[目的]明确松树蜂Sirex noctilio Fabricius雌雄成虫飞行能力随日龄的变化以及线虫Deladenus siricidicola Bedding侵染对松树蜂飞行能力的影响,为研究松树蜂扩散规律及评估线虫防治松树蜂效果提供重要参考资料.[方法]从黑龙江省鹤岗市采集樟子松虫害木,于室内饲养羽化获得松树蜂成虫.利用佳多飞行磨系统对实验种群松树蜂的1、2、3、4、5、6、7、8日龄的雌雄成虫个体分别进行12 h连续吊飞试验,测定其累计飞行距离、累计飞行时间、平均飞行速度.[结果]随日龄增加,松树蜂雌雄成虫在12 h内的累计飞行距离和累计飞行时间呈下降趋势.不同日龄雌成虫的平均飞行速度存在显著差异,随日龄增加,平均飞行速度逐渐下降;不同日龄雄成虫的平均飞行速度无显著差异.不同性别松树蜂飞行能力有差异,雌性相比雄性累计飞行距离和累计飞行时间普遍较高;而不同性别成虫间平均飞行速度未存在显著差异.性别和日龄的互作对松树蜂累计飞行距离的影响达到了显著水平.线虫侵染对雌雄成虫飞行能力(累计飞行距离、累计飞行时间、平均飞行速度)的影响均不显著.[结论]随日龄增加,松树蜂雌雄成虫飞行能力呈下降趋势,雌虫比雄虫的飞行能力较强;线虫侵染对雌雄成虫飞行能力无显著影响.

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.

在发生松树蜂的林场利用" 五点取样法" 进行调查,调查样方内树木种类、胸径大小、生长情况、蛀干害虫种类和在树干上的分布情况;同时,选取虫害木,解剖并统计不同蛀干害虫的羽化孔数量和特点,幼虫钻蛀特征和危害特点;研究松树蜂自然种群的寄主选择规律和垂直分布特点.结果表明,松树蜂在我国仅危害衰弱的樟子松,30-40年生的中龄林受害最严重,平均有虫株率为10.94% ± 8.67%.松树蜂产卵后的树皮表面有流树脂现象,呈点状或流泪状.同松幽天牛和吉丁危害状不同,松树蜂羽化孔呈正圆形,直径大小约为7 mm,分布在树干0-4.20 m的高度,其中90%的集中分布在0-3 m范围内.松树蜂幼虫坑道横截面为正圆形,无排粪孔,虫粪和蛀屑都呈粉末状,紧实堆满蛀道,颜色和蛀道周围颜色无明显差异.

[目的]研究松树蜂Sirex noctilio的产卵行为,明确其产卵能力,为评估其繁殖潜力和危害能力提供基础数据.[方法]于黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治县新店林场采集被松树蜂危害的寄主樟子松Pinus sylvestris var.mongolica木段上获得虫源.在室内条件下观察和分析松树蜂产卵的行为过程及规律.解剖松树蜂在樟子松木段上的产卵孔,并观察其结构特征.[结果]松树蜂羽化时即性成熟,能够马上进行交配和产卵.松树蜂雌成虫一次完整的产卵过程主要分为4个动作:树皮钻孔、木质部钻刺、产卵(注入有毒黏液和共生真菌Amylosereum areolatum)和产卵器拔出.产卵时间在360～540 s之间的产卵频数最多,占产卵总频数的41.40％;产卵过程中木质部钻刺用时最长,至少占整个产卵过程用时的90％.松树蜂雌成虫在一个产卵孔处会进行1～4次产卵,产卵时间和产卵次数呈显著正相关,当产卵时间t＜360 s时,进行了1次产卵;当360 s≤t ＜540 s时,进行了2次产卵;当540 s≤t＜780 s时,进行了3次产卵;当t≥780 s时,进行了4次或更多次产卵.松树蜂在一个产卵孔处进行1,2,3和4次产卵的比例分别为21.66％,41.40％,27.39％和9.55％.[结论]松树蜂雌成虫在一个产卵孔处的产卵时间和产卵次数呈正相关.利用产卵时间和产卵次数的关系,在只调查产卵时间的情况下,可以推断产卵次数.松树蜂在一个产卵孔处产卵的次数多,对寄主樟子松危害大.

[目的]构建入侵种松树蜂Sirex noctilio毒腺转录组数据库,筛选并分析松树蜂毒腺基因数据.[方法]采用新一代高通量测序平台Illumina HiSeqTM 4000对松树蜂雌成虫毒腺进行转录组测序、数据组装和生物信息学分析.[结果]共获得12.7 Gb松树蜂雌成虫毒腺有效转录组数据,并组装到37 098条unigenes,平均长度968 bp,N50长度为2 364 bp.将所得的unigenes数据使用BlastX与各大数据库比对,共注释到13 515条unigenes,并且在NR数据库中注释的unigenes最多,共11 108条(占总数的29.94％),其中相似基因占比最高的物种为丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis,达815条(占总数的7.29％).在GO数据库中注释到5 726条unigenes,根据功能被分为生物学进程、细胞组分和分子功能3大类63个亚类.KEGG代谢通路分析表明,7 602条unigenes注释到357个代谢通路.根据基因注释信息进一步筛选到43条嗅觉相关基因,包括嗅觉受体(odorant receptor,Or)基因25条、化学感受蛋白(chemosensory protein,CSP)基因10条、离子型受体(ionotropic receptor,IR)基因5条和气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)基因3条.此外,还筛选出11条漆酶基因,包括漆酶1(laccase1,LAC1)基因5条、漆酶2(laccase2,LAC2)基因4条、漆酶4(laccase4,LAC4)基因1条和漆酶9(laccase9,LAC9)基因1条,且其中1条LAC2基因在所有被注释的基因中表达量最高(FPKM值=21 126).[结论]本研究获得的松树蜂毒腺转录组数据为松树蜂毒液组分的鉴定和生物学功能的研究奠定了一定的理论基础.

松树蜂Sirex noctilio是一种严重危害松属植物Pinus spp.的入侵生物,其扩散和繁殖能力强,为了明确我国松树蜂的繁殖力及其影响因素,本研究调查统计了不同个体大小、不同线虫侵染状态、不同产卵次数对松树蜂怀卵量的影响.结果表明,松树蜂怀卵量与前胸背板宽呈指数相关;有线虫侵染的松树蜂怀卵量均值略小于无线虫侵染的松树蜂怀卵量均值,但两者差异不显著;未产卵的初羽化雌虫怀卵量为147.80±10.22粒,产卵至死的松树蜂怀卵量为50.22±5.46粒,推算松树蜂死亡时已产卵30次左右,松树蜂单头雌虫一生平均产卵97.58粒.在观察时段17.49～23.15℃温度范围内,其产卵次数与温度密切相关,随温度升高产卵次数增多,温度下降产卵次数减少.此外还改进了松树蜂繁殖力公式,进行了我国松树蜂的繁殖力估算.本研究明确了松树蜂的繁殖力和个体大小、线虫侵染的关系以及环境温度对其产卵繁殖的影响,为评估松树蜂危害、预测松树蜂种群扩散和制定松树蜂防控措施提供了重要参考.

网隙裂粉韧革菌Amylostereum areolatum是松树蜂Sirex noctilio携带并传播的共生真菌,与松树蜂之间存在严格的互利共生关系,其正常生长发育是松树蜂完成生活史的关键因子之一.为研究该共生菌生长发育的相关机制,我们对共生菌菌丝最大生长速率前期(7d)和后期(12d)样本进行转录组测序,在转录水平上分析差异表达基因在共生菌生长发育中的功能.结果显示,两个不同生长时期共有差异基因2 425个,其中在共生菌最大生长速率前期样本中上调的基因有946个,下调的有1 479个.Nr注释和GO功能富集分析结果表明,共生菌最大生长速率前期的差异表达基因主要与碳水化合物代谢、蛋白质合成以及水解酶活性相关.Pathway富集分析表明,差异表达基因显著富集在糖酵解/糖异生代谢通路上,并且这些基因在共生菌最大生长速率前期的样本中显著上调,表明其可能在网隙裂粉韧革菌的生长发育中发挥重要作用.通过分析两个不同生长时期共生菌基因的表达情况,挖掘参与共生菌生长发育的关键基因,旨在为探索松树蜂与其共生菌的互利共生机制提供理论基础.