摘要: 在植物-病原菌-昆虫三者互作系统中，植物病原菌侵染及其发生程度与昆虫的行为密切相关。苜蓿霜霉菌（Peronospora aestivalis）和苜蓿斑蚜（Therioaphis trifolii）为苜蓿（Medicago sativa）生产中的重要病虫害，在自然条件下常混合发生。本研究以紫... 展开 在植物-病原菌-昆虫三者互作系统中，植物病原菌侵染及其发生程度与昆虫的行为密切相关。苜蓿霜霉菌（Peronospora aestivalis）和苜蓿斑蚜（Therioaphis trifolii）为苜蓿（Medicago sativa）生产中的重要病虫害，在自然条件下常混合发生。本研究以紫花苜蓿—苜蓿霜霉菌—苜蓿斑蚜为研究对象，探究苜蓿霜霉菌不同侵染程度下苜蓿斑蚜的生长发育和选择行为机制。基于霜霉菌侵染，通过构建生殖力表衡量生长发育行为、刺吸电位技术（electrical penetration graph，EPG）测定苜蓿斑蚜的取食行为、四臂嗅觉仪和叶碟法测定嗅觉和视觉感官下的寄主选择行为、染病苜蓿植株生理指标含量变化、蚜害诱导的苜蓿挥发物指纹图谱及苜蓿斑蚜寄主选择行为，揭示霜霉菌—苜蓿—苜蓿斑蚜三者间的互作关系。本研究在理论上丰富了植物－植物病原菌－植食者三者相互作用的协同进化机理，同时在实践上为制定科学的防治策略，进而有效防控苜蓿病虫害提供参考，对促进牧草产业的绿色健康发展具有重要理论意义和应用价值。主要研究结果如下： 苜蓿霜霉菌侵染苜蓿使苜蓿斑蚜生长发育、繁殖、寿命以及生命表参数发生变化。本文设置了苜蓿斑蚜取食未染病、轻度、中度、重度染病苜蓿4个处理，发现苜蓿斑蚜取食轻度感病苜蓿寿命最长（18.9 d）、产若蚜数最多（30.6头），显著高于其余处理；在种群生命表参数上，取食中度染病苜蓿的苜蓿斑蚜，其内禀增长率（0.626）和周限增长率（1.869）最大，世代时间（8.310）和种群加倍时间（1.108）最短，取食轻度染病的次之，因此中度染病苜蓿有利于苜蓿斑蚜种群的发展。 苜蓿霜霉菌侵染影响苜蓿斑蚜取食行为。研究发现苜蓿斑蚜更偏好取食中度染病（P2）的苜蓿，而较少选择重度感病（P3）的苜蓿，具体表现为：重度染病的np波持续时间长（65.96 min），中度染病的E1波持续时间最短（11.87 min），E2波持续时间最长（122.82 min）。在波形比重上，C波和E2波占比在各自处理中均较高，取食中度染病P2的E2波占比最大（35.86%），取食重度染病P3的C波占比最大（39.30%）、G波占比最小为8.47%。 苜蓿霜霉菌侵染在嗅觉和视觉上调控苜蓿斑蚜的寄主选择行为。嗅觉上苜蓿斑蚜倾向于选择中度染病（25.71%）和重度染病（37.14%）处理的苜蓿植株，苜蓿染病程度与苜蓿斑蚜的寄主选择数之间存在正相关关系。视觉选择行为表明，随着染病程度的加深，即叶片的黄化，苜蓿斑蚜的寄主选择也表现出逐渐上升的趋势，选择健康苜蓿CK的苜蓿斑蚜成蚜最少（13.17%），而选择重度染病P3处理的苜蓿斑蚜成蚜数最多（35.96%）。 苜蓿霜霉菌侵染改变苜蓿体内防御酶活性和理化特性。霜霉菌的侵染导致苜蓿叶片中叶绿素含量随染病程度加重呈下降趋势，可溶性蛋白和黄酮含量升高，可溶性糖含量下降。染病苜蓿植株过氧化氢酶（CAT）活性、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性下降，过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，通过改变理化特性间接调控苜蓿斑蚜的行为。 苜蓿霜霉菌侵染诱导苜蓿挥发物指纹图谱改变并影响苜蓿斑蚜的嗅觉选择行为。利用动态顶空吸附法结合气质联用系统，分析不同染病水平下苜蓿挥发物的成分和含量差异，共收集到8类53种挥发性物质，分别为烷烃类（17种）、芳香类（26种）、萜烯类（1种）、醇类（3种），醛类（1种）、酮类（2种）、酯类（2种）、其他（1种）。嗅觉选择行为表明，癸醛（1×）、萘（1000×和10000×）对苜蓿斑蚜有强烈驱避作用；萘（1×）、雪松醇（100×）和角鲨烯（1000×和10000×）对苜蓿斑蚜有引诱作用；正二十五烷及棕榈酸甲酯对苜蓿斑蚜无趋避或引诱作用。 收起