香梨优斑螟与梨树腐烂病种间关系及其相互作用机制

库尔勒香梨作为新疆特有的梨树品种，在新疆特色林果产业中占据重要地位。但由于栽培面积的不断扩大、配套管理措施不当、大龄梨树数量猛增等因素影响，库尔勒香梨面临着严重的病虫害威胁，以香梨优斑螟和梨树腐烂病的危害尤为严重。在文献查阅及实地调研过程中发现香梨优斑螟与梨树腐烂病之间存在发生历期相吻合、发生部位相一致、病虫害相互促进以及均与冻害关系密切等联系。.本项目将从香梨优斑螟与梨树腐烂病的生态位和空间格局等方面入手，通过香梨优斑螟产卵选择性的观察，以及健康香梨树、梨树腐烂病侵害后形成的病斑部位挥发性物质成分的分析鉴定，采用触角电位反应或风洞试验确定对香梨优斑螟有正反应的化学物质，明确侵染前后树皮挥发性化学成分，重点考察香梨优斑螟危害产生的伤口与梨树腐烂病危害产生的病斑的时空关系，进而分析二者种间关系。研究结果将对梨树腐烂病和香梨优斑螟的综合治理提供新的理论支持，为新疆香梨产业健康持续发展提供保障。

在漫长的进化过程中，真菌与昆虫逐渐形成了复杂而密切的关系。香梨优斑螟和梨树腐烂病作为对新疆香梨产业危害最严重的病虫害，表现出寄主相近、爆发期吻合、危害部位一致、都与冻害关系密切的特点。为了深入研究香梨优斑螟与梨树腐烂病的种间关系及其相互作用机制，该项目鉴定了梨树腐烂病病原真菌、人工饲养了香梨优斑螟幼虫、探讨两者的空间分布特征、分析病害前后寄主的物理解剖结构、营养物质及其次级代谢产物的变化。结果表明：（1）从基础生物学及危害特点方面证明香梨腐烂病为中国常见的梨树腐烂病，能够提供香梨优斑螟幼虫生长发育所需要的部分营养。香梨优斑螟幼虫偏向于取食腐烂病危害后的韧皮部，香梨树韧皮部在不断被病害侵染再被香梨优斑螟取食的过程中消耗殆尽，造成香梨树迅速死亡；（2）从生态位角度证明了两者空间和时间生态位宽度大小基本一致，两者具有较好的跟随效应，具有相互促进的作用；（3）从寄主物理解剖结构方面证明梨树腐烂病危害后树皮组织结构混乱，细胞解离，薄壁细胞、石细胞纤维层、韧皮射线都有显著的破坏，失去了支撑作用的机械组织，使树皮变得松软糟烂，有利于香梨优斑螟的钻蛀；（4）从寄主的营养物质及次级代谢产物角度证明腐烂病危害后寄主可溶性蛋白减少、游离氨基酸增加，这可能是香梨优斑螟寄主选择的一个主要因素；梨树腐烂病病菌通过改变寄主化学挥发性气味（莰烯、柠檬烯、月桂烯和醛类物质）影响香梨优斑螟成虫的产卵选择，引诱香梨优斑螟危害梨树腐烂病危害过的枝干。因此我们认为在长期协同进化过程中，香梨优斑螟和梨树腐烂病病菌之间形成了一种相互促进的种间关系：（1）梨树腐烂病菌作为香梨优斑螟的食物直接提供香梨优斑螟生长发育所需要的营养物质。（2）腐烂病危害后，寄主树皮物理结构、营养物质和次级代谢产物发生了变化，有利于香梨优斑螟钻蛀取食；（3）腐烂病危害后，寄主化学挥发性化学物质发生变化，吸引香梨优斑螟前来产卵；（4）香梨优斑螟取食腐烂病危害后的韧皮部后，将健康韧皮部暴露出来，增加了梨树腐烂病的侵染速度。