崔 林, 張新亭, 周寧寧, 葉火香, 余繼忠, 祝 愿, 韓寶瑜,*

1 中國(guó)計(jì)量學(xué)院浙江省生物計(jì)量及檢驗(yàn)檢疫技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 杭州 310018 2 浙江省松陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)局, 松陽(yáng) 323400 3 杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 杭州 310008

茶互利素和蚜性信息素及其組合調(diào)控大草蛉行為的效應(yīng)

崔 林1, 張新亭1, 周寧寧1, 葉火香2, 余繼忠3, 祝 愿1, 韓寶瑜1,*

1 中國(guó)計(jì)量學(xué)院浙江省生物計(jì)量及檢驗(yàn)檢疫技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 杭州 310018 2 浙江省松陽(yáng)縣農(nóng)業(yè)局, 松陽(yáng) 323400 3 杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 杭州 310008

茶蚜群聚于茶梢上刺吸，而茶梢是加工名優(yōu)茶的原料，不便施藥治蚜。大草蛉雖是茶蚜主要天敵之一，但在自然情況下不足以控制茶蚜。遂探討以茶梢互利素、蚜蟲(chóng)性信息素及其組合引誘大草蛉制約茶蚜的技術(shù)。使用頂空吸附法采集蚜害茶梢和健康茶梢揮發(fā)物，經(jīng)GC-MS分析發(fā)現(xiàn)蚜害茶梢 (E)- 2-戊烯醛、苯甲醛和α-法尼烯的含量豐富。將蚜害茶梢揮發(fā)物中16種主要成分、蚜蟲(chóng)性信息素荊芥內(nèi)酯和荊芥醇、以及α-法尼烯、苯甲醛和荊芥醇的2∶2∶6比例混合物分別制成味源，這19種味源的劑量都是200g。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)荊芥醇、荊芥內(nèi)酯、α-法尼烯、(E)- 2-戊烯醛和苯甲醛引起大草蛉的EAG值明顯大于其它13種單組分引起的EAG值，而小于α-法尼烯、苯甲醛和荊芥醇混合物引起的EAG值。再將荊芥內(nèi)酯和荊芥醇分別按7種比例配成7種味源，還把α-法尼烯、苯甲醛和荊芥醇的2 ∶2∶6比例混合物、以及(Z)- 3-己烯- 1-醇、(E)- 2-戊烯醛、(E)- 2-己烯醛、苯甲醛和α-法尼烯分別作為味源，用這13種味源分別制成的誘芯于秋季茶園中誘集大草蛉，每個(gè)誘芯含有信息物質(zhì)總量是10 mg，結(jié)果表明：α-法尼烯、苯甲醛和荊芥醇混合物的誘效最強(qiáng)，稱(chēng)為大草蛉誘集劑；荊芥內(nèi)酯和荊芥醇1∶9或0∶10比例的混合物誘效次之。深秋置大草蛉誘集劑誘芯于蚜群中，可誘來(lái)許多大草蛉成蟲(chóng)捕食茶蚜，并產(chǎn)卵于茶園中而增加大草蛉幼蟲(chóng)越冬基數(shù)，翌年春季就近捕食越冬蚜卵孵化的茶蚜。該誘集劑及其使用技術(shù)可作為一種治理茶蚜手段。

茶樹(shù)互利素; 蚜蟲(chóng)性信息素; 茶蚜; 大草蛉; 行為調(diào)控; 草蛉誘集劑; 荊芥醇;α-法尼烯; 苯甲醛

我國(guó)茶園面積已達(dá)260萬(wàn) hm2，約占世界茶園面積57%。茶蚜ToxopteraaurantiiBoyer是茶樹(shù)重要害蟲(chóng)之一，廣泛分布于全國(guó)茶區(qū)。其成、若蚜具有顯著的趨嫩為害習(xí)性，刺吸茶樹(shù)嫩芽、嫩葉和嫩莖，致芽頭彎曲、葉片卷曲、嫩莖細(xì)弱，還分泌“蜜露”致芽葉粘連；“蜜露”落于茶樹(shù)中、下層葉面上引發(fā)茶煤病，影響茶樹(shù)光合作用。遭受蚜害之后，茶梢生長(zhǎng)停滯以至于枯萎，以蚜害茶梢制成的商品茶葉質(zhì)量劣變。據(jù)浙江省“安吉白茶”產(chǎn)區(qū)農(nóng)技部門(mén)多年經(jīng)驗(yàn)測(cè)算，茶蚜重度發(fā)生的茶園，蚜害可致當(dāng)季茶葉產(chǎn)值下降20%—30%，還導(dǎo)致下一個(gè)季節(jié)樹(shù)勢(shì)衰竭、減產(chǎn)減值。生長(zhǎng)季節(jié)茶蚜蚜群中的個(gè)體大多數(shù)是無(wú)翅胎生雌蚜，少數(shù)是有翅胎生雌蚜，群聚于茶梢上刺吸汁液、分泌蜜露。茶梢是加工名優(yōu)茶的原料，不便施用農(nóng)藥治蚜。大草蛉ChrysopaseptempunctataWesmael是茶蚜的主要天敵之一，而在通常情況下不足以控制該蚜。如果使用信息物質(zhì)誘集和指引大草蛉尋覓并捕食茶蚜，則可提高搜尋效率和捕食效果。多年來(lái)的研究已肯定蟲(chóng)害之后植株釋放揮發(fā)性互利素招引天敵昆蟲(chóng)，害蟲(chóng)分泌物和殘留物含有引誘天敵的利它素。本課題組也發(fā)現(xiàn)：被茶蚜為害的茶樹(shù)品種龍井43的茶梢揮發(fā)物中苯甲醛含量顯著增加、反- 2-己烯醛和吲哚的含量明顯增加，苯甲醛和反- 2-己烯醛引起中華草蛉Chrysopasinica(Tjeder) 強(qiáng)烈的觸角電生理(EAG)反應(yīng)以及風(fēng)洞中向上風(fēng)飛行行為[1]；茶蚜氣味、茶蚜體表的正己烷或乙醚漂洗物、茶蚜蜜露中都含有強(qiáng)烈引起中華草蛉EAG反應(yīng)的利它素[2]。未探討在茶園開(kāi)放環(huán)境中，這些信息物質(zhì)是否能夠有效調(diào)控大草蛉行為？還有一些研究揭示：雌成蚜釋放的性信息素包含(4aS, 7S,7aR)-nepetalactone 和(1R, 4aS, 7S, 7aR)-nepetalactol 兩種成分，二者通常以不同比例、或以某個(gè)單一成分出現(xiàn)于某個(gè)蚜蟲(chóng)種內(nèi)[3- 7]；這兩種蚜蟲(chóng)性信息素引誘某些種類(lèi)的蚜蟲(chóng)天敵，比如，草蛉ChrysopacognateWesmael[8]、蚜蟲(chóng)的寄生蜂[9- 10]；而且，合成的nepetalactone 與從荊芥植株提取的天然nepetalactone 對(duì)于寄生蜂的引誘活性無(wú)差異[11]。本組已鑒定茶蚜性信息素含有(4aS,7S,7aR)-nepetalactone和 (1R,4aS,7S,7aR)-nepetalactol,二者比例為 4.3—4.9∶1[12]。

既然茶梢互利素引誘中華草蛉，蚜蟲(chóng)性信息素對(duì)于某些草蛉類(lèi)和寄生蜂類(lèi)也有強(qiáng)烈引誘效應(yīng)，那么可否將這兩類(lèi)信息物質(zhì)按適宜的比例組合起來(lái)制成誘集劑，用于誘集大草蛉而強(qiáng)化對(duì)于茶蚜的制約效應(yīng)？本研究擬分離鑒定茶樹(shù)良種龍井長(zhǎng)葉Camelliasinensiscv. Longjingchangye的茶梢互利素，檢測(cè)茶梢互利素單組分、蚜蟲(chóng)性信息素、以及茶互利素和蚜性信息素的混合物調(diào)控大草蛉行為的效應(yīng)，篩選出誘效最強(qiáng)的信息物質(zhì)單組分或混合物作為大草蛉誘集劑，并研討其誘集大草蛉制約茶蚜技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 茶蚜為害茶梢和健康茶梢揮發(fā)物的分離鑒定

春茶期間從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所試驗(yàn)茶園采集茶蚜于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)。春茶后期于浙江省杭州市梅家塢村的山林中選一片未有茶蚜為害、面積約0.2 hm2的有機(jī)茶園，定2株相距50 m的茶樹(shù)。將室內(nèi)飼養(yǎng)的1000頭茶蚜(其中約95%是無(wú)翅蚜、5%是有翅蚜)輕輕接于其中1棵茶樹(shù)的6支健康茶梢上，接著用紗網(wǎng)罩住這6支茶梢以防茶蚜逃逸。待茶蚜取食24 h 之后，剪下這6支蚜害茶梢，用小刷子緩緩移除茶梢上的茶蚜及其蛻皮，稱(chēng)量，總質(zhì)量15.5g。用浸蒸餾水的脫脂棉包裹茶梢基部以保濕，立刻用于收集揮發(fā)物。同時(shí)剪下選定的另1株茶樹(shù)上的6支健康茶梢，稱(chēng)量，總質(zhì)量也是15.5 g，梢基部同法保濕，收集揮發(fā)物。茶樹(shù)品種為龍井長(zhǎng)葉，茶樹(shù)樹(shù)齡20年，茶樹(shù)高95 cm，茶行行距1.5 m，同一行的茶樹(shù)株距33 cm。

使用Mu等[13]的“推-拉式”空氣夾帶吸附裝置，其主體部件是一個(gè)直徑10 cm、體積10 L的玻璃圓柱體，組成圓柱體的兩部分以磨砂口緊密結(jié)合，旋開(kāi)，分別放入健康茶梢、蚜害茶梢，再擰緊。圓柱體的兩端分別具有進(jìn)氣口、出氣口。由進(jìn)氣口通入已過(guò)濾的潔凈空氣，流量為100 mL/min，出氣口依次連接Super Q(80 mg)吸附柱、流量計(jì)和抽氣泵。出氣口的流量稍小于進(jìn)氣口氣流量，以保證通入的潔凈空氣充盈圓柱體、阻抑周?chē)催^(guò)濾氣體的進(jìn)入。抽氣1 h后，取下吸附柱，用300L色譜純二氯甲烷淋洗，淋洗液接入體積1500L的貯樣瓶中，加入10- 4g/mL的癸酸乙酯1L作為內(nèi)標(biāo)，搖勻。用微量進(jìn)樣器吸取1L進(jìn)GC-MS分析。

儀器型號(hào)為Agilent GC(6890N)-MS(5975B)。色譜柱為30.0 m(長(zhǎng))× 250m(直徑)× 0.25m (膜厚) id HP- 5MS石英毛細(xì)管柱；不分流進(jìn)樣；恒定流量，流量為1.0 mL/min；溶劑延遲3 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；GC/MS接口溫度280 ℃；程序升溫其柱溫50—190 ℃，起始50 ℃，保持5 min，再以3 ℃/min 速度升至190 ℃，保持5 min。EI離子源，電離能70 eV。使用全掃描，掃描頻率為2次/s。載氣為99.999%的氦氣。

定性分析方法：根據(jù)樣品中組分峰的保留時(shí)間與可信的合成化合物峰的保留時(shí)間一致性、樣品中組分峰的質(zhì)譜圖與化學(xué)工作站標(biāo)準(zhǔn)化合物質(zhì)譜圖的匹配度、新鮮茶梢揮發(fā)性化合物文獻(xiàn)[2, 14- 16]。定量分析方法：GC上樣品中組分峰的面積與內(nèi)標(biāo)峰面積的相對(duì)比值。

1.2 茶蚜為害茶梢揮發(fā)物各組分和茶蚜性信息素引起大草蛉EAG反應(yīng)試驗(yàn)

1.2.1 味源和試蟲(chóng)的準(zhǔn)備

從蚜害茶梢揮發(fā)物中鑒定了21種化合物(圖1,表2)，除去4種烷烴類(lèi)和1種未知組分，其余16種化合物用作供試味源。這16種供試化合物購(gòu)自Sigma-Aldrich公司或東京化成公司(Tokyo Chemical Industry Co., LTD)，純度均為色譜純(≥ 98%)；荊芥內(nèi)酯和荊芥醇由美國(guó)Rescue昆蟲(chóng)信息素公司提供，純度 ≥ 99%；將α-法尼烯、苯甲醛和荊芥醇按2∶2∶6比例配成混合物。這19種味源的劑量都是10g /μL。正己烷為溶劑。

秋季從茶園中收集大草蛉幼蟲(chóng)回室內(nèi)用茶蚜飼養(yǎng)，選取同一批羽化的大草蛉成蟲(chóng)作為試蟲(chóng)。

1.2.2 測(cè)試程序

昆蟲(chóng)觸角電位儀購(gòu)自Syntech公司，采用Han和Chen[2]的測(cè)試方法。用虹膜剪刀從每頭草蛉左側(cè)觸角基剪下觸角，從觸角基部插入?yún)⒖茧姌O，觸角端部減去少許，套入記錄電極內(nèi)，注入電生理鹽水。先用正己烷測(cè)試，校準(zhǔn)EAG反應(yīng)值為0，再用味源刺激。分別吸取每種味源20μL均勻滴在6 cm×0.5 cm濾紙條上，放入刺激管，刺激管尖端連接氣體刺激裝置，刺激氣體流量20 mL/min。每次味源刺激時(shí)間是0.5 s，兩次味源刺激之間的間隔為2 min，以便空氣刺激控制器 (Model CS- 05b, Syntech) 提供潔凈濕潤(rùn)空氣以帶走供試觸角周?chē)臍馕?、以及觸角恢復(fù)常態(tài)。安置昆蟲(chóng)觸角電位儀的實(shí)驗(yàn)室裝有換氣扇，以排除室內(nèi)氣味。每種味源檢測(cè)10根觸角。得到的EAG信號(hào)經(jīng)放大器 (Syntech CS- 05) 放大后展示于示波器上，經(jīng)Syntech軟件轉(zhuǎn)換后貯存于計(jì)算機(jī)中供統(tǒng)計(jì)分析。

1.3 蚜害茶梢揮發(fā)物各組分和蚜蟲(chóng)性信息素及其組合引誘大草蛉的田間試驗(yàn)

1.3.1 引誘大草蛉的供試信息物質(zhì)配制和誘芯制作

1.3.2 載有信息物質(zhì)的誘芯引誘大草蛉的試驗(yàn)

從北京中捷四方生物科技有限公司購(gòu)置三角形誘捕器，誘捕器白色，長(zhǎng)20 cm。在每個(gè)誘捕器內(nèi)懸掛1個(gè)誘芯，誘芯距底板1 cm，底板均勻涂布無(wú)色無(wú)味昆蟲(chóng)膠，用于誘捕茶園大草蛉以比較誘芯之間的誘效差異。

在2012年秋季于皖南安徽省敬亭山茶場(chǎng)選4塊面積1 hm2左右的有機(jī)茶園，分別用于4次誘捕試驗(yàn)，即10月3—5日、10月27—29日、10月30—11月1日、11月2— 4日。每次誘捕試驗(yàn)設(shè)6個(gè)組，每組包括表1的14種誘芯，在每個(gè)組內(nèi)14個(gè)三角形誘捕器呈線型排列、間距10 m，組間距離30 m，每種誘芯重復(fù)6次。每次試驗(yàn)歷時(shí)3日，統(tǒng)計(jì)每種誘芯捕獲的大草蛉總數(shù)，選用效果最佳者作為大草蛉誘集劑。

表1 每個(gè)誘芯上載的每種引誘大草蛉的供試信息物質(zhì)及其含量Table 1 Composition of each of fourteen preparations for test to attract Chrysopa septempunctata loaded on one lure

1.4 大草蛉誘集劑誘集大草蛉制約茶蚜的試驗(yàn)

1.4.1 越冬期間在皖南茶園的試驗(yàn)

將“1.3.2”篩選的大草蛉誘集劑按“1.3.1”的方法制成誘芯，于2012年10月31日放置于安徽省敬亭山茶場(chǎng)的一片0. 5 hm2無(wú)公害茶園中。誘芯掛于茶梢上，間距8 m × 8 m。另選1 km之外一塊0. 5 hm2無(wú)公害茶園作為CK區(qū)，不放置誘芯。在誘集區(qū)和CK區(qū)分別用平行跳躍法選10個(gè)樣方，每樣方為15米茶行，統(tǒng)計(jì)每樣方內(nèi)茶梢上茶蚜數(shù)量 ≥ 20頭的有蚜茶梢數(shù)。2013年3月10日，同法調(diào)查誘集區(qū)和CK區(qū)有蚜茶梢數(shù)，計(jì)算誘集區(qū)和CK區(qū)有蚜茶梢數(shù)下降率、誘集區(qū)校正有蚜茶梢數(shù)下降率即防治效果。

1.4.2 越冬期間在蘇南茶園的試驗(yàn)

2012年11月14日，在蘇南丹陽(yáng)市江蘇吟春碧芽股份有限公司選相互間距0.5 km的3塊無(wú)公害茶園，其中的一塊作為大草蛉誘集區(qū)，參照“1.4.1”同法放置誘芯；第2塊為不放置誘芯的CK區(qū)；第3塊放置40 cm×20 cm無(wú)粘性芽綠色板，色板的亮度L是69.27，色板的色度坐標(biāo)a是36.76、色度坐標(biāo)b是59.17[17]，色板附于小竹竿上，下底邊與茶梢等高，色板間距8 m × 8 m，誘集大草蛉。

參照“1.4.1”，11月14日同法在3塊茶園調(diào)查有蚜茶梢數(shù)。翌年3月10日，同法調(diào)查誘集劑誘集區(qū)、無(wú)粘性芽綠色板誘集區(qū)和CK區(qū)的有蚜茶梢數(shù)，分別計(jì)算誘集劑誘集區(qū)、芽綠色板區(qū)和CK區(qū)的有蚜茶梢數(shù)量下降率，以及誘集劑誘集區(qū)、無(wú)粘性芽綠色板誘集區(qū)校正有蚜茶梢數(shù)下降率。

1.4.3 越冬期間在浙西南茶園的試驗(yàn)

2013年11月15日在浙江省松陽(yáng)縣新興鎮(zhèn)選一大片有機(jī)茶園。這片有機(jī)茶園位于一個(gè)山坡上，坡度約10°，稀疏地間種楊梅、桂花等經(jīng)濟(jì)林木，經(jīng)濟(jì)林木高2.5—3.5 m。蚜害茶梢的密度較大，大草蛉在茶行間飛翔。選其中0. 5 hm2區(qū)域?yàn)檎T集劑試驗(yàn)區(qū)，500 m 之外再選一片0. 5 hm2區(qū)域?yàn)镃K區(qū)。參照“1.4.1”，同法放置誘芯；2014年3月5日同法調(diào)查有蚜茶梢數(shù)并作統(tǒng)計(jì)分析。

1.4.4 春茶期間在杭州郊區(qū)茶園的試驗(yàn)

2014年3月25日選杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院茶葉研究所一大片3年生—4年生未投產(chǎn)茶園，其中0. 5 hm2區(qū)域?yàn)檎T集劑試驗(yàn)區(qū)，500 m 之外的另一片0. 5 hm2區(qū)域?yàn)镃K區(qū)。參照“1.4.1”，同法放置誘芯；2014年4月25日同法調(diào)查有蚜茶梢數(shù)量并分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 茶蚜為害誘導(dǎo)茶梢揮發(fā)物的組成發(fā)生顯著變化

從蚜害茶梢揮發(fā)物中鑒定了21種成分(圖1，表2)，從健康茶梢揮發(fā)物中鑒定了16種成分(圖2，表2)。二者相比較，發(fā)現(xiàn)蚜害之后：① 組分增加；②各個(gè)揮發(fā)性成分之間的相對(duì)含量發(fā)生變化；③α-法尼烯、苯甲醛和E- 2-戊烯醛的含量顯著增大。

圖1 蚜害茶梢揮發(fā)物總離子流色譜圖Fig.1 Chromatography of total ion flow of volatiles from tea aphid-damaged tea shoots

圖2 健康茶梢揮發(fā)物總離子流色譜圖Fig.2 Chromatography of total ion flow of volatiles from intact tea shoots

2.2 茶互利素和茶蚜性信息素及二者的一種組合引起大草蛉強(qiáng)烈EAG反應(yīng)

源于茶蚜為害茶梢揮發(fā)物的α-法尼烯、苯甲醛和 (E)- 2-戊烯醛引起大草蛉強(qiáng)烈的EAG反應(yīng)(圖3)，本研究稱(chēng)三者為茶樹(shù)互利素。茶蚜性信息素荊芥內(nèi)酯和荊芥醇也能引起強(qiáng)烈的EAG反應(yīng)，荊芥醇的EAG反應(yīng)值大于其它17種供試的單組分的EAG值。苯甲醛、α-法尼烯和荊芥醇混合物引起的EAG反應(yīng)值最大(圖3)。

表2 蚜害茶梢與健康茶梢揮發(fā)物組分和相對(duì)含量的比較

Table 2 Comparison of various components and their relative contents from tea aphid-damaged tea shoots with those from intact tea shoots

蚜害茶梢TADIS峰號(hào)No.ofpeak保留時(shí)間RT/min健康茶梢ITS峰號(hào)No.ofpeak保留時(shí)間RT/min茶梢揮發(fā)物Volatilecompounds相對(duì)于內(nèi)標(biāo)的含量RCTIS/%健康茶梢ITS蚜害茶梢TADIS13.16(E)-2-戊烯醛(E)-2-pentenal8.7a3.90順-2-戊烯-1-醇(Z)-2-Penten-1-ol14.9b4.39己醛Hexanal20.025.9625.96(E)-2-己烯醛(E)-2-hexenal3.81.236.0936.10(Z)-3-己烯-1-醇(Z)-3-hex-en-1-ol35.39.8410.36苯甲醛Benzaldehyde3.0512.77512.77(Z)-3-己烯乙酸酯(Z)-3-hexenylacetate55.73.8613.78613.782-乙基-1-己醇2-ethyl-1-hex-anol2.86.8714.66714.66(E)-羅勒烯(E)-ocimene5.915.3815.47苯乙酮acetophenone0.6917.21917.21芳樟醇linalool2.92.51017.461017.46壬醇nonanol2.12.71118.03未知成分1unknown130.51221.461221.46(Z)-3-己烯丁酸酯(Z)-butanoicacid,3-hexenylester4.10.41322.331322.33癸醛Decanal2.21.31426.62十三烷T(mén)ridecane2.31529.97植醇Phytol1.5IS30.95IS30.95內(nèi)標(biāo)Internalstandard1630.961630.96十四烷T(mén)etradecane7.514.81731.33古巴烯Copaene1.1c31.69石竹烯Caryophyllene4.0d33.10香葉醇Geraniol1.11835.061835.06十五烷Pentadecane9.89.91935.41α-法尼烯α-farnesene16.72038.87雪松烯Cedrene2.22138.962138.96十六烷Hexadecane2.15.5

TADIS: tea aphid damaged tea shoots; ITS: Intact tea shoots; RCTIS: Relative contents to internal standard; RT: Retention time

2.3 蚜害茶梢揮發(fā)物和茶蚜性信息素及二者的一種組合在田間引誘大草蛉的效果差異明顯

由α-法尼烯、苯甲醛和荊芥醇按2∶2∶6組成的混合物對(duì)大草蛉的誘效最強(qiáng)，表明茶樹(shù)互利素和蚜蟲(chóng)性信息素互相增效，本研究稱(chēng)之為大草蛉誘集劑。其次，當(dāng)荊芥內(nèi)酯和荊芥醇比例為1∶9或0∶10時(shí)，亦即荊芥醇對(duì)于大草蛉有較強(qiáng)誘效。再次，單組分蚜蟲(chóng)性信息素的引誘活性強(qiáng)于單組分茶樹(shù)互利素，茶樹(shù)互利素中以α-法尼烯誘效最強(qiáng)(表3)。

圖3 蚜害茶梢揮發(fā)物多種組分和蚜蟲(chóng)性信息素及兩者組成的一種混合物引起大草蛉的EAG反應(yīng)Fig.3 Electroantennogram values of Chrysopa septempunctata elicited by various volatile components from tea aphid-damaged tea shoots and tea aphid sex pheromones as well as a mixture composed of the both types of pheromones

2.4 大草蛉誘集劑有效地誘集大草蛉制約茶蚜

10 — 11月大草蛉數(shù)量較多，茶園誘集試驗(yàn)證實(shí)：大草蛉誘集劑有效地將其誘向茶蚜蚜群而直接捕食；誘來(lái)的大草蛉還在蚜群附近產(chǎn)卵，卵孵化為幼蟲(chóng)越冬，翌年春茶季節(jié)就近捕食茶蚜越冬卵孵化的若蚜和成蚜(表4—表6)。

2014年春茶期間杭州茶區(qū)和鄰近的安吉白茶茶區(qū)茶蚜大發(fā)生，開(kāi)始階段生產(chǎn)茶園危害重，之后未開(kāi)采的幼齡茶園也受到較重為害。在幼齡茶園中使用誘集劑誘集大草蛉，可誘來(lái)大草蛉而在一定程度上制約茶蚜(表7)。

3 討論

大草蛉是茶蚜的主要天敵之一，也捕食其它昆蟲(chóng)的卵和幼蟲(chóng)[18]，是茶園中的重要天敵，本文沿用其學(xué)名ChrysopaseptempunctataWesmael[18]，有些文獻(xiàn)用學(xué)名Chrysopapallens(Rambur)[19]。在蟲(chóng)害的誘導(dǎo)下，植物釋放揮發(fā)性互利素以引誘天敵；人們?cè)谔镩g也常常嗅到嚴(yán)重遭受蟲(chóng)害的植株氣味的異變，發(fā)現(xiàn)較多的天敵隨著被招引來(lái)捕食或寄生害蟲(chóng)。實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)：在空曠的田野中，使用合成的一種互利素或者幾種互利素的混合物很難誘來(lái)大量天敵，成功的例證甚少。尚未見(jiàn)茶園中應(yīng)用茶樹(shù)互利素引誘草蛉類(lèi)天敵昆蟲(chóng)防治茶蚜的報(bào)道。Boo等首次報(bào)道了蚜蟲(chóng)性信息素強(qiáng)烈地引誘草蛉ChrysopacognateWesmael[8]。Koczor 等發(fā)現(xiàn)蚜蟲(chóng)性信息素強(qiáng)烈吸引大草蛉Chrysopapallens(Rambur)，蚜蟲(chóng)性信息素與植物氣味的混合物同樣吸引大草蛉C.pallens(Rambur)[19]。本研究也證實(shí)荊芥醇、荊芥內(nèi)酯及二者混合物強(qiáng)烈地引誘大草蛉；而且，茶蚜性信息素與寄主植物茶樹(shù)揮發(fā)物α-法尼烯、苯甲醛的組合也強(qiáng)烈地引誘大草蛉。但是，現(xiàn)階段僅用蚜蟲(chóng)性信息素引誘大草蛉防治茶蚜是不可行的，因?yàn)樵诓鑸@環(huán)境中其誘效有限且合成成本高昂。

表3 14種供試信息物質(zhì)誘捕大草蛉的數(shù)量及差異Table 3 Difference in number of Chrysopa septempunctata trapped by 14 pheromone preparations

近年來(lái)Socorro等提出“super-blending”理念[20]，這類(lèi)“super-blending”對(duì)于目標(biāo)昆蟲(chóng)引誘力很強(qiáng)，其成分來(lái)自于多種植物，這些植物可能屬于一個(gè)或幾個(gè)科?；谶@種理念，他們研制出棉鈴蟲(chóng)Helicoverpaarmigera(Hübner) 引誘劑的系列產(chǎn)品和引誘技術(shù)并付諸實(shí)施[20- 22]。本課題組發(fā)現(xiàn)寄主植物茶樹(shù)揮發(fā)性利它素引誘假眼小綠葉蟬EmpoascavitisG?the[12]，還發(fā)現(xiàn)茶園雜草迷迭香揮發(fā)物中一些成分也顯著引誘假眼小綠葉蟬[23]，茶樹(shù)和迷迭香顯然不屬于同一個(gè)科。本研究則將源自茶樹(shù)的α-法尼烯、苯甲醛和來(lái)自蚜蟲(chóng)的荊芥醇按一定比例組成混合物，這種混合物在室內(nèi)引起大草蛉強(qiáng)烈的EAG反應(yīng)，在田間展示出對(duì)于大草蛉的顯著引誘力，可用于茶園中治理茶蚜。這種研發(fā)思路與Socorro等[20- 22]研發(fā)高效、實(shí)用的引誘劑理念類(lèi)似，也證明了高效引誘劑的組分可以源自不同種類(lèi)的寄主植物或昆蟲(chóng)。

表4 秋末至早春誘集劑誘集大草蛉制約茶蚜的效果(皖南宣城市)

Table 4 Control effect of attractant attractingChrysopaseptempunctatato prey on tea aphids through late autumn to early spring (Xuancheng City in the southern Anhui Province)

處理Treatment有蚜茶梢數(shù)/樣方No.ofteashootswithaphids/plot2012-10-312013-03-10有蚜茶梢下降率Reductionratio/%有蚜茶梢校正下降率Adjustedreductionratio/%草蛉誘集劑試驗(yàn)區(qū)Attractanttestarea45.5±6.331.1±5.231.641.9對(duì)照區(qū)CKarea38.8±6.645.7±6.0-17.8

表中數(shù)值為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差

表5 秋末至早春誘集劑和芽綠色板誘集大草蛉制約茶蚜的效果 (蘇南丹陽(yáng)市)

Table 5 Control effect of attractant and bud green boards attractingChrysopaseptempunctatato prey on tea aphids through late autumn to early spring (Danyang City in the southern Jiangsu Province)

處理Treatment有蚜茶梢數(shù)/樣方No.ofteashootswithaphids/plot2012-11-142013-03-10有蚜茶梢下降率Reductionratio/%有蚜茶梢校正下降率Adjustedreductionratio/%芽綠色板試驗(yàn)區(qū)budgreenboardtestarea33.8±7.631.7±4.46.219.4草蛉誘集劑試驗(yàn)區(qū)Attractanttestarea55.5±6.340.0±5.827.938.1對(duì)照區(qū)CKarea36.6±6.642.6±5.6-16.4

表6 秋末至早春誘集劑誘集大草蛉制約茶蚜的效果(浙西南松陽(yáng)縣)

Table 6 Control effect of attractant attractingChrysopaseptempunctatato prey on tea aphids through late autumn to early spring (Songyang County in the southwest of Zhejiang Province)

處理Treatment有蚜茶梢數(shù)/樣方No.ofteashootswithaphids/plot2013-11-152014-03-05有蚜茶梢下降率Reductionratio/%有蚜茶梢校正下降率Adjustedreductionratio/%草蛉誘集劑試驗(yàn)區(qū)Attractanttestarea50.5±6.627.0±3.246.542.5對(duì)照區(qū)CKarea58.0±7.054.0±6.56.9

表7 春茶期間誘集劑誘集大草蛉制約茶蚜的效果(杭州市郊)

Table 7 Control effect of attractant attractingChrysopaseptempunctatato prey on tea aphids during spring tea plucking stage (Suburbs in Hangzhou City)

處理Treatment有蚜茶梢數(shù)/樣方No.ofteashootswithaphids/plot2014-03-252014-04-25有蚜茶梢下降率Reductionratio/%有蚜茶梢校正下降率Adjustedreductionratio/%草蛉誘集劑試驗(yàn)區(qū)Attractanttestarea59.0±6.633.3±4.843.637.5對(duì)照區(qū)CKarea62.0±8.068.0±8.59.7

色彩、形狀和尺寸等可視因素對(duì)于昆蟲(chóng)也有一定引誘力[24- 25]。油菜花黃色板與茶梢揮發(fā)性利它素組合，可顯著增強(qiáng)茶梢揮發(fā)性利它素引誘茶蚜的效果[26]；淡黃綠色板與茶梢揮發(fā)性利它素組合，能夠顯著增強(qiáng)茶梢利它素引誘假眼小綠葉蟬的效果[12]。本研究的芽綠色彩吸引大草蛉，可將大草蛉誘集劑與芽綠色彩疊加起來(lái)而強(qiáng)化誘效。還可以采用相關(guān)的措施以提高誘效。比如，深秋時(shí)節(jié)誘來(lái)的大草蛉除了直接捕食茶蚜之外，還會(huì)在蚜群中產(chǎn)卵，卵孵化為幼蟲(chóng)，以幼蟲(chóng)在茶園中越冬，翌年春季就近捕食由越冬蚜卵孵化的茶蚜。春茶季節(jié)農(nóng)事繁忙，顧不上治蚜，也不允許施藥，如此誘集大草蛉治理茶蚜可謂一舉多得，本研究探討出一個(gè)應(yīng)用天敵誘集劑控制茶蚜的途徑。

但是，無(wú)論在皖南、蘇南和浙西南茶園的越冬期間誘集大草蛉治蚜，還是在杭州郊區(qū)春茶中后期誘集大草蛉控制茶蚜，本誘集劑的防治效果只有40%左右。供試茶園是有機(jī)茶園或較少施用化學(xué)農(nóng)藥的無(wú)公害茶園，其中大草蛉密度明顯大于普通茶園；而且，實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)，這種誘集劑還誘來(lái)部分麗草蛉ChrysopaformosaBranar，與大草蛉一起捕食了茶蚜。因此，為了提升防治效果，還需要不斷改進(jìn)配方和使用技術(shù)以增強(qiáng)誘效。秋季的茶園中需要節(jié)制施藥而保護(hù)天敵昆蟲(chóng)，以便茶園群落中棲息較多的草蛉類(lèi)天敵。

表4和表5中CK區(qū)比誘集劑區(qū)的有蚜茶梢數(shù)稍小、而表6和表7中CK區(qū)比誘集劑區(qū)的有蚜茶梢數(shù)稍大，這些試驗(yàn)區(qū)都是隨機(jī)選取的，對(duì)于試驗(yàn)結(jié)果的可靠度沒(méi)有影響，防效都在40%上下。表7展示了幼齡茶園實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由于茶蚜基數(shù)較高，防效只達(dá)到37.5%，害蟲(chóng)密度也影響著防效。

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Behavioral responses ofChrysopaseptempunctatato synomones of tea plants and sex pheromones of aphids: Effectiveness on tea aphid control

CUI Lin1, ZHANG Xinting1, ZHOU Ningning1, YE Huoxiang2, YU Jizhong3, ZHU Yuan1, HAN Baoyu1,*

1ZhejiangProvincialKeyLaboratoryofBiometrologyandInspection&Quarantine,CollegeofLifeSciencesofChinaJiliangUniversity,Hangzhou310018,China2AgriculturalBureauofSongyangCountyofZhejiangProvince,Songyang323400,China3HangzhouAcademyofAgriculturalSciences,Hangzhou310008,China

The tea aphid,Toxopteraaurantii(Boyer), aggregates, pierces and sucks the sap of the tea shoots. The chemical control is not practical and restricted, since the tender tea shoots are commonly used for producing quality tea leaves. The green lacewing,ChrysopaseptempunctataWesmael, is one of the most important natural enemies of the tea aphid. However, the effectiveness of using this predator to suppress tea aphid populations is limited by their dispersal behavior and inefficiency of prey search. Here, we proposed a new strategy for enhancing the biological control against the tea aphids by using the tea shoot synomones and the aphid sex pheromones as potential lacewing attractant lures. The volatiles were collected from aphid-damaged tea shoots and intact tea shoots by the headspace sampling technique, and analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry. (E)- 2-pentenal, benzaldehyde andα-farnesene were identified as three dominant volatile components, followed by other 13 compounds from aphid-damaged tea shoots. EAG responses by the lacewing antennae were tested on the 16 synthetic individual compounds identified from aphid-damaged tea shoots, the two known aphid sex pheromone components (nepetalactone and nepetalactol), and a synthetic mixture containingα-farnesene, benzaldehyde and nepetalactol at ratio of 2∶2∶6, at 200g loading dosage for each tested compound or mixture. Nepetalactol, nepetalactone,α-farnesene, (E)- 2-pentenal and benzaldehyde elicited higher EAG responses than did the other identified volatile components. However, the highest lacewing EAG response was observed to the synthetic mixture ofα-farnesene, benzaldehyde and nepetalactol. This synthetic blend, aphid sex-pheromone, nepetalactone and nepetalactol, blends at seven different ratios (10∶0, 9∶1, 7.5∶2.5, 5∶5, 2.5∶7.5, 1∶9, 0∶10), (Z)- 3-hexen- 1-ol, (E)- 2-pentenal, (E)- 2-hexenal, benzaldehyde andα-farnesene, each at 10 mg dosage, were tested in the field. Our field trapping results showed that the synthetic blend ofα-farnesene, benzaldehyde and nepetalactol was the most attractive toC.septempunctataadults, followed by nepetalactol alone and the binary blend of nepetalactone and nepetalactol at 1∶9 ratio, which caught more lacewings than did the other ratios of the pheromone binary blends or other individual plant volatile compounds. During the field observations, we also found that the lacewing adults were not only attracted to lure-baited tea plants to directly prey on aphids, but also oviposited to raise their larva overwintering population in the habitat with plenty of overwintering aphid eggs. The deployment of lacewing attractant lures on tea plants may provide a unique, novel, and non-traditional control strategy against the economically important tea aphids.

tea plant synomones; aphid sex pheromones; tea aphid;Chrysopaseptempunctata; behavior response; lacewing attractant; nepetalactol;α-farnesene; benzaldehyde

杭州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(20130432B10)

2014- 02- 05;

日期:2014- 10- 23

10.5846/stxb201402050214

*通訊作者Corresponding author.E-mail: han-insect@263.net

崔林, 張新亭, 周寧寧, 葉火香, 余繼忠, 祝愿, 韓寶瑜.茶互利素和蚜性信息素及其組合調(diào)控大草蛉行為的效應(yīng).生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(5):1537- 1546.

Cui L, Zhang X T, Zhou N N, Ye H X, Yu J Z, Zhu Y, Han B Y.Behavioral responses ofChrysopaseptempunctatato synomones of tea plants and sex pheromones of aphids: Effectiveness on tea aphid control.Acta Ecologica Sinica,2015,35(5):1537- 1546.