柑橘大實蠅成蟲對9種植物提取物的嗅覺反應

龔碧涯　劉慧　向敏　劉娟　肖伏蓮　楊水芝　戴長庚　歐陽文鵬　賀榮華

摘要 為明確對柑橘大實蠅具有引誘或拒避作用的植物精油或揮發物，通過Y形嗅覺儀分別測定柑橘大實蠅雌、雄成蟲對橘子精油、橙葉精油、橙花精油、檸檬桉精油、薄荷素精油、梔子花精油、D-檸檬烯、芳樟醇和月桂烯的選擇率。結果表明，柑橘大實蠅雄蟲傾向于選擇橘子精油、橙花精油、D-檸檬烯、檸檬桉精油、梔子花精油，雌蟲傾向于選擇芳樟醇和檸檬桉精油。檸檬桉精油對柑橘大實蠅雌蟲和雄蟲均有顯著的引誘作用，雌蟲對檸檬桉精油的選擇率為52.38%，雄蟲的選擇率也達到了50%。本研究為開發對柑橘大實蠅雌、雄成蟲均具有引誘作用的引誘劑提供了一定的理論參考。

關鍵詞 柑橘大實蠅; 嗅覺行為; 植物精油; 植物揮發物

中圖分類號： S 436.661.29

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2019288

Olfactory responses of Bactrocera minax （Enderlein） to nine plant extracts

GONG Biya1， LIU Hui1， XIANG Min1， LIU Juan1， XIAO Fulian1*，

YANG Shuizhi1， DAI Changgeng2， OUYANG Wenpeng3， HE Ronghua3

（1. Hunan Research Institute of Horticulture， Monitoring Experimental Station for Fruit Trees in Central China， Ministry of

Agriculture and Rural Affairs， Changsha 410125， China; 2. Guizhou Institute of Plant Protection， Guiyang 550006， China;

3. Ningyuan County Bureau of Agriculture and Rural Affairs， Yongzhou City， Hunan Province， Yongzhou 425600， China）

Abstract

In order to identify the plant essential oils or volatiles with attractive or repellent activities， the selection rate of Bactrocera minax for citrus oil， petitgrain oil， neroli， citriodora oil， peppermint oil， gardenia oil， D-limonene， linalool and myrcene were tested by using Y-tube olfactometer. The results showed that the male of B.minax preferred to select the citrus oil， neroli， D-limonene， citriodora oil and gardenia oil， while the female of B.minax preferred to select linalool and citriodora oil. The female and male of B.minax could be attracted by citriodora oil， with a selection rate of 52.38% and 50.0%， respectively. Therefore， the citriodora oil may be developed as the attractant from plants for trapping the male and female of B.minax.

Key words

Bactrocera minax; olfactory behavior; plant essential oils; plant volatiles

柑橘大實蠅Bactrocera minax （Enderlein），屬雙翅目，芒角亞目，實蠅科，果實蠅屬，大實蠅亞屬，是主要分布于我國的柑橘類重要害蟲，常對柑橘造成毀滅性的危害[1]。柑橘大實蠅1年發生1代，主要以成蟲產卵于幼果，卵孵化成幼蟲蛀食柑橘果實為害[2]，幼蟲出果后在土壤中化蛹，卵、幼蟲、蛹期階段均較隱蔽而不利于防治，成蟲誘殺因高效、操作方便和綠色環保而成為防控柑橘大實蠅的關鍵技術之一[3]。

植食性昆蟲能夠利用寄主植物的揮發物搜尋食物、配偶或適宜的產卵場所[4]，而非寄主植物的揮發性物質對植食性昆蟲的行為也有一定程度的影響，如菊花Chrysanthemum×morifolium提取物可抑制小菜蛾Plutella xylostella 對寄主的趨性[5]。植物提取物是從芳香植物中分離提取出的有特征香氣的一類植物次生代謝物質，包括多成分組成的具揮發性的植物精油或單一成分的揮發性氣味物質[6-7]。某些具揮發性的植物提取物對有的昆蟲來說是信息化學物質，是由單一成分或特定的成分以嚴格的濃度比例組成的化學指紋圖[8]，可利用其對害蟲的拒食、驅避和引誘活性，進行害蟲的行為控制。柑橘不同部位的揮發性物質成分不同[9]，已有研究表明，柑橘大實蠅雌蟲對柑橘果皮揮發物壬醛、檸檬醛、檸檬烯和芳樟醇具有較強的正向選擇[10]，關于柑橘的葉片、花對柑橘大實蠅成蟲的引誘作用則未有報道。非寄主植物精油檸檬桉精油、薄荷素精油通常被報道為害蟲的驅避劑[8， 11-13]，梔子Gardenia jasminoides Ellis的花期則與柑橘大實蠅的成蟲羽化期一致，花香味濃郁[14-15]，這些提取物對柑橘大實蠅成蟲的行為是否產生影響以及產生怎樣的影響，是值得研究的問題。本研究通過Y形嗅覺儀測定柑橘大實蠅雌、雄成蟲對橘子精油、橙葉精油、橙花精油、檸檬桉精油、薄荷素精油、梔子花精油、D-檸檬烯、芳樟醇和月桂烯的嗅覺行為反應，試圖尋找具有引誘或拒避作用的植物精油或揮發物，為柑橘大實蠅成蟲引誘劑或拒避劑的開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

柑橘大實蠅采自湖南省永順縣富坪村，寄主為‘紐荷爾臍橙，于10月初收集蟲果，將其置于10 cm左右厚的細沙上供其化蛹，在室外網室自然羽化后，轉移至室內網籠內，用1%的蜂蜜水對柑橘大實蠅成蟲進行群體飼養備用。

1.2 供試材料

橘子精油（citrus oil）、橙葉精油（petitgrain oil）和橙花精油（neroli）均由吉安市華天寶中草藥生物制品廠生產，購自阿里巴巴網，標準含量均為99%，分別采用柑橘成熟的全果實冷榨、春天剪枝收集的酸橙Citrus×aurantium L.樹葉和細梗經水蒸氣蒸餾、苦橙的鮮花經水蒸氣蒸餾而得;D-檸檬烯（D-limonene）和芳樟醇（linalool）均由江西省贛南天然香料油有限公司生產，購自阿里巴巴網，標準含量為90%，分別為橘子精油和芳樟油（linaloe wood oil）分餾而得;月桂烯（myrcene）由江西省吉水縣贛旭香料油廠生產，購自阿里巴巴網，標準含量為80%，由β-蒎烯裂解而得;檸檬桉精油（citriodora oil）、薄荷素精油（peppermint oil）和梔子花精油（gardenia oil）均從淘寶網粵渝精油批發商城購得。

1.3 處理設置

以液體石蠟作為空白對照，分成3組，每組成對設置6個不同組合。第1組：橘子精油、橙葉精油、橙花精油、液體石蠟;第2組： D-檸檬烯、芳樟醇、月桂烯、液體石蠟;第3組：檸檬桉精油、薄荷素精油、梔子花精油、液體石蠟。供測樣品均用液體石蠟配成10%的稀釋液備用。

1.4 嗅覺行為測定

Y形嗅覺儀由“Y”形無色透明玻璃管制成，基部管長9.5 cm，兩臂長均為20.0 cm，內徑4 cm，兩臂夾角75°，Y形管兩臂分別通過聚四氟乙烯軟管，依次與流量計、樣品瓶、加濕瓶、活性炭瓶和大氣采樣器的出氣口相連，氣流由大氣采樣器抽入，兩臂的氣流流速均設定為0.5 L/min。Y形管置于暗箱內，暗箱內頂部裝有40 W日光燈，位于Y形管正上方與基部管平行，以確保兩臂的光線基本一致，具體連接方法見圖1[16]。

將儀器連好后，分別在兩臂的樣品瓶中放入待測樣品，并將饑餓8～10 h的單頭柑橘大實蠅成蟲釋放入Y形管基部管入口，當蟲體爬至1/2處開始計時。每頭蟲觀測5 min，當蟲體爬至某臂超過3管結合部3 cm處并保持10 s以上或達到出口者，就記該蟲對該臂氣味源做出選擇，記錄選擇的時間，超過5 min仍不做出選擇則結束觀察，記不反應。每測定5頭，更換一新的潔凈Y形管，用過的Y形管用去污粉清洗干凈，再用95%乙醇清洗并晾干備用。每測定10頭調換味源方位1次，每對樣品分別測試20～40頭柑橘大實蠅雌成蟲和雄成蟲。根據以下公式計算選擇率。

A臂的選擇率=選擇A臂的成蟲數測試總成蟲數×100%;

B臂的選擇率=選擇B臂的成蟲數測試總成蟲數×100%。

1.5 數據分析

數據分析使用SPSS 19.0軟件卡方檢驗柑橘大實蠅雌、雄成蟲在兩個處理氣味源間是否呈假設 H0為50%∶50%的理論分布，計算卡方值及相應的顯著性水平，對不選擇不作分析。

2 結果與分析

2.1 柑橘大實蠅成蟲對不同柑橘精油的行為反應

從圖2可以看出，與空白對照相比，柑橘大實蠅雌蟲對橙葉精油的選擇率最高，且高于空白對照（未達到顯著水平，P>0.05）;對橙花精油次之，也高于空白對照（未達到顯著水平，P>0.05）;對橘子精油的選擇率較低，與對空白對照的選擇率基本相當（P=0.439）。將橙葉精油、橙花精油分別與橘子精油比較，柑橘大實蠅雌蟲對橙葉精油和橙花精油的選擇率均顯著高于橘子精油（P<0.05或P<0.01），且選擇率均超過了40%;將橙葉精油與橙花精油比較，柑橘大實蠅雌蟲對兩種精油的趨向選擇率基本相當（P=0.670）。

與空白對照相比，柑橘大實蠅雄蟲對橘子精油的選擇率最高，達到了51.28%，極顯著高于空白對照（P<0.01）;對橙花精油的選擇率次之，也極顯著高于空白對照（P<0.01），但選擇率偏低;對橙葉精油選擇率低于對空白對照的選擇率（未達到顯著水平，P>0.05）。將橘子精油與橙葉精油比較，柑橘大實蠅雄蟲極顯著選擇橘子精油（P<0.01）;將橘子精油與橙花精油比較，柑橘大實蠅雄蟲對橘子精油的選擇率高于橙花精油（未達到顯著水平，P>0.05）;橙花精油與橙葉精油比較，柑橘大實蠅雄蟲對兩者的選擇率基本相當（P=0.239）。

2.2 柑橘大實蠅成蟲對主要柑橘揮發物的行為反應

由圖3可以看出，與空白對照相比，柑橘大實蠅雌蟲對芳樟醇的選擇率最高，達到了41.66%，極顯著高于空白對照（P<0.01）;柑橘大實蠅雌蟲對D-檸檬烯和月桂烯的選擇率均較低，且與空白對照相比，選擇率均基本相當（P=0.808和P=0.827）。將芳樟醇與D-檸檬烯比較，柑橘大實蠅雌蟲趨向選擇芳樟醇，選擇率達到了48.15%，但未達到顯著水平（P>0.05）;柑橘大實蠅雌蟲對月桂烯與芳樟醇、月桂烯與D-檸檬烯的選擇率均基本相當（P=0.670和P=0.705）。

與空白對照相比，柑橘大實蠅雄蟲對D-檸檬烯的選擇率最高，達到了44%，顯著高于空白對照（P<0.05），但對月桂烯和芳樟醇的選擇率反而低于空白對照。將D-檸檬烯與芳樟醇比較，柑橘大實蠅雄蟲對D-檸檬烯的選擇率達到了65.12%，極顯著高于芳樟醇（P<0.01）;將D-檸檬烯與月桂烯比較，柑橘大實蠅雄蟲對D-檸檬烯的選擇率也達到了41.94%，顯著高于對月桂烯的選擇率;柑橘大實蠅雄蟲對月桂烯和芳樟醇的選擇率基本相當（P=0.715）。

2.3 柑橘大實蠅成蟲對非寄主精油的行為反應

由圖4可以看出，與空白對照相比，柑橘大實蠅雌蟲對檸檬桉精油的選擇率達到了52.38%，顯著高于空白對照（P<0.05）;對梔子花精油和薄荷精油的選擇率則與空白對照相當（P=0.827和P=0.593）。將檸檬桉精油分別與薄荷精油、梔子花精油比較，柑橘大實蠅雌蟲對檸檬桉精油的選擇率均顯著高于薄荷精油和梔子花精油，且選擇率均超過了40%;柑橘大實蠅雌蟲對梔子花精油和薄荷精油的選擇率基本相當（P=0.593）。

與空白對照相比，柑橘大實蠅雄蟲對檸檬桉精油的選擇率也高達50.0%，極顯著高于空白對照（P<0.01）;對梔子花精油的選擇率也高達39.47%，也顯著高于空白對照（P<0.05）;對薄荷精油的選擇率則與空白對照相當（P=0.637）。將檸檬桉精油與薄荷精油比較，柑橘大實蠅雄蟲對檸檬桉精油的選擇率達到了52.63%，極顯著高于薄荷精油（P<0.01）;將檸檬桉精油與梔子花精油比較，柑橘大實蠅雄蟲對檸檬桉精油的選擇率也達到了39.47%，高于梔子花精油（未達到顯著水平，P>0.05）;柑橘大實蠅雄蟲對梔子花精油和薄荷精油的選擇率無顯著差異（P=0.637）。

3 討論

植物與昆蟲在進化中存在協同機制[7]，寄主植物揮發物在植食性昆蟲的寄主定向過程中起著重要作用[17-19]。杜田華等[20]測定了柑橘大實蠅成蟲對板栗揮發物的行為反應，發現柑橘大實蠅雌、雄成蟲之間嗅覺行為反應總趨勢相似，柑橘大實蠅雌、雄成蟲對檸檬烯均有較強的選擇性。Liu等[10]也通過行為測定發現柑橘大實蠅雌蟲對檸檬烯和芳樟醇都具有較強的正向選擇。本研究發現柑橘大實蠅成蟲對寄主植物的嗅覺行為與性別有關，不管是與空白對照比較還是交互比較，柑橘大實蠅雄蟲對橘子精油和D-檸檬烯的趨向選擇率最高，柑橘大實蠅雌蟲則對橙葉精油和芳樟醇的趨向選擇率最高，柑橘雌蟲和雄蟲對橙花精油均有一定的選擇，但選擇率偏低。已有研究報道，橘子精油的主要成分為檸檬烯，含量達90%以上，橙葉精油的主要成分為檜烯和芳樟醇[9]，在本研究中柑橘大實蠅雄蟲對橘子精油和D-檸檬烯的趨向選擇一致，雌蟲對橙葉精油和芳樟醇的趨向選擇一致，說明柑橘大實蠅成蟲對橘子精油和橙葉精油的選擇差異與其揮發物的含量有關。柑橘雌蟲和雄蟲對橙花精油均有一定的選擇，這也與橙花精油的主要成分為芳樟醇、檸檬烯[9]有關，這兩種揮發物成分分別能吸引雌蟲和雄蟲。在本試驗中未分析橙葉精油中主要成分檜烯對柑橘大實蠅成蟲趨向選擇的影響，這將在下一步進行試驗研究。

非寄主植物精油可以破壞寄主植物氣味的各組分濃度比例，使植食性害蟲無法識別寄主甚至躲避寄主[21]，本研究測定了對害蟲有驅避作用[11-13]的植物精油，發現檸檬桉精油對柑橘大實蠅雌、雄成蟲不僅不具備驅避作用，反而對雌蟲和雄蟲均有引誘作用，是本研究中發現的唯一對雌、雄成蟲均有很強引誘作用的植物提取物，柑橘大實蠅雌蟲對檸檬桉精油的選擇率達到了52.38%，雄蟲的選擇率也達到了50%，可以作為一種同時引誘柑橘大實蠅雌、雄蟲的引誘劑，用于柑橘大實蠅成蟲防控。此外，檸檬桉精油是復雜的混合物，可能某個或某些物質組合對引誘柑橘大實蠅成蟲有關鍵作用，通過對檸檬桉精油成分的分離與鑒定，明確引誘柑橘大實蠅成蟲的關鍵活性物質，可以進一步開發出對柑橘大實蠅雌、雄成蟲均可引誘的高效引誘劑。

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（責任編輯：王 音）