李耀發(fā)，黨志紅，安靜杰，高占林，苑子夜，劉佳，袁文龍，潘文亮*

（1.河北省農林科學院植物保護研究所，河北省農業(yè)有害生物綜合防治工程技術研究中心，農業(yè)部華北北部作物有害生物綜合治理重點實驗室，河北保定071000；2.河北省植保植檢站，河北石家莊050011）

綠盲蝽對寄主植物花器揮發(fā)性成分的電生理和風洞行為反應

李耀發(fā)1，黨志紅1，安靜杰1，高占林1，苑子夜1，劉佳1，袁文龍2，潘文亮1*

（1.河北省農林科學院植物保護研究所，河北省農業(yè)有害生物綜合防治工程技術研究中心，農業(yè)部華北北部作物有害生物綜合治理重點實驗室，河北保定071000；2.河北省植保植檢站，河北石家莊050011）

為了揭示綠盲蝽與寄主植物間的化學通訊機制，采用觸角電位（EAG）和風洞技術，測定了綠盲蝽雌、雄成蟲對寄主植物花器揮發(fā)物的電生理和風洞行為反應。結果表明：除間二甲苯外，綠盲蝽雌、雄成蟲對a-蒎烯、乙酸葉醇酯和松油烯均產生明顯的EAG反應；風洞試驗結果表明，綠盲蝽雌、雄成蟲對乙酸葉醇酯的定向行為反應均較強，且與對照化合物苯乙酮和順-3-己烯醇無顯著差異。乙酸葉醇酯等植物花器揮發(fā)性成分可能在綠盲蝽寄主定位過程中起著重要作用。

綠盲蝽；花器；揮發(fā)性成分；觸角電位反應；風洞

盲蝽象屬半翅目盲蝽科，長期以來在我國農業(yè)生產中屬于次要害蟲[1]。直到21世紀抗蟲棉的大面積推廣種植，使得棉田生態(tài)位空缺、化學農藥用量大幅度下降等，造成盲蝽象種群數量快速上升，由次要害蟲演變成主要害蟲[2，3]。盲蝽象寄主植物種類多、成蟲飛行擴散能力強，因此，其為害從棉田逐漸波及到同一種植區(qū)內的多種果樹和蔬菜作物上[3～6]。盲蝽象種類眾多，在河北省農業(yè)生產中以綠盲蝽（Apolygus lucorum）為主[6]。目前，對于綠盲蝽的田間種群控制仍以化學措施為主[7]。因此，深入研究綠盲蝽的生物學習性，尋找其新的治理途徑，提高田間防治效果，是當前綠盲蝽治理研究工作中的主要內容[8～10]。

利用昆蟲與植物的關系，深入研究寄主植物化學指紋圖在昆蟲寄主定位過程中的作用，已成為當前害

蟲治理研究的熱點[11]。研究表明，綠盲蝽在選擇寄主時具有明顯的趨花習性，其能跟隨寄主植物的開花順序依次轉移[5，6]。岳忠興[12]利用趨花習性，將春播油葵作為誘集植物進行了綠盲蝽誘殺技術研究。黨志紅等[13]在室內條件下初步探討了綠盲蝽成蟲對不同形狀、不同顏色植物花器的趨性差異。張立娟[14]從棉花等植物中鑒定出了1種引誘綠盲蝽雌蟲寄主選擇的信息物質。李耀發(fā)等[15]從綠盲蝽主要寄主植物花器中篩選到了對綠盲蝽雌、雄成蟲具有較強引誘作用的揮發(fā)性成分，并利用Y型嗅覺儀明確了其引誘作用。

在前期研究的基礎上，作者采用觸角電位（electroantennogram，EAG）和風洞（wind channel）技術，測定了綠盲蝽雌雄成蟲對寄主植物花器揮發(fā)物質的電生理和風洞行為反應，以期進一步揭示綠盲蝽與寄主植物間的化學通訊機制，為研發(fā)昆蟲種群綠色生態(tài)調控措施提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試蟲試蟲為綠盲蝽，采自河北省滄州市獻縣棉田，在溫度（26±1）℃、相對濕度60%～80%的養(yǎng)蟲室內，以豇豆為飼料進行飼養(yǎng)。試蟲羽化后7 d，選取生理狀態(tài)一致的成蟲進行試驗。

1.1.2 揮發(fā)性物質參試的植物花器揮發(fā)性成分為間二甲苯、α-蒎烯、松油烯、乙酸葉醇酯，以已知對綠盲蝽成蟲具有較好引誘作用的綠葉氣味物質（Z）-3-己烯-1-醇[16]（順-3-己烯醇）作為對照，進行觸角電位反應測定。

選擇觸角電位反應較強的揮發(fā)性成分，以及前期研究中有較好觸角電位反應的成分苯乙酮，共同進行風洞行為反應測定。將各供試揮發(fā)性物質均以丙酮為溶劑配制成10-3（V/V）的母液，4℃冰箱低溫儲藏，備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 觸角電位測定方法參照張尚卿等[16]方法進行。取羽化后7 d的雌、雄成蟲觸角，以丙酮為空白對照，以正己烷10-3（V/V）作為標準參照刺激。每個測試樣品測試3對觸角，每對觸角刺激4次。以EAG反應相對值，比較綠盲蝽對各種花器揮發(fā)性成分的EAG反應。

1.2.2 風洞行為測定方法風洞裝置由中國農業(yè)大學農學與生物技術學院自行設計，該裝置長120 cm、高50 cm、寬50 cm。室內溫度25℃左右，避免光照。在測定綠盲蝽成蟲對參試揮發(fā)性成分風洞行為反應之前，先用綠盲蝽性誘劑（中國農業(yè)科學院植物保護研究所提供）作為誘芯進行了風洞反應各條件的初步篩選，最終確定本研究的風洞行為測定條件為風洞反應時間10 min、饑餓時間20 min、風速4檔（約4 m/s左右）。

試驗中，將試蟲釋放處與誘芯之間的距離平均分成6個區(qū)，分別記錄試蟲選擇著陸的區(qū)間。在此基礎上，每種揮發(fā)性成分共測試60頭試蟲。以引誘指數〔∑（某區(qū)蟲數×區(qū)號）/6/測試蟲數〕作為評價指標，比較綠盲蝽雌、雄成蟲對各揮發(fā)性成分的風洞行為反應。

1.2.3 數據統(tǒng)計與分析利用SPSS 17.0軟件，對數據進行統(tǒng)計分析。采用Duncan’s新復極差，檢驗成蟲對各揮發(fā)性成分EAG反應相對值的差異；采用t檢驗（P＜0.05），分析雌雄成蟲對同一樣品EAG反應相對值的差異。

2 結果與分析

2.1 綠盲蝽對植物花器揮發(fā)性成分的EAG反應

以順-3-己烯醇作為對照，分別測定了綠盲蝽雌、雄成蟲對4種植物花器揮發(fā)性物質的EAG反應。結果（圖1）顯示，綠盲蝽雌成蟲對參試揮發(fā)性物質的EAG反應均顯著＜對照化合物順-3-己烯醇，其中，對乙酸葉醇酯的EAG反應明顯＞其他3種參試物質，對間二甲苯的EAG反應最低；雄成蟲對乙酸葉醇酯的EAG反應最高，明顯＞對照化合物順-3-己烯醇和其他3種參試物質，對間二甲苯的EAG反應最低。

綠盲蝽雌蟲對各揮發(fā)性物質的EAG反應均＞雄蟲，t檢驗結果顯示，雌雄之間除對間二甲苯的EAG反應差異不顯著外，對其他揮發(fā)性物質的反應差異均達到了顯著水平。

圖1 綠盲蝽成蟲對不同植物花器揮發(fā)性成分的EAG反應Fig.1 EAG responses of Apolygus lucorum adults to different volatiles of host plant flowers

2.2 綠盲蝽對植物花器揮發(fā)性成分的風洞行為反應

風洞行為反應試驗中，去掉了對綠盲蝽成蟲觸角電位反應較低的間二甲苯，增加了前期研究[16]中具有較好引誘作用的苯乙酮。以丙酮為對照，用引誘指數作為評價指標，測定了順-3-己烯醇、乙酸葉醇酯、松油烯、α-蒎烯和苯乙酮對綠盲蝽雌雄成蟲風洞行為的反應。結果（圖2）顯示，綠盲蝽雌成蟲對乙酸葉醇酯的定向行為反應較強，其引誘指數為0.65，與對照化合物苯乙酮（0.71）和順-3-己烯醇（0.70）無顯著差異，而對松油烯和α-蒎烯的定向行為反應較差；雄成蟲對乙酸葉醇酯和松油烯的定向行為反應均較強，與對照化合物苯乙酮和順-3-己烯醇無顯著差異，均明顯強于α-蒎烯。

綠盲蝽雄蟲對多數供試揮發(fā)性成分的定向行為反應＜雌蟲，t檢驗結果顯示，雌、雄成蟲對α-蒎烯的反應基本相當，而雄成蟲對松油烯的定向行為高于雌成蟲。

圖2 綠盲蝽成蟲對不同植物花器揮發(fā)性成分的風洞行為反應Fig.2 Wind tunnel respones of Apolygus lucorum adults to different volatiles of plant flowers

3 結論與討論

在昆蟲與植物的關系中，寄主植物的化學指紋圖在昆蟲尋找寄主過程中起著重要作用[17，18]。昆蟲通過敏感的化學感受器，對特定的揮發(fā)性化學物質進行識別，從而做出某種行為反應[19]。利用觸角電位儀可測定昆蟲對某種揮發(fā)性化學成分的電生理反應，從而明確昆蟲對該化學成分的感知能力，但是，接下來昆蟲的行為反應可能是引誘，也可能是驅避。風洞則是在室內創(chuàng)造一種可以模擬昆蟲田間飛行活動空間的物理模型，能詳細地監(jiān)測昆蟲氣味物質誘導產生的飛行行為[20]。

在前期研究中，我們已經驗證了綠盲蝽的趨花習性[6]，并在室內條件下明確了綠盲蝽成蟲對不同形狀、不同顏色植物花器的趨性差異[13]。而且進一步從綠盲蝽主要寄主植物棉花、向日葵和玉米的花器中篩選到了對綠盲蝽雌、雄成蟲具有較強引誘作用的揮發(fā)性成分a-蒎烯、間二甲苯、乙酸葉醇酯和松油烯，并利用Y型嗅覺儀初步明確了其引誘作用[15]。在此基礎上，我們利用觸角電位儀測定了綠盲蝽雌、雄成蟲對4種植物花器揮發(fā)性物質的EAG反應，結果表明，除間二甲苯外，綠盲蝽對a-蒎烯、乙酸葉醇酯和松油烯均產生明顯的EAG反應。在接下來的風洞試驗中，雌、雄成蟲對乙酸葉醇酯的定向行為反應均較強，與對照化合物苯乙酮和順-3-己烯醇無顯著差異。本研究結果表明，乙酸葉醇酯等植物花器揮發(fā)性成分可能在綠盲蝽寄主定位過程中起著重要作用。但是，本觀點僅是基于室內的初步試驗結果得到的，其確切的引誘效果還有待于田間試驗進一步驗證。

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Electrophysiological and Behavioral Responses of Apolygus lucorum to Volatile Components from Host Plant Flowers

LI Yao-fa1，DANG Zhi-hong1，AN Jing-jie1，GAO Zhan-lin1，YUAN Zi-ye1，LIU jia1，YUAN Wen-long2，PAN Wen-liang1*
（1.Plant Protection Institute，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，IPM Center of Hebei Province，Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Northern Region of North China，Ministry of Agriculture，P.R.China，Baoding 07100，China；2.Plant Protection and Quarantine Station of Hebei Province，Shijiazhuang 050011，China）

In order to further reveal the chemical communication mechanism between Apolygus lucorum and the host plants.The electroantennograms（EAG）and wind tunnel response of females and males of A.lucorum to the volatile components from host plant flowers were recorded.Besides 1,3-dimethyl-benzene，the females and males adults of A.lucorum showed obvious EAG responses to others volatiles，apinene，（Z）-3-hexen-1-ol acetate and terpinene.The results of wind tunnel indicated that the females and males of A.lucorum all showed obvious orientation behavioral responses to（Z）-3-hexen-1-ol acetate，which have no obvious difference with the acetophenone and（Z）-3-hexen-1-ol.The volatile components of host plant flowers，like（Z）-3-hexen-1-ol acetate，maybe the important chemicals which play a role to the orientation behavioral responses of A.lucorum.

Apolygus lucorum；Flower organ；Volatile components；Electroantennograms；Wind tunnel

S433.3

A

1008-1631（2016）04-0049-03

2016-02-03

河北省自然科學基金項目（C2012301013）

李耀發(fā)（1977-），男，河北高碑店人，副研究員，博士，主要從事農業(yè)昆蟲與害蟲防治研究。

潘文亮（1958-），男，河北霸州人，研究員，博士，主要從事農業(yè)昆蟲與害蟲防治研究。