草地螟寄蝇寄主选择行为的化学生态学机制－以伞群追寄蝇为例

Loxostege sticticalis is one of the most important pests feeding crops and pasture in the northern China, with regularly intermittent explosive characteristic. Parasitoid fly is an essential inhibiting factor for Loxostege sticticalis population, therefore, carrying out deep research on parasitic behavior mechanism of tachinid will provide practical theory and guidance for strengthening the effect of tachinid on its host..This study is conducted from the point of chemical ecology, choosing tritrophic interactions among Chenopodium album, Loxostege sticticalis and Exorita civilis as the object. Meanwhile, semiochemicals in hosts and plants are extracted and identified by coupled gas chromatography-mass spectrum multiple technique. Wind tunnel, olfactometer bioassay and Electroantennogram are used to determine behavioral and electrophysiological responses of Exorita civilis to volatiles. The aim is to find out the primary substances dominating parasite selection behaviors and ascertain the mechanism in host location. According to these factors, we can provide the theory proof for further making use of parasitic natural enemies in biological control.

草地螟（Loxostege sticticalis）是我国北方地区农作物和牧草的重要害虫之一，常间歇性暴发成灾。寄生蝇是抑制草地螟种群数量的重要因子，深入开展草地螟寄蝇的寄生行为机制的研究，可以为增强寄蝇的控害作用提供切实可行的理论和实践指导。.本项目从化学生态学角度出发，以植物（苜蓿Medicago sativa）-草地螟（Loxostege sticticalis）-伞群追寄蝇（Exorista civilis）三层次营养关系为研究对象，探索寄蝇类天敌与草地螟、寄主植物间的化学通讯机制。通过收集提取源于寄主、植物的信息化学物质，利用气相色谱-质谱联仪（GS/MS）鉴定其化学成分，采取风洞技术、嗅觉仪和触角电生理技术（EAG）测定伞群追寄蝇对信息化合物的行为反应，确定其中在寄蝇寄主选择行为中起主导作用的物质，阐明寄蝇寻找寄主的机理机制，为进一步发掘草地螟寄生性天敌的生防潜能提供科学依据

草地螟是在我国北方地区严重发生的多食性害虫之一，对农牧业生产造成了很大威胁。寄生蝇是调控草地螟种群动态的重要因子，深入研究草地螟寄蝇的寄生行为机制，有望为增强寄生性天敌的控害作用提供切实可行的理论和实践指导。植物－植食者－天敌三营养层间的化学信息联系是当前化学生态学的研究热点之一，研究对象多集中在寄生蜂上，而有关寄蝇的化学生态学研究鲜有报道。本项目首次开展植物－草地螟－伞裙追寄蝇相互作用及其机理研究。通过嗅觉行为、触角电生理等方法研究了伞裙追寄蝇对不同处理的趋性反应，采用植物化学和行为学手段研究了健康、机械损伤和草地螟危害处理条件下挥发物的异同，以及伞裙追寄蝇对特异挥发物的行为反应；阐明了寄蝇嗅觉感器的类型与超微结构，研究了不同寄主及营养与寄蝇生长发育的关系。主要结果如下：1）阐明了以草地螟等5种寄主和20%蜂蜜水等4种营养源对伞裙追寄蝇生活力及生殖力等生命参数的影响，以发育历期、产卵量、寄生率、性比等指标衡量，确定了粘虫、草地螟为扩繁伞裙追寄蝇的适宜寄主，20%蜂蜜水为最适营养源。2）嗅觉行为研究发现，受害苜蓿植株、草地螟5龄幼虫虫粪均能引发伞裙追寄蝇交尾雌蝇不同程度的行为反应，且以对幼虫虫粪的趋性较强，而雄蝇、未交尾雌蝇则未表现出明显趋性。3）通过动态顶空吸附、固相微萃取法收集提取引起寄蝇寄主选择定位的挥发性信息化合物，采用气相色谱－质谱联用系统（GC/MS）对收集提取到的信息化合物进行鉴定分析，明确了不同处理间挥发物成分的种类与数量差异。4）以“Y”型嗅觉仪进行生物活性检测，筛选出6种挥发物进行寄蝇电生理EAG测定，发现其均能激起雌雄蝇不同程度的电生理反应，其中十一烯、1-癸醛、反-2-己烯醛可以特异地引诱雌蝇，上述物质可以作为引诱剂备选组分应用于田间增强伞裙追寄蝇作为天敌对草地螟等的控害效果。5）利用扫描电镜和透射电镜观察伞裙追寄蝇触角感器的超微形态，明确了触角上存在毛形感器、刺形感器、腔锥形感器、棒形感器和嗅觉窝等5种感器，并摸清了其形态特征及内部结构。研究结果为阐明伞裙追寄蝇对草地螟种群的调控作用和机制奠定了必要的基础，尤其是为利用天然生物活性物质研制高效的寄蝇引诱剂，通过行为调控或生态调控增强草地螟寄生性天敌的控害能力提供了理论依据。