橘小實(shí)蠅雌蠅的植物源引誘劑篩選

劉奕來，陶芳怡，翟嘯雨，吳慧明

(浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 311300)

橘小實(shí)蠅是一種毀滅性檢疫性害蟲，在我國屬于二類檢疫害蟲，該蟲雜食，寄主范圍廣，可嚴(yán)重為害各種亞熱帶植物[1]。根據(jù)浙江省果實(shí)蠅入侵報告[2]，橘小實(shí)蠅在浙江部分柑橘園、棗園、袖子、柿子、桃園、梨園、石榴園中發(fā)生嚴(yán)重，導(dǎo)致大量落果。

雌蟲用產(chǎn)卵器刺破新鮮果實(shí)表皮，將卵產(chǎn)于果實(shí)內(nèi)，幼蟲潛居果實(shí)內(nèi)危害，難以被察覺而隨被害瓜果進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播[3]。橘小實(shí)蠅以其特殊的為害方式導(dǎo)致難以防治，若新侵入?yún)^(qū)的環(huán)境條件合適，很有可能在當(dāng)?shù)卮罅柯?，?yán)重影響果蔬貿(mào)易，以致釀成難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。

目前橘小實(shí)蠅的防控方法主要有化學(xué)防治、物理防治和引誘劑誘殺等。其中化學(xué)防治由于其特殊的為害方式而見效甚微，還會有農(nóng)藥殘留、危害環(huán)境生物等副作用。而物理防治如人工套袋則過于耗費(fèi)人力且效率不高。引誘劑如甲基丁香酚具有優(yōu)異的引誘雄蟲效果[4]在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大面積推廣使用，然而其對雌蟲幾乎沒有引誘作用。只誘殺雄蟲可能會導(dǎo)致被誘殺的雄蟲事先已完成交尾，并不影響雌蟲繁衍下一代，因此在橘小實(shí)蠅種群數(shù)量迅速增加的情況下，僅用甲基丁香酚滅雄蟲難以迅速控制其危害。所以，探索誘殺雌蟲的植物源引誘劑在防治橘小實(shí)蠅方面顯得特別重要。

植物揮發(fā)性次生物質(zhì)能引導(dǎo)植食性昆蟲選擇寄主和取食、產(chǎn)卵場所，因此，雌性成蟲往往對寄主植物的信息有高度的識別能力與敏感性。已有研究報道顯示，芒果的揮發(fā)物對橘小實(shí)蠅有較好的引誘效果。也有很多引誘劑的專利中將水果精油作為雌蠅引誘劑的增效劑，這些都說明寄主植物的揮發(fā)性物質(zhì)對雌蠅確有一定引誘效果。有文獻(xiàn)研究了橘小實(shí)蠅對18種氣味揮發(fā)性物質(zhì)的EAG反應(yīng)，顯示雌蠅對反式-2-己烯醛、乙酸異戊醋、苯甲醛和3，4二甲基苯甲醛的反應(yīng)較明顯[5]，其中又以反式-2-己烯醛最佳。而這些物質(zhì)均來自寄主植物。此外，一些非寄主植物的提取物如福祿桐對雌蠅也有很好的引誘效果[6]。還有文章顯示，糖∶醋∶水為10∶12.5∶77.5時對引誘劑的增效效果最好[7]。但所有這些物質(zhì)或配方在單獨(dú)使用時，并沒有顯示對雌性橘小實(shí)蠅有明顯的引誘效果，仍需進(jìn)一步改良和優(yōu)化。

橘小實(shí)蠅屬植食性昆蟲，其嗅覺會對寄主揮發(fā)物質(zhì)作出判斷?；诖?，本試驗(yàn)采用正交設(shè)計，用觸角電位儀(EAG)測定雌蠅對不同成分、濃度的配比的反應(yīng)，比較EAG數(shù)據(jù)的大小，判斷不同混合物對雌性橘小實(shí)蠅的引誘作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試?yán)ハx橘小實(shí)蠅為本實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工飼養(yǎng)的種群。飼養(yǎng)條件為溫度(26±1)℃，相對濕度(75±5)%，光周期L∶D為12∶12(光12 h∶暗12 h)。待其化蛹、羽化后，收集性成熟時期的雌蟲進(jìn)行試驗(yàn)。

供試藥劑為反-2-己烯醛、芒果精油、橘子精油、自制福祿桐粗提液、糖醋液[7]。

試驗(yàn)材料和儀器有導(dǎo)電膠、刀片、定性濾紙、移液槍、EAG觸角電位儀(荷蘭syntech公司)，數(shù)據(jù)記錄軟件為EAG2000。

1.2 處理設(shè)計

本文已通過預(yù)試驗(yàn)驗(yàn)證了反-2-己烯醛、芒果精油、橘子精油、福祿桐和糖醋液的混合物對雌蠅有一定的引誘效果。通過正交設(shè)計(五因素三水平)18個不同的配比(表1)進(jìn)行配方優(yōu)化，使用EAG觸角電位儀測試其對不同配比混合物的反應(yīng)程度，最后根據(jù)分析結(jié)果選擇最佳配方。

表1 五因素三水平正交試驗(yàn)設(shè)計

1.3 研究方法

用導(dǎo)電膠將已切下的橘小實(shí)蠅頭部固定于電極上，連接電極與電位儀，顯示屏基線趨于平穩(wěn)后即可開始試驗(yàn)。剪去大小合適的濾紙作為各配方的載體，使其正好卡在移液器槍頭內(nèi)，將槍頭準(zhǔn)確插入送氣管上小孔。測試劑量為20 μL，以液狀石蠟為對照。刺激時間為0.5 s，2次刺激時間間隔120 s，以保證觸角的活性完全恢復(fù)。測試不同化合物時，不同重復(fù)間樣品刺激順序不同。在測定樣品前，先進(jìn)行1次對照CK(液狀石蠟)刺激，然后測試5個樣品，再進(jìn)行對照刺激，如此循環(huán)。每個觸角約測試5個樣品，每個待測樣品重復(fù)5次。EAG的大小通過測量EAG波形峰值獲得。將每個樣品的觀察值減去前后2次對照測定值的平均值，即得該樣品的觸角電位反應(yīng)絕對值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行分析，Tukey法比較顯著性(P<0.05)，篩選出最佳配方，并利用極差值比較法，得出不同因子在配方中的貢獻(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

比較18個配方對橘小實(shí)蠅雌蟲的EAG反應(yīng)值，并對EAG絕對值數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

如圖1所示，雌蟲個體對配方16號反應(yīng)顯著，明顯優(yōu)于其他17個配方，說明按16號配比混合的物質(zhì)對雌性橘小實(shí)蠅有最大的引誘效果。

圖1 橘小實(shí)蠅對各配方的EAG反應(yīng)差異

極差越大，因子在配方中的貢獻(xiàn)越大[8]。由表2中可以看出，各因子間極差最大的為反式-2-己烯醛，因此反式-2-己烯醛是影響本植物源引誘劑誘捕橘小實(shí)蠅雌蟲的最主要因素，其次為橘子精油。

表2 影響誘集效果的因子

3 討論

試驗(yàn)結(jié)果顯示，本植物源配方對雌性橘小實(shí)蠅有一定誘集效果。當(dāng)配方比例為反式-2-己烯醛∶福祿桐粗提液∶橘子精油∶芒果精油∶糖醋液為15∶5∶5∶3∶70時，EAG試驗(yàn)絕對值和其他配方相比有顯著性差異。

反式-2-己烯醛是很多橘小實(shí)蠅寄主水果揮發(fā)物中都存在的物質(zhì)，具有蘋果醋香味，而橘子精油也是由寄主橘子提煉，在很多專利中都作為增效劑使用。比較不同因子的極差發(fā)現(xiàn)，反式-2-己烯醛對配方效果影響最大。16號的反式-2-己烯醛含量最高，同時反式-2-己烯醛含量為水平3(150 μL)的配方普遍測得相對較高的EAG值。且在其他因素水平不變的情況下，反式-2-己烯醛含量的上升，EAG絕對值也有上升趨勢。這說明在一定程度上，反式-2-己烯醛的含量能增強(qiáng)引誘效果。有研究測試了雌蠅對水果氣味中的主要成分的EAG反應(yīng)，結(jié)果顯示對反式-2-己烯醛的反應(yīng)最大[5]。本文在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步證實(shí)了反式-2-己烯醛的引誘效果。

在引誘劑中添加寄主水果精油能起到增效作用，但水果精油的用量、比例對混合物引誘效果有不同的影響。有研究對幾種水果精油進(jìn)行過田間測試，其中橘子精油效果最佳[9]。16和17號在配方上的差異主要體現(xiàn)在有無橘子精油參與，導(dǎo)致EAG絕對值的顯著不同。此外，其他不含橘子精油的配方的引誘效果普遍低于含橘子精油，如9和10號。雖然9號含有更高的反式-2-己烯醛含量，但由于橘子精油的缺失，其最終效果低于10號。本試驗(yàn)僅選擇普遍使用的橘子精油和芒果精油，事實(shí)上，橘小實(shí)蠅寄主廣泛，仍有大量其他水果精油具有引誘的潛能，可為進(jìn)一步的配方優(yōu)化提供素材。

非寄主植物福祿桐對橘小實(shí)蠅引誘效果的影響。有研究表明，福祿桐粗提液對交配過的雌蠅有良好的引誘效果，但本文的表2顯示，福祿桐粗提液對整體配方的影響不明顯。這很可能是由于配方中其他成分與福祿桐的互作效應(yīng)，導(dǎo)致福祿桐的效果減弱；也可能是其他成分的效果遠(yuǎn)大于福祿桐所起的作用，從而很難看出福祿桐具體的引誘效果。具體原因還需要深入研究探索。

引誘劑的配方比例尤為重要，一些比例會引起成蟲的偏好，而有一些比例則很可能導(dǎo)致成蟲的厭惡。因此，制定一個可行的配方之后，必須經(jīng)過篩選、優(yōu)化方能得到最佳配方，其中正交試驗(yàn)法提供了一個簡潔有效的途徑，可將繁瑣的試驗(yàn)簡化，制定最高效率的試驗(yàn)方法，不僅可獲得高質(zhì)量、高可靠性的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)產(chǎn)品，而且可使試驗(yàn)者在數(shù)據(jù)分析中獲得因素之間的聯(lián)系和最大影響因子，節(jié)省了大量的人力物力。

在環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展大環(huán)境趨勢下，研究和開發(fā)無公害的生物農(nóng)藥，并逐步取代化學(xué)農(nóng)藥是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然結(jié)果。植物源引誘劑作為生物農(nóng)藥的一種，具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價值。植物源引誘劑本身具有很多優(yōu)點(diǎn)：成分天然，對人畜安全；不會破壞生態(tài)環(huán)境，對環(huán)境友好；不會有抗藥性問題的產(chǎn)生，可持續(xù)使用；符合可持續(xù)發(fā)展的理念；植物次生物質(zhì)資源豐富，種類繁多。目前關(guān)于這方面的研究并不多，但開發(fā)潛力很大，我國在這方面也取得了一些新進(jìn)展。據(jù)最新報道，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院就開發(fā)出效率高、無公害的植物源殺蟲劑，對20余種害蟲均有一定防治效果。有必要重視植物揮發(fā)物質(zhì)的開發(fā)、利用，研制出對害蟲更有效的引誘劑，從而更好地防治害蟲。目前對橘小實(shí)蠅種群的控制還是以藥物防治、合成引誘劑誘殺為主，應(yīng)重視植物揮發(fā)物質(zhì)的開發(fā)、利用，研制出對橘小實(shí)蠅雌蟲有效的引誘劑，從而更好地防治橘小實(shí)蠅。