植物源氣味化合物與黏蟲蛾性信息素的協(xié)同作用

楊 巧，郭 培，王高平

(河南農(nóng)業(yè)大學植物保護學院，河南鄭州450002)

自1959年Butenandt等確定家蠶蛾(Bombyx mori)性信息素的成分后，昆蟲性信息素的研究迅速展開［1］。昆蟲性信息素具有靈敏度高、專一性強、不傷害天敵、不會引起害蟲產(chǎn)生抗性等優(yōu)點，20世紀70年代后，性信息素的使用得到迅猛發(fā)展［2］。植物揮發(fā)性化合物在植食性昆蟲的寄主定向、產(chǎn)卵、聚集、傳粉等行為中發(fā)揮著重要作用［3－4］。昆蟲性信息素和植物源揮發(fā)物兩者都是昆蟲重要信息物質，兩者協(xié)同作用可以調節(jié)昆蟲的行為。在自然界中，植食性昆蟲所接受、感知的往往是植物源揮發(fā)物與昆蟲信息素的混合物。大量的研究結果證實它們之間的協(xié)同作用，Reddy等的室內風洞結果顯示，(Z)-乙酸-3-己烯酯、(E)-2-己烯醛、(Z)-3-己烯醇與性信息素的混合物對未交配的雄菜蛾(Plutella xylostella)引誘行為達到80% ～100%，明顯高于僅用性信息素的作用。野外的試驗結果也表明，用(Z)-乙酸-3-己烯酯和性信息素以1∶1的比例混合所引誘的菜蛾數(shù)量為僅用性信息素的6～7倍［5］。黏蟲［Mythimna separata(Walker)］主要危害小麥、玉米等農(nóng)作物，其暴發(fā)的時空規(guī)律難以預測。2012年，黏蟲在華北、東北驟然特大暴發(fā)，造成很大產(chǎn)量損失。從蜜源植物和花的揮發(fā)性化合物中篩選對黏蟲性信息素有增效作用的組分，研究開發(fā)引誘效力更高的性誘劑，對于提高黏蟲監(jiān)測水平具有重大意義。鑒于此，筆者研究了9種植物源氣味化合物與黏蟲蛾性信息素的協(xié)同作用，以期篩選出有效的增效劑。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物源揮發(fā)物。苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、2-苯乙醇、正丁醇、羅勒烯、β-蒎烯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯9種試劑均購自Sigma化學試劑公司。性信息素組分(Z)-11-十六碳烯醛和(Z)-9-十六碳烯醛均購自上海蕓蕓化工有限公司，性信息素混合物為(Z)-11-十六碳烯醛和(Z)-9-十六碳烯醛按95∶5的比例組成［6］。

1.1.2 器械與試劑?；衔镝尫牌?誘芯):室內試驗誘芯為Hirschmann定量精密玻璃毛細管，長度為32.00 mm、外徑為0.68 mm，內徑為0.20 mm;室外誘芯所用釋放器為帶凹槽橡膠塞(中捷四方公司)，長度為14.00 mm，外直徑為10.00 mm，凹槽內直徑為7.00 mm。水盆式誘捕器為中捷四方公司產(chǎn)品。溶劑為分析純正己烷。

1.1.3 供試昆蟲。黏蟲:由中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所遷飛室提供卵，在(24±1)℃、相對濕度(70±5)%、光暗周期為14∶10 h的條件下用玉米葉飼養(yǎng)幼蟲，每天更換新鮮玉米葉。幼蟲老熟后放在下鋪一層3 cm濕潤土的盒子內供其化蛹，在蛹期將雌雄分開。羽化黏蟲按日齡數(shù)分裝于紗籠中，喂以10%蜂蜜水。試驗用蟲為4日齡雄蟲。

1.2 方法

1.2.1 植物源揮發(fā)物與黏蟲性信息素室內協(xié)同效果試驗。

1.2.1.1 生物測定裝置制備。自行設計大型“Y”形管，主管長為100 cm，2支管長為75 cm，內徑為20 cm，2支管夾角為60°，主管與支管夾角為150°，主管為放蟲管，“Y”形管2支管分別為試驗管和對照管，并在各管貼上標簽。

1.2.1.2 試驗設計。試驗以性信息素為對照(CK)，性信息素劑量為1μl;試驗組為植物源揮發(fā)物和性信息素按1∶4的比例組成，其中性信息素劑量為1μl。分別放入“Y”形管的對照管和試驗管，將4日齡雄蟲放入主管，觀察、記錄成蟲選擇方向。

1.2.2 黏蟲性信息素增效劑的田間篩選試驗。

1.2.2.1 單劑制備。將苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、2-苯乙醇、正丁醇、羅勒烯、β-蒎烯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯9種試劑與正己烷按 1∶9的比例稀釋，每個綠色橡膠誘芯劑量為4 mg。

1.2.2.2 誘芯制備。性信息混合物和單劑分別與正己烷按1∶9的比例稀釋后，制作誘芯。第1組試驗在2014年4月進行，試驗化合物為初步篩選的9種植物氣味化合物，每個信息素誘芯(每誘芯11 mg)加入的植物氣味化合物劑量為4 mg。另設性信息素對照和正己烷對照［7］。單純植物氣味化合物的誘捕試驗采用天然橡膠誘芯劑量為4 mg。第2組試驗在2014年9月進行，試驗化合物為苯甲醛、苯乙醛、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯，每個性信息素誘芯所加入的氣味化合物劑量分別為4、10、20 mg?；旌衔镎T芯組成為苯乙醛(4 mg)與苯甲酸乙酯(4 mg)，苯乙醛(4 mg)與乙酸苯甲酯(4 mg)，苯甲醛(4 mg)、苯乙醛(4 mg)、苯甲酸乙酯(4 mg)與乙酸苯甲酯(4 mg)。

1.2.2.3 試驗設計。試驗于河南省農(nóng)業(yè)大學科教園區(qū)進行。誘捕用架為特制2 m長的鐵架，采用水盆式誘捕器。注入2/3體積清水，加入適量不加香的洗衣粉，誘芯放置于與水盆配套的傘架中，每個誘芯處理3次重復，在盆側面標記誘芯編號。所有誘芯采用隨機排列。每3 d田間統(tǒng)計誘捕量，撈出統(tǒng)計過的蟲體，及時補水;每10 d收集全部誘芯，更換新誘芯并重新排列。

1.3 數(shù)據(jù)處理 室內“Y”形嗅覺儀測定黏蟲對植物源揮發(fā)物反應數(shù)據(jù)采用卡方(X2)檢驗，田間試驗數(shù)據(jù)采用Duncan’s多重比較進行差異顯著性分析;所有數(shù)據(jù)處理采用SPASS19.0 軟件。

2 結果與分析

2.1 植物源揮發(fā)物與性信息素混合對黏蟲雄成蟲的室內引誘效果 由表1可知，在性信息素中加入苯甲酸乙酯后增效效果極顯著。苯甲醛作為增效劑效果顯著，但不如苯甲酸乙酯。苯甲醇和苯乙醛具有一定引誘作用，但效果不太明顯。羅勒烯和β-蒎烯具有一定趨避作用，且羅勒烯趨避作用顯著。

2.2 單個植物源揮發(fā)物與黏蟲性信息素混和在大田的引誘效果 由圖1可知，苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、2-苯乙醇、正丁醇、羅勒烯、β-蒎烯、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯9種植物源單劑無引誘效果，而苯甲酸乙酯作為增效劑有顯著效果，與性信息素化合物比較具有顯著性差異(P＜0.05)。苯乙醛和乙酸苯甲酯有微弱增效作用，但與性信息素比較無顯著性差異。

2.3 不同劑量植物源揮發(fā)物與性信息混合的引誘作用 結果表明，4 mg苯甲酸乙酯顯著提高性信息素的引誘效果，在4～20 mg范圍內，隨著植物源揮發(fā)物劑量的增加，誘蛾量呈現(xiàn)降低趨勢，但差異不顯著(圖2)。

2.4 多個植物源揮發(fā)物與黏蟲性信息素混合的引誘效果 配制了苯乙醛(4 mg)與苯甲酸乙酯(4 mg)，苯乙醛(4 mg)與乙酸苯甲酯(4 mg)，苯甲醛(4 mg)、苯乙醛(4 mg)、苯甲酸乙酯(4 mg)與乙酸苯甲酯(4 mg)混合物，結果表明:各混合物組成未顯著提高黏蟲性信息素的引誘作用(圖2)，不同混合物誘芯差異不顯著。

3 結論與討論

陸生植物與植食性昆蟲在長期的進化過程中形成了復雜的互作關系［6－8］，在植物－植食性昆蟲－天敵三者關系中，植物氣味起重要作用［9］。自然界中，一些植物可以強烈地引誘雌雄兩性蛾子［10］，羽衣甘藍(Brassica oleracea var.acephala)可以誘集小菜蛾產(chǎn)卵［11］，芫菁(B.rapa)可以有效誘集甘藍卷心象鼻蟲(Ceutorhynchus obstrictus)［12］。楊樹枝把對許多夜蛾類雌雄蛾都有引誘作用，郭線茹等已從中鑒定出一些誘蟲活性物質，楊樹枝把的誘蟲作用在于其釋放的揮發(fā)性次生物質［13－18］。

該研究發(fā)現(xiàn)所選取的9種植物源揮發(fā)物單劑無任何引誘活性。苯甲酸乙酯作為植物氣味化合物的一個組分，對黏蟲性引誘劑具有協(xié)同作用，且引誘效果大于性信息素和苯甲酸乙酯兩者之和。在一定范圍內，增加植物源單劑劑量，引誘效果差異不顯著。室內試驗苯甲醛作為增效劑具有顯著效果，田間試驗顯著性不差異。

總體上看，性引誘劑對黏蟲雄蛾的引誘效果欠佳，絕對數(shù)量不大。其原因可能是:①人工合成性信息素組分缺少雌蛾釋放的性信息素微量組分。②目前黏蟲的監(jiān)測主要采用燈光、糖酒醋液和雷達監(jiān)測等方法［19］，性信息素的應用少、研究薄弱，該試驗依據(jù)汪新文等［6］研究分析配成的黏蟲性信息素有可能不是最準確的。黏蟲性信息素及其增效劑的研究、試驗有待進一步開展。

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