白蜡吉丁啮小蜂雌蜂对寄主挥发物的触角电位和行为反应

高宇　王志英　赵红盈　等

摘要：白蜡吉丁啮小蜂是我国东北地区白蜡窄吉丁幼虫期的优势性天敌，研究白蜡吉丁啮小蜂与白蜡窄吉丁、水曲柳之间的化学通信机制，为白蜡吉丁啮小蜂搜索和识别寄主的机理提供依据。采用昆虫触角电位和行为生测技术，测定雌蜂对寄主植物和寄主昆虫挥发物的触角电位和行为反应。结果表明，雌蜂对白蜡窄吉丁幼虫排泄物的触角电位反应最强，与对照相比有显著差异；水曲柳受害树皮、混合物1和混合物3对雌蜂具有显著的吸引作用，受害树皮和白蜡窄吉丁幼虫也有较强的吸引作用，而健康树皮和健康叶片等对雌蜂无显著的吸引作用；白蜡窄吉丁幼虫排泄物是寄主挥发物中主要的活性组分，在雌蜂寄主搜索、定位和识别过程中起着重要的作用。

关键词：白蜡吉丁啮小蜂；寄主挥发物；触角电位反应；行为反应；白蜡窄吉丁幼虫排泄物

中图分类号： S763.43文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0141-03

收稿日期：2014-03-13

基金项目：国家林业公益性行业科研专项（编号：201104069）；黑龙江省森林工业总局科技计划项目（编号：sgzjY2010016）；黑龙江省财政厅科研基金项目。

作者简介：高宇（1983—），男，吉林长春人，博士，讲师，主要从事昆虫化学生态学和害虫综合治理等研究和教学工作。Tel：（0451）82191512；E-mail：627492257@qq.com。

通信作者：王志英，博士，教授，博士生导师，主要从事森林有害生物防治等研究和教学工作。E-mail：zyw0451@sohu.com。白蜡吉丁啮小蜂（Tetrastichus planipennisi Yang）是我国东北地区白蜡窄吉丁（Agrilus planipennis Fairmaire）幼虫期的优势性天敌[1-2]。该蜂主要寄生白蜡窄吉丁的3～4龄幼虫，在对白蜡窄吉丁的自然控制中发挥着重要作用，是一种具有广阔生物防治应用前景的寄生蜂[3]。目前，国内外广泛开展了白蜡吉丁啮小蜂的生物学、生态学及其大量繁殖和释放技术等研究，并被美国引进和应用，取得了良好的控制效果[4-10]。利用寄生蜂进行生物防治的效果在很大程度上依赖于其搜索、定位和识别寄主的能力[11]。探索白蜡吉丁啮小蜂主动搜索、定位和识别寄主植物和寄主昆虫的机理，对于提高生物防治的效率十分关键，同时对于深入了解白蜡吉丁啮小蜂的寄主定位机理，白蜡吉丁啮小蜂与白蜡窄吉丁、水曲柳（Fraxinus mandshurica Rupr.）之间的化学通信机制，开展白蜡吉丁啮小蜂行为调控和水曲柳资源的保护和利用等研究具有重要意义。白蜡吉丁啮小蜂触角上着生多种感觉器，雌蜂可能利用某些感觉器定位水曲柳和白蜡窄吉丁幼虫[12]。但有关白蜡吉丁啮小蜂对寄主挥发物的电生理和行为学研究尚未见报道。本研究采用昆虫触角电位和行为生测技术测试白蜡吉丁啮小蜂雌蜂对寄主植物和寄主昆虫挥发物的触角电位和行为反应，以期为白蜡吉丁啮小蜂、白蜡窄吉丁和水曲柳之间的化学通信机制提供佐证。

1材料与方法

1.1供试植物和昆虫

在东北林业大学实验林场采集水曲柳枝干、白蜡窄吉丁3～4龄幼虫及其排泄物。在净月潭森林公园采集白蜡吉丁啮小蜂老熟幼虫，带回实验室饲养，待成蜂羽化后用20%蜂蜜水饲喂，选取1～2日龄雌蜂供试。

1.2触角电位反应

采用荷兰Syntech公司的昆虫触角电位仪测试白蜡吉丁啮小蜂对寄主挥发物的电生理反应，参照孙凡等的测试方法[13]。设置5个味源处理：健康树叶、健康树皮、受害树皮、白蜡窄吉丁幼虫和白蜡窄吉丁幼虫排泄物，对照为干净空气，每处理测试5头雌蜂。

1.3行为反应

采用自制Y形嗅觉仪测试雌蜂的行为反应，装置结构参照高宇的方法[14]。设置21种味源处理：（1）以干净空气为对照，设置健康树皮、受害树皮、健康叶片、白蜡窄吉丁幼虫、白蜡窄吉丁幼虫排泄物、混合物1（受害树皮+白蜡窄吉丁幼虫排泄物）、混合物2（受害树皮+白蜡窄吉丁幼虫）、混合物3（受害树皮+白蜡窄吉丁幼虫+白蜡窄吉丁幼虫排泄物）共8种味源；（2）以健康树皮为对照，设置受害树皮、白蜡窄吉丁幼虫、白蜡窄吉丁幼虫排泄物、混合物1共4种味源；（3）以健康叶片为对照，设置受害树皮、白蜡窄吉丁幼虫、白蜡窄吉丁幼虫排泄物、混合物1共4种味源；（4）以受害树皮为对照，设置白蜡窄吉丁幼虫、白蜡窄吉丁幼虫排泄物、混合物1、混合物3共4种味源；（5）以白蜡窄吉丁幼虫为对照，设置白蜡窄吉丁幼虫排泄物共1种味源。白蜡吉丁啮小蜂在白天活动力较强，于08：00—15：00进行试验，室内温度保持（25±2）℃、湿度（65±5）%。将雌蜂导入引虫管后，连接到Y形嗅觉仪下风端，两侧臂流速为500 mL/min。当雌蜂越过侧臂选择线并停留超过30 s，记为雌蜂对这种气味源有趋向反应，若10 min内未作出选择的则记为无反应。每头雌蜂只测试1次，观察时间为30 min，每味源处理至少测试30头。

2结果与分析

2.1触角电位反应

与对照相比，雌蜂对白蜡窄吉丁幼虫排泄物的触角电位反应有显著差异（F=3.389，P<0.05），而对健康树叶、健康树皮、受害树皮、白蜡窄吉丁幼虫的触角电位反应无显著差异，雌蜂对白蜡窄吉丁幼虫排泄物的触角电位反应最强烈，受害树皮次之，二者之间无显著差异，均高于其他寄主挥发物（图1）。

2.2白蜡吉丁啮小蜂的行为反应

雌蜂进入嗅觉仪后，将头部略抬起，伸向前方，时左时右地逆气流方向前进，有时作短暂停留，并以两前足跗节擦拭触

角，在抵达两侧臂交叉处时常稍作停顿，随后进入其中一侧。雌蜂对不同寄主挥发物的行为反应结果如下：（1）以干净空气为对照，雌蜂对寄主挥发物的正趋向性从高到低依次为：混合物3>混合物1、白蜡窄吉丁幼虫+白蜡窄吉丁幼虫排泄物、白蜡窄吉丁幼虫排泄物、受害树皮>白蜡窄吉丁幼虫>健康叶片、健康树皮>对照；（2）以健康树皮为对照，雌蜂对寄主挥发物的正趋向性从高到低依次为：白蜡窄吉丁幼虫+白蜡窄吉丁幼虫排泄物、白蜡窄吉丁幼虫排泄物>白蜡窄吉丁幼虫、受害树皮；（3）以健康叶片为对照，雌蜂对寄主挥发物的正趋向性从高到低依次为：白蜡窄吉丁幼虫排泄物、受害树皮>白蜡窄吉丁幼虫、白蜡窄吉丁幼虫+白蜡窄吉丁幼虫排泄物；（4）以受害树皮为对照，雌蜂对寄主挥发物的正趋向性从高到低依次为：混合物3>白蜡窄吉丁幼虫+白蜡窄吉丁幼虫排泄物>白蜡窄吉丁幼虫、白蜡窄吉丁幼虫排泄物；（5）与白蜡窄吉丁幼虫味源相比，雌蜂显著趋向白蜡窄吉丁幼虫排泄物味源（图2）。

这说明水曲柳受害树皮、白蜡窄吉丁幼虫和白蜡窄吉丁幼虫排泄物的混合物、受害树皮和白蜡窄吉丁幼虫排泄物的混合物对雌蜂的吸引作用最强，其中，白蜡窄吉丁幼虫排泄物的挥发物是寄主挥发物中主要的活性组分，受害树皮、白蜡窄吉丁幼虫对雌蜂也有较强的吸引作用。

3结论与讨论

寄主挥发物包含寄主植物和寄主昆虫的挥发物。白蜡窄吉丁幼虫危害水曲柳韧皮部，受害部位的树皮轻微隆起和开裂，这些挥发物为雌蜂提供比较可靠的信息，雌蜂可能利用这些挥发物来完成栖境选择和寄主定位等行为[14]。本研究通过测试雌蜂对不同寄主挥发物的触角电位和行为反应，发现白蜡窄吉丁幼虫排泄物、水曲柳受害树皮和3种混合物等多种寄主挥发物能引起雌蜂较强的触角电位反应并具有显著的引诱作用，白蜡窄吉丁幼虫排泄物是寄主挥发物中主要的活性组分，在雌蜂寄主搜索、定位和识别过程中起着重要的作用。

很多隐蔽性害虫的寄生蜂与白蜡吉丁啮小蜂的行为类似，粪便是最有可能存在吸引其寄生性天敌的寄主挥发物，例如，咖啡小蠹姬小蜂（Phymastichus coffea LaSalle）是咖啡果小蠹（Hypothenemus hampei Ferrari）成虫的寄生性天敌，该蜂对机械损伤并带有咖啡果小蠹的咖啡浆果有正趋性，但对不带有咖啡果小蠹的咖啡果无趋性， 而且被寄主留在咖啡果上的

虫粪所吸引，但对取食人工饲料的寄主产生的虫粪和来自非寄主平额咪小蠹[Hypothenemus crudiae（Panzer）]的虫粪则无反应[15]。由于试验在室内进行，可能受到诸多因素的限制，与林间自然条件有一定的差异，今后还需进一步鉴定和分析寄主植物和寄主昆虫挥发物的指纹图谱以及白蜡吉丁啮小蜂对这些挥发物的行为反应，以进一步明确白蜡吉丁啮小蜂的寄主定位机制。

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