保 敏 喬海莉 石 娟 駱有慶 陸鵬飛

(1. 北京林業(yè)大學(xué)省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室 北京100083；2. 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所 北京100193)

松樹蜂(Sirexnoctilio)屬膜翅目(Hymenoptera)樹蜂科(Siricidae)樹蜂屬(Sirex)，又名云杉樹蜂、輻射松樹蜂，英文名為European woodwasp 或Sirex wasp，是國際上危害十分嚴重的林業(yè)入侵生物，也是目前全球范圍內(nèi)最為關(guān)注的林業(yè)有害生物之一。該蟲原產(chǎn)于歐亞大陸和北非，已在新西蘭(1900)、澳大利亞(1952)、烏拉圭(1980)、阿根廷(1985)、巴西(1988)、南非(1994)、智利(2001)、美國(2005)和加拿大(2006)相繼發(fā)生危害(Rawlings, 1948； 1953； 1955; Rawlingsetal., 1949; Gilbertetal.， 1952; Madden, 1975; Haugenetal., 1990; Tribe, 1995; Ciesla, 2003; Asaroetal., 2004; de Grootetal., 2007; Schiffetal., 2012; Leavengoodetal., 2013; Sarvaryetal., 2015; Haaviketal., 2018)。 2013年在我國黑龍江杜爾伯特發(fā)現(xiàn)疑似種，經(jīng)過資料查證、近緣種鑒別、與國外標本核對、基因條碼比對、國內(nèi)專家會診、實地核查等一系列工作，已明確在杜爾伯特發(fā)現(xiàn)的害蟲是國際重大林業(yè)檢疫對象——松樹蜂，在我國系首次發(fā)現(xiàn) (Lietal., 2015; 李大鵬， 2015； Sunetal., 2016； 保敏等， 2018； 劉瑞， 2019)。2014年，松樹蜂被增列入《全國林業(yè)危險性有害生物名單》。

松樹蜂的主要為害特點： 1)危害各類針葉樹，尤其是幾乎可危害所有松樹種類以及云杉屬(Picea)、冷杉屬(Abies)、落葉松屬(Larix)和黃杉屬(Pseudotsuga)等樹種； 2)天然林和人工林均可入侵，健康和衰弱樹木均可危害，入侵后導(dǎo)致的林木死亡率很高； 3)適生性極廣，如傳入澳洲和南美、北美洲以及南非后均能定殖并嚴重危害； 4)同時攜帶并傳播淀粉韌革菌屬(Amylostereum)的一種真菌(A.areolatum)作為其共生菌，該菌也是松樹的病原真菌，松樹蜂在產(chǎn)卵時，將共生菌和一種植物性毒素一同注入樹干，加劇林木衰弱和枯死； 5)具有孤雌生殖能力，提高了擴散后定殖的可能性； 6)自然擴散快，每年可達40 km以上； 7)可隨原木和木質(zhì)包裝進行遠距離傳播。截至目前，松樹蜂在我國的分布地區(qū)主要在東北和內(nèi)蒙古部分地區(qū)，包括黑龍江(大慶杜爾伯特、鶴崗、齊齊哈爾、哈爾濱阿城、牡丹江綏陽和牡丹江安寧市東京城)、吉林(榆樹、農(nóng)安)和內(nèi)蒙古東部(通遼、滿洲里、鄂倫春)等區(qū)域。國內(nèi)主要寄主樹種均為樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica)，且發(fā)現(xiàn)在我國局部地區(qū)松樹蜂和新渡戶樹蜂(Sirexnitobei)可以協(xié)同危害樟子松(王明等， 2017)。通過軟件預(yù)測，發(fā)現(xiàn)除香港、澳門和新疆未受松樹蜂威脅外，其余各省均受到松樹蜂中度至高度的潛在威脅，其中西南部的云南省至東北部的黑龍江一線以南區(qū)域為高度適生區(qū)(Carnegieetal., 2006； 戴秋莎， 2010)。Ireland 等(2018) 也證明了松樹蜂在我國擴散的風險。因此，急需盡快研發(fā)我國松樹蜂有效的監(jiān)測技術(shù)。目前國際上一些松樹蜂較早入侵并定殖的國家，如新西蘭、澳大利亞、巴西、南非等均致力于發(fā)展松樹蜂的防治技術(shù)，例如通過引進、擴繁該蟲自身天敵(寄生蜂和線蟲)對當?shù)胤N群進行控制，結(jié)果較為理想(Haugenetal., 1990; Carnegieetal., 2006； Mlonyenietal., 2018)。但是，在這些國家如何監(jiān)測低密度的松樹蜂種群，仍缺乏理想的技術(shù)。對于像北美、澳大利亞東北部、智利等松樹蜂傳入時間短、還未完全定殖的國家或地區(qū)，特別是剛剛侵入不久的我國，迅速高效地監(jiān)測低密度的松樹蜂種群，就顯得尤為重要。

系統(tǒng)闡明松樹蜂繁殖行為是開發(fā)監(jiān)測技術(shù)的理論基礎(chǔ)，也是入侵生物學(xué)核心內(nèi)容之一(Liuetal., 2007)； 而繁殖行為離不開化學(xué)生態(tài)調(diào)控，化學(xué)生態(tài)調(diào)控研究是開發(fā)監(jiān)測技術(shù)的最佳切入點。到目前為止，國外相關(guān)研究進展很快并且不斷創(chuàng)新，相對而言，國內(nèi)這方面的研究尚待深入。基于此，筆者在查閱大量文獻的基礎(chǔ)上對松樹繁殖行為與化學(xué)生態(tài)調(diào)控機制2個方面進行綜述，以期推動國內(nèi)此領(lǐng)域研究。

1 松樹蜂繁殖行為

1.1 羽化

松樹蜂羽化一般需要1～3年。為雄性先熟的昆蟲類型，雄蜂總是先于雌蜂羽化(Morganetal., 1966)。羽化的松樹蜂中，雄蜂數(shù)量占絕對優(yōu)勢，有時高達10∶1(Morgan, 1968)。松樹蜂的羽化期跨越春、夏、秋3個季節(jié)，其羽化情況因各地區(qū)氣候條件差異而有所不同(Madden, 1981)。除此之外，成蟲羽化所需時間與其在樹干上的羽化高度也有關(guān)系，因樹干上下部濕度相差較大，樹干中上部的成蟲約1年即可羽化，而樹干下部羽化則需要2年(Morgan, 1968)，但是因上部濕度小羽化的成蟲體型也較小(Madden, 1982)。本課題組發(fā)現(xiàn)，我國松樹蜂在性比、羽化與氣候和樹干高度相關(guān)性研究結(jié)果與國外報道一致。此外，松樹蜂羽化孔呈正圓形，直徑大小約為7 mm，分布在樹干0～4.2 m的高度，其中90%的集中分布在0～3 m 范圍內(nèi)(徐強等, 2018)。

1.2 求偶

松樹蜂羽化后，兩性活動的主要誘因包括物理因子和化學(xué)因子。物理因子方面： 雌雄樹蜂羽化后均表現(xiàn)出積極的趨光性(Morganetal., 1966)。與很多膜翅目昆蟲一樣，松樹蜂屬于林冠頂層生活的昆蟲，通常在其聚集地尋找交配對象； 松樹蜂羽化后飛至林分上層，聚集在林分中最高的樹冠頂部； 交配行為發(fā)生于樹干上部，交配結(jié)束后雌蟲飛至林冠下層產(chǎn)卵，而雄蟲繼續(xù)保持在林冠上層 (Madden, 1982)。同時，聲音對松樹蜂的行為也有一定的影響，松樹蜂翅膀振動的聲音對其群聚在樹冠上部有一定的作用，其翅膀振動的頻率可達20 Hz，在人的聽覺范圍之內(nèi) (Madden, 1988)。化學(xué)因子方面： Simpson(1976)認為是雌雄松樹蜂的觸角感受到植物揮發(fā)物質(zhì)之后飛至樹冠上層同一區(qū)域，而環(huán)割后的誘餌木誘捕到的雌蜂，是樹冠上層交配結(jié)束后，雌蟲返回林冠下層產(chǎn)卵被捕獲的。B?r?czky等(2009)在實驗室內(nèi)對松樹蜂雌蜂體表的化學(xué)物質(zhì)進行生物學(xué)測定，發(fā)現(xiàn)其對雄蜂有一定的引誘作用。雄蟲羽化后有成群聚集在樹冠頂層的現(xiàn)象，并且鑒定了雄蜂信息素，室內(nèi)試驗證明其對雌蜂的引誘活性，因此，雄蟲先行羽化飛往樹冠，釋放遠距離的信息素吸引雌蜂前來交配(Cooperbandetal., 2012)。上述試驗證實了松樹蜂信息素的存在，但是均基于實驗室工作，在野外信息素如何發(fā)揮作用有待進一步的研究。

1.3 交配

松樹蜂既可孤雌生殖，也可進行兩性生殖。未交配的雌蜂后代全為雄蜂； 交配后的雌蜂后代中，受精卵發(fā)育為雌蜂，未受精卵發(fā)育為雄蜂。松樹蜂在林間的交尾行為很難觀察到，因為其交尾總是發(fā)生在高大的樹冠層。直到2017年，首次報道了松樹蜂室內(nèi)的交配行為。研究發(fā)現(xiàn)雌雄樹蜂均存在強烈的趨光性，雄蜂羽化后飛至養(yǎng)蟲籠的頂部聚集后釋放聚集信息素吸引同種雌蜂進行交配(Caetanoetal., 2017)。本課題組首次研究了新入侵我國的松樹蜂室內(nèi)交配行為(保敏等， 2018)，發(fā)現(xiàn)其交尾可分為5個階段 (搜索、吸引、抱握、交配、結(jié)束)，一天內(nèi)松樹蜂交配高峰時段為9:00—11:00，交配數(shù)量最多； 交配對數(shù)在各個時間段具有極顯著差異，并且交尾和光照有相關(guān)性； 松樹蜂交配主要發(fā)生于雌雄均停歇的時候，未觀察到飛行時交配現(xiàn)象； 交配時，雄蜂從雌蜂背后靠近，并用觸角觸碰雌蜂腹末，而后雄蜂后足握住雌蜂腹部或前胸背板，騎跨在雌蜂身體之上，彎曲腹部靠近雌蜂腹末進行交配，交配時間短則幾秒，長則幾分鐘； 雌雄松樹蜂均可多次交配，光照和溫度對其交配行為影響顯著。保敏等(2018)報道樹蜂科昆蟲的雄性外生殖器的陽莖側(cè)葉在交尾時伸出被用來固定雌蜂，此外，雄蜂還有很長的、有力的后足在交配的時候固定雌蜂； 而且，陽莖側(cè)葉不僅僅在交尾時外翻，在雄蜂快速行走、起飛之間也會迅速伸開，說明其還有別的作用，如維持身體的平衡。

1.4 產(chǎn)卵

松樹蜂雌蜂羽化后即可分散尋找合適的寄主進行產(chǎn)卵，部分雌蜂交配后再進行產(chǎn)卵(Morganetal., 1966)。室溫下，雌蜂的平均壽命為3天，一頭雌蜂每天產(chǎn)卵18～25粒； 松樹蜂產(chǎn)卵器長約12.4 cm，其卵中部稍有腫脹狀，每次產(chǎn)卵時間約為9.4 min，產(chǎn)卵數(shù)量比其他樹蜂少(Madden, 1974)。在產(chǎn)卵生理結(jié)構(gòu)方面，松樹蜂雌蜂內(nèi)部生殖系統(tǒng)的組織構(gòu)造和結(jié)構(gòu)獨特，貯菌囊、毒素囊和卵巢被管狀組織緊密地結(jié)合到一起，形成類似“三通管”結(jié)構(gòu)，最終匯集到中輸卵管。本課題組研究發(fā)現(xiàn)，松樹蜂在產(chǎn)卵時能夠?qū)⒙殉仓械穆?、貯菌囊貯藏的共生菌菌絲片段(分節(jié)孢子)、毒素囊中的毒素共同注入寄主體內(nèi)，三者共同作用導(dǎo)致寄主衰弱甚至死亡(李大鵬， 2016)。有時雌蟲在產(chǎn)卵道內(nèi)并未產(chǎn)卵，只是注入共生真菌和毒素，可能是探測寄主是否適合產(chǎn)卵(Coutts, 1969)。該行為可能會降低寄主的防御能力，為松樹蜂的再次進攻奠定基礎(chǔ)(Maddenetal., 1971)。

產(chǎn)卵寄主選擇方面，多為松屬植物，并且偏好于受害和衰弱木，或者伐倒的樹木(Zylstraetal., 2010)。樹木受害后釋放的單烯類化合物可以快速吸引樹蜂(Madden, 1988)。在幼木上，雌蜂一般可在整個樹干上進行產(chǎn)卵，成年樹干上則為3～14 m處產(chǎn)卵(Neumannetal., 1982)。產(chǎn)卵量方面，多個因素共同影響其產(chǎn)卵量： 1)溫濕度： 對產(chǎn)卵行為的影響較大，溫度為20～22 ℃，濕度為49%～52%時最有利于產(chǎn)卵，隨后下降； 濕度>54%或<40%時產(chǎn)卵量均減??； 2)體型： 處女蜂的懷卵量與其前胸背板的寬度呈線性相關(guān)，體型越大，壽命越長，產(chǎn)卵量增加； 同等體型大小的雌蜂，交配后的比處女蜂活躍，且產(chǎn)卵量大； 3)共生菌： 有共生菌生長的木段，其濕度和空氣條件適中，發(fā)育長大的樹蜂體型較大，壽命更長，懷卵量增加，飛行更穩(wěn)定持久，這種共生關(guān)系促進了樹蜂與其共生菌的共同傳播(Madden, 1974)。此外，松樹蜂對產(chǎn)卵地的選擇與其共生真菌極相關(guān)。在澳大利亞，南部松齒小蠹(Ipsgrandicollis)能攻擊松樹蜂誘餌樹，其攜帶的真菌(Ophiostomaips)會抑制松樹蜂天敵線蟲在寄主樹干中的遷移活動，進而影響線蟲對松樹蜂的控制(Yousufetal., 2018)。因小蠹共生菌與松樹蜂共生菌無法共存，因此松樹蜂幾乎不會在小蠹攜帶共生菌生長區(qū)域產(chǎn)卵(Ryanetal., 2012)。產(chǎn)卵孔結(jié)構(gòu)和卵的形狀方面，和其他樹蜂屬不同，松樹蜂產(chǎn)卵孔類型包括單孔型、雙孔型、三孔型、四孔型。單孔型數(shù)量隨樹高增加而增加，三孔型和四孔型數(shù)量則隨樹高增加而減少，雙孔型數(shù)量則較穩(wěn)定，且樹木胸徑越大，受害高度增加； 樹木開始受害前3天，1/2為單產(chǎn)卵孔型，從第6天到第9天開始，三孔型和四孔型數(shù)量逐漸增加(Madden, 1974)。

2 化學(xué)生態(tài)調(diào)控

2.1 信息素

2.1.1 雌蜂信息素鑒定 通過行為學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，當雄蜂開始接觸雌蜂時，會用觸角和前足拍打雌蜂的身體，強烈暗示雌蜂可能釋放接觸性信息素。很多昆蟲使用表皮物質(zhì)作為交尾識別配偶的信息素，尤其是膜翅目昆蟲中的細腰亞目； 而對于廣腰亞目昆蟲研究相對較少。初步試驗表明，松樹蜂雄蜂可以對凍死的雌蜂做出腹部彎曲，企圖交尾的動作，而將凍死的雌蜂表皮用正己烷淋洗過后，則雄蜂沒有類似的動作(B?r?czkyetal., 2009)。在上述基礎(chǔ)上，從松樹蜂雌蟲的表皮中提取到一種接觸性信息素，能引誘同種雄蟲進行交配。結(jié)果表明： 雌蜂表皮洗脫物的主要成分包括直鏈烷烴(C21—C33)、1～2個甲基支鏈的烷烴(C23—C27)、1～2個雙鍵的烷烯烴(C23—C31)，其中，烯烴是主要成分； 雄蜂體壁中帶有甲基支鏈的烷烴是主要成分； 最后，使用上述粗提物進行行為試驗發(fā)現(xiàn)，1雌蜂當量正己烷浸提物和凍死雌蜂在Y型嗅覺儀行為測試中對雄蜂趨性行為沒有差異； 4種單烯烴中，順-7-二十七烯, 順-7-二十九烯, 順-9-二十九烯行為活性最佳(表1)，而順-9-二十七烯沒有活性； 將前3種單烯烴混合，或者兩兩混合發(fā)現(xiàn)，順-7-二十七烯是必不可少的成分(B?r?czkyetal., 2009)。

2.1.2 雄蜂信息素鑒定 松樹蜂雄蜂在野外可以在樹冠層形成雄蜂群(Madden, 1982; 1988)，推測雄蜂使用聚集信息素進行聚集。Cooperband等(2012)在美國農(nóng)業(yè)部USDA-APHIS-PPQ-CPHST紐約州雪城試驗站(Syracuse, NY)和馬薩諸塞州的奧蒂斯檢疫實驗室(Buzzards Bay, MA)于春季環(huán)割寄主，然后讓成蜂在環(huán)割木上產(chǎn)卵； 在秋、冬季不間斷地將環(huán)割木帶回室內(nèi)，陸續(xù)在室內(nèi)收集成蜂進行試驗； Y型管和風洞行為生測結(jié)果表明： 雄蜂群可以引發(fā)雄蜂的頻繁地走動、外翻生殖器、振翅飛翔等行為，雄蜂對2～5日齡的雄蜂群反應(yīng)更加明顯，對0～1日齡幾乎沒有反應(yīng)； 頂空吸附雌、雄蜂揮發(fā)物試驗結(jié)果表明： 2日齡及以上日齡雄蜂釋放的物質(zhì)包含主要活性物質(zhì)，而2日齡以下雄蜂或者雌蜂的揮發(fā)物沒有活性物質(zhì)存在； 順-3-癸烯醇只在雄蜂粗提物中存在，可以引發(fā)雌、雄蜂觸角反應(yīng)； 在經(jīng)過一系列的結(jié)構(gòu)分析工作，確定活性物質(zhì)的碳原子數(shù)、雙鍵數(shù)和雙鍵位置、順反異構(gòu)體，最后通過活性篩選，確定順-3-癸烯醇、順-4-癸烯醇、反式-2,4-癸二烯醛3種物質(zhì)對雌、雄蜂有活性，具有協(xié)同增效的作用(表1)； 壬醛屬于植物揮發(fā)物，盡管引發(fā)觸角電位反應(yīng)，但是加入后對3組分組合具有抑制作用。值得一提的是，雄蜂羽化后需要2日齡才能達到性成熟，而且實驗室引誘的均為處女雌蜂，這對于野外在雌雄交尾前即可捕獲雌蜂阻止交尾具有相當重要的意義。

本課題組在觀察我國新入侵松樹蜂交配行為和節(jié)律的基礎(chǔ)上，收集4種不同狀態(tài)下松樹蜂雄蜂體表浸提物，分析松樹蜂雌、雄蜂對雄蜂體表浸提物的觸角電位和嗅覺行為反應(yīng)(保敏等， 2018)，結(jié)果表明，2種狀態(tài)下(雄蜂開始聚集，成功吸引雌蜂前來但仍未交尾，或者吸引雌蜂前來并完成交尾后)收集雄蜂體表浸提物，可以引發(fā)雌、雄蜂的觸角電位和行為反應(yīng)； 分析認為，雄蜂先期羽化后，雄蜂可以釋放聚集信息素吸引同性個體飛往林分內(nèi)樹冠層； 一旦有雌蜂羽化，靠近“雄蜂群”，雄蜂的聚集信息素同時具備類似性信息素的功能，增加對雌蜂的吸引。本課題組采用固相微萃取-質(zhì)譜法收集并分析雄蜂揮發(fā)物及其化學(xué)組成，發(fā)現(xiàn)雄蜂揮發(fā)物中順-3-癸烯醇的含量最高，與國外結(jié)果一致； 此外，筆者還進行了晝夜節(jié)律釋放研究，結(jié)果表明，一天之中，順-3-癸烯醇釋放量在11:00—12:00 達到最高； 日節(jié)律表明，2 日齡松樹蜂順-3-癸烯醇釋放量最大； 松樹蜂信息素釋放節(jié)律與交配節(jié)律表現(xiàn)出一致性(劉瑞， 2019)。

2.1.3 信息素的應(yīng)用 Hoebeke等(2005)在美國農(nóng)業(yè)部進行外來入侵有害生物系統(tǒng)普查時，使用馬鞭烯醇, (S)-(+)-小蠢二烯醇, 2-甲基-3-丁烯-2-醇這3種基于小蠹蟲信息素的誘芯(表1)，配合漏斗型誘捕器，于紐約奧斯維戈首次誘捕并發(fā)現(xiàn)松樹蜂，這也是美國最早發(fā)現(xiàn)的松樹蜂。但是從目前的文獻來看，單獨使用松樹蜂信息素進行林間誘捕效果并不是很理想，因此，后期的研究中往往將信息素和植物氣味進行成分復(fù)配(Simpson, 1976; Simpsonetal., 1976; Madden, 1988; B?r?czkyetal., 2012)。Sarvary等(2015)分別于2011年和2012年，對信息素誘芯[組分為順-3-癸烯醇，順-4-癸烯醇與反式-2,4-癸二烯醛，比例為100∶1∶1]在室內(nèi)的引誘活性進行研究，以誘捕器類型(十字型、罐狀、鐘型)、誘捕器顏色(黑色和透明)、誘芯內(nèi)3種混合物的質(zhì)量(0.1 mg和1 mg)為變量設(shè)計試驗，結(jié)果表明： 對雌蟲而言，黑色、十字型誘捕器誘捕效果好，且1 mg誘芯的誘捕量更大； 對雄蟲則無較大差異。Hurley等(2015)在南非連續(xù)3年監(jiān)測信息素誘芯的效果，同時設(shè)置誘芯類型(表1)、誘捕器類型、誘捕器高度不同處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，信息素誘芯盡管在室內(nèi)風洞引誘力很好，但是在林間效果很差； 此外，誘芯類型、誘捕器類型、誘捕器高度對誘捕結(jié)果的影響不大； 黑色擋板型誘捕器和植物源誘芯具有一定的誘捕能力。本課題組的林間誘捕試驗結(jié)果與國外相似，即單純使用信息素無法捕獲樹峰，必須添加植物揮發(fā)物成分。

2.2 健康寄主揮發(fā)物

2.2.1 揮發(fā)物鑒定 早期研究指出，健康寄主植物揮發(fā)物成分對松樹蜂引誘作用很重要，這種揮發(fā)物存在于植物的形成層和韌皮部(Madden, 1971)。Simpson(1976)利用松脂的成分及相關(guān)的化合物進行觸角電位反應(yīng)(EAG)試驗，結(jié)果表明： 含有蒎烯結(jié)構(gòu)和不飽和烴類化合物可以引發(fā)較強烈的觸角反應(yīng)； 觸角電位反應(yīng)值和β-蒎烯的量呈正相關(guān)，同一種化合物的順反異構(gòu)體或者官能團的取代基位置差異引發(fā)的反應(yīng)有差異。B?r?czky等(2008)分析了健康多脂松(Pinusresinosa)和歐洲赤松(Pinussylvestris)樹干中共有的萜類物質(zhì)有α-蒎烯 (相對含量40%～80%)，β-蒎烯 (相對含量1%～20%)，3-蒈烯(相對含量1%～50%)； 其中，多脂松中還有α-葑烯, 莰烯,β-月桂烯, 檸檬烯,β-水芹烯, 3-pinanoneh, 樟腦； 歐洲赤松樹干釋放的最豐富物質(zhì)為α-長葉烯,α-胡椒烯,β-蓽澄茄油烯,α-muurolene,γ-蓽澄茄烯,δ-蓽澄茄烯； 歐洲赤松松針揮發(fā)物主要為2-己醇, 己醛, (E)-2-己醛, (Z)-3-己醇, 桉葉油醇, (E)-β-法尼烯(表1)。

表1 松樹蜂化學(xué)通訊相關(guān)信息化學(xué)物質(zhì)Tab.1 Related semiochemicals in chemical communication of Sirex noctilio

2.2.2 揮發(fā)物的引誘活性 Simpson等(1976)用寄主揮發(fā)物中的2種主要成分α-蒎烯∶β-蒎烯=70∶30(Sirex lure)的混合物在松樹蜂危害地區(qū)進行監(jiān)測和監(jiān)控，取得一定的防治效果。 Johnson 等(2013) 在此基礎(chǔ)上添加了乙醇和小蠹蟲信息素進行誘捕，誘芯包括sirex lure+95%乙醇、sirex lure+(S)-(+)-小蠢烯醇+(S)-(+)-小蠢二烯醇、 sirex lure+95%乙醇+(S)-(+)-小蠢烯醇+(S)-(+)-小蠢二烯醇，上述誘芯未捕捉到松樹蜂，只對另一種樹蜂科昆蟲S.nigricornis有林間引誘活性，而且所有誘捕的為雌蜂。

續(xù)表1 Continued

① 固相微萃取 Solid-phase microextraction, SPME;

② 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用Gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS;

③ 氣相色譜-觸角電位聯(lián)用Gas chromatography-electroantennogram detection, GC-EAD;

④ 文獻未提到樹種Tree species not mentioned in the literature.

2.3 衰弱或受害誘餌樹植物揮發(fā)物

2.3.1 揮發(fā)物成分 關(guān)于衰弱木和受害木對樹蜂的吸引，B?r?czky 等(2008)研究了受害的(農(nóng)藥注干處理和環(huán)割)歐洲赤松和多脂松樹干和針葉揮發(fā)物，并進行化合物成分分析，發(fā)現(xiàn)典型的化合物成分有： 芳香族化合物、綠葉氣體、碳水化合物、單萜烯、含氧單萜烯、倍半萜烯、含氧倍半萜烯； 受脅迫后釋放的揮發(fā)物整體量顯著高于健康寄主； 受到農(nóng)藥脅迫，歐洲赤松(高揮發(fā)3-蒈烯化學(xué)型)釋放α-蒎烯 和3-蒈烯迅速升高，而歐洲赤松(不揮發(fā)3-蒈烯型)受到脅迫釋放大量的α-蒎烯和β-蒎烯，并且這種增加在4周后下降。

2.3.2 揮發(fā)物林間誘捕試驗 B?r?czky等(2012)比較了除草劑注干處理過后的歐洲白松(Pinusstrobus)和歐洲赤松的2個化學(xué)型品種(釋放高或者低蒈烯的2個品種)的揮發(fā)物背景和對松樹蜂的吸引差異，林間誘捕結(jié)果表明，農(nóng)藥處理后的誘捕量均大于未處理對照； 釋放高蒈烯歐洲赤松品種吸引力最強，釋放低蒈烯歐洲赤松品種次之，白松最差； 化合物成分上，所有樹種在除草劑處理過后均能比未處理的釋放更多的揮發(fā)物，且該現(xiàn)象在處理歐洲赤松時效果最明顯。Sarvary 等(2015)研究了衰弱和環(huán)割寄主植物揮發(fā)物(表1)，在室內(nèi)風洞對雌蛾的誘捕效果[8種活性物質(zhì)組合為： (+)-α-蒎烯 (12.5%), (-)-α-蒎烯 (12.5%), (-)-β-蒎烯 (25.0%), (+)-3-蒈烯 (30.0%), (+)-莰烯 (5.0%),β-月桂烯 (10.0%), (+)-檸檬烯 (2.5%), (-)-檸檬烯(2.5%)]。

寄主植物受到脅迫后釋放揮發(fā)物的變化存在動態(tài)節(jié)律。Madden(1971)指出環(huán)割或砍伐后，樹木揮發(fā)物釋放呈現(xiàn)明顯的時間節(jié)律： 砍伐樹可以立即吸引松樹蜂雌蜂，然而環(huán)割樹直到處理9～12天后才能吸引； 此外，砍伐樹的吸引活性維持到砍伐后14天，而環(huán)割樹的吸引力時間更長，有些情況下可以維持整個季節(jié)?？梢?，樹蜂的危害和樹勢有很強的相關(guān)性。B?r?czky等(2008)發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥注干處理或環(huán)割后不同時間釋放的揮發(fā)物有變化： 處理后3～4周植物揮發(fā)物的量是處理后7～11周的5倍。

國外研究針對各自國家本土樹種，本課題組研究中國松樹蜂發(fā)生區(qū)3個樹種——樟子松、興安落葉松(Larixgmelinii)、紅松(Pinuskoraiensis)的誘導(dǎo)揮發(fā)物情況(表1)，分別在未環(huán)割、環(huán)割、衰弱、死亡4種不同處理(狀態(tài))下進行揮發(fā)物收集，同時在相應(yīng)處理樹上懸掛誘捕器，然后分析誘捕結(jié)果與揮發(fā)物間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)： 樟子松在環(huán)割狀態(tài)下，釋放的揮發(fā)物包括三環(huán)烯, 3-側(cè)柏烯,α-蒎烯, 莰烯, 檜烯,β-蒎烯,β-月桂烯,檸檬烯, trans-β-羅勒烯，萜品油烯，α-氧化蒎烯，長葉烯； 該揮發(fā)物在林間具有最強吸引力，最關(guān)鍵物質(zhì)包括trans-β-羅勒烯，萜品油烯，α-氧化蒎烯，長葉烯(Xuetal., 2019)。本課題組對我國樟子松環(huán)割后的揮發(fā)物進行重點分析，獲得關(guān)鍵4組分誘芯(α-蒎烯,β-蒎烯, 3-蒈烯, 莰烯)，連續(xù)3年(2017—2019)在黑龍江省杜爾伯特新店林場的樟子松人工林內(nèi)進行林間試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該4組分植物源引誘劑效果較理想，值得一提的是，該誘芯可以同時誘到松樹蜂雌、雄個體(保敏等， 2018； 劉瑞， 2019)。

2.3.3 農(nóng)藥脅迫和環(huán)割餌木樹的林間應(yīng)用 根據(jù)松樹蜂偏好于危害衰弱木的原理，以注藥和環(huán)割健康樹干，或者捆綁截伐木段的方式，使健康樹在一段時間內(nèi)逐漸衰弱，釋放更多的萜烯類物質(zhì)吸引樹蜂(B?r?czkyetal., 2008)，進而對松樹蜂進行集中防治。具體處理時，一般將注藥和環(huán)割結(jié)合使用： 注藥處理即將殺蟲劑、麥草畏、除草劑或三氯吡氧乙酸等農(nóng)藥用注射器打孔注射到植物樹干內(nèi)部； 而環(huán)割處理則是在樹木約胸徑處環(huán)割1～3 cm寬的除去樹干韌皮部和部分木質(zhì)部環(huán)割帶。農(nóng)藥的種類、量和濃度，以及注藥時間均是影響樹木衰弱程度的關(guān)鍵因素，同時影響?zhàn)D木的誘捕情況。Zylstra等(2010)分別于松樹蜂羽化前3個月、1個月和羽化當月進行健康樹注藥處理，結(jié)果為羽化前1個月注藥處理的誘餌木可獲得最大的誘捕量。低蟲口密度下進行監(jiān)測時，用環(huán)割或注藥處理過的誘餌木進行誘捕效果較好，但此法代價較高，且較難實施。該研究同時設(shè)置了“地面以上至樹干高3 m處”、“樹干中部”、“林冠部”3個不同高度進行誘捕試驗，結(jié)果林冠部和樹干中部的誘捕量均大于樹干高3 m處的； 分析認為是由于松樹蜂羽化后因趨光性或被雄性信息素吸引，飛至林冠頂部，所以松樹蜂的誘捕量與誘捕器懸掛高度呈正相關(guān)關(guān)系。

2.4 共生菌及其揮發(fā)物

2.4.1 共生菌的種類 樹蜂科的大部分昆蟲均能與某種真菌形成嚴格的、一一對應(yīng)的極其穩(wěn)定的共生關(guān)系。一般來說，一種樹蜂只攜帶一種共生真菌(Tabataetal., 1997)。松樹蜂與其共生真菌逐步形成了高度進化的互利共生關(guān)系(Morgan, 1968)。松樹蜂雌性幼蟲期間第一和第二腹節(jié)之間的褶皺處就形成了一對貯藏共生菌的外部器官，并在成蟲期體內(nèi)形成了一對專門貯藏共生菌菌絲片段和分節(jié)孢子的囊狀器官——貯菌囊(Parkin, 1941)。研究發(fā)現(xiàn)，松樹蜂可以攜帶2種共生菌： 1)Amylostereumareolatum,該菌一直被認為是松樹蜂主要共生真菌，屬于擔子菌門(Basidiomycota)傘菌綱(Agaricomycetes)紅菇目(Russulales)韌革菌科(Stereaceae)淀粉韌革菌屬(Amylostereum)(Morgan, 1968)。Mlonyeni等(2018)基于微衛(wèi)星技術(shù)研究了南非A.areolatum的遺傳多樣性。2)A.chailletii, 同屬于淀粉韌革菌屬。美國松樹蜂種群部分攜帶A.chailletii(Sarvaryetal., 2016)。從加拿大安大略湖收集得到的松樹蜂中，其中有3.5%攜帶了A.chailletii，該菌同時也是北半球的樹蜂屬和大樹蜂屬(Urocerus)的共生真菌(Tabataetal., 2012； Woodingetal., 2013)。幼蟲期，松樹蜂的生長發(fā)育狀況與該共生真菌的生長情況息息相關(guān)，共生真菌分泌的木質(zhì)纖維素酶促進分解植物木質(zhì)部，供幼蟲取食(Thompsonetal., 2013； 2014)； 成蟲期，松樹蜂卵巢基部的貯菌囊，儲存著共生真菌的分生孢子，雌蜂產(chǎn)卵時，將毒素和共生菌同時注入樹體，在二者共同作用下使寄主植物快速死亡。 本課題組研究發(fā)現(xiàn)，我國松樹蜂攜帶的共生菌為A.areolatum(李大鵬， 2015)。

2.4.2 共生菌揮發(fā)物成分 松樹蜂的2種共生真菌揮發(fā)物成分差異顯著：A.areolatum中含有大量茴香醛(p-anisaldehyde)和對茴香酸甲酯(methylp-anisate)這2種芳香物質(zhì)，而A.chailletii揮發(fā)物中未檢測到該類物質(zhì)(Sarvaryetal., 2016)。Bryant (2010)用Porapak Q吸附劑收集得到的培養(yǎng)了21天的共生菌揮發(fā)物(表1)，并分析得到其成分為里那醇, 3-乙基苯乙酮, 4-乙基苯乙酮, 香葉醇, 茴香醛； GC-EAD結(jié)果顯示里那醇, 3-乙基苯乙酮, 香葉醇可引起松樹蜂的觸角的電位反應(yīng)； 將 3-乙基苯乙酮和 4-乙基苯乙酮二者混合后在林間進行誘捕試驗，不能誘捕到松樹蜂。

2.4.3 共生菌揮發(fā)物對樹蜂的吸引力 Wermelinger 等(2012)發(fā)現(xiàn)松樹蜂的2種共生真菌均能在沒有樹蜂的針葉樹中生長，但卻依賴于樹蜂進行傳播。 Fernndez 等(2015)證實松樹蜂對其共生真菌A.areolatum的揮發(fā)物有正向趨性(表1)。Sarvary等(2016)研究發(fā)現(xiàn)松樹蜂美國種群的2種共生菌A.areolatum和A.chailletii均對松樹蜂有一定的吸引作用； 但是，與未交配的松樹蜂相比，A.areolatum對交配后的松樹蜂吸引作用更強，這與交配和未交配2種狀態(tài)下的雌蜂所要完成的使命有關(guān)系，同時也有利于后代的繁殖和性比控制。可以推測，若羽化后未交配的雌蜂可被其共生真菌揮發(fā)物強烈地吸引，雌蜂將無法飛至樹冠頂部與雄蜂交配，其后代將全為雄性后代； 而在樹冠頂部交配后的雌蜂被共生真菌揮發(fā)物吸引后可提高其定位合適的寄主的能力。研究發(fā)現(xiàn)，利用植物源引誘劑在低蟲口密度下進行監(jiān)測的效果不是很理想，然而共生菌揮發(fā)物添加入引誘劑可在低蟲口密度下進行有效監(jiān)測(Bashford, 2008; Bashfordetal., 2012)。

2.4.4 共生菌揮發(fā)物對寄生蜂的吸引力 共生菌揮發(fā)物不僅對松樹蜂有引誘活性，對松樹蜂的寄生蜂也有吸引力，研究表明，寄生蜂通常利用松樹蜂的共生真菌來定位松樹蜂幼蟲和卵的位置(Madden, 1974; Martinezetal., 2014)。Bryant (2010)的行為研究結(jié)果顯示茴香醛、3-乙基苯乙酮、 4-乙基苯乙酮可以引發(fā)黑色枝跗癭蜂(Ibalialeucospoides)的反應(yīng)。Jofré等(2016)研究生活于小干松變種(Pinuscontortavar.murrayana)上的松樹蜂的天敵——黑色枝跗癭蜂對共生真菌A.areolatum揮發(fā)物的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)共生菌揮發(fā)物成分在時間尺度上是變化的； 在整個觀察的30天內(nèi)，共生菌培養(yǎng)至14天時，黑色枝跗癭蜂可對共生菌揮發(fā)物在Y型嗅覺儀里做出較強烈的行為反應(yīng)； 并用固相微萃取(SPME)和GC/MS的方法收集并分析獲得共生菌揮發(fā)物的成分為乙醛、乙醇、丙酮、倍半萜類物質(zhì)2,2,8-trimethyltricyclo [6.2.2.01,6]dodec-5-ene(TMTD) (表1)，這些物質(zhì)在不同時間發(fā)生變化。但是，目前獲得的化合物成分在野外的誘捕效果有待進一步檢測。

本課題組的研究發(fā)現(xiàn)，我國共生真菌揮發(fā)物包括cycloprop[e]indene-1a,2(1H)-dicarboxaldehyde, (-)-藍桉醇, 2-己烯, 萜烯, 環(huán)戊酮，對松樹蜂雌蜂有顯著的引誘作用(表1)(Wangetal., 2018)。目前單一信息素引誘劑均不能實現(xiàn)較好的誘捕效果，但植物源引誘劑的誘捕效果較好?；谒蓸浞渫ㄟ^共生菌來尋找合適產(chǎn)卵位置的特性，因此可嘗試將共生菌揮發(fā)物進一步混配到植物源、信息素誘芯中，以期高效誘捕試圖產(chǎn)卵的雌蜂(交尾或未交尾)，從而提高防治效率。此外本課題組還研究了共生菌和內(nèi)棲真菌的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)共生菌的生長與寄主植物中的內(nèi)棲真菌有很大的聯(lián)系。從健康、衰弱和死亡的樟子松樹干中共分離出25屬37種的內(nèi)棲真菌。樟子松在被樹蜂危害前后，樹干不同高度，植物體內(nèi)的內(nèi)棲真菌有差異(王立祥等, 2017)，其中： 哈茨木霉(Trichodermaharzianum)、大伏革菌(Phlebiopsisgigantea)、黃綠木霉(T.viride)和深綠木霉(T.atroviride)可致死松樹蜂共生真菌A.areolatum； 而球毛殼菌的菌絲液體發(fā)酵培養(yǎng)基則能促進其生長； 小長喙(Ophiostomaminus)和黑曲霉(Aspergillusniger)的揮發(fā)物(苯乙酮, 戊二酮, 十六烷, 苯乙醇, 肉豆蔻酸異丙酯)對松樹蜂雌蜂有忌避作用(Wangetal., 2018)。

3 其他林間監(jiān)測和防治技術(shù)

3.1 營林措施

生長于立地條件(土壤條件和氣候條件)良好的樹木，生長旺盛且沒有損傷，撫育管理良好，可避免松樹蜂危害； 并且樹木的死亡率與胸徑顯著相關(guān)，同一林分中，胸徑小的樹木比胸徑大的更容易受害。因此，撫育間伐、移除受害木和改善營林措施是較好的松樹蜂防控措施(Neumannetal., 1982； 保敏等， 2018)。松樹蜂入侵南半球后，對其松屬植物造成嚴重的損失(Hurleyetal., 2007)，巴西等國通過疏伐等造林措施增強樹木的活力和抵抗能力，減少林分中易受害的樹木所占的比例，進而達到控制危害的目的(Iede et al., 2012)。

半剛性基層異步連續(xù)攤鋪技術(shù)能顯著減少基層施工期間產(chǎn)生的早期破壞，加強基層整體性，提高施工效率，其特點在于底基層與基層的異步連續(xù)攤鋪碾壓施工，即在下承層有效碾壓期間內(nèi)同時完成基層的攤鋪碾壓施工，形成基層與底基層同時異步連續(xù)攤鋪碾壓的過程。為研究瀝青路面半剛性基層異步連續(xù)攤鋪技術(shù)，本文依托實際工程，在某高速公路試驗路段采用該技術(shù)進行水泥穩(wěn)定碎石基層的鋪筑，并對其施工質(zhì)量進行檢驗分析，為同類工程提供借鑒。

3.2 生物防治

3.2.1 線蟲 在松樹蜂早侵入的國家，生物防治結(jié)合防范策略是較理想的方法，最先在澳大利亞使用，利用黑色枝跗癭蜂和寄生線蟲Deladenussiricidicola(Tylenchida: Neotylenchidae)結(jié)合防治效果較好(Smithetal., 2002; Castilloetal., 2018; Mlonyenietal., 2018)。線蟲是入侵物種松樹蜂的基本防治手段，使用最為廣泛(Mlonyenietal., 2008; Villacideetal., 2008)。Zondag (1969)在新西蘭首次發(fā)現(xiàn)松樹蜂的寄生性線蟲，后期 Bedding (1967; 1968; 1972)對該線蟲的生活史進行研究。該線蟲有菌食和寄生共2個生活周期。其中，菌食周期生活于樹木中，以樹干中松樹蜂的共生真菌(A.areolatum)為食； 成熟并且已受精的線蟲則能侵入樹蜂幼蟲的體內(nèi)，進入寄生生活周期，隨著線蟲的不斷繁殖，逐漸從幼蟲體腔轉(zhuǎn)移至卵巢，抑制卵巢發(fā)育，降低卵量和卵粒的大小，致使松樹蜂絕育(Bedding, 1972)。然而，線蟲寄生成功與否與樹干中的水分含量相關(guān)，其水分含量又與接種時間和接種部位相關(guān)(Hurleyetal., 2007)。1987—1989年，在南澳州的東南部和維多利亞州的西南部，松樹蜂大爆發(fā)致使近500萬株樹木死亡，造成巨大的經(jīng)濟損失，因此不得不接種松樹蜂的寄生線蟲，對被害樹木進行補救(Neumann, 1979)。

3.2.2 寄生蜂 相比較線蟲研究而言，松樹蜂的寄生蜂方面的研究較少。新西蘭、巴西等地除釋放黑色枝跗癭蜂外，還通過釋放黑背皺背姬蜂(Rhyssapersuasoria)、諾頓馬尾姬蜂(Megarhyssanortoni)等寄生蜂來控制松樹蜂的種群密度增長，取得一定防治效果。但寄生蜂的寄生率因種類和地區(qū)差異而變化，再加上環(huán)境和人為因素的影響，使得防治效果不穩(wěn)定(Hurleyetal., 2007)。在野外，寄生蜂通常采用被松樹蜂或其他害蟲危害后的樹木、砍伐木或人為迫使衰弱的樹木進行飼養(yǎng)(Neumannetal., 1982; Neumannetal., 1984)。但是該方法需要耗費大量勞力和財力，并且不同地方和區(qū)域之間難以作比較。因此，Martínez等(2019)通過比較粘網(wǎng)型(無引誘劑)、葉鞘型(塑料網(wǎng)兜包裹住受害流脂的樹干)、擋板型和漏斗型誘捕器對2種寄生蜂黑色枝跗癭蜂與諾頓馬尾姬蜂的誘捕效果，以期獲得較為簡便的天敵收集方法。試驗發(fā)現(xiàn)含有引誘劑的2種誘捕器沒有誘捕該2種寄生蜂； 不含引誘劑的誘捕器中，葉鞘型誘捕器對黑色枝跗癭蜂的誘捕效果優(yōu)于粘網(wǎng)型，并且只在葉鞘型誘捕器中誘捕到諾頓馬尾姬蜂雌蜂。線蟲致使松樹蜂雌蜂絕育，寄生蜂則能直接致死幼蟲，二者結(jié)合在未來松樹蜂的防治中有廣泛的應(yīng)用前景。未來應(yīng)著重于線蟲和寄生蜂的培養(yǎng)，為松樹蜂防治提供良好的基礎(chǔ)。

本課題組于2018年研究發(fā)現(xiàn)，在我國松樹蜂的寄生性線蟲為D.siricidicola，對松樹蜂幼蟲的侵染率達32.1%，對成蟲的侵染率高達70.9%(王浩等， 2018)。線蟲不僅會造成樹蜂絕育，也會對松樹蜂個體大小產(chǎn)生影響(Villacideetal., 2008)，使其體重減輕，飛行距離更遠且飛行速度更快(Beddingetal., 2005)。劉曉博等(2017)研究則發(fā)現(xiàn)線蟲侵染對雌雄成蟲飛行能力無顯著影響。研究者們針對線蟲對松樹蜂飛行能力的影響結(jié)果存在差異可能是因為試驗過程中未對供試樹蜂的體型、日齡等因素未進行統(tǒng)一界定所致。寄生蜂方面，我國松樹蜂寄生蜂目前發(fā)現(xiàn)5種，分別為黑背皺背姬蜂指名亞種(R.persuasoriapersuasoria)、枝跗癭蜂(Ibaliasp.)、黑色枝跗癭蜂指名亞種(I.leucospoidesleucospoides)、紅足枝跗癭蜂(I.rufipesdrewseni)、黑角擬皺背姬蜂(Pseudorhyssanigricornis)。其中，優(yōu)勢種為黑背皺背姬蜂指名亞種，林間自然寄生率可達9.3%(王浩等， 2018)。

3.3 衛(wèi)星遙感監(jiān)測

可以大范圍監(jiān)測，但缺點是花費巨大，而且依賴樹木脅迫后光譜反射。此外，受害后樹木顏色的變化與樹木自身生理改變(比如生理營養(yǎng)元素)、自然環(huán)境影響(比如干旱)、圖像采集誤差等諸多不確定因素造成的顏色變化難以區(qū)分。另外，并不能針對性地及時發(fā)現(xiàn)其低密度種群時的早期入侵，尤其是受下層植物的限制(Haugenetal., 1990; Ismailetal., 2011)。

3.4 檢驗檢疫

可通過松樹蜂的危害狀及其成蟲形態(tài)特征進行辨別，加強對木材和木質(zhì)包裝等植物產(chǎn)品的檢疫，防止其傳入我國。對于成蟲而言，可通過觸角、體表顏色、產(chǎn)卵器上刻點的大小等進行辨別(Schiffetal., 2012)； 但事實上，港口檢查和檢疫過程中，一些木制品或木質(zhì)包裝中多攜帶的是幼蟲或蛹，而不是成蟲，此時，用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)鑒定手段無法快速準確的鑒定樣本，尤其是樣本破損的情況。因此，分子手段的鑒定方法顯得尤為重要。Wilson等(2010) 研究利用線粒體細胞色素C氧化酶基因(COI)作為分子手段鑒別松樹蜂幼蟲。Sun等(2016)基于COI基因序列的種特異性(species-specific COI，SS-COI) PCR 方法，研究了來自我國16個不同的地理區(qū)系的松樹蜂(卵、幼蟲、蛹)快速分子檢測鑒定技術(shù)。

4 結(jié)語

4.1 松樹蜂繁殖行為的化學(xué)生態(tài)調(diào)控策略

本課題組于2015—2019年開展了松樹蜂羽化、求偶、交尾一系列更為詳盡的研究?；谠囼炇倚畔⑺睾椭参飺]發(fā)物的分析，開發(fā)出效果較好的林間誘芯，顯著提高了誘捕效果(李大鵬， 2015； Lietal., 2015; 王明等， 2017； 劉曉博等； 2017； 石娟等， 2017； 徐強等， 2018； 保敏等， 2018； 劉瑞， 2019； Xuetal., 2019)。然而，樹蜂趨光性很強，集中于在樹冠頂部活動，對于其真實的林間交尾行為觀察資料欠缺。到目前為止，國內(nèi)外對于松樹蜂在林間的真實交尾情況依然不明確。課題組基于最新的研究結(jié)果，提出松樹蜂繁殖行為的化學(xué)生態(tài)調(diào)控策略。

一種可能是信息素在兩性聚集中扮演重要角色： 雄蜂先羽化，然后直接飛往樹冠層，雄蜂在此可以釋放信息素吸引同種同性別樹蜂，可以先行在樹冠層形成一個“雄蜂群”； 雌蜂稍晚些時候也開始羽化，然后開始擴散，部分雌蜂并沒有飛到樹冠層，而是在樹干上直接產(chǎn)卵(孤雌生殖)，而其余部分則依靠趨光或雄性的信息素飛往樹冠； 這時候遇到樹冠層先行形成的雄蜂群，雌蜂被雄蜂群釋放的信息素吸引繼續(xù)靠近，雄蜂開始接觸雌蜂，用觸角和前足拍打雌蜂的身體，雌蜂釋放接觸性信息素，一旦與雄蜂達成一致，開始交尾(兩性生殖)，交尾后返回林下層樹干產(chǎn)卵。

另外一種可能是信息素和光均扮演重要作用： 松樹蜂和很多hill-topping種昆蟲一樣，兩性在共同的求偶場所相遇，聚集信號為光和植物揮發(fā)物，即兩性同時被樹冠層強烈的光照或植物氣味所吸引，均飛往樹冠層，然后再依靠各自的信息素實現(xiàn)配對交尾(兩性生殖)，而沒有合適交尾對象的雌蜂，則返回到林下層，在樹干上直接產(chǎn)卵(孤雌生殖)。

4.2 化學(xué)調(diào)控機制探索

4.2.1 化學(xué)感受分子機制 關(guān)于松樹蜂對信息化學(xué)物質(zhì)的嗅覺感受機制研究，國外未見報道，本課題組通過轉(zhuǎn)錄組測序，得到松樹蜂觸角中氣味結(jié)合蛋白(odorant binding proteins, OBPs) 16種，化學(xué)感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs) 7種, 氣味受體(odorant receptors, ORs) 41種, 味覺受體(gustatory receptors, GRs)8種, 離子型受體(ionotropic receptors, IRs)13種, 感覺神經(jīng)元膜蛋白(sensory neuron membrane protein, SNMP) 1種； 在獲得了OBP的基因序列之后，通過實時熒光定量PCR和后續(xù)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)OBP的基因主要在觸角中表達，進一步說明觸角在嗅覺感受中的重要性； 也有一些不在觸角中表達，如SnocOBP7和SnitOBP7主要在雄性外生殖器中表達，SnocOBP3主要在雌性外生殖器中表達，SnocOBP10主要在雄性頭中表達，顯示它們可能存在特殊的嗅覺或非嗅覺功能。通過FPKM值比較找出了松樹蜂觸角中高表達的4種OBP，分別是SnocOBP12、SnocOBP4、SnocOBP9和SnocOBP6，并對其序列進行同源模建和模建質(zhì)量評價，然后對OBP模型和相關(guān)信息化學(xué)物質(zhì)進行分子對接(molecular docking)分析，結(jié)果表明，與松樹揮發(fā)物α-蒎烯和β-蒎烯 結(jié)合最好的是SnocOBP12； 與雌性信息素成分(Z)-9-nonacosene結(jié)合最好的是SnocOBP4； 與雄性信息素成分(Z)-3-decen-1-ol和(Z)-4-decen-1-ol結(jié)合最好的是SnocOBP9； 而3-carene, (Z)-7-heptacosene, (E,E)-2,4-decadienal等氣味分子與SnocOBP6結(jié)合能量較低。 試驗通過構(gòu)建SnocOBP9的克隆載體和表達載體，并通過鎳柱純化獲得了SnocOBP9的純化蛋白，熒光競爭結(jié)合試驗發(fā)現(xiàn)SnocOBP9與雄性揮發(fā)物成分(Z)-4-decen-1-ol結(jié)合較好，推測為信息素結(jié)合蛋白(郭冰等， 2020)。

4.2.2 化學(xué)感受器官 Crook等(2008)發(fā)現(xiàn)在松樹蜂的觸角上，雌性比雄性多2個鞭小節(jié)； 感器類型相似，有刺形感器、B?hm 氏鬃毛、錐形感器、瓶形感器以及單孔感覺釘共5種，兩性樹蜂的感器只在數(shù)量上有差異。本課題組劉瑞(2019)研究表明松樹蜂觸角上共有7種不同類型的感器： 除了上述研究中的5種外，還有表皮孔和毛形感器； 毛形感器和刺形感器各有2種亞型。松樹蜂產(chǎn)卵時，也是用產(chǎn)卵器進行試探寄主，進而尋找合適的產(chǎn)卵位置(Coutts, 1969)。在松樹蜂的產(chǎn)卵器上，末端分布有腔錐形感受器(釘)和腔形感受器(孔)(Hayesetal., 2015)。本課題組劉瑞(2019)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)卵器上有8種感器： 包括產(chǎn)卵鞘上的毛形感器、刺形感器、淺凹狀感器、B?hm 氏鬃、腔形感器、腔錐形感器、表皮孔，以及產(chǎn)卵針內(nèi)側(cè)的櫛齒狀感器。其中，產(chǎn)卵器上的刺形感器有5種亞型，毛形感器與觸角上毛形感器不同，為另一種亞型。

4.3 研究展望

對松樹蜂而言，其本身的生命活動可能更加復(fù)雜。目前林間很少能誘捕到雄蜂，在野外也很少見到雄蜂，但實際上雌雄比將近1∶20(劉瑞， 2019)。部分雄蜂羽化后直接到樹冠上，但不清楚它們在樹冠上的具體行為和活動情況。其生活史中還包括雌蟲產(chǎn)卵時同時注入樹木的共生真菌和毒素，可以寄生并致其死亡的線蟲。因此，關(guān)于松樹蜂的化學(xué)生態(tài)研究需要納入一個更加復(fù)雜和龐大的系統(tǒng)： 光(非生物因素)-松樹(寄主)-松樹蜂(害蟲)-共生菌(共生者1)-毒素(共生者2)-寄生蜂(天敵1)-線蟲(天敵2)。這不僅有助于理解松樹蜂與周圍生物、非生物因子的協(xié)同互作關(guān)系，同時也為其他外來入侵的蛀干害蟲開展類似研究提供范例和參考。