趙海燕　唐良德　梁延坡　林珠鳳　秦雙　吉訓(xùn)聰

摘 要 為了明確甜菜夜蛾（Spodoptera exigua Hübner）幼蟲蟲糞對其成蟲產(chǎn)卵及幼蟲取食的影響，采用非選擇實(shí)驗(yàn)的方法，選用丙酮、甲醇和正己烷3種溶劑對甜菜夜蛾幼蟲蟲糞中的物質(zhì)進(jìn)行提取，然后分別測定3種溶劑幼蟲糞便提取物對成蟲產(chǎn)卵及幼蟲取食的影響。結(jié)果表明：丙酮和甲醇幼蟲糞便提取物對甜菜夜蛾成蟲產(chǎn)卵量有顯著的抑制作用，產(chǎn)卵忌避率分別為45.68%和33.21%；而正己烷提取物對成蟲產(chǎn)卵的抑制作用不顯著。3種溶劑糞便提取物對1齡和4齡幼蟲的取食量（面積）均沒有顯著影響，但顯著影響2齡和3齡幼蟲的取食行為，其對幼蟲的取食抑制率依次為丙酮>甲醇>正己烷；另外，3種溶劑糞便提取物對甜菜夜蛾幼蟲的存活率無顯著影響?？梢姡鸩艘苟暧紫x糞便中存在對成蟲產(chǎn)卵和幼蟲取食具有抑制作用的活性物質(zhì)。

關(guān)鍵詞 甜菜夜蛾；蟲糞；產(chǎn)卵抑制作用；拒食作用

中圖分類號 S433 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Abstract To understand the role of larval frass for oviposition and feeding of Spodoptera exigua Hübner， selective experiments were conducted to determine the efficacy of larval frass of S. exigua exacted by three different solvents in antifidents of the larvae and antioviposition of adults. The results demonstrated that the acetone and methanol extracts had significant antiovipositant activity in contrast to the controls， and the oviposition deterrent rates was 45.68% and 33.21%， respectively. However， the hexane extract of larval frass did not display any antiovipositant activity in comparison with the control. All the larval frass extracts had no a significant effect on the leave areas fed by the 1st and 4th instars larval of S. exigua， while they significantly affected the food consumption of the 2nd and 3rd instars larvae. The order of antifeeding effect of the three frass extracts was acetone > methanol > hexane. However， the larval frass extracts did not significantly affected the survival rate of the larvae. On the basis of these findings， the results suggested that the larval frass of S. exigua contained some active chemicals to inhibit the oviposition of adult and the feeding of larvae and consequently avoided the competition of food and space by the conspecifics.

Key words Spodoptera exigua Hübner； Larval frass； Antifeedent； Antiovipositant

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.06.021

甜菜夜蛾（Spodoptera exigua Hübner）（鱗翅目：夜蛾科）是一種世界性害蟲，也是我國農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中的一種重要害蟲[1]，其中以對蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物為害最重。目前，甜菜夜蛾的危害已遍及20多個省、市和自治區(qū)[1-2]。由于缺乏其他有效的防治技術(shù)，我國甜菜夜蛾的防治主要依賴于化學(xué)防治。由于殺蟲劑的濫用和不合理使用，甜菜夜蛾對很多種類的殺蟲劑都已經(jīng)產(chǎn)生了抗性，且?guī)砹酥T多負(fù)面影響，如食品安全（農(nóng)藥殘留超標(biāo)）、殺傷天敵和造成甜菜夜蛾的大發(fā)生等[3]。因此，基于闡明甜菜夜蛾發(fā)生為害規(guī)律和生物生態(tài)學(xué)特性的同時，研究除化學(xué)防治以外的其他有效措施，構(gòu)建甜菜夜蛾綜合治理策略顯得十分重要和迫切。

目前已知植食性昆蟲中廣泛存在著一種產(chǎn)卵抑制信息素（Oviposition deterring pheromone， ODP）的化學(xué)物質(zhì)。通過對其結(jié)構(gòu)的鑒定，表明它是性信息素大家族中的一員[4]。產(chǎn)卵抑制信息素主要存在于昆蟲卵表面和幼蟲糞便中，可以對同種其他成蟲個體產(chǎn)卵行為起到抑制作用[5]。自首次從粉紋夜蛾（Trichoplusia ni Hubner）幼蟲糞便中分離到產(chǎn)卵抑制信息素[6-7]以來，相繼有在玉米螟（Ostrinia nubilalis）[8]、棉鈴蟲（Helicoverpa armigera）[9]和馬鈴薯塊莖蛾（Phthorimaea operculella）[10]等鱗翅類幼蟲以及一些葉甲類害蟲[11]和煙草甲[Lasioderma serricorne（Fabricius）][4]糞便中發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)卵抑制素。并且部分產(chǎn)卵抑制素已被開發(fā)成產(chǎn)品，成功用于一些害蟲種類的防治[12]。但是，甜菜夜蛾幼蟲糞便中是否存在著抑制成蟲產(chǎn)卵和幼蟲取食的活性物質(zhì)尚未見報(bào)道。為了明確該害蟲幼蟲糞便中是否存在著抑制成蟲產(chǎn)卵和幼蟲取食的物質(zhì)，進(jìn)而探索更為有效的非化學(xué)防治措施控制甜菜夜蛾的為害，本研究選取了3種溶劑對其糞便中的物質(zhì)進(jìn)行了提取，測定了不同溶劑提取物對其成蟲產(chǎn)卵和幼蟲取食的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

甜菜夜蛾試驗(yàn)種群采自海南儋州蘆筍地。幼蟲以豇豆葉片飼養(yǎng)于養(yǎng)蟲盒內(nèi)（25 cm×15 cm×10 cm），幼蟲停食后讓其在紙巾中化蛹。成蟲羽化后將其置于直徑25 cm×25 cm×30 cm的籠內(nèi)飼養(yǎng)，以10%的蜂蜜水作為補(bǔ)充營養(yǎng)。試驗(yàn)時將一對蛹（區(qū)別雌雄）單獨(dú)置于玻璃管內(nèi)待其羽化，備用。試驗(yàn)與飼養(yǎng)溫度為（26±1）℃，相對濕度（70±5）%，光照14L ∶ 10D。

1.2 方法

1.2.1 幼蟲糞便提取物的獲取 豇豆葉片喂食甜菜夜蛾幼蟲，每天收集2～4齡幼蟲當(dāng)天蟲糞并用錫紙包裝密封，放入-18 ℃冰箱中備用。每次取5 g幼蟲糞便，加入適量溶劑，并用玻璃棒攪拌，浸泡60 min后用濾紙過濾。重復(fù)3次。然后將3次濾液混合得到幼蟲糞便粗提物。最后用相應(yīng)的溶劑將粗提物定容為5 g/100 mL。

1.2.2 蟲糞提取物對甜菜夜蛾產(chǎn)卵趨避活性的測定

將濾紙剪成直徑約為9 cm大小的圓形和30 cm×15 cm的長方形，然后分別對折，一分為二。將一半濾紙浸入溶劑（甲醇、正己烷和丙酮）蟲糞提取液中，另一半浸入相應(yīng)的溶劑中（對照），各5 s，做好標(biāo)記。待濾紙中的溶劑揮發(fā)后，將圓形濾紙置于圓柱形塑料罩（直徑9 cm，高15 cm）底部，長方形濾紙緊貼罩子內(nèi)壁，頂端用紗布遮蓋并用橡皮筋固定。將羽化48 h后的一對處女雌雄蟲引入罩子中，提供10%的蜂蜜水作為成蟲的營養(yǎng)補(bǔ)充。24 h后將成蟲移出，記錄濾紙上的卵粒數(shù)。每個處理10次重復(fù)。各溶劑提取物對成蟲的產(chǎn)卵忌避率按下面公式計(jì)算：

產(chǎn)卵忌避率（Oviposition deterring rate， ODR）=（對照卵粒數(shù)-處理卵粒數(shù)）/（對照卵粒數(shù)+處理卵粒數(shù)）×100%；

干擾作用控制指數(shù)（IIPC）參照龐雄飛等[13]的方法，其計(jì)算公式為：

IIPC=NTr/NCK

式中NTr為處理濾紙落卵量，NCK為對照濾紙上的落卵量。

IIPC值能夠反映作用因子對目標(biāo)害蟲的干擾作用，用于評價對成蟲的產(chǎn)卵驅(qū)避效果。當(dāng)IIPC<1時，表明處理區(qū)的落卵量低于對照區(qū)落卵量。IIPC值越小，即處理區(qū)的落卵量越低，表明供試提取物對成蟲產(chǎn)卵忌避作用越明顯。

1.2.3 甜菜夜蛾幼蟲拒食活性的測定 試驗(yàn)時將豇豆葉片剪為4 cm2大小，在正反兩面均勻涂抹幼蟲糞便提取物，對照葉片涂對應(yīng)的溶劑。待溶劑揮發(fā)后，將葉片放入底部墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿（直徑9 cm）內(nèi)，每個培養(yǎng)皿放置4片葉片，然后再將幼蟲接入，用保鮮膜封口，保鮮膜上用00#昆蟲針扎孔通氣?？紤]到不同蟲齡幼蟲取食的差異，因此分別測試了不同溶劑提取物對1～4齡幼蟲的取食量。為了獲得可觀察得到的取食面積，每個培養(yǎng)皿分別放1和2齡幼蟲20頭，3齡幼蟲6頭，4齡幼蟲4頭。測試前將幼蟲先饑餓3 h，幼蟲取食24 h后用九宮格紙計(jì)算出取食總面積，再將總面積除以供試幼蟲數(shù)量，獲得單頭幼蟲的取食量（面積）。每個培養(yǎng)皿為1個處理，每處理20次重復(fù)。同時，記錄試驗(yàn)過程中幼蟲死亡的情況，明確各種溶劑提取物對幼蟲存活率的影響。幼蟲取食抑制率按照下列公式計(jì)算：

幼蟲取食抑制率=（對照取食面積-處理取食面積）/對照取食面積×100%

1.3 數(shù)據(jù)分析

每種提取物與對照之間的差異顯著性用獨(dú)立樣品t檢驗(yàn)進(jìn)行分析。不同溶劑提取物對幼蟲取食量的影響之間的差異顯著性采用單因素方差分析中的Duncan多重比較法統(tǒng)計(jì)各種處理間的差異顯著性。數(shù)據(jù)分析軟件為SPPS 17.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 幼蟲糞便提取物對成蟲產(chǎn)卵量的影響

甜菜夜蛾幼蟲糞便不同溶劑提取物顯著影響成蟲的產(chǎn)卵量（表1）。其中以丙酮提取物的抑制作用最強(qiáng)，產(chǎn)卵忌避率為（45.68±0.81）%（F=6.830，df=18，P=0.018），干擾作用控制指數(shù)為0.37±0.08；其次為甲醇提取物，產(chǎn)卵忌避率為（33.21±1.39）%（F=5.613，df=18，P=0.029），干擾作用控制指數(shù)為0.51±0.15；正己烷幼蟲糞便提取物對成蟲產(chǎn)卵無顯著的抑制作用，產(chǎn)卵的忌避率僅為（6.67±2.52）%（F=0.704，df=18，P=0.412），干擾作用控制指數(shù)為0.93±0.25。

2.2 幼蟲糞便提取物對甜菜夜蛾幼蟲取食量的影響

幼蟲糞便提取物對甜菜夜蛾幼蟲取食量的影響如表2所示。結(jié)果表明，所有供試溶劑幼蟲糞便提取物對甜菜夜蛾1齡和4齡幼蟲的取食量均無顯著影響（1齡：F=0.432，df=3，76，P=0.730；4齡：F=0.094，df=3，76，P=0.063），但丙酮提取物顯著影響2和3齡幼蟲的取食量（2齡：F=34.011，df=3，76，P=0.00；3齡：F=474.717，df=3，76，P=0.00）。

幼蟲糞便提取物對甜菜夜蛾幼蟲的取食抑制率依齡期和溶劑的不同而異（表3）。所有供試溶劑對1齡和4齡幼蟲的取食抑制作用不顯著，而對2和3齡幼蟲有顯著的取食抑制作用。其中以丙酮提取物對幼蟲的取食抑制作用最明顯，甲醇提取物的次之，而正己烷提取物對幼蟲取食抑制作用最小。蟲糞不同溶劑提取物對甜菜夜蛾幼蟲存活率的影響中，1～4齡幼蟲的存活率與對照相比均無顯著差異。

3 討論與結(jié)論

自然界中，許多植食性昆蟲都不在蟲糞較多的植株上產(chǎn)卵，這一現(xiàn)象促使人們從蟲糞中尋找和分離對植食性昆蟲具有產(chǎn)卵抑制活性的化學(xué)物質(zhì)。幼蟲糞便中含有產(chǎn)卵抑制信息素已得到證明，如粉紋夜蛾（T. ni）[7]、玉米螟（Ostrinia nubilalis Hubner）[8]、棉鈴蟲（Helicoverpa armigera Hubner）[14]和馬鈴薯塊莖蛾[（Phthorimaea operculella（Zeller）][15]等幼蟲糞便中就含有該種成蟲的產(chǎn)卵抑制信息素。據(jù)報(bào)道，幼蟲蟲糞中含有的產(chǎn)卵抑制信息素還具有抑制幼蟲取食的作用，如Hilker[11]研究表明4種葉甲Gastrophysa viriduta、Phaedon cochleariae、Plagiodera vorsicolora 和Phiatora vitellinne蟲糞提取物對其幼蟲取食行為有顯著影響。近年來，國內(nèi)一些學(xué)者對蟲糞提取物的關(guān)注較少，且集中在對蟲糞活性物質(zhì)的提取[16-17]及蟲糞對天敵[18-19]的影響方面。本研究以甜菜夜蛾幼蟲蟲糞為對象，根據(jù)相似相溶原理選取了極性不同的溶劑作為抽提蟲糞活性物質(zhì)的溶劑，以求獲得最大的蟲糞提取信息。結(jié)果表明，3種溶劑甜菜夜蛾幼蟲糞便提取物對甜菜夜蛾成蟲產(chǎn)卵均具有一定的趨避作用，這表明甜菜夜蛾幼蟲糞便中含有對其成蟲產(chǎn)卵有抑制作用的活性成分。3者之中丙酮提取物對成蟲的產(chǎn)卵抑制效果較好，這可能是因?yàn)橛紫x蟲糞中對成蟲產(chǎn)卵影響較大的物質(zhì)成分與丙酮的極性相同或相似。甜菜夜蛾幼蟲取食含有不同溶劑蟲糞提取物的植物葉片表現(xiàn)迥異，3種溶劑提取物對2～3齡幼蟲取食均具有顯著的拒避作用，而對1齡和4齡幼蟲的取食則無顯著影響。其原因可能是甜菜夜蛾1齡幼蟲取食量較少，因而相應(yīng)攝入對其取食有影響的物質(zhì)也較少，故3種幼蟲糞便提取物對1齡幼蟲的取食沒有顯著影響。然而，對于4齡幼蟲而言，其免疫系統(tǒng)和其他內(nèi)在的防御系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)，對一些不利于自身取食的物質(zhì)有一定的防御能力，因此3種幼蟲糞便提取物對4齡幼蟲的取食量也沒有顯著影響。從試驗(yàn)結(jié)果中不難看出甜菜夜蛾幼蟲糞便中存在著對其成蟲產(chǎn)卵和幼蟲取食具有抑制作用的活性物質(zhì)，但這類物質(zhì)還有待于進(jìn)一步的分析鑒定。有證據(jù)表明，蟲糞中的物質(zhì)可以有效地抑制同種昆蟲雌蟲或生態(tài)位相近的他種個體在取食為害過的場所產(chǎn)卵，因而可以避免或減少同種個體在有限的食物和空間資源上的競爭[20]。雖然這些活性物質(zhì)所起的作用類似，但它與已經(jīng)報(bào)道過的鱗翅類昆蟲產(chǎn)卵抑制信息素是否為同一類物質(zhì)也有待進(jìn)一步確定[6，21]。

在實(shí)際應(yīng)用中，昆蟲產(chǎn)卵抑制物的含量及持效期對害蟲防治非常重要，一般而言，持效期越長，對害蟲產(chǎn)卵的抑制效果越好。在活性成分分析上，已鑒定出了綠豆象[Callosobruchus chinensis（L.）]、煙草甲（L. Serricorne）、歐洲櫻桃實(shí)蠅（Rhagoteris cerasi）、大菜粉蝶（Pieris brassicae L.）和歐洲玉米螟[Ostrinis nubilalis（Hübner）]等多種昆蟲成蟲產(chǎn)卵抑制物的主要成分，并進(jìn)行產(chǎn)卵抑制物的人工合成試驗(yàn)[5，22]。如何將甜菜夜蛾幼蟲糞便中對成蟲產(chǎn)卵和幼蟲取食具有抑制作用的活性物質(zhì)分離和鑒定出來，也是值得深入探索的科學(xué)問題。

由于時間和條件限制，取食人工飼料的幼蟲糞便提取物還未能測定，甜菜夜蛾幼蟲糞便中對成蟲產(chǎn)卵和幼蟲取食具有抑制作用的物質(zhì)是寄主植物還是幼蟲本身的代謝產(chǎn)物還不清楚。另外，這些活性成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及持效期也還有待于進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇建亞. 甜菜夜蛾的遷飛及在我國的發(fā)生[J]. 昆蟲知識， 1998， 35（1）： 55-58.

[2] 羅禮智， 曹雅忠， 江幸福. 甜菜夜蛾發(fā)生危害特點(diǎn)及其趨勢分析[J]. 植物保護(hù)， 2000， 26（3）： 37-39.

[3] 林珠鳳， 羅禮智， 潘賢麗. 殺蟲劑使用失當(dāng)是甜菜夜蛾大發(fā)生的重要原因[J]. 昆蟲知識， 2007， 44（3）： 327-342.

[4] Imai T， Hirashi K. Female-produced oviposition deterrents of the cigarette beetle， Lasioderma serricorne（Coleoptera： Anobiidae）[J]. Journal of Chemical Ecology， 1990， 18（4）： 1 237-1 248.

[5] Xu H Y， Li G Q， Liu M L， et al. Oviposition deterrents in larval frass of the cotton boll worm， Helicoverpa armigera（Lepidoptera： Noctuidae）： Chemical identification and electroantennography analysis[J]. Journal of Insect Physiology， 2006， 52： 320-326.

[6] Renwick J A A， Radke C D. Host plant constituents as oviposition detenents for the cabbage looper， Trichoplusia ni[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata， 1981， 30： 201-204.

[7] Renwick J A A， Radke C D. An oviposition deterrents associated with frass from feeding larvae of the cabbage looper Trichoplusia ni[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata， 1981， 9： 313-332.

[8] Dittrick L E， Jones R L， Chiang H. An oviposition deterrent for the European corn borer O. nubilalis（Hbn.）Lépidoptère-Pyralidae extracted from larval frass[J]. Journal of Insect Physiology， 1983， 29： 119-121.

[9] 趙建周， 楊奇華. 棉鈴蟲幼蟲糞對成蟲產(chǎn)卵的拒避作用[J]. 昆蟲知識， 1990， 27（3）： 139-140.

[10] 任靜濤， 胡純?nèi)A， 王 旭， 等. 幼蟲糞便提取物對馬鈴薯塊莖蛾雌蟲產(chǎn)卵的抑制作用[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2007， 19（2）： 26-27.

[11] Hilker M. Interspecific effects of larval secretions on some Chrysomelids[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata， 1989， 53（3）： 237-245.

[12] Liu M L， Yu H J， Li G Q. Oviposition deterrents from eggs of the cotton bollworm， Helicoverpa armigera（Lepidoptera： Noctuidae）： Chemical identification and analysis by electroantennogram[J]. Journal of Insect Physiology， 2008， 54： 656-662.

[13] 龐雄飛， 張茂新， 侯有明， 等. 植物保護(hù)劑防治害蟲效果的評價方法[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2000， 11（2）：108-110.

[14] 趙建周， 楊奇華. 棉鈴蟲幼蟲糞對成蟲產(chǎn)卵的拒避作用[J]. 昆蟲知識， 1990， 27（3）： 139-140.

[15] 任靜濤， 胡純?nèi)A， 王 旭， 等. 幼蟲糞便提取物對馬鈴薯塊莖蛾雌蟲產(chǎn)卵的抑制作用[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2007， 19（2）： 26-27.

[16]張?jiān)鰪?qiáng). 八角尺蟆糞便及八角葉片提取物的生物活性研究[D]. 南寧： 廣西大學(xué)，2011.

[17]丁保福. 光肩星天牛取食寄主后蟲糞揮發(fā)性、 半揮發(fā)性物質(zhì)的比較[D]. 呼和浩特： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2009.

[18] Wei J R， Jiang L. Olfactory response of Dastarcus helophoroides（Coleoptera： Bothrideridae）to larval frass of Anoplophora glabripennis （Coleoptera： Cerambycidae）on different host tree species[J]. Biocontrol Science and Technology， 2011， 21（11）： 1 263-1 272.

[19]王曉紅， 楊忠岐， 唐艷龍， 等. 兩種腫腿蜂對銹色粒肩天牛蟲糞及其寄主植物氣味的學(xué)習(xí)行為[J]. 環(huán)境昆蟲學(xué)， 2011， 33（3）： 357-363

[20] 孟國玲， 肖 春， 龔信文. 昆蟲產(chǎn)卵抑制素的研究及應(yīng)用[J]. 昆蟲學(xué)報(bào)， 2000， 43（2）： 214-224.

[21] Renwick J A A， Radke C D. An oviposition deterrents associated with frass from feeding larvae of the cabbage looper， Trichoplusia ni[J]. Entomologia Experimentalis et Applicata， 1981， 9： 313-332.

[22] Li G， Ishikawa Y. Oviposition deterrents in larval frass of four Ostrinia species fed on an artificial diet[J]. Journal of Chemical Ecology， 2004， 30（7）： 1 445-1 456.