思茅松主要鳞翅目害虫的产卵选择性1)

马惠芬

(云南省森林植物培育与开发利用重点实验室(国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室))，昆明，650201)

刘 凌 闫争亮 刘云彩

(云南省林业科学院)

思茅松(Pinus kesiya var.langbianensis)是云南省主要的速生用材及采脂树种之一。为害思茅松的鳞翅目害虫主要有松实小卷蛾(Retinia crstata)、微红梢斑螟(Dioryctria rubella)、思茅松毛虫(Dendrolimus kikuchii)等。思茅松毛虫和云南松毛虫(Dendrolimus houi Lajonquiere)混合发生，危害严重，以幼虫取食思茅松的针叶，往往将叶食尽［1］。微红梢斑螟为钻蛀性害虫，以幼虫为害思茅松的主枝和侧枝，造成变曲、分叉、丛枝、枯梢。这2种害虫的危害严重影响林木生长，降低松脂产量，甚至造成林木的死亡，是思茅松人工林发展的主要障碍之一［2－3］。提高林地的树木多样性，可有效减少植食性昆虫对树木的为害，限制植食性昆虫的扩散［4］。在思茅松栽培中，思茅松与阔叶树种混交［5］或栽培思茅松的同时有意识地保留阔叶树种［6］，有利于减少其主要害虫的危害。寄主植物挥发性次生物质是植食性昆虫的寄主定向、取食、交尾、产卵等一些列行为的化学信号，而非寄主气味则可抑制植食性昆虫对其信息化学物质的反应［7］。在复杂的植物挥发性化学物质的环境下，由于受到非寄主气味的干扰，植食性昆虫对适宜寄主的选择变得较为困难［8］，如在林间释放非寄主挥发物和驱避剂马鞭草烯酮，即可大大减少云杉八齿小蠹(Ips typographus)对欧洲云杉(Picea abies)致死率［9］。笔者曾发现，新鲜思茅松针叶挥发物的存在是松实小卷蛾选择产卵的必要条件［10］;在思茅松的针阔树种混交林内，诱捕到的松实小卷蛾和微红梢斑螟明显少于纯林内的诱捕量［11］。本研究将从化学生态学的角度探讨思茅松混交林的树木多样性对其主要害虫的抑制作用，为思茅松人工林种植模式和虫害防治提供科学依据。

1 材料与方法

供试植物和虫源:供试植物和昆虫均采自景谷县文朗林场。在思茅松混交林中，剪下思茅松、阿丁枫(Altingia chinensis)、西南桦(Betula alnoides)的树枝，装入采样袋中密封后放入加有医用冰袋的保温箱，带回实验室备用。在思茅松的幼林内，寻找新受害的松枝，剪下带有老熟幼虫或蛹的的枝条，以采集松实小卷蛾、微红梢斑螟。同时收集思茅松毛虫虫茧，带回实验室，待其羽化后进行试验。

挥发物提取和鉴定:采用同时蒸馏萃取法(SDE)提取树叶挥发性物质。分别将阿丁枫、西南桦、思茅松的新鲜树叶180 g切成碎片，加水后用组织捣碎机打浆。以正己烷为萃取剂，同时蒸馏萃取5 h，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－10℃保存，备用。挥发性化学成分的分析仪器是Agilent Technologies公司的HP6890GC/5973MS气相色谱—质谱联用仪。GC条件为 HP－SMS石英毛细管柱(30.00 mm×0.25 mm×0.25 μm);柱温120 ～260 ℃，程序升温 5 ℃ /min，进样口温度250 ℃;柱流量为1.0 mL/min，柱前压100 kPa，分流比为10∶1。载气为高氦气。MS条件为电离方式EI，电子能量70 Ev，传输线温度250℃，离子源温度230℃，四极杆温度150℃;质量范围35～450 M/Z。采用wiley7n.1标准谱图，计算机检索定性。

室内试验:在80 cm×80 cm×80 cm的钢网养虫笼内进行试验。将长约60 cm的西南桦、阿丁枫、思茅松的新鲜枝条插入盛水的广口瓶内，作为试验植物。试验时，将1条西南桦枝条、1条阿丁枫枝条及1条思茅松枝条分别放入同一个养虫笼的3个角落，以测试昆虫的产卵选择性。在养虫笼内各放入10对被试昆虫，并以5%的蜂蜜水喂食，任其交尾、产卵。每个处理5个重复。5 d后检查树木枝条上的着卵量。养虫笼的温度为20～28℃，湿度为(70±10)%。进行非寄主挥发物对被试昆虫着卵量的影响试验时，将新鲜思茅松枝条上分别喷施V(西南桦)∶V(阿丁枫)=1∶1 000的树叶提取物的正己烷溶液，待正己烷挥发后，放入养虫笼内。在同一养虫笼内，放入未喷施提取物的思茅松枝条为对照。每个处理5个重复。

数据处理:以Excel 2003软件的t测检进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 思茅松、阿丁枫、西南桦树叶的挥发性物质

GC－MS分析结果显示，思茅松新鲜针叶与西南桦、阿丁枫树叶的挥发性物质在组成和相对质量分数上存在较大差异。思茅松针叶的挥发性物质以α－蒎烯(49.86%)为主，其次为 β－蒎烯(11.47%)、莰烯(9.56)、石竹烯(5.14%)、月桂烯(4.95%)和 β－水芹烯(3.46%);阿丁枫树叶的挥发物以(E)－石竹烯(10.02%)、异石竹烯(10.98%)、α－依兰油烯(8.90%)、愈创烷－1(5)，11－二烯(7.24%)及双环大根香叶烯(9.39%)为主，还含有β－蒎烯(3.12%)、罗勒烯(6.12%)、δ－榄香烯(3.86%)、桉叶油－4(14)，7(11)－二烯(4.05%)和 1－表橙叔醇(3.12%)等;而西南桦树叶挥发物中，除含有α－蒎烯(6.92%)、3－蒈烯(9.05%)、罗勒烯(9.12%)等萜烯类化合物外，还含有大量的2－己烯醛(10.37%)、2－己烯－1－醇(7.61%)、(Z)－3－己烯－1－醇(10.01%)、(Z)－2－己烯－1－醇(12.34%)等绿叶气味物质。

表1 思茅松、阿丁枫、西南桦树叶挥发物的主要成分

续(表1)

2.2 非寄主树叶挥发物对被试昆虫着卵量的影响

由表2可以看出，将思茅松枝条和西南桦、阿丁枫放在同一个养虫笼内时，松实小卷蛾、微红梢斑螟、思茅松毛虫都主要选择在思茅松针叶上产卵，在阿丁枫和西南桦树叶上只有零星的着卵。

表2 松实小卷蛾、微红梢斑螟、思茅松毛虫对不同树木的产卵选择性

表3的数据显示，在思茅松针叶上喷施阿丁枫或西南桦树叶提取物，可大大减少松实小卷蛾、微红梢斑螟、思茅松毛虫在针叶上的产卵量。

表3 阔叶树种树叶挥发物对被试昆虫着卵量的影响

3 结论与讨论

GC－MS分析结果表明，思茅松针叶的挥发性物质是以α－蒎烯、β－蒎烯、莰烯、石竹烯、月桂烯和β－水芹烯等为主，阿丁枫树叶的挥发物以(E)－石竹烯、异石竹烯、α－依兰油烯、愈创烷－1(5)，11－二烯及双环大根香叶烯等为主，西南桦树叶挥发物中，除含有α－蒎烯等萜烯类化合物外，主要以2－己烯醛、2－己烯－1－醇、(Z)－3－己烯－1－醇、(Z)－2－己烯－1－醇等绿叶气味物质为主。松实小卷蛾、微红梢斑螟、思茅松毛虫选择在思茅松松针上产卵，而在非寄主的阿丁枫和西南桦上只有零星着卵，这一现象说明松树挥发物与阔叶树挥发物在组成和含量上的显著差异，在植食性害虫对寄主进行产卵选择过程中具有重要的化学通讯作用。在思茅松松梢上喷洒阿丁枫或西南桦的树叶提取物，大大减少了这3种害虫的产卵量。在寄主针叶树上使用非寄主挥发物可降低诸如黑山大小蠹(Dendroctonus ponderosae)、云杉八齿小蠹、松十二齿小蠹(Ips sexdentatus)等对寄主的攻击［9，11］;在自然选择中，小蠹科害虫进化出了赖以辨别适宜寄主、不适宜寄主和非寄主挥发物的嗅觉机制，而非寄主挥发物干扰其对寄主的搜寻，从而降低对寄主的危害［12］。寄主松树的挥发物在松实小卷蛾、微红梢斑螟、思茅松毛虫等鳞翅目害虫的产卵寄主选择中发挥作用，而阔叶树挥发物的存在则抑制其产卵。

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