三种切梢小蠹共生菌信息化学物质及其对小蠹行为的作用

The relationship between bark beetle and fungal symbionts is a difficult and hotspot issue. It is important for deep understanding the bark beetle outbreak mechanism theoretically and outputting the environmentally friendly management tactics practically. Recently it has been proved that fungal symbionts not only involved in production of beetle pheromones but also can produce the pheromones by themselves directly which providing a new source for the semiochemical application. Based on the researches of pheromones and kairomones in previous project the proposed project will focus on the semiochemicals produced by the fungal symbionts of three Tomicus species,Tomicus yunnanensis,T. minor and T. brevipilosus which are heavily damaging pine forests in south west part of China. First we will collect and identify the main fungal symbionts and semiochemicals produced by them. Further studies will be carried out on the roles of the semiochemicals in regulating of bark beetle behavior and the relationship among three beetle species. The effects offungal symbionts produced semiochemical to the beetle produced pheromones and the relevant kairomones will be investigated as well. The research results will possibly enhance the existing attractants by developing complex lures of various sources and put forward more comprehensive management tactics. This will promote the Ecological regulation of the three Tomicus species.

小蠹虫与其共生菌的关系是目前该领域研究的难点和热点，揭示二者之间复杂的相互关系，对于深入理解小蠹类害虫的发生规律具有重要的理论意义和实际应用价值。最新的研究证实小蠹共生菌不但参与了小蠹信息素的合成，而且能直接产生小蠹信息素，为信息化学物质的应用提供了新的途径。本项目以我国西地区危害成灾的云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis、横坑切梢小蠹T. minor和短毛切梢小蠹T. brevipilosus为研究对象，在前期研究三种小蠹信息化学物质的基础上，通过重要共生菌鉴定和培养、信息化学物质采集分析及室内外生物测定，进一步研究小蠹共生菌产生的信息化学物质及其与小蠹寄主挥发物和小蠹产生的信息素之间的关系，并探索共生菌产生的信息素在调节三种小蠹种间关系中的作用。研究结果有望产出引诱效果更好的复合引诱剂，并提供综合治理三种小蠹的理论依据和实际应用途径，更好地对这三种小蠹进行综合生态调控。

云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis、横坑切梢小蠹T. minor和短毛切梢小蠹T. brevipilosus在西南地区共同危害云南松，导致大量松树死亡，给西南地区的林业及生态环境建设造成极大损失。由于目前缺乏简便易行的生态管理措施，其危害仍然在持续。通过前一个获批基金项目研究，基本明确了三种切梢小蠹不同阶段的寄主选择、聚集、排斥和交配行为及其化学生态学机制，该项目在此基础上进一步研究3种小蠹的伴生菌及其对小蠹的化学生态学影响，以便更加深入地揭示3种小蠹之间的关系，提高监测和防治效果。通过研究确定了3种切梢小蠹伴生菌的种类和群落结构，共鉴定出物种11个，属于长喙壳真菌的5个属，其中4个新种。短毛切梢小蠹与长喙壳类真菌Ophiostoma brevipilosi 之间似乎存在特异性伴生关系，中国西南的O. minus分支与云南切梢小蠹伴生关系也非常紧密，横坑切梢小蠹现与O. canum的伴生优势度最高。通过高通量测序方法分析结果表明采样点和寄主较大地影响了小蠹虫体表真菌区系组成，而入侵时间不显著。研究发现病斑区萜烯类挥发物的含量明显大于健康区，且低浓度蒎烯促进伴生真菌的生长或者不影响伴生真菌的生长，高浓度蒎烯抑制伴生真菌的生长。0.5μl 的低浓度小蠹虫信息化学物质（S-trans-verbenol和S-(-)- verbenone）不影响真菌生长速率，5μl的较高浓度信息素抑制真菌的生长，而高于5μl 的浓度直接致使真菌不再生长；化学信息物质 S-(-)- myrtenol的0.5μl浓度便能抑制真菌的生长，而高于0.5μl 直接致使真菌不再生长。综合分析各项研究结果及前一个基金等项目的研究结果显示小蠹伴生菌寄生促进寄主释放更多萜烯类物质，尤其是α-蒎烯和β-蒎烯，萜烯促进合成小蠹信息素，从而吸引更多小蠹聚集危害；当小蠹密度过高，信息素浓度增大，将趋避小蠹，同时抑制伴生菌的生长。研究还发现3种切梢小蠹优势菌寄生对萜烯的释放促进作用的大小及可能的信息素合成促进作用与其信息素对小蠹最佳吸引作用的浓度水平相一致。.项目发表论文5篇，待发表论文5篇；获得发明专利1项，申请发明专利1项；培养博士研究生2名；参加国际学术会议5人次，主持分会场2次，作学术报告5人次；国内会议交流4人次，作学术报告4人次。在云南玉溪、曲靖和祥云建立试验研究基点3个，项目成果还进一步推