[目的]为了更好地利用性信息素进行番茄潜叶蛾Tuta absoluta的测报和防控,深入研究其运动、求偶和交配行为的昼夜节律.[方法]针对番茄潜叶蛾成虫,采用视频记录和二维轨迹分析其运动;固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)吸附提取和气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析雌成虫性信息素滴度;2022年8-9月在四川省西昌市番茄大棚开展番茄潜叶蛾田间诱捕试验,根据诱捕结果分析番茄潜叶蛾成虫性信息素滴度与日龄和昼夜节律的关系,室内养虫笼内观察交配行为,并抽样解剖观察分析番茄潜叶蛾雄成虫的生殖系统发育与日龄关系.[结果]结果表明,在室内环境下,雌雄成虫的运动发生在暗期第5小时开始至光期第2小时结束,但进入暗期第5-7小时为高峰期,其运动时间和距离在雌雄及所测日龄(1-7日龄)之间均没有显著差异.番茄潜叶蛾的性信息素在1-11日龄成虫中都能检测到,日龄之间性信息素滴度没有显著差异.雌成虫性信息素在整个24 h内都可检测到,且不同时段之间信息素滴度差异不显著.交配没有显著影响雌成虫性信息素滴度.田间雄成虫被诱捕到的时间段在暗期第7小时至光期第2小时.番茄潜叶蛾成虫羽化当天就可以交配,交配率在3日龄为最高,之后则下降,交配持续时间在日龄之间没有显著差异.交配的高峰期则发生在暗期第7和10小时,进入光期之后则无新增的交配.雄成虫精巢体积随着日龄的增加而减少,依据性诱雄成虫的体积大小推算其日龄在3-7日龄.[结论]番茄潜叶蛾成虫的求偶和交配时间发生在暗期的末段,雌成虫性信息素滴度在不同日龄和昼夜节律保持持续的高水平,交配也不影响性信息素滴度.性诱雄成虫的年龄偏大,其精巢体积与7日龄的一致,多数可能已经交配.研究结果为不仅深入了解了番茄潜叶蛾成虫的求偶和交配行为,而且为开发基于性信息素的防控技术提供依据.

明确昆虫求偶及交配等生殖行为的节律,对于性信息素引诱剂的研发与田间合理应用具有重要的指导意义.本研究对番茄潜叶蛾雌虫的求偶行为和雌雄成虫的交配行为节律进行了探究.结果表明,番茄潜叶蛾雌虫主要在亮期进行求偶,亮期开始前少数个体出现求偶现象,亮期开始求偶率迅速增加,在0.5 h内达到高峰期,高峰期平均求偶率达80％以上.不同日龄求偶率不同,2～3日龄为该虫求偶最活跃龄期.番茄潜叶蛾雌雄间交配主要发生在亮期,亮期0.5 h到达高峰期,交配率达90％,与雌虫求偶高峰期吻合.番茄潜叶蛾雌、雄虫一生均可进行多次交配,雌虫7 d内最高交配4次.相对于雌雄比1∶1,雌雄比1∶2的交配率有所降低,而雌雄比2∶1的交配率和平均交配时长均有所上升.本研究证实了番茄潜叶蛾主要在亮期进行求偶和交配,且求偶和交配行为存在明显的节律性,雌、雄蛾一生均可进行多次交配.

秦岭羚牛(Budorcas taxicolor bedfordi)是具有季节性的短日照物种,但有关羚牛夜间节律的研究很少且大多在固定的时间采集活动数据,导致其全天候活动节律的数据完整性和连续性较差.为掌握羚牛的活动节律及其影响因素,2018年10月—2020年5月,利用红外相机技术对陕西省桑园国家级自然保护区的秦岭羚牛进行了监测.秦岭羚牛主营昼行性活动,活动高峰时间段出现在06:00-08:00、10:00-12:00和17:00-19:00,但在夜间21:00、24:00、04:00时也有活动高峰出现,其活动强度和频率明显比白天弱,且持续时间相对较短.采用独立样本t检验分析影响羚牛活动强度的因素,结果表明:独牛夜间的活动强度低于集群牛(t=-2.982,P=0.006),仅在凌晨01:00-02:00时间段内活动活跃.集群中家群比混合群的活动强度要高(t=2.073,P=0.046),尤其是00:00-06:00期间,同期混合群趋于休息状态.独牛在产仔期的活动强度小于其交配期(t=-2.253,P=0.030),而羚牛群活动节律的特征却相反(t=3.810,P=0.001).研究认为,秦岭羚牛的活动节律受到集群形式、社群结构以及生殖驱动的影响.研究结果将有助于提高对该物种监测和保护的有效性.

[目的]探明黄翅绢丝野螟Glyphodes caesalis的求偶及交配行为节律,为该虫性信息素提取鉴定、两性通讯机制和群集诱杀技术研究提供理论基础.[方法]统计黄翅绢丝野螟的雌、雄蛹性比,测定成虫在光期和暗期的羽化率,观察其求偶和交配行为;利用等比配对试验测定寄主(菠萝蜜)、成虫日龄和暗期时段对交配率、交配时长和交配次数的影响.[结果]黄翅绢丝野螟雌、雄蛹平均性比为1.06:1,雌蛹占比显著大于雄蛹占比.黄翅绢丝野螟成虫羽化高峰期集中于光暗转换期的前、后2 h,交配仅发生于暗期,寄主(菠萝蜜)的存在对该虫交配有促进作用,有果组交配率为93.33％±2.89％,显著高于无果组(71.67％士14.43％);有果组和无果组交配日龄分别为3-5日龄和3-7日龄;有果组3日龄成虫的交配率为53.33％±11.55％,显著高于无果组(31.67％± 5.77％),两组交配率随日龄增加逐渐降低.有果组交配时段主要集中在进入暗期的0-2 h,其中暗期0-0.5 h为交配高峰期,较无果组提前,交配率为36.67％±17.56％;无果组交配时段主要集中在暗期的0-3.5 h,其中暗期1.0-1.5 h为交配高峰期,交配率为16.67％±11.55％.黄翅绢丝野螟雌成虫最多交配2次,雄成虫最多交配4次,但雌、雄成虫的交配比例随交配次数增加而递减;首次交配时间越早其多次交配概率越高,首次交配发生于3日龄的雌、雄成虫分别可进行2次和4次交配,首次交配发生于5日龄后的雌、雄成虫均无多次交配行为.[结论]黄翅绢丝野螟可进行多次交配,寄主菠萝蜜对其交配有促进作用,该虫交配行为具节律性,仅在暗期发生交配,交配高峰期为3-4日龄、大多发生在暗期的0-2 h内.

眉斑并脊天牛Glenea cantor Fabricius是我国华南地区园林绿化植物木棉树的重要蛀干害虫.本试验通过室内饲养观察和野外调查,对该虫的生物学特性进行了研究.结果表明该虫在南宁一年发生4代,平均世代历期为70 d,主要以4龄幼虫在受害枝干内越冬.成虫羽化后出木前期为5.97 ±1.11 d.雄虫较雌虫提早羽化2-3 d,成虫期需补充营养,且具弱趋光性和假死习性.在日节律中,09:00 -11:00和14:00 -16:00为产卵高峰期, 16:00-19:00为交配高峰期.雌虫出木后2 d开始交配,雄虫出木后4 d开始交配.雌雄虫一生可交配15.12 ± 7.02次,每次交配时长为3.23 ±0.97 h,一天内仅交配一次.成虫主要趋向长势较弱的木棉树及枝条上产卵.产卵前期为13.50 ±3.15 d,平均产卵量为117.31 ±33.25粒.雌雄寿命分别为72.34 ±15.60 d和46.22 ±14.38 d.

[目的]西花蓟马Frankliniella occidentalis是一种毁灭性的世界性入侵害虫,对我国蔬菜和花卉等作物具有重大威胁.为了更好地应用蓟马聚集信息素进行西花蓟马监测和防治,本试验在室内对西花蓟马昼间交配习性、雌雄互作和雄成虫聚集信息素释放节律进行研究.[方法]通过单独配对和群体配对两种方法研究西花蓟马成虫在光照阶段的第1,4,8和12小时4个不同时间的交配行为;采用显微摄像系统研究西花蓟马雌雄成虫间4个不同时间的互作节律;采用固相微萃取法和气质联用仪分析西花蓟马雄成虫聚集信息素两种组分neryl(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate在4个不同时间的释放节律.[结果]西花蓟马成虫在光照阶段的4个不同时间内的交配率、交配历期(持续时间)、雌雄互作次数和雄成虫对雌成虫的交配尝试次数均不存在显著差异,说明交配行为和雌雄互作行为不具有明显的节律性.西花蓟马雄成虫聚集信息素具有引诱活性的neryl (S)-2-methylbutanoate在光照阶段的这4个不同时间的释放率不存在显著差异,其释放节律与西花蓟马成虫的交配相关行为相一致.另一种不具有引诱活性的组分(R)-lavandulylacetate在光照阶段的这4个不同时间释放率具有显著差异,呈逐渐增高趋势.[结论]本研究证实了西花蓟马成虫在室内光照条件下交配相关行为不存在明显的节律性,其聚集信息素主要引诱成分neryl (S)-2-methylbutanoate的释放亦无明显的节律性.该结果为进一步研究西花蓟马聚集信息素不同组分的行为调控作用提供了理论依据,同时为合理高效地应用聚集信息素进行西花蓟马田间种群动态监测和防控提供指导.

松树蜂Sirex noctilio Fabricius是国际上危害十分严重的林业入侵生物.本文在细致观察松树蜂交配行为和节律的基础上,收集4种不同状态下松树蜂雄蜂体表浸提物,分析松树蜂雌、雄蜂对雄蜂体表浸提物的触角电位和嗅觉行为反应,以期探索松树蜂繁殖过程中的化学通讯机制,为开发基于松树蜂信息素的引诱剂提供依据,从而提高松树蜂诱捕监测技术的灵敏度.按照雌:雄为1:3的性比向网笼内引入相应数量的树蜂,观察记录每小时交配对数,统计交配频次;用色谱纯正己烷溶液浸提不同状态下松树蜂雄蜂各8头,具体包括,1号:养虫盒内单独饲养雄蜂体表浸提物;2号:单独饲养雄蜂发生聚集后,收集体表浸提物;3号:雄蜂开始聚集,成功吸引雌蜂前来,但仍未交尾,收集雄蜂体表浸提物;4号:吸引雌蜂前来,并完成交尾后,收集雄蜂体表浸提物;比较分析松树蜂雌、雄蜂对不同状态下雄蜂体表浸提物的触角电位和行为反应特点.松树蜂交配行为可分为5个阶段 (搜索、吸引、抱握、交配、结束),一天内松树蜂交配高峰时段为9:00-11:00;电生理试验表明,不论是雌蜂或者雄蜂,均对3号样品和4号样品有强烈的触角电位反应,但对雌蜂触角引发的电生理反应强度大于雄蜂触角;行为学试验结果表明,3号样品对雌蜂有显著引诱活性,全部1-4号样品均可以吸引雄蜂,但之间差异不显著.松树蜂雄蜂可释放信息素,吸引同种的两性树蜂;雌、雄蜂羽化后,雄蜂可以释放聚集信息素吸引同性个体飞往林分内树冠层;一旦有雌蜂靠近"雄蜂群",雄蜂可能释放类似性信息素的微量成分,增加对雌蜂的吸引.

[目的]克隆并分析棉铃虫Helicoverpa armigera生物钟基因Double-time(Dbt),明确该基因的昼夜表达模式,探讨其表达水平的影响因子,为研究夜蛾科昆虫复眼中生物钟基因的作用机制奠定基础,为理解外周组织中生物钟基因功能提供参考.[方法]采用RT-PCR和RACE技术从2日龄棉铃虫雌成虫复眼中克隆生物钟基因Dbt,并利用在线网站和软件进行生物信息学分析.采用qPCR技术检测棉铃虫雌、雄成虫不同组织(头、脑、复眼、触角、胸、腹、足和翅)中Dbt的表达水平;检测光周期14L∶ 10D和持续黑暗(DD)下雌、雄成虫头和复眼中Dbt的昼夜表达模式;在暗期用棉铃虫敏感波段光(UV、蓝光和绿光)照射2日龄成虫6h,检测复眼中Dbt表达水平的变化;在暗期进行雌、雄成虫交配,检测交配结束及3h后复眼中Dbt表达水平的变化.[结果]成功克隆到棉铃虫生物钟基因Dbt的cDNA序列,命名为HeDbt(GenBank登录号:KM233159),开放阅读框长1026bp,编码314个氨基酸组成的多肽.HeDbt理论推测分子量为39.79 kD,等电点(pI)为9.55,不具有跨膜拓扑结构,包含典型的昆虫DBT蛋白保守区域,其与甜菜夜蛾Spodoptera exigua和柞蚕Antheraea pernyi DBT的同源性较高,氨基酸序列一致性分别为99％和97％.qPCR结果表明,HeDbt在成虫各组织中均有表达,在头、脑和复眼中表达水平较低,在胸和腹中表达水平较高;在14L∶ 10D和DD下,头和复眼中HeDbt未呈现明显的昼夜表达节律.暗期光照和交配后,复眼中HeDbt的表达均显著下调,但雌、雄成虫间HeDbt表达水平整体相似.[结论]成功克隆得到棉铃虫生物钟基因HeDbt,其在棉铃虫成虫头和复眼中表达水平较低,且不具有昼夜规律性,但复眼中Dbt的表达受到光照和交配的影响.本研究为进一步探索夜蛾外周组织生物钟基因功能奠定了基础.

嗅觉是昆虫的主要感觉模式,在昆虫的重要行为活动如寻找配偶、定位寄主、选择产卵场所等中起着关键作用.昆虫通过触角等外周嗅觉器官感受外界的化学信号并转化为电信号,电信号传输到中枢神经系统进行加工整合,最后通过大脑发出指令调控自身关键的行为.昆虫需要在合适的时机对不同气味作出反应,从而保证其能够在不同生理状态下完成特定的行为.这就要求昆虫的嗅觉系统具有可塑性,即根据不同的生理状态,如日龄、取食状态、交配、节律等对相同气味作出不同的反应.本文综述了不同生理状态对昆虫嗅觉行为和嗅觉神经系统的影响,以及昆虫嗅觉可塑性产生的机制,为加深和扩展人们对昆虫嗅觉系统的认识和建立新的害虫防控策略提供参考.

2017年10月-2018年9月,采用瞬时扫描法和目标取样法对南京市红山森林动物园高淳湿地研究中心的南黄颊长臂猿Nomascus gabriellae季节性活动节律进行观察研究,共计扫描4 369次,观察时间累计1 092 h,得到行为数据26 208个,将其行为划分为取食、休息、运动、社会、交配和其他6种.结果 表明,休息和运动是南黄颊长臂猿各季节的主要行为类型,其次为取食和社会行为.各行为在不同季节具有明显的节律性,休息一般出现在晨昏和正午;而运动一般出现在上午和下午;取食在各季节存在2个明显高峰,受饲养员喂食时间和频次的影响较大,表现为休息-运动-取食-休息-运动-取食-休息的行为模式.Kruskal-WallisH分析结果显示,南黄颊长臂猿在不同季节和相同季节不同时段的行为差异有统计学意义:秋、冬季的取食行为明显高于春、夏季,而休息和运动相反.温度、日照、天气、游客量、饲养员日常操作等均影响南黄颊长臂猿的活动节律.