引进天敌莲草直胸跳甲对非靶标植物的选择性研究

生物防治作用物攻击非靶标植物，引进种变成入侵种，唤醒了人们对引进物种生态安全性的关注。为防治入侵植物喜旱莲子草，我国于1987年引进其天敌昆虫莲草直胸跳甲，生物防治取得了可喜效果。20余年后，我国的生物地理、植物种植与栽培结构与模式、生态及经济益害观发生了重大变化，前期取食的杂草目前作为蔬菜，前期同属的近缘种仅1种目前又增加了10多种等。本项目拟通过室内与田间试验相结合，研究引进天敌莲草直胸跳甲对30余种有典型代表的非靶标植物（蔬菜、花卉、近缘植物等）的选择性，揭示该跳甲对非靶标植物的影响，明确莲草直胸跳甲在我国应用的生态安全性；以此"昆虫-植物"为模式，研究专食性昆虫的选择性与不同偏好程度的植物挥发性物质间的关系，从化学信息物质的角度来阐释维持植食性昆虫与其寄主喜旱莲子草之间的专食性的机制，探索杂草生防中能否利用植物的挥发性物质检测昆虫的寄主偏好性与专一性，以降低候选天敌的生态风险。

生物防治作用物攻击非靶标植物，引进种变成入侵种，唤醒了人们对引进物种生态安全性的关注。莲草直胸跳甲被公认为是生物防治入侵种喜旱莲子草最有效的专食性天敌。本项目通过室内与田间试验相结合，研究了引进天敌莲草直胸跳甲对30余种有典型代表的非靶标植物（蔬菜、花卉、近缘植物等）的选择性，综合评价了莲草直胸跳甲对非靶标植物的影响及其引入中国后生态安全性。主要结果如下：.1．莲草直胸跳甲对20余种非靶标供试植物的取食情况可分为四类。第一类：无论是在非选择性还是选择性条件下，幼虫或成虫均不取食；第二类：在非选择性测验中，莲草直胸跳甲有轻微取食（测试取食面积< 20 mm2），但在选择性条件下无取食，且不能完成生长发育；第三类：在非选择性测试中莲草直胸跳甲幼虫或成虫取食面积>20 mm2，且幼虫在选择性测验中取食其中的部分植物；第四类：莲草直胸跳甲可完成幼虫期和成虫期的正常生长发育的植物，如与寄主植物同属的莲子草。. 2．选取29种具有代表性的植物对该天敌进行了适合度研究。莲草直胸跳甲成虫和幼虫对喜旱莲子草和近缘种莲子草的适合度均显著大于其它非靶标植物，其它植物均不能满足其正常发育和生存。幼虫还可取食非靶标植物莙荙、反枝苋等；成虫在无喜旱莲子草时可取食莙荙和甜菜。当移除喜旱莲子草和莲子草时，成虫和幼虫对莙荙和甜菜的取食面积分别提高22.30、4.00倍和1.76、16.42倍。.3．通过“Y”形嗅觉仪试验得出莲草直胸跳甲成虫对喜旱莲子草有明显的趋性，分别用空白、莲子草、甜菜和莙荙与寄主植物喜旱莲子草做选择时，对喜旱莲子草的趋向率分别达到100%、72%、86.67%和84%，相对于甜菜、莙荙和空白处理，莲草直胸跳甲更趋向于莲子草。.4．研究了莲草直胸跳甲在喜旱莲子草和近缘种莲子草上的生命表：莲草直胸跳甲虽能取食莲子草，但R0和rm都较低，而化蛹是莲草直胸跳甲在莲子草上完成生活史和维持整个种群的关键因素。在自然生态系统中，莲草直胸跳甲可借助共存的喜旱莲子草化蛹而完成生活史，对莲子草起到一定的控制作用，因而莲子草可成为共存生态系统中替代寄主。.综合评价：莲草直胸跳甲在引进中国20余年后食性专一，对有风险的非靶标植物基本安全，为安全有效的利用该天敌提供理论支持，也对引进天敌生物防治其它入侵种的研究与应用具有一定的参考价值。