方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 GC-MS 分析结果
• 4.3 小结
• 第五章 筛胸梳爪叩甲成虫触角感器的扫描电镜观察
• 5.1 试验材料和研究方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 筛胸梳爪叩甲成虫触角的一般形态
• 5.2.2 筛胸梳爪叩甲成虫触角感器的种类、形态和分布
• 5.3 小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 6.3 展望
• 参考文献
• 在读期间的学术研究
• 致谢