基于害蟲-天敵關(guān)系的西花薊馬-東亞小花蝽趨光性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及其行為機(jī)理.pdf

1、西花薊馬(Frankliniella occidentalis)屬纓翅目(Thysanoptera)薊馬科(Thripidae)花薊馬屬(Frankliniella),是嚴(yán)重危害蔬菜、花卉等作物的世界性害蟲之一,也是近年來在我國迅速蔓延、發(fā)生危害日趨嚴(yán)重的重要外來入侵害蟲。東亞小花蝽(Oriuasauteri)屬花蝽科(Anthocoridae)小花蝽屬(Orius),主要捕食薊馬、蚜蟲、粉虱、葉螨等小型害蟲和多種鱗翅目害蟲卵等,是目前

2、我國農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)中重要的自然控制力量之一。本文立足于害蟲.天敵關(guān)系,利用行為學(xué)、組織解剖學(xué)等方法系統(tǒng)比較研究了西花薊馬和小花蝽的趨光行為、復(fù)眼形態(tài)及其顯超微結(jié)構(gòu)及其影響因素等的異同及成因,以期揭示復(fù)眼視覺的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和作用機(jī)理,為更好地保護(hù)利用天敵、監(jiān)測(cè)和防控害蟲提供依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　 1.西花薊馬成蟲復(fù)眼形態(tài)學(xué)和顯微結(jié)構(gòu)。
　　 西花薊馬成蟲復(fù)眼位于頭部兩側(cè),單個(gè)復(fù)眼約由70個(gè)小眼組成,其表面生有十余根刺狀感覺毛

3、。復(fù)眼分為背、腹兩個(gè)區(qū)域,其中背區(qū)小眼排列呈半球形,腹區(qū)小眼排列成三角形。
　　 其成蟲復(fù)眼的小眼由角膜、晶錐、視桿和基膜組成,在晶錐、視桿周圍分布有大量色素顆粒。從結(jié)構(gòu)上看,其成蟲復(fù)眼屬并列像眼。
　　 2.東亞小花蝽成蟲復(fù)眼形態(tài)學(xué)和顯、超微結(jié)構(gòu)。
　　 東亞小花蝽成蟲復(fù)眼位于頭部兩側(cè)且靠近腹面,雌雄成蟲小眼數(shù)分別為230、210,呈近似半球體,感覺毛約30根。雌蟲復(fù)眼直徑為153.851.μm,高為70.85

4、μm:背面觀,兩個(gè)復(fù)眼間最近距離為168.54μm,腹面觀,其間最近距離為136.84μm。雄蟲復(fù)眼直徑144.74μm,高60.72μm;背面觀,兩個(gè)復(fù)眼間最近距離為166.67μm,腹面觀其最近距離為102.56μm。
　　 其成蟲復(fù)眼的小眼由角膜、晶錐、視桿和基膜組成。角膜由多層片狀纖維組成,呈外部稍凸內(nèi)部半圓形的雙凸透鏡結(jié)構(gòu),最厚處為9.41μm;晶錐無色透明,呈圓臺(tái)狀,長度為13.33μm,遠(yuǎn)心端直徑為8.33μm,近

5、心端直徑為4.44μm;視桿長為33.33μm;基膜為柵欄狀,厚度約為0.27μm。不同光強(qiáng)度水平下,通過光感受細(xì)胞的微絨毛排列形狀和方向來調(diào)節(jié)成像,其成蟲復(fù)眼為典型的并列像眼。
　　 3.西花薊馬成蟲的光譜和光強(qiáng)度行為反應(yīng)。
　　 在340nm-605nm波譜內(nèi)的14個(gè)單色光波長下,雌蟲趨光行為反應(yīng)率較高的單色光有綠光區(qū)(498nm和524nm)、紫外區(qū)(380nm)和藍(lán)光區(qū)(440nm),避光行為反應(yīng)率較高的光譜有藍(lán)

6、光區(qū)(440nm)、紫外區(qū)(340nm)和橙色光區(qū)(582nm)；雄蟲趨光行為反應(yīng)率較高的單色光有綠光區(qū)(498nm)和紫外區(qū)(380nm),避光行為反應(yīng)率較高的單色光有藍(lán)光區(qū)(440nm)、紫外區(qū)(340nm和360nm);光譜行為反應(yīng)在性別之間有一定差異,雌蟲敏感光譜較多(有四個(gè)單色光),但光譜敏感強(qiáng)度稍差(趨光行為反應(yīng)率最高值為20.31％),雄蟲敏感光譜相對(duì)較少(僅有兩個(gè)單色光)但光敏感強(qiáng)度較好(趨光行為反應(yīng)率最高值為27.19

7、%)。
　　 在一定光強(qiáng)度范圍(Log4.5-Log0.0)內(nèi),不同光強(qiáng)度的單色光或白光刺激下,雌、雄成蟲趨光行為反應(yīng)率有較大變化,整體上隨光強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大;光強(qiáng)度對(duì)其避光行為反應(yīng)率影響較小;性別對(duì)其光強(qiáng)度行為反應(yīng)亦較小。
　　 4.東亞小花蝽成蟲的光譜和光強(qiáng)度行為反應(yīng)。
　　 在340nm-605nm波譜內(nèi)的14個(gè)單色光波長下,雌蟲趨光行為反應(yīng)率較高的單色光有紫外區(qū)(340nm、360nm和380nm)、綠光

8、區(qū)(524nm)和橙紅光區(qū)(583nm、605nm);雄蟲趨光行為反應(yīng)率較高的單色光有紫外區(qū)(340nm、360nm和380nm)、紅色光區(qū)(605nm)和綠光區(qū)(524nm);光譜行為反應(yīng)在性別之間有一定差異,雌蟲敏感光譜較多,且光譜敏感強(qiáng)度也強(qiáng)于雄蟲。
　　 在一定光強(qiáng)度范圍(Log4.5-Log0.0)內(nèi),不同光強(qiáng)度的白光刺激下,雌、雄成蟲趨光行為反應(yīng)率有較大變化,在log4.5-Log1.5光強(qiáng)內(nèi),隨光強(qiáng)增強(qiáng)雌蟲趨光反應(yīng)

9、率變化不大,在log1.0-Log0.0光強(qiáng)內(nèi)隨光強(qiáng)增強(qiáng)趨光反應(yīng)率迅速增大,雄蟲的趨光行為反應(yīng)率基本上隨光強(qiáng)增強(qiáng)增大;光強(qiáng)度對(duì)其避光行為反應(yīng)率影響較小;性別對(duì)其光強(qiáng)度行為反應(yīng)的影響亦較小。
　　 5.西花薊馬的趨色行為。
　　 西花薊馬對(duì)綠色、黃色和藍(lán)色均有一定的趨性。在取食條件和非取食條件下,不同顏色背景對(duì)其趨向率影響均不大。同時(shí),各顏色的選擇性試驗(yàn)中(兩兩對(duì)比),不同顏色之間的趨向率有一定差異,但差異性均不顯著。

10、r>　　 本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于針對(duì)害蟲測(cè)報(bào)和誘殺用燈光、色板等缺乏選擇性,從保護(hù)自然界天敵和生物多樣性角度出發(fā),著眼于害蟲-天敵二級(jí)營養(yǎng)關(guān)系,選擇近年來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中危害較重的外來入侵物種西花薊馬及其優(yōu)勢(shì)天敵東亞小花蝽為試驗(yàn)材料,較系統(tǒng)地比較研究和分析了害蟲、天敵兩大功能團(tuán)中該兩種代表性種類復(fù)眼的形態(tài)結(jié)構(gòu)、光色行為反應(yīng)的異同及其影響因素,試圖揭示其光視覺行為生理機(jī)理,了解光色視覺信息在兩者之間復(fù)眼結(jié)構(gòu)、行為等細(xì)胞核種群水平上的內(nèi)在聯(lián)系實(shí)質(zhì)及其