“竹蝗趋尿”的行为及化学机制研究

"趋泥"行为被认为是吸收式口器昆虫的特有行为，"竹蝗趋尿"是首例经报道的咀嚼式口器昆虫的趋泥行为，但其内在机制尚未明晰。本研究在前期研究的基础上，针对黄脊竹蝗嗜食人尿这一特殊行为，一方面测定黄脊竹蝗各龄若虫、不同日龄的雌、雄成虫对人尿的行为反应，分析能激发黄脊竹蝗"趋泥"行为的钠盐及铵盐的浓度阈值。另一方面分离鉴定人尿挥发物中能激发黄脊竹蝗趋向行为的活性组分，测定黄脊竹蝗成虫对各活性物质的行为反应，分析水、人尿挥发物、颜色及竹蝗模拟物在竹蝗搜寻"泥"源过程中的作用，最后对两方面试验数据进行综合分析，探究"竹蝗趋尿"的行为机制及化学机理，以期明确"竹蝗趋尿"行为与黄脊竹蝗虫龄及性别的关系，回答嗅觉及视觉因素在黄脊竹蝗搜寻"泥"源的过程中有何作用等科学问题。预计所获结果不仅对于深入了解昆虫的"趋泥"行为有重要意义，而且可为发展高效的竹蝗诱杀剂用于害虫行为调控提供新的思路和关键信息。

“趋泥”行为一直被认为是蝶、蛾类吸收式口器昆虫的特有行为，对其研究报道虽多，但迄今为止，对于趋泥行为发生的化学生态机制研究是争论多于结论。主要原因是对于不同典型昆虫趋泥行为间的对比研究太少。本研究围绕第一例咀嚼式口器昆虫——黄脊竹蝗（Ceracris kiangsu Tsai）的“趋尿”行为，从行为特征观察和化学生态机制分析两个层面入手，一方面通过自制的林间行为记录系统测定了黄脊竹蝗不同龄若虫、雌、雄成虫对人尿及其主要成分行为反应，初步揭示了竹蝗趋尿的行为机制，明确了仅5龄若虫和雌成虫趋泥的独特行为特征；另一方面利用HS-SPME比较鉴定了不同发酵天数和处理条件下人尿挥发物组分，通过测定不同浓度的钠盐、铵盐及人尿组分（或组合）对于黄脊竹蝗成虫的引诱活性及竹蝗触角对各活性组分的EAG反应，发掘和筛选出具有诱蝗活性的化学组分，揭示了竹蝗趋尿行为的化学生态机理。同时，测定了黄脊竹蝗成虫对各活性物质的行为反应，分析了水、人尿挥发物、颜色及竹蝗模拟物在竹蝗搜寻"泥"源过程中的作用。首次明确了发酵对人尿诱杀竹蝗有显著的增效作用，证实了人尿挥发物在竹蝗趋尿行为中发挥着重要作用，提出了黄脊竹蝗搜索泥源“嗅觉说”的推论。通过在湖南、浙江及广东等竹蝗发生区的竹蝗诱杀试验，筛选出了最佳的竹蝗诱杀剂配方，以该配方配制的毒饵单个诱捕器的诱捕量达到590头，灭蝗效果显著。本研究所获结果有助于深入了解昆虫的“趋泥”行为，而且为发展高效的竹蝗诱杀剂用于害虫行为调控提供新的思路和关键信息。