声波对松褐天牛的生理生化影响研究

声音对于害虫预测预报及害虫防治中具有重要作用，国内外学者在这方面开展了大量研究；然而，关于昆虫适应声刺激的生理生态对策方面的研究未见报道，对于昆虫听觉的机理也没有详细的解释。申请者在前期研究中发现，棉铃虫成虫经过声刺激后，寿命缩短，产卵量却上升。申请人推测，声刺激对昆虫的生殖生理具有一定的影响。本项目以松褐天牛为材料，通过测定声刺激后的松褐天牛成虫触角电位变化，确定其听觉阈值，而后采用最适频率声波刺激松褐天牛成虫测定其生殖力，以及保幼激素、蜕皮激素的变化，研究声刺激后的松褐天牛的生殖规律，探明生殖生理变化的内源机制。研究结果不仅对揭示松褐天牛适应声刺激的生理生态对策有重要意义，为控制松褐天牛对松材线虫病的传播提供新思路，而且为深入理解昆虫听觉机理提供基础资料。

声音在许多昆虫的生活中占有极为重要的地位，对于害虫的预测预报、害虫检疫及害虫防治方面都具有十分重要作用。多年来，国内外学者对昆虫听觉系统的形态结构、生理特点、系统发生以及听觉相关的行为展开了广泛的研究。然而，昆虫适应声刺激的生理生态对策是什么，其内源机制又是什么，都有待进一步研究。松褐天牛Monochamus alternatus Hope是松科植物的主要害虫。更严重的是，它是松材线虫病最重要的媒介昆虫。研究松褐天牛成虫对声波刺激的应答不仅对揭示松褐天牛适应声刺激的生理生态对策有重要意义，为控制松褐天牛对松材线虫病的传播提供新思路，而且为深入理解昆虫听觉机理提供基础资料。本项目通过形态学、行为学、生理学和生物化学等技术方法，研究松褐天牛对超声波刺激的应答。研究结果有：1. 松褐天牛的听觉器官为听觉毛类型的听器。2. 松褐天牛成虫在超声波辐照下10d、20d、30d的存活率都低于对照组，这说明超声波对松褐天牛寿命具有一定的负面影响。3. 超声波对松褐天牛第一天取食有较明显的影响，面对LCH1-1声源的松枝的取食缺口远少于背对声源的松枝。但是，到第二天松褐天牛对松枝的取食没有明显的趋向性。4.在发声器LHC1-1和LHC1-2发出的超声波辐照下，测试组的松褐天牛飞行情况与对照组的表现没有明显差异。这表明，试制的超声波发声器发出的超声波对松褐天牛的飞行没有影响。5. 超声波辐照的松褐天牛成虫AChE活性降低。超声波干扰器LCH1-1辐照30min后，松褐天牛的AChE活性仅为对照组的63.40%；超声波干扰器LCH1-2辐照组的试虫AChE活性仅为对照组的57.83%。这表明超声波对松褐天牛成虫的AChE具有一定的抑制作用。6. 在超声波辐照下，松褐天牛成虫体内JHIII的滴度随着辐照时间的变化发生了显著的改变。无论处理1h、12 h还是24 h，处理组试虫的体内JHIII滴度均显著低于JHIII的滴度。本项目研究表明，超声波对松褐天牛而言是一种类似于噪声的胁迫因子。超声波辐照作为一种外在刺激，可能影响了松褐天牛成虫的激素代谢系统，从而影响了JHIII的合成、代谢、沉积和分泌。这为应用超声波防控松褐天牛提供了基础资料，也为下一步研究松褐天牛对超声波生理应答机制提供了前期基础。