楊巧　郭培　王高平

摘要為提高性信息素對(duì)黏蟲(chóng)（Mythimna separata）雄成蟲(chóng)引誘活性，從蜜源植物和花的揮發(fā)物中選擇9種化合物分別與性信息素混合，采用室內(nèi)“Y”形嗅覺(jué)儀行為測(cè)定和田間水盆式誘捕器誘捕試驗(yàn)篩選有效的增效劑。結(jié)果表明，在4～20 mg范圍內(nèi)，增加植物源化合物劑量對(duì)黏蟲(chóng)的引誘效果差異不顯著；4 mg的苯甲酸乙酯具有顯著提高黏蟲(chóng)性信息的引誘作用。試驗(yàn)結(jié)果初步證明苯甲酸乙酯可作為理想的性信息素誘芯增效劑。

關(guān)鍵詞植物源揮發(fā)物；性信息素；增效劑；“Y”形嗅覺(jué)儀；水盆式誘捕器

中圖分類號(hào)S433文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）16-082-03

The Synergism of Plant Volatile Compounds and Sex Pheromones of Mythimna separata

YANG Qiao， GUO Pei， WANG Gaoping*

（Plant Protection College， Henan Agricultural University， Zhengzhou， Henan 450002）

AbstractVolatile compounds from nectar plant were regarded as potential sex pheromone synergistic agent improving the sex pheromone activity of the Mythimna separata luring male moth. Each of the nine volatile compounds was mixed respectively with sex pheromone to verify its synergistic activity by indoor “Y” tube olfactometer behavior test and water pan trap trapping experiments in the field. The results indicated that increasing the plant source of compound within 4-20 mg dose difference was not significant effect on Mythimna separata lure， only 4 mg ethyl benzoate significantly increased the attractiveness of the pheromone to male moths. These results suggest that ethyl benzoate can be used as ideal sex pheromone lure core synergistic agent.

Key wordsBotanical volatile compound； Sex pheromones； Synergistic agent； ‘Y tube olfactometer； Water pan traps

自1959年Butenandt等確定家蠶蛾（Bombyx mori）性信息素的成分后，昆蟲(chóng)性信息素的研究迅速展開(kāi)[1]。昆蟲(chóng)性信息素具有靈敏度高、專一性強(qiáng)、不傷害天敵、不會(huì)引起害蟲(chóng)產(chǎn)生抗性等優(yōu)點(diǎn)，20世紀(jì)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(chóng)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(chóng)性信息素和植物源揮發(fā)物兩者都是昆蟲(chóng)重要信息物質(zhì)，兩者協(xié)同作用可以調(diào)節(jié)昆蟲(chóng)的行為。在自然界中，植食性昆蟲(chóng)所接受、感知的往往是植物源揮發(fā)物與昆蟲(chóng)信息素的混合物。大量的研究結(jié)果證實(shí)它們之間的協(xié)同作用，Reddy 等的室內(nèi)風(fēng)洞結(jié)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(duì)未交配的雄菜蛾（Plutella xylostella）引誘行為達(dá)到80%～100%，明顯高于僅用性信息素的作用。野外的試驗(yàn)結(jié)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(chóng)[Mythimna separata（Walker）]主要危害小麥、玉米等農(nóng)作物，其暴發(fā)的時(shí)空規(guī)律難以預(yù)測(cè)。2012年，黏蟲(chóng)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(duì)黏蟲(chóng)性信息素有增效作用的組分，研究開(kāi)發(fā)引誘效力更高的性誘劑，對(duì)于提高黏蟲(chóng)監(jiān)測(cè)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(chóng)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(gòu)自Sigma 化學(xué)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(gòu)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?；衔镝尫牌鳎ㄕT芯）：室內(nèi)試驗(yàn)誘芯為Hirschmann定量精密玻璃毛細(xì)管，長(zhǎng)度為32.00 mm、外徑為0.68 mm，內(nèi)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(zhǎng)度為14.00 mm，外直徑為10.00 mm，凹槽內(nèi)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?yán)ハx(chóng)。黏蟲(chóng)：由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所遷飛室提供卵，在（24±1）℃、相對(duì)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(chóng)，每天更換新鮮玉米葉。幼蟲(chóng)老熟后放在下鋪一層3 cm濕潤(rùn)土的盒子內(nèi)供其化蛹，在蛹期將雌雄分開(kāi)。羽化黏蟲(chóng)按日齡數(shù)分裝于紗籠中，喂以10%蜂蜜水。試驗(yàn)用蟲(chóng)為4日齡雄蟲(chóng)。

1.2方法

1.2.1植物源揮發(fā)物與黏蟲(chóng)性信息素室內(nèi)協(xié)同效果試驗(yàn)。

1.2.1.1 生物測(cè)定裝置制備。

自行設(shè)計(jì)大型“Y”形管，主管長(zhǎng)為100 cm，2支管長(zhǎng)為75 cm，內(nèi)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(chóng)管，“Y”形管2支管分別為試驗(yàn)管和對(duì)照管，并在各管貼上標(biāo)簽。

1.2.1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

試驗(yàn)以性信息素為對(duì)照（CK），性信息素劑量為1 μl；試驗(yàn)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1 μl。分別放入“Y”形管的對(duì)照管和試驗(yàn)管，將 4日齡雄蟲(chóng)放入主管，觀察、記錄成蟲(chóng)選擇方向。

1.2.2黏蟲(chóng)性信息素增效劑的田間篩選試驗(yàn)。

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(gè)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(yàn)在2014年4月進(jìn)行，試驗(yàn)化合物為初步篩選的9種植物氣味化合物，每個(gè)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(shè)性信息素對(duì)照和正己烷對(duì)照[7]。單純植物氣味化合物的誘捕試驗(yàn)采用天然橡膠誘芯劑量為4 mg。第2組試驗(yàn)在2014年9月進(jìn)行，試驗(yàn)化合物為苯甲醛、苯乙醛、苯甲酸乙酯、乙酸苯甲酯，每個(gè)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(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)于河南省農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)進(jìn)行。誘捕用架為特制2 m長(zhǎng)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(gè)誘芯處理3次重復(fù)，在盆側(cè)面標(biāo)記誘芯編號(hào)。所有誘芯采用隨機(jī)排列。每3 d田間統(tǒng)計(jì)誘捕量，撈出統(tǒng)計(jì)過(guò)的蟲(chóng)體，及時(shí)補(bǔ)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(nèi)“Y”形嗅覺(jué)儀測(cè)定黏蟲(chóng)對(duì)植物源揮發(fā)物反應(yīng)數(shù)據(jù)采用卡方（X2）檢驗(yàn)，田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Duncans多重比較進(jìn)行差異顯著性分析；所有數(shù)據(jù)處理采用SPASS19.0軟件。

2結(jié)果與分析

2.1植物源揮發(fā)物與性信息素混合對(duì)黏蟲(chóng)雄成蟲(chóng)的室內(nèi)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。

表1黏蟲(chóng)成蟲(chóng)對(duì)不同配對(duì)組的氣味源的趨向選擇反應(yīng)

誘芯選擇蟲(chóng)數(shù)∥頭處理組對(duì)照組測(cè)試蟲(chóng)數(shù)頭X2 值（顯著性）

乙酸苯甲酯1515300.03ns

苯甲酸乙酯246309.63**

羅勒烯 921304.03*

β蒎烯1119301.63ns

正丁醇1416300.03ns

2苯乙醇 1416300.03ns

苯甲醇 1713300.30ns

苯乙醛 1812300.83ns

苯甲醛219304.03*

注：**表示對(duì)照與處理差異極顯著（P<0.01），*表示差異顯著（P<0.05），ns表示差異不顯著（P>0.05）。

2.2單個(gè)植物源揮發(fā)物與黏蟲(chóng)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(wú)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(wú)顯著性差異。

注：PH.黏蟲(chóng)性信息素；PLM.苯甲醇；PLE.2苯乙醇；BLC.正丁醇；BAL.苯甲醛；PAA.苯乙醛；OME.羅勒烯；PEN.β蒎烯；BAC.乙酸苯甲酯；ELB.苯甲酸乙酯。柱上不同小寫字母表示差異顯著（Duncans多重比較）。

圖1植物氣味化合物與性信息素化合物的田間誘蛾量（鄭州）

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(jié)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(nèi)，隨著植物源揮發(fā)物劑量的增加，誘蛾量呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，但差異不顯著（圖2）。

2.4多個(gè)植物源揮發(fā)物與黏蟲(chóng)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(jié)果表明：各混合物組成未顯著提高黏蟲(chóng)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(jié)論與討論

陸生植物與植食性昆蟲(chóng)在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了復(fù)雜的互作關(guān)系[6-8]，在植物-植食性昆蟲(chóng)-天敵三者關(guān)系中，植物氣味起重要作用[9]。自然界中，一些植物可以強(qiáng)烈地引誘雌雄兩性蛾子[10]，羽衣甘藍(lán)（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(lán)卷心象鼻蟲(chóng)（Ceutorhynchus obstrictus）[12]。楊樹(shù)枝把對(duì)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(chóng)活性物質(zhì)，楊樹(shù)枝把的誘蟲(chóng)作用在于其釋放的揮發(fā)性次生物質(zhì)[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(wú)任何引誘活性。苯甲酸乙酯作為植物氣味化合物的一個(gè)組分，對(duì)黏蟲(chóng)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(nèi)，增加植物源單劑劑量，引誘效果差異不顯著。室內(nèi)試驗(yàn)苯甲醛作為增效劑具有顯著效果，田間試驗(yàn)顯著性不差異。

注：PH.黏蟲(chóng)性信息素；BAL.苯甲醛；PAA.苯乙醛；ELB.苯甲酸乙酯；BAC.乙酸苯甲酯；PE.4 mg PAA+4 mg ELB；PB.4 mg PAA+4 mg BAC；BPEP.4 mg BAL+4 mg PAA+4 mg ELB+4 mg BAC。柱上不同小寫字母表示差異顯著（Duncans多重比較）。

圖2不同劑量植物揮發(fā)物與性信息素混合的田間誘蛾量（鄭州）

總體上看，性引誘劑對(duì)黏蟲(chóng)雄蛾的引誘效果欠佳，絕對(duì)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(chóng)的監(jiān)測(cè)主要采用燈光、糖酒醋液和雷達(dá)監(jiān)測(cè)等方法[19]，性信息素的應(yīng)用少、研究薄弱，該試驗(yàn)依據(jù)汪新文等[6]研究分析配成的黏蟲(chóng)性信息素有可能不是最準(zhǔn)確的。黏蟲(chóng)性信息素及其增效劑的研究、試驗(yàn)有待進(jìn)一步開(kāi)展。

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