CN210746787U - 一种研究二化螟产卵选择行为的人工基质 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种研究二化螟产卵选择行为的人工基质，包括支撑骨架，支撑骨架外包裹产卵表面介质，支撑骨架底部设置有托盘，支撑骨架内设置有敞口盛放器，敞口盛放器盛放气味源。本实用新型用于通过设置2个被比较人工基质内不同品种的植物气味源，或包裹不同孔径的尼龙网，比较二化螟对不同品种水稻或者不同表面介质的产卵选择行为。本实用新型结构简单，使用方便，既保证了人工基质表面积的一致和挥发物的均匀释放，又避免了雌虫与植物的直接接触，可以有针对性的比较不同气味源或不同表面介质之间的产卵刺激效果。本实用新型不仅可满足常规人工饲养中采集虫卵的需求，而且可为研制二化螟产卵引诱剂或趋避剂探索新的害虫防治手段提供依据。

Description

一种研究二化螟产卵选择行为的人工基质

技术领域

本实用新型属于生物研究领域，尤其涉及一种研究二化螟产卵选择行为的人工基质。

背景技术

二化螟Chilo suppressalis是一种重要的粮食作物害虫，不仅广泛分布于我国乃至东南亚、南亚国家的水稻产区，而且是大部分稻区的螟虫优势种(鲁艳辉等2017)。由于该虫具有钻蛀性危害的特点，运用常规防治手段，很难达到理想的效果；且随着近年稻区耕作制度和种植结构的调整、化学农药的不合理使用等原因，二化螟抗药性水平不断提高，发生数量呈明显上升趋势(戴长庚等2018；彭少兵等2016；张扬等2014)。这些不利因素促使人们寻求环境相容性更好的害虫防控手段，其中就包括筛选高效植物源引诱剂配方。

大量研究表明：在以取食、产卵为主要目的的寄主植物选择行为中，植食性昆虫通常依赖嗅觉、味觉、视觉等各种刺激信号，完成对寄主植物的搜寻、定位和最终接受(Brévault and Quilici 2010，2009；Raguso and Willis 2005)。其中，特定的寄主植物挥发物往往是该类昆虫搜寻食物源、确定适宜产卵场所的最关键因子(Schoonhoven et al.2005；Renwick and Chew 1994)。利用寄主植物源挥发物对二化螟雌虫产卵行为进行精准调控是避免种群爆发、减少经济损失的有效手段之一。

目前对二化螟产卵行为中植物挥发物种类及功能的研究多集中于芳香性挥发物类别，且在比较多种特定气味源的产卵刺激效果时，一般采用“在产卵生测笼内设置不同的寄主或非寄主植物植株，并比较累积产卵量”的方式(Jiang et al.2015；秦文婧等2015；刘玉娥2014；)。由于不同品种寄主或非寄主植物叶片表面的物理特征和接触性化合物上存在一定差异，导致研究结果无法正确反映被比较植物在挥发性化合物上的差异，无法精准解释二化螟通过嗅觉系统感受寄主植物挥发物，从而完成寄主的搜寻、定位和最终接受的全过程。此外，此类研究中雌虫产下的卵块位于不透明的植物叶片上，需要将卵块从叶片剥离，方可在显微镜下观察和计数，因而剥离过程中往往难以保证卵块的完整。

虽然少数研究针对二化螟嗅觉感受信号并采用了套袋的方式(郝丽霞2009)，避免了供试雌虫与植物的直接接触，但其中作为产卵介质的无纺布纱网材质柔软，包裹植株后无法固定成型，导致植物释放到产卵介质表面的挥发物不均匀，供试材料可比性不理想。此外，杜予州等(2016)发明的二化螟成虫产卵装置，主要组成为一个内壁覆盖硫酸纸的产卵圆筒及一个内置水稻苗的一次性纸杯，该装置中一次性纸杯的杯口用打孔硫酸纸密封，以提供刺激产卵的气味源，与尼龙网相比，人工打孔的硫酸纸表面孔洞数量有限，且分布不均匀，故该发明仅用于满足人工饲养中采集虫卵的需求，而无法作为理想的生测试验道具。由此可见，研究二化螟产卵选择行为的生物测定方法和配套的试验道具存在一定的技术空白。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种研究二化螟产卵选择行为的人工基质，本实用新型通过设置2个被比较人工基质内不同品种的植物气味源，或包裹不同孔径的尼龙网，比较二化螟对不同品种水稻或者不同表面介质的产卵选择行为。既保证了人工基质表面积的一致和挥发物的均匀释放，又避免了雌虫与植物的直接接触，因此可以有针对性的比较不同气味源或不同表面介质之间的产卵刺激效果。本实用新型不仅可满足常规人工饲养中采集虫卵的需求，而且可为研制二化螟产卵引诱剂或趋避剂，从而探索新的害虫防治手段提供依据。

技术方案：为了实现上述目的，如本实用新型所述一种研究二化螟产卵选择行为的人工基质，包括支撑骨架，支撑骨架外包裹产卵表面介质，支撑骨架底部设置有托盘，支撑骨架内设置有敞口盛放器，所述敞口盛放器盛放气味源。

作为优选，所述支撑骨架为圆柱形支撑骨架，由不锈钢圆环和不锈钢条焊接而成。

进一步地，所述支撑骨架包括外侧壁、顶部、底部，均包裹尼龙网作为产卵表面介质，用于模拟水稻叶片表面的物理结构，便于卵块固定及气味源中的挥发物透过尼龙网孔均匀释放。

其中，所述托盘为大号圆形托盘；所述的大号圆形托盘为一次性培养皿的盖子或底座。

作为优选，所述敞口盛放器为一次性硬质塑料杯，所述的敞口盛放器底部设置有小号圆形托盘盖子和小号圆形托盘底座，所述的小号圆形托盘为一次性培养皿。

作为优选，所述气味源为代表性寄主植物水稻的幼苗。

更进一步地，圆柱形支撑骨架由2个不锈钢圆环和6根不锈钢条焊接而成，支撑骨架的高度可根据内置气味源的直径及高度决定，骨架直径一般大于内置气味源直径2-3cm，骨架高度一般大于内置气味源高度2-7cm。例如，当内置盛放有水稻苗的一次性塑料杯直径为7cm，塑料杯及稻苗总高度20-25cm时，圆柱形支撑骨架以直径10cm，高度27cm为宜。

尼龙网用订书针封闭固定，支撑骨架被尼龙网包裹后，置于大号圆形托盘内固定。骨架内放置的敞口盛放器为一次性硬质塑料杯，其中盛放有水稻苗。盛放器底部设置有小号圆形托盘，用于提供可以放置塑料杯的平面。大号及小号圆形托盘均为一次性培养皿。骨架固定用的大号圆形托盘直径一般大于骨架直径2-3cm，气味源盛放器固定用的小号圆形托盘直径一般小于骨架直径1-2cm。包裹骨架所需尼龙网的宽度一般大于骨架横截面周长15-20cm，高度一般大于骨架高度20-25cm。例如，当圆柱形支撑骨架直径为10cm，高度为27cm时，可配套使用直径12cm的培养皿盖子或底座作为大号圆形托盘，直径9cm的培养皿盖子和底座作为小号圆形托盘盖子和小号圆形托盘底座。骨架外用50×50cm的尼龙网包裹为宜，尼龙网的孔径为80-120目。

由于二化螟不能与人工基质内的气味源直接接触，只能通过嗅觉来感受气味，故在利用本实用新型进行的生物测定中，以二化螟产卵数量作为对被测气味源，或对不同表面介质的产卵选择行为反应的衡量标准。

本实用新型采用在金属骨架外侧包裹尼龙网作为固定虫卵的表面介质，在骨架内设置供试植物作为气味源的方法，用于模拟水稻叶片表面的物理结构和挥发物的释放。所采用的制作材料既便于卵块固定，又利于气味源中的挥发物透过尼龙网孔均匀释放，从而使二化螟雌成虫在植物挥发物的刺激下，搜寻到含有最佳挥发性气味源或具有最佳表面介质的人工基质，并在人工基质表面产下卵块。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型研究二化螟产卵选择行为的人工基质结构简单，使用方便，与打孔硫酸纸等材料制作的二化螟成虫产卵装置相比，采用的尼龙网采卵介质表面孔洞数量众多且分布均匀，更利于基质内部植物挥发物的充分释放，使雌虫主动搜寻气味源并产卵，而不是被动的在气味源附近的限定空间内产卵，能够更好的模拟田间二化螟在水稻植株上产卵的实际情况。此外，尼龙网采卵介质在体视显微镜的上光源和下光源照射下透光效果与硫酸纸相当，可满足产卵行为生测结果的观察和统计，亦可以满足常规人工饲养中采集虫卵的需求。

利用本实用新型的人工基质进行研究二化螟产卵选择行为生物测定时，与无骨架支撑的普通套袋生测试验道具相比，克服了套袋材质过于柔软所导致的植株表面与隔离套袋材料的间距不均匀、套袋表面积不一致的缺陷，在避免雌虫与植物的直接接触的基础上，保证了被比较植物挥发物的均匀释放，且被比较的人工基质表面积一致，可比性好。因此，本实用新型在有针对性的比较不同气味源或不同表面介质之间的产卵刺激效果方面更具优势。

利用本实用新型的人工基质筛选出的具有最佳产卵刺激效果的表面介质，可为研发田间害虫诱捕器等相关装置，提供备选制作材料。利用本实用新型筛选出的具有最高和最低产卵刺激效果的特定品种的植物气味源，可为研制二化螟田间产卵引诱剂和趋避剂，提供植物源挥发物的备选材料。因此，本实用新型可为探索新的害虫防治手段提供依据。

附图说明

图1是二化螟人工产卵基质成品示意图；

图2是二化螟人工产卵基质结构示意图；1气味源(水稻苗)，2小号圆形托盘盖子，3尼龙网，4圆柱形支撑骨架，5小号圆形托盘底座，6大号圆形托盘；

图3是二化螟产卵选择行为生测方法示意图；

图4是二化螟卵块显微镜检测效果图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1、2所示，在大号圆形托盘6

内放置小号圆形托盘底座5

将尼龙网3(50×50cm)包裹在圆柱形支撑骨架4(

H 27cm)外侧，用订书针固定侧面及底部封口，再将包好的圆柱形支撑骨架4放入大号圆形托盘6内固定，并卡住小号圆形托盘底座5的外围，圆柱形支撑骨架4内放置小号圆形托盘盖子2，随后放入用一次性塑料杯种植的水稻苗1作为供试内置气味源。之后用订书针固定顶部的尼龙网封口部，从而完成单个人工基质的制作。

根据试验目的的不同，可通过改变包裹圆柱形支撑骨架所用尼龙网的孔径，比较不同孔径表面介质对二化螟产卵选择行为的影响。也可通过设置相同生长期但不同品种的水稻植株，比较不同品种水稻挥发物对二化螟产卵选择行为的影响。

实施例2

如图3所示，利用本实用新型研究二化螟产卵选择行为的生物测定方法，包括以下步骤：

(1)二化螟在人工气候室内用人工饲料饲养，连续繁殖多代，成虫羽化当天，将成虫按照雌雄比不低于1：1.5的比例置于养虫笼(L 40cm×W 40cm×H60cm)内自由交配，本实施例每笼释放雌成虫80头及雄成虫120头，并饲喂10％的蔗糖水以补充营养，将交配次日的雌蛾作为供试虫源，用于产卵选择行为生测。

(2)供试不同品种的水稻种子在人工气候室内浸种催芽后，播种于盛有营养土的200ml塑料杯一次性硬质塑料杯中，每杯播种50粒，并用蛭石覆盖表面，定期浇水，取生长期10-15d、株高15-20cm的水稻苗作为气味源，用于产卵选择行为生测。也可根据试验需要培育生长期更长的水稻植株作为气味源。

(3)在人工气候室内对供试虫源进行产卵行为生测。

所有步骤中人工气候室温度均为27±1℃，相对湿度均为70-80％，光周期均为16L：8D。

步骤(3)所述的产卵行为生测所用的产卵生测笼为L 60cm×W 40cm×H 60cm的木质养虫笼，正面为带袖套的有机玻璃门，底面为灰色PVC塑料板，其余表面为18目防蚊尼龙网。

步骤(3)所述的产卵行为生测的具体方法为：

在产卵生测笼内设置2个人工基质为一组，将该组人工基质置于产卵生测笼中部，且间隔12cm(等于大号圆形托盘直径)。通过设置人工基质内不同品种的水稻苗气味源，或通过在人工基质的表面包裹不同孔径的尼龙网，比较二化螟对不同品种水稻或者不同表面介质的产卵选择行为。每组产卵生测笼内释放20头交配次日的二化螟雌成虫，并饲喂10％蔗糖水以补充营养。不同的供试人工基质需随机更换左右位置，以排除位置干扰。

在人工暗期开始前1h，完成产卵生测笼内供试雌虫的释放及人工基质的设置。在工人暗期结束后，取出产卵生测笼内所有供试雌虫及人工基质。将人工基质表面包裹的尼龙网及底部的大号圆形托盘取下编号，在人工气候室内保存4d，待卵块从嫩黄色变为黄灰色，用手术剪沿卵块外围将其剪下，置于OLYMPUS SZX7体视显微镜下镜检(如图4)，记录供试20头雌虫单个人工暗期内产下的卵粒数量和卵块数量。每组对比试验需重复至少5-8次，即供试雌成虫至少需要100-160头。在体视显微镜下观察二化螟卵块时，放大倍数一般以25-32倍为宜。

由于二化螟不能与人工基质内的气味源直接接触，只能通过嗅觉来感受气味，以其产卵数量作为对被测气味源，或对不同表面介质的产卵选择行为反应的衡量标准。

实施例3

如图3所示，采用上述实施例2方法在2个被比较的人工基质内没有设置水稻苗提供气味源的情况下，两侧人工基质表面的卵块数量分别为3.8±0.8块和2.3±0.5块(P＝0.1219，paired t test，下同)，卵粒数量分别为85.7±22.0粒和56.4±12.7粒(P＝0.1873)，两者差异不显著(P>0.05)，说明在利用本实用新型进行的生测试验条件下，二化螟雌虫产卵选择是随机的。

当一侧人工基质内设置南粳52水稻苗50株作为气味源，另一侧人工基质内没有气味源时，两种人工基质表面的卵块数量分别为10.3±1.4块和2.9±0.7块(P＝0.0028)，卵粒数量分别为342.0±43.8粒和91.6±25.1粒(P＝0.0043)，两者差异极显著(P<0.01)，说明在此条件下，二化螟雌虫明显倾向于选择具有水稻植物挥发物的人工基质产卵，即水稻植物挥发物有刺激二化螟雌虫产卵的作用。

当一侧人工基质内设置南粳52水稻苗50株作为气味源，另一侧人工基质内设置南粳46水稻苗50株作为气味源时，两种人工基质表面的卵块数量分别为14.0±1.1块和9.8±1.3块(P＝0.0146)，卵粒数量分别为652.3±72.8粒和374.8±48.0粒(P＝0.0292)，两者差异显著(0.01<P<0.05)，说明南粳52品种的水稻植物挥发物对二化螟雌虫的产卵刺激作用明显强于南梗46品种。

当两侧人工基质内均设置南粳52水稻苗50株作为气味源，但一侧人工基质表面包裹80目尼龙网，另一侧包裹120目尼龙网时，两种人工基质表面的卵块数量分别为8.3±1.9块和19.9±2.0块(P＝0.0001)，卵粒数量分别为280.8±55.0粒和633.4±79.1粒(P＝0.0033)，两者差异极显著(P<0.01)，说明与80目尼龙网相比，二化螟雌虫倾向于选择在120目尼龙网表面产卵。

综上所述，不同水稻品种、不同产卵表面介质均对二化螟雌虫产卵行为有决定性的影响。利用本实用新型及实施例所述生测方法筛选出的具有最佳产卵刺激效果的表面介质，可为研发田间害虫诱捕器等相关装置提供备选制作材料。利用本实用新型及实施例所述生测方法筛选出的具有最高和最低产卵刺激效果的特定品种的植物气味源，可为研制二化螟田间产卵引诱剂和趋避剂，提供植物源挥发物的备选材料。因此，本实用新型可为探索新的害虫防治手段提供依据。

Claims (10)

1.一种研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，包括支撑骨架，支撑骨架外包裹产卵表面介质，支撑骨架底部设置有托盘，支撑骨架内设置有敞口盛放器，所述敞口盛放器盛放气味源。

2.根据权利要求1所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述支撑骨架为圆柱形支撑骨架，由不锈钢圆环和不锈钢条焊接而成。

3.根据权利要求2所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述圆柱形支撑骨架由2个不锈钢圆环和6根不锈钢条焊接而成。

4.根据权利要求1所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述支撑骨架直径大于内置气味源直径2-3 cm，高度大于内置气味源高度2-7 cm。

5.根据权利要求1所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述支撑骨架包括外侧壁、顶部、底部，均包裹产卵表面介质为尼龙网，用于模拟水稻叶片表面的物理结构，便于卵块固定及气味源中的挥发物透过尼龙网孔均匀释放。

6.根据权利要求5所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述尼龙网的宽度大于支撑骨架横截面周长15-20 cm，高度大于支撑骨架高度20-25 cm。

7.根据权利要求5所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述尼龙网的孔径为80-120目。

8.根据权利要求1所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述托盘为大号圆形托盘；所述的大号圆形托盘为一次性培养皿的盖子或底座；大号圆形托盘直径大于支撑骨架直径2-3 cm。

9.根据权利要求1所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述敞口盛放器为一次性硬质塑料杯，所述的敞口盛放器底部设置有小号圆形托盘盖子和小号圆形托盘底座；所述的小号圆形托盘为一次性培养皿；小号圆形托盘直径小于支撑骨架直径1-2cm。

10.根据权利要求1所述的研究二化螟产卵选择行为的人工基质，其特征在于，所述气味源为水稻苗。

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