甜菜夜蛾对寄主植物的选择性及寄主植物对其发育的影响

论文摘要

甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)起源南亚,1892年在我国北京便有甜菜夜蛾发生的记录。20世纪80年代以前,甜菜夜蛾在我国仅是一种偶发性害虫,但自80年代中后期以来,其在我国发生逐渐扩大,危害程度越来越大,特别是近年来连续爆发成灾,已成为多种蔬菜的重要害虫。夜蛾科多食性昆虫对寄主植物的选择机制一直是昆虫与植物协同进化研究中的一个热点问题。为了探明甜菜夜蛾对寄主植物的选择机制,本研究分别从生理生化和行为学机制入手,比较了取食不同寄主植物后甜菜夜蛾的发育和代谢状况,甜菜夜蛾对不同寄主植物的产卵和取食偏好性,对不同植物及其挥发物的行为趋性。主要结果如下:1.寄主植物对甜菜夜蛾生长发育和消化酶活性的影响通过室内饲养和生化测定,研究了甜菜、玉米和黄瓜这3种寄主植物的营养物质、次生代谢物质及其对甜菜夜蛾幼虫发育、成虫产卵及幼虫体内蛋白质和总氨基酸含量、淀粉酶和脂肪酶活力的影响。结果表明,与取食玉米和黄瓜的个体相比,取食甜菜的甜菜夜蛾,其幼虫期和蛹期较短,分别为11.4天和5.6天;蛹羽化率最高,达100%;成虫寿命较长,为26.3天;单雌产卵量最高,为301.8粒。取食3种寄主植物,甜菜夜蛾幼虫体内的蛋白质含量无差异,但总氨基酸含量差异显著;幼虫体内淀粉酶和脂肪酶活力也存在着显著差异,即取食甜菜的个体高于取食玉米的个体高于取食黄瓜的个体。2.甜菜夜蛾对不同寄主植物的取食和产卵选择甜菜夜蛾寄主范围广,为探明其成虫产卵选择与幼虫取食选择间的关联度,选取7种寄主植物,采用室内选择性和田间非选择性测定比较了甜菜夜蛾成虫的产卵选择和幼虫的取食选择。结果发现,在田间非选择性测定中,甜菜夜蛾在不同寄主植物上的落卵量由高到低依次为:玉米>辣椒>棉花>黄瓜,豇豆,番茄>甘蓝;在室内选择性测定中则为:玉米>辣椒,棉花,黄瓜,豇豆>番茄,甘蓝。不同龄期甜菜夜蛾幼虫对寄主植物的取食选择性有所不同,且随观测时间的延长有所改变;低龄幼虫对豇豆、玉米和黄瓜的选择性较强,对甘蓝、番茄、辣椒和棉花的取食选择性则较低,高龄幼虫对辣椒也具有较强的选择性;5龄期幼虫对寄主植物的选择性不如低龄幼虫那样明显。3.甜菜夜蛾对不同寄主植物及其挥发物的行为反应为探明甜菜夜蛾对寄主植物的产卵选择机制,根据甜菜夜蛾落卵量由高到低选定玉米、黄瓜和甘蓝3种寄主植物,采用Y型嗅觉仪测定了甜菜夜蛾雌成虫对这3种寄主植物及其挥发物的趋性,并采用气质联用分析仪比较了3种植物挥发物的组分。结果发现,雌成虫对玉米及其挥发物粗提物的趋性最强,黄瓜次之,对甘蓝的趋性最弱,这与雌虫的产卵选择性一致。3种植物挥发物组分差异显著,玉米中的挥发物组分最少;烷烃类物质在3种寄主植物中普遍存在,且玉米中的相对百分含量最高,推测烷烃对甜菜夜蛾雌成虫产卵有一定的吸引作用。4.总结本研究表明,取食不同寄主植物,甜菜夜蛾幼虫的淀粉酶和脂肪酶活力与其发育适合度呈正相关。甜菜夜蛾对不同寄主植物的产卵选择性显著不同,植物挥发物在雌成虫的产卵选择中具有重要作用,尤其是烷烃类物质可能起主要作用。甜菜夜蛾对寄主植物的产卵选择性和幼虫取食选择性并不一致。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 甜菜夜蛾的危害
• 1.1.1 甜菜夜蛾的起源和分布
• 1.1.2 甜菜夜蛾生物学特性
• 1.1.3 甜菜夜蛾对寄主植物的适应
• 1.2 昆虫与寄主植物的关系
• 1.2.1 昆虫对植物的行为反应
• 1.2.2 昆虫与寄主植物的营养关系
• 1.2.3 昆虫对植物次生性物质的代谢和利用
• 1.2.4 植物对昆虫的化学防御
• 1.2.5 研究方法（钦俊德，1987）
• 1.3 本研究的总体思路、主要内容和技术路线
• 1.3.1 总体思路
• 1.3.2 研究内容和意义
• 1.3.3 技术路线
• 第二章 寄主植物对甜菜夜蛾生长发育和消化酶活性的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试虫
• 2.1.2 寄主植物的种植
• 2.1.3 主要试剂及仪器
• 2.1.4 田间不同寄主植物对甜菜夜蛾生长发育的影响
• 2.1.5 寄主植物对甜菜夜蛾发育和繁殖的影响
• 2.1.6 植物营养物质和昆虫酶活性的测定
• 2.1.7 寄主植物叶绿素和含水量的测定
• 2.1.8 寄主植物单宁和黄酮含量的测定
• 2.1.9 数据处理
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 甜菜夜蛾在田间寄主植物上的发育差异
• 2.2.2 甜菜、玉米和黄瓜中营养物质、次生物质、水和叶绿素含量的差异
• 2.2.3 甜菜、玉米和黄瓜对甜菜夜蛾发育和繁殖的影响
• 2.2.4 甜菜、玉米和黄瓜对甜菜夜蛾幼虫体内营养物质和酶的影响
• 2.3 讨论
• 第三章 甜菜夜蛾对不同寄主植物的产卵和取食选择
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试虫
• 3.1.2 供试寄主植物及栽种
• 3.1.3 甜菜夜蛾成虫对不同寄主植物产卵选择的田间非选择性测定
• 3.1.4 甜菜夜蛾成虫对不同寄主植物产卵选择的室内选择性测定
• 3.1.5 甜菜夜蛾幼虫对不同寄主植物取食选择的室内选择性测定
• 3.1.6 数据处理
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 甜菜夜蛾对7 种寄主植物的产卵选择性
• 3.2.2 甜菜夜蛾幼虫对7 种寄主植物的取食选择性
• 3.3 讨论
• 第四章 甜菜夜蛾对三种寄主植物及其挥发物的行为反应
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试虫
• 4.1.2 供试寄主植物及栽种
• 4.1.3 主要试剂及仪器
• 4.1.4 寄主植物挥发物粗提物的收集和制备
• 4.1.5 甜菜夜蛾雌成虫对不同寄主植物的趋性行为测定
• 4.1.6 甜菜夜蛾雌成虫对植物挥发物粗提物的趋性行为测定
• 4.1.7 寄主植物挥发物结构鉴定
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 甜菜夜蛾雌成虫对植物的行为反应
• 4.2.2 甜菜夜蛾雌成虫对植物粗体物的行为反应
• 4.2.3 寄主植物挥发性化合物的测定及分析
• 4.3 讨论
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 本研究的创新之处
• 5.2.1 选材代表性强
• 5.2.2 阐明了寄主植物营养物质对甜菜夜蛾发育影响的生化机制
• 5.2.3 明确了甜菜夜蛾对寄主植物的产卵选择性和幼虫取食选择性不一致
• 5.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历