桃小食心蟲產(chǎn)卵的寄主選擇特性

摘要：為了解桃小食心蟲產(chǎn)卵對(duì)果實(shí)的選擇特性，采用固相微萃?。ǎ樱校停牛┡c氣質(zhì)聯(lián)用（ＧＣ－ＭＳ）測(cè)定不同蘋果揮發(fā)性成分。選取易受桃小食心蟲危害的金冠蘋果具有代表性的揮發(fā)物質(zhì)（乙醛、丁醛、丁醇、己醇、糠醛、庚酸、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、丙酸丙酯）的不同濃度進(jìn)行桃小食心蟲引誘試驗(yàn)。結(jié)果表明，０．１和１．０ ｍｇ／ｍＬ的乙酸乙酯、０．１ ｍｇ／ｍＬ的乙酸丁酯、１．０ ｍｇ／ｍＬ的乙酸戊酯、６．０和６０．０ ｍｇ／ｍＬ的乙酸己酯、０．１ ｍｇ／ｍＬ的丙酸丙酯具有顯著的效果；并利用正交試驗(yàn)方法得出幾種效果較好的混合配比。再利用人工氣候箱進(jìn)行產(chǎn)卵引誘試驗(yàn)，得出０．１ ｍｇ／ｍＬ乙酸乙酯、１．０ ｍｇ／ｍＬ乙酸丁酯、１０．０ ｍｇ／ｍＬ乙酸戊酯、５．０ ｍｇ／ｍＬ乙酸己酯、０．１ ｍｇ／ｍL丙酸丙酯的混合配比為試驗(yàn)的最佳引誘物質(zhì)。

關(guān)鍵詞：桃小食心蟲；寄主選擇性；引誘；產(chǎn)卵

中圖分類號(hào)：Ｓ４３６．６２１．２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０11）11－2236-04

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｈｏｓｔ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｃａｒｐｏｓｉｎａ ｎｉｐｏｎｅｎｓｉｓ Oｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ

ＷＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｍｉｎｇａ，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｐｉｎｇｂ，Ｌ?譈 Ｓｈｕ－ｘｉａａ，YANG Feng-yiａ，ZHANG Zheａ

（ａ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｂ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８６６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｐｏｓｉｎａ ｎｉｐｏｎｅｎｓｉｓ Ｗａｌｓｉｎｇｈａｍ oｎ ｆｒｕｉｔ， ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｍｉｃｒｏ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ（ＳＰＭＥ） ａｎｄ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｕｍ（ＧＣ－ＭＳ） ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｈｅ ｖｏｌａｔｉｌｅｓ ｉｎ ａｐｐｌｅｓ． Ｔｈｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｖｏｌａｔｉｌｅｓ ｏｆ ａｐｐｌｅｓ （aｃｅｔａｌｄｅｈｙｄｅ， bｕｔａｎａｌ， bｕｔｙｌａｌｃｏｈｏｌ， hｅｘａｎｏｌ， fｕｒｆｕｒａｌ， hｅｐｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ， eｔｈｙｌ ａｃｅｔａｔｅ， aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｂｕｔｙｌ ｅｓｔｅｒ， aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｐｅｎｔｙｌ ｅｓｔｅｒ， aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｈｅｘｙｌ ｅｓｔｅｒ， pｒｏｐａｎｏｉｃ ａｃｉｄ－ｐｒｏｐｙｌ ｅｓｔｅｒ） ｗｈｉｃｈ could be ｅａｓｉｌｙ ｄａｍａｇｅｄ ｂｙ Ｃ. ｎｉｐｏｎｅｎｓｉｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｅ ａｔｔｒａｃｔａｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｂｕｇs． Ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｔａｋｅｎ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｍｉｘｅｄ ｒａｔｉｏ to ａｔｔｒａｃｔ ｔｈｅ ｂｕｇｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗed ｔｈａｔ ０．１ ｍｇ／ｍL ａｎｄ １.0 ｍｇ／ｍL ｏｆ eｔｈｙｌ ａｃｅｔａｔｅ， ０．１ ｍｇ／ｍL ｏｆ aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｂｕｔｙｌ ｅｓｔｅｒ， １.0 ｍｇ／ｍL ｏｆ aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｐｅｎｔｙｌ ｅｓｔｅｒ， ６.0 ｍｇ／ｍL ａｎｄ ６０.0 ｍｇ／ｍL ｏｆ aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｈｅｘｙｌ ｅｓｔｅｒ， ０．１ ｍｇ／ｍL ｏｆ pｒｏｐａｎｏｉｃ ａｃｉｄ－ｐｒｏｐｙｌ ｅｓｔｅｒ ｈａｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｅｆｆｅｃｔｓ． Ａn ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｔａｋｅｎ ｉｎ ｔｈｅ artificial ｃｌｉｍａｔｅ ｂｏｘ； and ｔｈａｔ ｍｉｘｅｄ ｒａｔｉｏ ｏｆ ０．１ ｍｇ／ｍL eｔｈｙｌ ａｃｅｔａｔｅ， １.0 ｍｇ／ｍL aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｂｕｔｙｌ ｅｓｔｅｒ， １０ｍｇ／ｍL aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｐｅｎｔｙｌ ｅｓｔｅｒ， ５.0 ｍｇ／ｍL aｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ－ｈｅｘｙｌ ｅｓｔｅｒ， ０．１ｍｇ／ｍL pｒｏｐａｎｏｉｃ ａｃｉｄ－ｐｒｏｐｙｌ ｅｓｔｅｒ ｗas most attractive．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃａｒｐｏｓｉｎａ ｎｉｐｏｎｅｎｓｉｓ Wａｌｓｉｎｇｈａｍ；ｈｏｓｔ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ； ａｔｔｒａｃｔａｎｔ； ｏｖｉｐｏｓｉｔｉｏｎ

桃小食心蟲又叫桃蛀果蛾，屬鱗翅目，蛀果蛾科，簡稱“桃小”，拉丁學(xué)名為Ｃａｒｐｏｓｉｎａ ｎｉｐｏｎｅｎｓｉｓ Ｗａｌｓｉｎｇｈａｍ，主要發(fā)生在我國偏北方和偏東部地區(qū)［１］，對(duì)蘋果的危害最嚴(yán)重，是北方果樹生產(chǎn)中影響產(chǎn)量的重要因素之一。雌蟲在蘋果表面產(chǎn)卵，幼蟲孵化后蛀果［２］，從而造成蘋果減產(chǎn)、品質(zhì)和商品性下降。前人對(duì)蘋果揮發(fā)性成分研究較多，但蘋果揮發(fā)性成分與桃小食心蟲的產(chǎn)卵選擇效應(yīng)之間的關(guān)系還未見詳細(xì)報(bào)道。蘋果不同品種受害程度不同，可能因?yàn)椴煌麑?shí)散發(fā)不同強(qiáng)度的香味物質(zhì)。為進(jìn)一步探明桃小產(chǎn)卵與揮發(fā)性物質(zhì)的相關(guān)性，本文根據(jù)其特有的生活習(xí)性［３，４］和前人所做的一些嘗試，進(jìn)行了系列試驗(yàn)研究，以期得出一組效果較佳的引誘產(chǎn)卵物質(zhì)，闡明蘋果揮發(fā)性物質(zhì)與桃小產(chǎn)卵選擇性之間的關(guān)系。

１材料與方法

１．１試驗(yàn)材料

１）蘋果品種：紅富士、黃元帥、國光、津輕、喬納金均為８月初采自大連市普蘭店區(qū)蘋果園。

２）養(yǎng)蟲籠：養(yǎng)蟲籠規(guī)格為長３８ ｃｍ、寬１８ ｃｍ、高２０ ｃｍ。

３）供試化合物：乙醛、丁醛、丁醇、己醇、糠醛、庚酸、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、丙酸丙酯。

１．２試驗(yàn)方法

１．２．１蘋果揮發(fā)性物質(zhì)成分的測(cè)定選?。秱€(gè)大小、重量、顏色基本一致的完好果實(shí)，放置于帶有聚四氟乙烯進(jìn)樣墊的密閉玻璃瓶內(nèi)（體積為３ Ｌ），平放２４ ｈ 后將固相微萃取纖維頭（聚二甲基硅氧烷涂層厚度為１００ μｍ）通過進(jìn)樣墊插入瓶內(nèi)頂空吸附３０ ｍｉｎ，吸附完成后，縮回纖維頭，待分析。

利用Ｔｈｅｒｍｏ Ｔｒａｃｅ ＧＣ Ｕｌｔｒａ－ＩＴＱ ９００氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行分析。色譜條件：色譜柱為ＤＢ－５（６０ ｍ×０．３２ ｍｍ×０．５ μｍ）；進(jìn)樣口溫度２５０ ℃，不分流進(jìn)樣，程序升溫，３６ ℃保持５ ｍｉｎ，２ ℃／ｍｉｎ升到５０ ℃，然后以５ ℃／ｍｉｎ升到１００ ℃，再以８ ℃／ｍｉｎ升到１８０ ℃，１５ ℃／ｍｉｎ升到２５０ ℃，保持３ ｍｉｎ，載氣為Ｈｅ氣，柱流速５０ ｍＬ／ｍｉｎ。質(zhì)譜條件：電離方式ＥＩ，電子能量７０ ｅＶ，全掃描方式，掃描范圍：３５～５００ ａｍｕ，離子源溫度２５０ ℃。

１．２．２桃小對(duì)植物揮發(fā)性物質(zhì)的行為反應(yīng)

１）桃小對(duì)單體揮發(fā)性物質(zhì)溶液的行為反應(yīng)。將每種揮發(fā)性物質(zhì)分別溶于液體石蠟中，在旋渦混合器上充分混合，配成濃度為０．１、１．０、１０．０ ｍｇ／ｍＬ的溶液。

“Ｙ”型嗅覺測(cè)定儀由以空氣壓縮機(jī)、空氣過濾器（內(nèi)裝活性炭）、空氣加濕器（１２５ ｍＬ廣口瓶內(nèi)裝有蒸餾水）、味源瓶和對(duì)照瓶、空氣流量計(jì)、“Ｙ”型玻璃管組成。

在測(cè)試時(shí)，將生理指標(biāo)一致的待測(cè)試蟲由出氣口送入“Ｙ”型管內(nèi)，試蟲在“Ｙ”型管基部與帶有信息物質(zhì)的氣味湍流接觸后逆風(fēng)飛行（爬行），沿著氣味的濃度梯度進(jìn)入特定的支管內(nèi)。當(dāng)桃小越過某臂

１／２處，則記為桃小對(duì)氣味做出選擇；當(dāng)桃小放入后２ ｍｉｎ內(nèi)不做選擇，則記錄無反應(yīng)，結(jié)束對(duì)該蟲的行為觀察。每頭雌蟲只測(cè)試１次，每個(gè)處理測(cè)３０次。每次處理后用洗滌劑徹底清洗測(cè)定裝置，１００ ℃烘干， 以消除不同處理間殘留氣味的影響。每測(cè)定５頭時(shí)調(diào)換一下“Ｙ”型管兩臂的方向，用以消除幾何位置對(duì)桃小行為可能產(chǎn)生的影響。測(cè)定時(shí)間安排在９∶００～１５∶００進(jìn)行［５］。

２）桃小對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)混配溶液的行為反應(yīng)。按設(shè)計(jì)方案將揮發(fā)性物質(zhì)溶于液體石蠟中，在旋渦混合器上充分混合，配成混合溶液。對(duì)桃小行為反應(yīng)的測(cè)定方法同上。

１．２．３揮發(fā)性物質(zhì)混配溶液對(duì)桃小產(chǎn)卵影響試驗(yàn)稱?。保胺荩埃?ｇ脫脂棉花分別放入培養(yǎng)皿中（直徑９ ｃｍ），在９份棉花上滴加利用嗅覺儀測(cè)出的混配溶液０．７５ ｍＬ，剩１份加０．７５ ｍＬ液體石蠟作為對(duì)照。用果蔬保鮮薄膜四面密封培養(yǎng)皿后在薄膜上層均勻扎上５個(gè)小針眼將培養(yǎng)皿包好，上覆潔凈的定性濾紙，將濾紙與培養(yǎng)皿固定好。將培養(yǎng)皿隨機(jī)放入養(yǎng)蟲籠中。籠中放入20頭成蟲（１０雌１０雄）?；\頂蓋濕紗布，然后將養(yǎng)蟲籠置于人工氣候箱內(nèi)，保持溫度２５ ℃，相對(duì)濕度為６５％～７５％，光照利用３２ Ｗ的日光燈每天照明１４ ｈ。試驗(yàn)過程中不時(shí)觀察成蟲的產(chǎn)卵行為，最后記錄各濾紙上的著卵量。每個(gè)處理設(shè)５個(gè)重復(fù)。

２結(jié)果與分析

２．１蘋果揮發(fā)性成分測(cè)定結(jié)果

測(cè)得５種蘋果香氣成分見表１。８月份為桃小二代產(chǎn)卵高峰期，故在此時(shí)進(jìn)行蘋果的揮發(fā)性成分測(cè)定。通過對(duì)５種蘋果揮發(fā)性成分的種類及含量進(jìn)行比較，初步確定乙醛、丁醛、丁醇、己醇、糠醛、庚酸、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、丙酸丙酯為金冠蘋果的特異性揮發(fā)成分。

２．２桃小對(duì)蘋果揮發(fā)性物質(zhì)的行為反應(yīng)

２．２．１桃小對(duì)單體揮發(fā)性物質(zhì)溶液的行為反應(yīng)桃小在“Ｙ”型嗅覺儀中對(duì)蘋果揮發(fā)性物質(zhì)的行為反應(yīng)如表２所示，各揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)桃小的行為反應(yīng)不一，即使是同一種揮發(fā)性物質(zhì)，當(dāng)配制成不同濃度時(shí)，對(duì)桃小的行為反應(yīng)也不一樣。從表２可知，當(dāng)用乙酸乙酯（０．１、１．０ ｍｇ／ｍＬ）、乙酸丁酯（０．１ ｍｇ／ｍＬ）、乙酸戊酯（１．０ ｍｇ／ｍＬ）、乙酸己酯（６．０、６０．０ ｍｇ／ｍＬ）、丙酸丙酯（０．１ ｍｇ／ｍＬ）作為誘源時(shí)，桃小食心蟲均表現(xiàn)為比較積極的反應(yīng)，桃小對(duì)這些揮發(fā)物的趨性顯著（Ｐ＜０．０５）。

２．２．２桃小對(duì)蘋果揮發(fā)性物質(zhì)混配溶液的行為反應(yīng)對(duì)于蘋果揮發(fā)性物質(zhì)混配的方案參考了單體物質(zhì)的引誘結(jié)果，為優(yōu)化出最佳引誘物質(zhì)，本試驗(yàn)采用液體石蠟為溶劑，附加４種不同濃度的乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯、丙酸丙酯，按正交表Ｌ１６（４５）的正交設(shè)計(jì)方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表３。

由表３可知，ＲＡ＞ＲＣ＞ＲＤ＞ＲＥ＞ＲＢ，即乙酸乙酯對(duì)桃小產(chǎn)卵引誘的影響最為顯著，然后依次為乙酸己酯、乙酸戊酯、丙酸丙酯，最不顯著的因子為乙酸丁酯。其中最佳條件組合為Ａ１Ｂ２Ｃ３Ｄ４Ｅ１，即乙酸乙酯０．１ ｍｇ／ｍＬ，乙酸丁酯１．０ ｍｇ／ｍＬ，乙酸己酯５．０ ｍｇ／ｍＬ，乙酸戊酯１０．０ ｍｇ／ｍＬ，丙酸丙酯０．１ ｍｇ／ｍＬ，由于在試驗(yàn)設(shè)計(jì)表中沒有符合此條件的方案，所以按照上述得出的最佳引誘條件做追加試驗(yàn)，得出結(jié)果為引誘臂２８次，效果最為明顯，暫時(shí)將此組方定為組方Ａ。本研究采用的正交表沒有對(duì)各因素的交互作用進(jìn)行研究，因此得出的結(jié)果具有一定的局限性。

２．３蘋果揮發(fā)性物質(zhì)混配溶液對(duì)桃小產(chǎn)卵的影響

根據(jù)桃小對(duì)混配蘋果揮發(fā)性物質(zhì)的行為反應(yīng)結(jié)果，將正交試驗(yàn)中效果較好的配比方案即正交試驗(yàn)中的組方２、組方３、組方６、組方８、組方９、組方Ａ和一種效果不好的組方１３外加對(duì)照共計(jì)８種物質(zhì)進(jìn)行產(chǎn)卵測(cè)定。在供試的７種混合物中，桃小食心蟲在組方１３中所產(chǎn)的卵量顯著少于對(duì)照（Ｐ＜０．０５）；在組方２、組方６、組方８、組方９、組方Ａ中的產(chǎn)卵量均顯著多于對(duì)照（Ｐ＜０．０５），而其中組方Ａ的誘卵量又顯著高于其他物質(zhì)（表４）。因此，確定組方Ａ（乙酸乙酯０．１ ｍｇ／ｍＬ，乙酸丁酯１．０ ｍｇ／ｍＬ，乙酸己酯５．０ ｍｇ／ｍＬ，乙酸戊酯１０．０ ｍｇ／ｍＬ，丙酸丙酯０．１ ｍｇ／ｍＬ）為本次試驗(yàn)最佳產(chǎn)卵引誘物質(zhì)。

３討論

在自然界，植食性的昆蟲對(duì)寄主的產(chǎn)卵選擇性一般依據(jù)視覺和嗅覺識(shí)別植物，并發(fā)生定向趨性，同時(shí)植物揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)昆蟲的定向定位、取食、產(chǎn)卵等行為反應(yīng)均起重要作用［６］。國外許多學(xué)者關(guān)于植食性昆蟲對(duì)不同顏色、氣味、果型的寄主植物產(chǎn)卵選擇性研究甚多［7，8］，主要依據(jù)不同植物揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)植食性昆蟲產(chǎn)卵趨性的影響，來判定最適產(chǎn)卵的寄主植物，進(jìn)而分析鑒定出具有引誘作用的信息化合物。

本研究通過對(duì)蘋果揮發(fā)性成分的測(cè)定分析并利用“Ｙ”型嗅覺測(cè)定儀進(jìn)行生物測(cè)定，結(jié)果表明，桃小食心蟲對(duì)植物揮發(fā)性物質(zhì)的行為反應(yīng)可分為正趨性和負(fù)趨性。負(fù)趨性表現(xiàn)為爬向誘蟲臂的桃小食心蟲數(shù)目顯著少于爬向?qū)φ毡鄣奶倚∈承南x，而正趨性則正好相反。不同的植物揮發(fā)物，或同一揮發(fā)物的不同濃度對(duì)桃小食心蟲引起的行為反應(yīng)存在較大的差異。并且?guī)追N正趨向的揮發(fā)性物質(zhì)組合效果明顯好于單體物質(zhì)。在室內(nèi)條件下根據(jù)桃小食心蟲產(chǎn)卵情況得出０．１ ｍｇ／ｍＬ乙酸乙酯、１．０ ｍｇ／ｍＬ乙酸丁酯、１０．０ ｍｇ／ｍＬ乙酸戊酯、５.0 ｍｇ／ｍＬ乙酸己酯、０．１ ｍｇ／ｍＬ丙酸丙酯的配比組合具有較好的引誘效果。本研究結(jié)果表明，桃小食心蟲選擇寄主產(chǎn)卵與寄主植物的揮發(fā)性物質(zhì)具有一定的聯(lián)系，可為日后深入研究桃小食心蟲產(chǎn)卵情況提供參考。研究揮發(fā)性化合物對(duì)桃小食心蟲的行為機(jī)理，對(duì)于豐富生態(tài)學(xué)理論，發(fā)揮其在生物防治中的作用，探索減少化學(xué)農(nóng)藥的使用次數(shù)和用量，從而對(duì)開發(fā)桃小食心蟲防治新技術(shù)具有重要意義。

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文