Более тщательное изучение антибиотического воздействия растений на поведение вредителей различных сортов, а также реакции растений на поврежденность проводят в лабораторных условиях и в специальных лабораторно-вегетационных опытах.
В опытах по избирательной способности насекомых используют как целые растущие растения, так и отдельные их органы. Для изучения устойчивости часто используют сорванные растения или листья, репродуктивные и другие органы, причем для предотвращения их высыхания опыты проводят в гигростатах или эксикаторах при заданном уровне относительной влажности воздуха.
При изучении реакции вредителей на растения разных сортообразцов определяют физиологическое состояние вредителей. Методы оценки пищевого и полового поведения вредителей, характера проявления антибиоза и других критериев выбирают в каждом отдельном случае с учетом биологических особенностей вида вредителей и цели запланированного эксперимента,
Изучению устойчивости растений в условиях вегетационных и лабораторных помещений должно уделяться большое внимание. Это ускоряет сроки селекционной проработки материала и позволяет более тщательно оценить наличие у изучаемых сортообразцов растений уже известных факторов устойчивости, способствует открытию новых сторон устойчивости.
Селекционные центры, сортоиспытательные участки и другие учреждения должны иметь живой материал (насекомых и клещей) в нужном количестве. Вредителей, которым не свойственна сезонная диапауза, поддерживают в активном состоянии в лаборатории круглый год. Если для вредителя характерна диапауза, то следует принимать меры для более ранней их реактивации с тем, чтобы максимальную часть года использовать насекомых для лабораторных оценок устойчивости растений.
Для сохранения насекомых и клещей используют холодильники или «холодные» комнаты. При организации работ в вегетационных и лабораторных помещениях очень важно использовать определенные географические и пищевые популяции вредителей с тем, чтобы работать с выравненными по генетическим, физиологическим и возрастным признакам насекомыми и клешами. Это может быть обеспечено путем использований во всех сериях опытов особей одной и той же популяции фитофага, которые питались или воспитывались на одном сорте растений. В отдельных случаях выделяют клоны или линии насекомых. Их можно отобрать из кладок яиц, полученных от особей природных популяций, характеризующихся близкой массой тела, поведенческими признаками и другими показателями.
Для оценки устойчивости к фитофагам растения выращивают в ящиках, вегетационных сосудах, вазонах, грунтовых или стеллажных теплицах, с соблюдением общепринятых методов посева и ухода. Многие оценочные работы проводят на молодых растениях (проростках, всходах), реже к в меньшем масштабе растения выращивают до получения урожая (например, в некоторых опытах по изучению выносливости растений и вредоносности вредителей). В таких случаях должны наиболее тщательно обеспечиваться необходимые условия для нормального формирования растениями урожая.
Семена сортообразцов высеваются в ящики параллельными или радиальными рядками. Ящики со всходами накрывают общим изолятором, под который выпускают необходимое количество вредителей. При изучении особенностей выбора растений для питания выпускаемых под изоляторы насекомых предварительно, в течение 1—2 дней, выдерживают без пищи. Через 3—6 ч (в зависимости от вида насекомых) после выпуска голодных особей уже можно провести первый учет их распределения по растениям разных сортообразцов. Такие опыты продолжаются несколько дней (3—5), При этом распределение вредителей на всходах каждого сортообразца учитывают ежедневно. Перед завершением опыта устанавливают количество отложенных яиц и поврежденность растений вредителем.
В тех случаях, когда изучаемые фитофаги в фазе имаго не питаются предлагаемыми им растениями (шведская, гессенская мухи, кукурузный мотылек), избирательность оценивают по количеству отложенных на сортообразец яиц. При проведении этих опытов необходимо обеспечить равномерный полив растений и освещение с тем, чтобы по возможности исключить влияние отклонений от нормы этих условий на результаты исследований.
Каждый вариант опыта (сортообразец) должен иметь не менее четырех повторностей. В каждой повторности должно быть не менее 25—30 растений. Учитывая непродолжительность этих опытов и при необходимости оценки большого количества сортообразцов их можно проводить сериями (одна за другой), причем повторности могут размещаться в разных по времени сериях.
При изучении выбора или отвержения насекомыми растений для питания и определении степени поедаемости ими растений в лабораторных условиях используют букеты, составленные из растений разных сортообразцов, или отдельные листья.
Букеты составляют из одновозрастных растений разных сортов, устанавливают в сосуды с водой и размещают их по кругу, под общий изолятор, под который выпускают насекомых. Для облегчения попадания вредителей на растения используют картонный лист с отверстиями, через которые вставляются букеты в сосуды с водой. Это создает ровную поверхность — арену для перемещения насекомых в избранном ими направлении.
При высоких температурах во избежание быстрого высыхания листьев опыты ставят в так называемых гигростатах. В кристаллизаторы, составляющие основу гигростата, наливают дистиллированную воду, к которой добавляют поваренную соль (на каждые 100 мл воды 5 г соли), что препятствует порче воды и избавляет от частой ее смены. Сосуды заполняют водой наполовину объема. Чтобы соорудить гигростат, на кристаллизатор натягивают марлю в одни слой и закрепляют ее резиновым пояском. На поверхность марли кладут вырезанный из фильтровальной бумаги кружок, который накрывают половинкой чашки Петри; последнюю накладывают так, чтобы вокруг нее оставался свободный край бумаги. Под чашку Петри помещают насекомых и листья растений.
Измерение съеденной площади листьев проводят с помощью электронного фитоплакиметра ФПЛ-74.
Для изучения причин различного выбора фитофагами сортообразцов растений в лабораторных условиях проводят специальные исследования. Для изучения значения летучих химических стимулов используют ольфактометрические методы исследований, позволяющие установить реакцию насекомых на запахи.
При выяснении вкусовых стимулов, которые также играют большую роль в выборе вредителем растения и места питания на нем, наиболее информативным является изучение акта питания и отдельных его этапов. За стереотип акта питания обычно принимается его временная структура, характерная для поведения вредителя на неустойчивом (благоприятном для вредителя) сорте, с которым сравниваются отклонения, вызываемые при питании на других сортах. Во многих случаях фитофаги для окончательной апробации пригодности растения при питании неоднократно пробуют растения, оставляя на них следы этих проб.
Информацию о роли окраски растений при выборе их фитофагами можно получить в опытах с цветоградом, в котором участки длинной стеклянной трубки затенены фильтрами, соответствующими различной длине волн света. Непосредственные же реакции фитофагов на цвет растений могут быть оценены путем раскладки листьев растений, имеющих различную окраску, в кристаллизаторах или гигростатах с последующей оценкой количественного размещения на них вредителя. В некоторых случаях для этого используют бумажные макеты растений, окрашенные в разный цвет и с разными его оттенками.