菜粉蝶与其寄主植物金莲花 - 《应用昆虫学报》

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加上其成虫和幼虫的名字分别叫菜粉蝶和菜青 虫 因此常给人们以专食十字花科植物的专食 性昆虫的错觉 ∀ 本文了作者观察了 代菜粉蝶 幼虫猖獗为害金莲花植株的经过 证明菜粉蝶 也是金莲花植物的大害虫 ∀ 惟一的缺憾是 因
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昆虫知识
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食的幼虫 在其
龄阶段就对取食抑制化合物
对十字花科植物和金莲花所含有的挥发性次生 化合物作一个比较研究 无论是亲缘关系相差 甚远的这 种植物共有某种引诱化合物 或 种植物各有其特有的化合物 都将为昆虫与植 物关系的研究增添生物学内容 也必将为菜粉 蝶防治的实际应用提供线索 ∀ 关于植食性昆虫对寄主植物选择问题 国 际著名昆虫行为生理学家 ≥ √ 教授认 为 某种昆虫之所以能以某种植物为食物 是由 于某种植物中含有这种昆虫的取食促进素 或 者虽不含这种昆虫的取食促进素 但却不存在 取食阻碍素≈ ∀ 对于菜粉蝶来说 有许多文献 报道认为 菜粉蝶之所以嗜食十字花科植物 是 由于对十字花科植物中所含的芥子油甙的需 求≈ ∀ 据前人记载 在金莲花植株的茎叶中含 有异槲皮甙 !槲皮素 三葡萄糖甙和绿原酸 成分≈ ∀ 在这些成分中 除了已证明绿原酸是 幼虫取食抑制素之外 还不知道另外 种成分 的作用 是否与十字花科植物中所含的芥子油 甙的作用相同或互相之间有什么关系应作进一 步的研究 ∀ 致谢
菜粉蝶 Π 是世界性的十字花 ιερ ισ ρ απαε 科蔬菜的重要害虫 但尚有许多人不知道菜粉 蝶也是与十字花科非近缘的金莲花 Τρ οπαεολ υµ 植物的猖獗发生的大害虫 ∀ 与十字花 µα ϕ υσ 科非 同 目 的 金 莲 花 是 金 莲 花 科 植 物
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台上飞舞 因此疑为菜粉蝶产卵孵化的菜青虫 ∀ 于是对害虫进行了留养 以便最后肯定害虫的 种类和了解金莲花可能被害的程度 ∀ 就这样一 个偶然的机遇 使作者对菜粉蝶与金莲花的关 系进行了观察研究和文献查阅 现报道如下 ∀
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菜粉蝶为害金莲花的事实对研究菜粉蝶防
治新方法的启迪 实际上 据前人记载 菜粉蝶的寄主植物有 科 种之多≈ 早已知道是金莲花的大害 虫 ∀ 现已证明 为害金莲花的菜粉蝶并不改变 它能为害十字花科蔬菜的习性 反之亦然 在一 定的条件下 各种寄主植物之间可互作寄主转 移 ∀ 因此 不难明白在制定预测预报和防治计 划时就得考虑可能来自多种类型植物上的虫 源∀ 对于成虫不在幼虫食料植物上取食为害的 昆虫 如何找到它的产卵植物是研究植食性昆 虫寄主选择行为的重要话题之一 ∀ 菜粉蝶成虫 能找到十字花科植物上去产卵 同时也能找到 金莲花植株上去产卵 这到底是由于非近缘的 种植物具有相同种类的产卵引诱物质 还是 各自具有特异性的对菜粉蝶成虫具有引诱力的 化合物 是一个很值得研究的问题 ∀ 而且 菜粉 碟成虫能飞到附近不存在任何十字花科植物 ! 仅存 株生长不算很旺盛的盆栽金莲花的环境 中来产卵 并曾多次将它撵走 但都很快又飞回 来 这表明了金莲花植株所释放的挥发性次生 物质对菜粉蝶成虫具有很强引诱作用 ∀ 由此 不难设想 如果能搞清楚金莲花挥发性次生化 合物的成分和组成相 将会在菜粉蝶的防治上 起到什么样的作用 ∀ 不管怎么说 肯定很值得
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于自然的大气湿度下 ∀ 观察记录在每天中午进 行 次 同时对花土进行适量浇水 ∀ 在成虫放入纱笼后第 上始见卵粒 ∀ 第 产卵 在金莲花的叶子 头雌蛾共 是产卵高峰期
粒 ∀ 卵散产 多在叶子的背面 也有少
数产于叶子的正面和叶柄上 ∀ 又经 ∗ 后 条幼幼虫从卵中孵出 孵化率为 1 ∀ 为了 解决金莲花植株不足的困难 根据上一代 株 金莲花不足以将 条幼虫养到最后的经验 在 条和最小的 条幼 幼虫发育到 龄时 笼内只保留 条幼虫 而将 条幼虫中看上去认为是最大的 虫在 条移出笼外改用小白菜喂养 ∀ 笼内的 株金莲花的
吴伟坚 昆虫知识
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浙江农业大学编 农业昆虫学 下册 术出版社
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上海 上海科学技
见 昆虫生理学研究进展第四集 科学
出版社
钦俊德 昆虫与植物关系 ) ) ) 论昆虫与 植 物 的互 相 作用 及其演化 北京 科学出版社 陈鹭声 旱金莲科 见 江苏省植物研究所等联合编著 新华 本草纲目第一册 上海 上海科学技术出版社
的观察中 未见有 条虫子取食 大多 的幼虫
数幼虫离开叶子 最后都饿死 ∀ 然而 若将初孵 幼虫转移到金莲花叶子上 大约有 能成活 这个数字与转移到其它洋白菜上幼虫 的成活比例差不多 ∀ 当幼虫从其它寄主植物上 被转移到金莲花上时 可见到相似的结果 ∀ 相 反 当用金莲花喂养的任何虫龄的幼虫被转移 到洋白菜和其它寄主植物上时 很容易接受洋 白菜和其它十字花科植物以及木犀草科的一些 植物作为新的寄主植物 ∀ 这样 金莲花除了能 被用小麦胚芽喂养的幼虫和取食于木樨科植物 的部分幼虫所接受之外 是惟一不能被从其它 寄主植物上转移来的 龄以上幼虫所接受的寄 主植物 ∀ 化学分离提取和昆虫行为实验证明了在金 莲花的叶子中含有很强的菜青虫的取食抑制化 合物 并最后证明了绿原酸是最重要的取食抑 制成分≈ ∀ 然而 在金莲花上孵出并在其上取 食的幼虫对这种取食抑制化合物不具或只有很 低的敏感性 而在小麦胚芽人工饲料上饲养的 幼虫对这种取食抑制化合物甚至完全不敏感 ∀ 显然 在不含取食抑制素的其它寄主植物上取
ε 左右 夜间约 ε ∀处
国际上关于菜粉蝶为害金莲花的研究情况 近 年来 国际上关于菜粉蝶为害金莲花
问题的研究主要集中于为害金莲花植株的幼虫 和为害其它寄主植物的幼虫能否互相转移为害 这个在生产实际上具有重要现实意义的问题 ∀ 在美国康乃尔大学工作的中国学者黄新培博士 与 • 教授协作 在这一领域内做了大量 卓越的研究工作≈ ∗ ∀ 他们以人为的方法将孵 化和取食于不同寄主植物上的不同虫龄期幼虫 进行更换食料 再来观察其取食行为和生长发 育情况 ∀ 当 龄至 龄的幼虫从饲养它的洋白 菜上被转移到金莲花上时 幼虫拒食金莲花 在
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发展了敏感性 并被认为在孵化之后 随着取食 时间的增长而增加敏感的程度 ∀ 而在金莲花上 连续地接触这种取食抑制化合物的幼虫 引起 了对这种化合物的适应或敏感性的抑制 ∀ 当初 孵幼虫喂以用金莲花提取物的高浓度溶液处理 过的洋白菜时 幼虫就保持对取食抑制素的不 敏感性 以致当 龄幼虫被转移时能接受金莲 花为食料 ∀ 这也表明了由于始终接触取食抑制 素 使幼虫保持对取食抑制素的适应性或者说 不敏感性 ∀ 这些结果表明了食料的经历能激烈 地影响一种虫子对植物体内潜在的取食抑制化 合物的反应 ∀
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从南美洲来到中国的惟一的一
个种 一年生草本 既是美丽的观赏植物 又是 清热解毒 !治疗多种炎症的药用植物 ∀ 在一个 风和日暖的六月天 作者在阳台花盆内栽培的 金莲花进入了盛花期 鲜艳的花朵使人赏心悦 目 ∀ 有一天突然见到金莲花叶子上有许多小缺 孔 经仔细检查发现 有 条幼虫正在叶子上取 食为害 ∀ 由于在前不久曾见到过有菜粉蝶在阳
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号粗铁丝和白纱布
见方的笼子内 同时放入一盆 片和心芽
未曾受其为害的金莲花 ∀ 放入的花盆口径为 内种 株金莲花 共有叶子 还放入一团用 个 以备成虫产卵和其后的幼虫取食 ∀ 另外 蜜水湿透的盛于塑料杯的 棉球 以供成虫补充营养 ∀ 在见到成虫死去 !幼 虫孵出后 观察仍在纱笼内进行 以防外来成虫 再来产卵而造成研究混乱和食料供不应求 同 时也为预防天敌的寄生 ∀ 将纱笼放于南阳台的 木架子上 采取自然散射光照 记录中央气象台 预报气温 白天为
后成为老熟幼虫 基本上将花盆内 片叶子和 个心芽全都吃尽 最
后还 咬 食 了 部 分 叶 柄 ∀ 老 熟 幼 虫 体 长 约
∀ 新蛹青绿色 之后逐渐转变成黄绿色 ∀ 蛹
期为 ∗ 羽化成 头雄虫 头雌虫 都很 正常 ∀ 观察结果表明与十字花科不属近缘的金 莲花能使菜粉蝶很圆满地完成世代发育 是菜 粉蝶理想的寄主植物 ∀ 由于人们经常见到菜粉蝶严重为害与人类 日常生活有密切关系的十字花科蔬菜类
菜粉蝶在金莲花上产卵和生长发育观察 在阳台盆栽的金莲花植株上 野外飞来菜
粉蝶成虫所产卵孵化而成的
头幼虫 待其化
3 国家自然科学基金资助 33 通信作者 ∞ 2
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收稿日期
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修回日期
2 2
昆虫知识
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蛹羽化为成虫后 用作实验昆虫 ∀ 将 发育羽化的成虫 放入用 围制的约
头幼虫
一时找不到更多的金莲花植株 难以将实验做 得更深入以提供可进行生物统计的数据 ∀ 为了 免补这一不足 作者查阅了部分国际研究动向 材料 可供菜粉蝶的管理者和研究者用作参考 资料 ∀
承蒙中国科学院动物研究所王林瑶高级 博士赠送文献资料 谨致感谢
参 考
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工程师和荷兰瓦赫宁根大学昆虫学系
文 献
∗ Χ ηε µ Εχολ 21
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基层园地
菜粉蝶与其寄主植物金莲花
周新生
1 浙江省宁波市鄞州区横街镇中学
严福顺
宁波
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1 中国科学院动物研究所 整合生物学研究中心
北京
Χαββαγε ωηιτε βυττερφ λψ ανδ ιτσ ηοσ τ πλαντ νασ τυρτ ιυµ ÷ 2≥ Μ ιδδλ ε Σχηοολ Ψ ινχηου ∆ισ τρ ιχ τ οφ Ν ινγβο Χ ιτψ Ζηεϕ ιανγ Π ρ οϖ ινχε Ιντεγρ α τ ιϖ ε Β ιολ ογψ Ινσ τ ιτυτε οφ Ζοολ ογψ Χη ινεσ ε Α χαδε µψ οφ Σχ ιενχεσ Αβσ τραχτ ≤ ∏ Π ιερ ισ ρ απαε ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ ∏ √ √ √ ∏ ∏ Κεψ ωορδσ ∏ ∏ ∏ √ √ ∏ ∏ ∏ ∏ √ √ ∏∏ ∏ ∏ Τρ οπαελ υµ µ α ϕ υσ ∏ √ √
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摘 要 观察了用金莲花 Τρ 饲养的菜粉蝶 Π 的发育情况 表明金莲花能 οπαεολ υµ µ α ϕ υσ ιερ ισ ρ απαε 使菜粉蝶完成世代发育 是其理想的寄主植物 ∀ 国外有研究表明 将金莲花上取食的幼虫人为地转移到 十字花科或其它寄主植物上 幼虫可正常取食 并最后发育为成虫 反之 将十字花科植物上取食的 龄 至 龄的幼虫转移到金莲花上 则拒食外迁 最后全都饿死 ∀ 然而 若将小麦胚芽人工饲料上饲养的幼 虫转移到金莲花上 则幼虫正常取食 ∀ 这是由于菜粉蝶幼虫在十字花科植物上取食的 龄阶段发展了 对金莲花植株内所含的取食抑制化合物的敏感性 而在小麦胚芽人工饲料上取食的幼虫因一直接触取 食抑制化合物而不对金莲花所含的取食抑制化合物产生敏感性之故 ∀ 化学提取和昆虫行为实验证明 在金莲花中所含的取食抑制化合物的主要成分是绿原酸 ∀ 关键词 菜粉蝶 十字花科 金莲花 取食抑制素 绿原酸