林妗蓓 莫錦夏 肖志沛 彭婷

摘要 柑橘黃龍病對全球的柑橘產(chǎn)業(yè)造成了嚴重的經(jīng)濟損失，其傳播媒介主要為柑橘木虱。在前期研究中利用柑橘木虱對4種蕓香科植物的取食偏好結合代謝組學分析篩選出一批可能對柑橘木虱具有引誘效果的揮發(fā)性化合物，本研究鑒定了鄰氨基苯甲酸甲酯、癸酸、正辛醇、左旋香芹酮、2-環(huán)己烯酮、反式-1，2-環(huán)己二醇、吡嗪等7種揮發(fā)性化合物在0、0.1%、1%、10% 4個濃度和10、20、30、40、50、60 min 6個持續(xù)時間下對柑橘木虱的引誘效果，并比較了其中5種脂溶性揮發(fā)物在各自最優(yōu)濃度下的引誘效果。試驗結果表明，7種揮發(fā)物對柑橘木虱都有引誘效果，但是引誘效果與揮發(fā)物濃度及持續(xù)時間有關。吡嗪、左旋香芹酮、正辛醇、2-環(huán)己烯酮、癸酸、鄰氨基苯甲酸甲酯和反式-1，2-環(huán)己二醇的最佳引誘濃度分別為0.1%、1%、1%、1%、10%、10%、10%。六臂嗅覺儀試驗結果顯示5種脂溶性揮發(fā)物中1%左旋香芹酮的引誘效果高于10%癸酸、10%鄰氨基苯甲酸甲酯、1% 2-環(huán)己烯酮、1%正辛醇及對照（礦物油），但與其他4種揮發(fā)物沒有顯著差異。研究結果可為柑橘木虱引誘劑的開發(fā)提供參考，促進柑橘黃龍病的綠色防控。

關鍵詞 黃龍病; 亞洲柑橘木虱; 植物次生代謝物; 引誘劑

中圖分類號： S 436.66

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2019134

Evaluation of attraction effect of seven volatile compounds on

Diaphorina citri Kuwayama

LIN Jinbei1， MO Jinxia1， XIAO Zhipei1， PENG Ting1， 2

（1. College of Life Sciences， Gannan Normal University，Ganzhou 341000， China;

2. National Navel Orange Engineering Research Center， Ganzhou 341000， China）

Abstract

Huanglongbing has caused great economic loss to the citrus industry globally， which is mainly spread by Diaphorina citri Kuwayama. Based on host plant preference and metabolic profiling， a number of volatile organic compounds （VOCs） that may attract D.citri have been identified from four Rutaceae host plants in our previous study. Here seven VOCs were selected and their attractive effect on D.citri was analyzed at four concentrations （0， 0.1%， 1%， 10%） and six duration （10， 20， 30， 40， 50， 60 min）， namely methyl anthranilate， decanoic acid， n-octanol， trans-1，2-cyclohexanediol， pyrazine， l-carvone and 2-cyclohexen-1-one. Meanwhile， the responses of D.citri to five fat-soluble VOCs at their respective best attracting concentration were compared. The results revealed that these seven VOCs were all attractive to D.citri and the attracting effects varied depending on concentration and experiment duration. The best attracting concentrations of pyrazine， l-carvone， n-octanol， 2-cyclohexen-1-one， decanoic acid， methyl anthranilate and trans-1，2-cyclohexanediol were 0.1%， 1%， 1%， 1%， 10%， 10% and 10%， respectively. Six-armed olfactometer detection suggested that 1% l-carvone was more attractive to D.citri than 10% decanoic acid， 10% methyl anthranilate， 1% 2-cyclohexen-1-one， 1% n-octanol and the control （mineral oil）， but there was no significant difference between l-carvone and the other 4 volatiles. Our result may provide alternatives for the development of environment-friendly D.citri attractant and promote the green prevention and control of citrus Huanglongbing.

Key words

Huanglongbing; Asian citrus psyllid; plant secondary metabolite; attractant

柑橘黃龍病（Huanglongbing， HLB）嚴重威脅著全球柑橘產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama是黃龍病致病菌的主要傳播媒介[1]。積極施用殺蟲劑可以控制柑橘木虱，但也可能造成耐藥性、環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留、危害天敵等諸多問題[2]。因此，許多環(huán)境友好的柑橘木虱防控方法被開發(fā)，如精油、寄生蜂和昆蟲病原真菌，以及黃色粘蟲板[36]。

以揮發(fā)性化合物為模板開發(fā)引誘劑或驅(qū)避劑被認為是保護柑橘類植物免受HLB侵害的潛在途徑，被稱為柑橘木虱防治的“push-pull”策略，是柑橘木虱防治的國際趨勢[7]。現(xiàn)已報道了大量對柑橘木虱有驅(qū)避作用的化學物質(zhì)。例如，二甲基三硫化物和二甲基二硫化物以1∶1比例混合會抑制柑橘木虱對宿主的選擇[8]。（E）-β-石竹烯，一種從番石榴中鑒定出的揮發(fā)性化合物，對柑橘木虱也具有排斥作用[9]。來自非寄主腰果的萜類也降低了寄主植物揮發(fā)物對柑橘木虱的吸引[10]。

植物被害蟲取食后可導致?lián)]發(fā)性化合物的總排放量增加，特別是刺激單萜和倍半萜的異戊二烯/萜烯途徑，從而釋放大量誘導性化合物[1112]，可能是感病植株較健康植株更吸引柑橘木虱的原因之一。同時，宿主植物產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物是柑橘木虱取食和產(chǎn)卵選擇的關鍵因素之一[2， 13]。因此，可以利用對柑橘木虱有引誘效果的宿主植物中的揮發(fā)性化合物開發(fā)引誘劑。

前期研究我們利用頂空氣相色譜法分析了崇義野橘、九里香Murraya exotica L.、甜橙‘贛南早Citrus sinensis Osbeck ‘Gannanzao和野金柑Fortune hindisii Swingle嫩芽中代謝產(chǎn)物的差異，因為柑橘木虱對崇義野橘具有明顯的取食偏好性，所以崇義野橘中含量顯著高于其他3種蕓香科植物的次生代謝物可能具有引誘柑橘木虱的效果[14]。本文旨在驗證從中篩選的7種揮發(fā)性化合物對柑橘木虱的引誘效果，從而為其生物防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試蟲源：柑橘木虱為贛南師范大學國家臍橙工程技術研究中心負壓實驗室提供，飼養(yǎng)條件為：溫度 25℃±3℃;光周期L∥D=14 h∥10 h;相對濕度：（60±5）%;寄主：九里香。由于本試驗研究的是柑橘木虱整個群體的氣味偏好，故沒有區(qū)分試蟲的年齡及性別。試蟲在試驗前都進行1 h饑餓處理。

試劑與主要儀器：98%鄰氨基苯甲酸甲酯（methyl anthranilate;CAS號：134-20-3）、99%癸酸（decanoic acid;CAS號：334-48-5）、99%正辛醇（n-octanol;CAS號：111-87-5）、98%反式-1，2-環(huán)己二醇（trans-1，2-cyclohexanediol;CAS號：1460-57-7）、99%吡嗪（pyrazine;CAS號：290-37-9）、99%左旋香芹酮（l-carvone;CAS號：6485-40-1）、98% 2-環(huán)己烯酮（2-cyclohexen-1-one;CAS號：930-68-7），上海麥克林生化科技有限公司;99%礦物油，Amresco J217;250 mL（244）四口燒瓶，建湖縣軍明玻璃儀器廠;BL6-300M型六臂嗅覺儀，上海比朗儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 柑橘木虱對同種揮發(fā)性化合物不同濃度梯度的選擇試驗

每種揮發(fā)性化合物均設置4個濃度梯度，分別為0、0.1%、1%、10%，其中0為空白對照（即為礦物油或者超純水）。不同濃度的鄰氨基苯甲酸甲酯（V/V）、癸酸（m/V）、正辛醇（V/V）、左旋香芹酮（V/V）、2-環(huán)己烯酮（V/V）用礦物油配制，反式-1，2-環(huán)己二醇（m/V）、吡嗪（m/V）用超純水配制。在四口燒瓶不同瓶口處用長度一致的橡皮管分別連接裝有不同濃度揮發(fā)性化合物的味源瓶，一次放入約40頭成蟲于燒瓶底部，以過四口燒瓶的單口瓶頸為分界處，過界即視為被引誘，每隔10 min記錄1次每個瓶頸柑橘木虱的數(shù)量及4個瓶頸柑橘木虱的總量，計算引誘率。每次試驗更換未處理過的柑橘木虱，重復3次。因為柑橘木虱有趨光性且晚上較為活躍[15]，測試均在19：00后進行。

引誘率=每個瓶頸誘集木虱數(shù)量/4個瓶頸誘集木虱總數(shù)×100%。

1.2.2 不同揮發(fā)物最優(yōu)引誘濃度對柑橘木虱的引誘性比較

通過1.2.1確定的各揮發(fā)物的最優(yōu)引誘濃度，用六臂嗅覺儀比較5種脂溶性揮發(fā)物最優(yōu)引誘濃度下對柑橘木虱的引誘效果。試驗前將六臂嗅覺儀各臂氣流流速設為80 mL/min，然后在各臂所對應味源瓶中放入最優(yōu)引誘濃度的不同揮發(fā)物。每次試驗測試10頭成蟲，測試時逐頭進行。將試蟲放入嗅覺儀（圖1）后觀察記錄其爬行軌跡，木虱進入初試選擇區(qū)的次數(shù)記為該區(qū)對應揮發(fā)物的進入次數(shù)，木虱在最終選擇區(qū)停留3 min不動時記為該區(qū)對應揮發(fā)物的最終選擇次數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)利用SPSS 22軟件進行統(tǒng)計分析，不同濃度揮發(fā)物對柑橘木虱影響和5種揮發(fā)物最優(yōu)引誘濃度對柑橘木虱引誘效果比較的試驗結果均采用單因素方差分析，并用最小顯著差數(shù)法（LSD）進行顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度揮發(fā)物對柑橘木虱的影響

如表1所示，在1 h內(nèi)，7種揮發(fā)物在0.1%、1%、10% 3種濃度下的引誘率大部分都高于對照，并存在顯著性差異（P<0.05），而且同一揮發(fā)物在同一濃度不同時間點的引誘率大多具有顯著性差異（P<0.05），說明這7種揮發(fā)物對柑橘木虱都有引誘效果，但是效果與濃度及引誘持續(xù)時間有關。0.1%左旋香芹酮和10%吡嗪雖然在試驗10 min時引誘效果顯著，但是隨著處理時間的延長，引誘蟲口數(shù)大幅下降，而1%左旋香芹酮和0.1%吡嗪隨著處理時間的延長引誘效果持續(xù)增加，故將左旋香芹酮和吡嗪的最優(yōu)引誘濃度分別定為1%和0.1%。不同時間點下1%正辛醇、10%癸酸、10%鄰氨基苯甲酸甲酯、10%反式-1，2-環(huán)己二醇、1%2-環(huán)己烯酮的引誘效果都顯著高于其他濃度（P<0.05），因此將對應的濃度定為該揮發(fā)物的最優(yōu)引誘濃度。

2.2 5種揮發(fā)物最優(yōu)引誘濃度對柑橘木虱引誘效果

試驗結果表明（表2），柑橘木虱進入用礦物油配制的5種揮發(fā)物次數(shù)與最終停留次數(shù)均高于對照礦物油， 其中柑橘木虱進入10%癸酸、1% 2-環(huán)己烯酮、1%左旋香芹酮、1%正辛醇的次數(shù)與對照存在顯著性差異（P<0.05），而以1%左旋香芹酮引誘時，木虱最終停留區(qū)次數(shù)顯著高于空白對照（P<0.05），大于其他揮發(fā)物，但沒有顯著性差異，說明其可能對柑橘木虱具有最佳引誘效果。

3 討論

植食性昆蟲通過辨別寄主植物中所含次生代謝物的特殊氣味進行取食，這些特殊氣味是昆蟲尋找寄主植物的信號分子[16]。我們在前期工作中從4個蕓香科植物中篩選到7種揮發(fā)性化合物，本研究測定了這7種揮發(fā)性化合物對柑橘木虱的引誘效果，結果表明它們都可以引起柑橘木虱的趨性反應。這幾種揮發(fā)物也可引起其他昆蟲類似的趨性反應，如正辛醇對桑天牛Apriona germari、茶二叉蚜Toxoptem aurantii和巴氏新小綏螨Neoseiulus barkeri都有引誘效果[1719]。癸酸對亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis初孵幼蟲的取食和雄性繭蜂Psyttalia concolor的尋偶都表現(xiàn)出引誘活性[2021]。鄰氨基苯甲酸甲酯對近鬃稈蠅Thaumatomyia glabra、墨西哥果蠅Anastrepha ludens、黃胸薊馬Thrips hawaiiensis、色薊馬T.coloratus、蔥薊馬姬小蜂Ceranisus menes都有明顯的引誘效果[2224]。吡嗪可以影響雄性胡蜂的習性，其衍生物可以作為胡蜂的性引誘劑[2527]。同時，吡嗪是國際上普遍認可的實蠅誘引劑之一[28]。

化合物對昆蟲習性的影響因蟲種及蟲齡而異[29]。本研究發(fā)現(xiàn)1% l-香芹酮對柑橘木虱具有最佳引誘效果，其對斑衣蠟蟬Lycorma delicatula的成蟲和若蟲（除1齡外）都具有明顯的引誘效果[30]。但是l-香芹酮可能對黃蜂Vespula pensylvanica、茶

翅蝽Halyomorpha halys、淡色庫蚊Culex pipiens都具有驅(qū)避效果[3033]。另外，正辛醇對巴氏新小綏螨的引誘作用隨著濃度的增加而降低，說明化合物對昆蟲習性的影響因其濃度而異[19，28]。這與本研究發(fā)現(xiàn)不同濃度揮發(fā)物對柑橘木虱引誘效果存在顯著差異的結果相符。

此外，這些化合物的衍生物在柑橘木虱的生物防治方面也可能具有較大的開發(fā)潛能。雖然沒有查到關于反式-1，2-環(huán)己二醇直接作為昆蟲引誘劑的報道，但它是蚊子產(chǎn)卵引誘劑的主要原料[34]。癸酸的系列衍生物癸酸甲酯（methyl decanoate）、月桂酸甲酯（methyl dodecanoate）、肉豆蔻酸甲酯（methyl tetradecanoate）、棕櫚酸甲酯（methyl hexadecanoate）、月桂酸乙酯（ethyl dodecanoate）、十四酸乙酯（ethyl tetradecanoate） 對熊蜂Bombus diversus蜂王都有顯著引誘效果[35]。這些化合物的衍生物對柑橘木虱習性的影響尚不明確。

開發(fā)生物源農(nóng)藥如植物次生代謝物質(zhì)、植物精油等天然產(chǎn)物對植物病蟲害的生物防治具有重要的生態(tài)學意義[15， 36]。利用植物次生代謝物質(zhì)研制昆蟲引誘劑符合綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，但是本研究供試揮發(fā)物在田間的引誘效果尚有待驗證。

參考文獻

[1] PATT J M， STAMOU M. Responses of the Asian citrus psyllid to volatiles emitted by the flushing shoots of its rutaceous host plants [J]. Environmental Entomology， 2010， 39（2）： 618624.

[2] BELOTI V H， SANTOS F， ALVES G R， et al. Curry leaf smells better than citrus to females of Diaphorina citri（Hemiptera： Psyllidae） [J]. Arthropod Plant Interactions， 2017， 11（5）： 709716.

[3] QUERSHI J A， ROGERS M E， HALL D G， et al. Incidence of invasive Diaphorina citri （Hemiptera： Psyllidae） and its introduced parasitoid Tamarixia radiata （Hymenoptera： Eulophidae） in Florida citrus [J]. Journal of Economic Entomology， 2009， 102（1）： 247256.

[4] VOLPE H X， FAZOLIN M， GARCIA R B， et al. Efficacy of essential oil of Piper aduncum against nymphs and adults of Diaphorina citri [J]. Pest Management Science， 2016， 72（6）： 12421249.

[5] VANKOSKY M A， HODDLE M S. An assessment of interspecific competition between two introduced parasitoids of Diaphorina citri （Hemiptera： Liviidae） on caged citrus plants [J]. Insect Sciences， 2019， 26（1）： 119127.

[6] IBARRA-CORTES K H， GUZMAN-FRANCO A W， GONZALEZ-HEMANDEZ H， et al. Susceptibility of Diaphorina citri（Hemiptera： Liviidae） and its parasitoid Tamarixia radiate （Hymenoptera： Eulophidae） to entomopathogenic fungi under laboratory conditions [J]. Neotropical Entomology， 2018， 47（1）： 131138.

[7] YAN Huaxue， ZENG Jiwu， ZHONG Guangyan. The push-pull strategy for citrus psyllid control [J]. Pest Management Science， 2015， 71（7）： 893896.

[8] MANN R S， ROUSEFF R L， SMOOT J M， et al. Sulfur volatiles from Allium spp. affect Asian citrus psyllid， Diaphorina citri Kuwayama （Hemiptera： Psyllidae）， response to citrus volatiles [J]. Bulletin of Entomological Research， 2011， 101（1）： 8997.

[9] ALQUZAR B， HXL V， MAGNANI R F， et al. β-caryophyllene emitted from a transgenic Arabidopsis or chemical dispenser repels Diaphorina citri， vector of Candidatus Liberibacters [J/OL]. Scientific Reports， 2017， 7（1）： 5639. DOI：10.1038/S4159801706119W.

[10]FANCELLI M， BORGES M， LAUMANN R A， et al. Attractiveness of host plant volatile extracts to the Asian citrus psyllid， Diaphorina citri， is reduced by terpenoids from the non-host cashew [J]. Journal of Chemical Ecology， 2018， 44（4）： 397405.

[11]PARE P W， TUMLINSON J H. Plant volatile signals in response to herbivore feeding [J]. Florida Entomologist， 1996， 79（2）： 93103.

[12]UKEH D A， UMOEOK S. Repellent effects of five monoterpenoidodours against Tribolium castaneum （Herbst） and Rhyzopertha dominica（F.） in Calabar， Nigeria [J]. Crop Protection， 2011， 30（10）： 13511355.

[13]曾鑫年， 吳美良， 羅詩. 植物揮發(fā)性成分對柑桔潛葉蛾產(chǎn)卵行為的影響[J]. 植物保護學報， 2003， 30（2）： 198202.

[14]ZHONG Zaofa， ZHOU Xiaojuan， LIN Jinbei， et al. Effects of leaf colorness， pigment contents and allelochemicals on the orientation of the Asian citrus psyllid among four Rutaceae host plants [J/OL]. BMC Plant Biology， 2019， 19： 254. DOI：10.1186/S1287001918187.

[15]岑伊靜， 葉峻銘， 徐長寶， 等. 柑橘木虱對幾種非嗜食植物揮發(fā)油的趨性反應測定[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學學報， 2005， 26（3）： 4144.

[16]徐正浩， 余柳青， 李迪， 等. 植物次生代謝物質(zhì)和害蟲防治[J]. 植物保護， 2004， 30（4）：1013.

[17]張琳， 許志春. ?？浦?種桑天牛寄主植物的揮發(fā)物成分研究[J]. 生態(tài)學報， 2011， 31（24）： 74797485.

[18]HAN Baoyu， ZHOU C S， CUI Lin. Attraction of winged tea aphids to tea plant volatiles measured by olfactometry and electro-antennography [J]. Tropical Agriculture， 2005， 82（1/2）： 138142.

[19]胡軍華， 王雪蓮， 張耀海， 等. 巴氏新小綏螨對柑桔全爪螨處理的枳橙葉片揮發(fā)物的行為反應[J]. 應用昆蟲學報， 2016， 53（1）： 3039.

[20]BENELLI G， CANALE A. Do tephritid-induced fruit volatiles attract males of the fruit flies parasitoid Psyttalia concolor （Szépligeti） （Hymenoptera： Braconidae） [J].Chemoecology， 2013， 23（3）： 191199.

[21]蔣興川， 董文霞， 肖春， 等. 甘蔗和玉米揮發(fā)物差異及其對亞洲玉米螟幼蟲取食行為的調(diào)控作用[J]. 應用昆蟲學報， 2017， 54（5）： 803812.

[22]MURAI T， IMAI T， MAEKAWA M. Methyl anthranilate as an attractant for two thrips species and the thrips parasitoid Ceranisus menes [J]. Journal of Chemical Ecology， 2000， 26（11）： 25572565.

[23]DAVID G J. Further field evaluation of synthetic herbivore-induced plan volatiles as attractants for beneficial insects [J]. Journal of Chemical Ecology， 2005， 31（3）： 481495.

[24]MICHELLE J M， DAVID C R， PATT J. Identification of grape juice aroma volatiles and attractiveness to the Mexican fruit fly （Diptera： Tephritidae） [J]. The Florida Entomologist， 2008， 91（2）： 266276.

[25]BORG-KARLSON A K， TENGO J. Pyrazines as marking volatiles in philanthine and nyssonine wasps （Hymenoptera： Sphecidae） [J]. Journal of Chemical Ecology， 1980， 6（4）： 827835.

[26]BOHMAN B， PEAKALL R. Pyrazines attract Catocheilus thynnine wasps [J]. Insects， 2014， 5（2）： 474487.

[27]BOHMAN B， PHILLIPS R D， MENZ M H M， et al. Discovery of pyrazines as pollinator sex pheromones and orchid semiochemicals： implications for the evolution of sexual deception [J]. New Phytologist， 2014， 203（3）： 939952.

[28]王艷平， 汪興鑒， 張潤志， 等. 實蠅類昆蟲的引誘劑和誘捕器[J]. 昆蟲學報， 2009， 52（6）： 699706.

[29]SIMMONDS M S J. Importance of flavonoids in insect-plant interactions： feeding and oviposition [J]. Phytochemistry， 2001， 56（3）： 245252.

[30]MOON S R， CHO S R， JEONG J W， et al. Attraction response of spot clothing wax cicada， Lycorma delicatula （Hemiptera： Fulgoridae） to spearmint oil [J]. Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry， 2011， 54（4）： 558567.

[31]ZHANG Qinghe， SCHNEIDMILLER R G， HOOVWER D R. Essential oils and their compositions as spatial repellents for pestiferous social wasps [J]. Pest Management Science， 2012， 69（4）： 542552.

[32]ZHANG Qinghe， SCHNEIDMILLER R G， HOOVWER D R， et al. Essential oils as spatial repellents for the brown marmorated stink bug， Halyomorpha halys （Stl） （Hemiptera： Pentatomidae） [J]. Journal of Applied Entomology， 2014， 138（7）： 490499.

[33]付磊磊， 李雙陽， 何軍， 等. 香芹酮和薄荷醇手性異構體對淡色庫蚊熏蒸及驅(qū)避活性[J]. 昆蟲學報， 2016， 59（7）： 732738.

[34]WANG Zhimin， QIAN Xinhua， ZHOU Weishan. Stereoselective synthesis of （-）-（5R， 6S）-6-acetoxy-5-hexadecanolide， the mosquito oviposition attractant pheromone [J]. Tetrahedron， 1990， 46（4）： 11911198.

[35]KUBO R， ONO M. Queens of Bombus diversus tersatus （Hymenoptera： Apidae） are innately attracted to floral scents emitted by Cremastra appendiculata （Orchidaceae） [J]. Canadian Entomologist， 2017， 149（3）： 372376.

[36]邱海燕， 付步禮， 李善光， 等. 柑桔木虱對45種植物精油的趨性反應[J]. 中國南方果樹， 2018， 47（2）： 5053.

（責任編輯：楊明麗）

收稿日期： 20190418?? 修訂日期： 20190429

基金項目：江西省自然科學基金（20152ACB21005;2016BBF60071）

致? 謝： 參加本試驗部分工作的還有江代禮、譚翰杰、張能和紀燁斌等同學，特此一并致謝。

通信作者E-mail：ivypeng966@yahoo.com

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