甲基苯醌對鋸谷盜行為活動的影響

趙文靜 呂建華 位輝琴 楊基漢

摘要：研究了28 ℃、75% RH條件下不同劑量的甲基苯醌處理對鋸谷盜成蟲和幼蟲行為活動的影響。研究結(jié)果表明，不同劑量甲基苯醌處理的濾紙對鋸谷盜成蟲有較強的驅(qū)避作用，且其驅(qū)避作用隨著甲基苯醌處理劑量的增加而顯著增強。在用10 mg/mL甲基苯醌處理0.5 h后的濾紙上，鋸谷盜成蟲的選擇系數(shù)達到-96.7%。低劑量甲基苯醌處理的面粉對鋸谷盜成蟲、幼蟲的驅(qū)避作用不明顯，但高劑量（10 mg/mL）甲基苯醌處理面粉對鋸谷盜成蟲、幼蟲具有比較顯著的驅(qū)避作用。

關鍵詞：鋸谷盜；分泌物；甲基苯醌；選擇系數(shù)

中圖分類號：S379.5 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230520

基金項目：國家自然科學基金項目（31870395）。

The effect of methyl benzene quinone on the behavior of Oryzaephilus surinamensis

Zhao Wenjing1，2， Lu Jianhua1， Wei Huiqin3， Yang Jihan2

（ 1. Henan Collaborative Innovation Center for Grain Storage Security， School of Food and Strategic Reserves， Henan University of Technology， Zhengzhou， Henan 450001； 2. Sinograin Zhenjiang New Area depot Co.， Ltd， Zhenjiang， Jiangsu 212016； 3. Tianchang International Tobacco Co.， Ltd， Xuchang， Henan 461000 ）

Abstract： The effect of different doses of methyl benzene quinone on the behavior of adults and larvae of Oryzaephilus surinamensis were investigated at 28 ℃ and RH 75%， respectively. The results showed that the filter paper treated by different doses of methyl benzene quinone had strong repellent effect on O. surinamensis adults， and the repellent activity significantly enhanced with the increasing doses of methyl benzene quinone. The selective coefficient of O. surinamensis adults reached -96.7% on the filter paper treated by 10 mg/mL of methyl benzene quinone after 0.5 h. The wheat flour treated by low doses of methyl benzene quinone had little repellent effect on O. surinamensis adults and larvae， but the wheat flour treated by high dose（10 mg/mL）of methyl benzene quinone had strong repellent effect on O. surinamensis adults and larvae.

Key words： Oryzaephilus surinamensis， secretion， methyl benzene quinone， selective coefficient

在自然生態(tài)系統(tǒng)中，各生物種間緊密聯(lián)系，不僅包含以攝食行為作為能量交流而形成的食物網(wǎng)，同時，也包含以不同生物釋放出的化合物作為信息交流而形成的信息網(wǎng)[1]。生境中復雜的信息化合物對昆蟲的行為活動產(chǎn)生重要影響[2]。在害蟲綜合治理過程中可以利用昆蟲的信息化合物對害蟲進行驅(qū)避、誘捕、干擾交配以及預測預報等[3-5]。

梁永生[6]研究發(fā)現(xiàn)赤擬谷盜Tribolium castaneum 成蟲在受到刺激或危險時會產(chǎn)生防御性分泌物，該分泌液對成蟲驅(qū)避作用較為明顯，對幼蟲則具有一定引誘效果。李興奎等[7]研究發(fā)現(xiàn)碎麥提取物與害蟲信息素化合提取物混合后可顯著增強對害蟲的引誘效果。昆蟲不同蟲態(tài)產(chǎn)生的產(chǎn)卵忌避素或產(chǎn)卵聚集素對同種或異種昆蟲雌蟲的產(chǎn)卵行為具有抑制或刺激作用。

赤擬谷盜T. castaneum與鋸谷盜Oryzaephilus surinamensis均為面粉、大米等成品糧儲藏期間發(fā)生的重要害蟲。兩種害蟲均是粉食性害蟲，既可在糧堆中單一發(fā)生，也可混合發(fā)生，在食物與空間等資源的選擇上有較大相似性[8-11]。當二者在同一儲糧環(huán)境中出現(xiàn)時，赤擬谷盜對鋸谷盜種群的抑制作用較為明顯[12]。赤擬谷盜的防御性分泌物主要成分為苯醌類物質(zhì)，其對鋸谷盜成蟲、幼蟲行為活動的影響尚未見報道。本文擬研究赤擬谷盜成蟲產(chǎn)生的防御分泌物甲基苯醌對鋸谷盜成蟲、幼蟲行為活動的影響，以期為儲糧害蟲綜合防治以及昆蟲信息化合物的合理利用提供科學信息。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

鋸谷盜種群在河南工業(yè)大學儲藏物害蟲防治實驗室飼養(yǎng)。鋸谷盜培養(yǎng)的飼料為面粉、燕麥片、酵母、碎麥按5∶3∶1∶1比例的混合物，培養(yǎng)環(huán)境溫度為（28±2） ℃，相對濕度為（75±5）%。取1周內(nèi)羽化的成蟲和3齡幼蟲進行試驗。

1.2 材料與儀器

1.2.1 主要材料

面粉（普通粉）：鄭州金苑面業(yè)有限公司；甲基苯醌（分析純）：東京化學工業(yè)株式會社。

1.2.2 主要儀器與設備

SPX-250型生化培養(yǎng)箱：金壇市華峰儀器廠；101E型電熱鼓風干燥箱：北京市永光明醫(yī)療儀器廠；WS-AI型溫濕度計：北京康威儀表有限責任公司；AUY120型電子天平：深圳市科恒儀器電子有限公司。

1.3 試驗方法

試驗設置兩個處理。處理1：分別將適量甲基苯醌溶解在丙酮中形成4個質(zhì)量濃度：10、1、0.1、0.01 mg/mL，再用移液管分別吸取1 mL不同濃度的溶液均勻涂布在半張直徑12 cm圓形濾紙上，5 min后將濾紙粘貼在直徑12 cm的培養(yǎng)皿底部；另將揮干的、均勻涂布1 mL丙酮溶液的半張圓形濾紙（直徑12 cm）貼于培養(yǎng)皿的另一側(cè)作為對照。處理2：分別將適量甲基苯醌溶解在丙酮中形成4個質(zhì)量濃度：10、1、0.1、0.01 mg/mL，再用移液管分別吸取1 mL不同濃度的溶液加入0.2 g面粉中并攪拌混勻，然后將面粉放入培養(yǎng)皿（直徑12 cm）一側(cè)；另將1 mL丙酮溶液加入0.2 g面粉中并攪拌混勻，放入培養(yǎng)皿的另一側(cè)作為對照。將20頭鋸谷盜成蟲或幼蟲分別在培養(yǎng)皿的中心釋放，然后迅速將培養(yǎng)皿放入生化培養(yǎng)箱（28 ℃、75% RH）中，分別于0.15、0.25、0.5、1、2、3、12 h后觀察記錄培養(yǎng)皿中鋸谷盜成蟲或幼蟲在兩側(cè)濾紙上的分布數(shù)量。重復3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

式中：Y為選擇系數(shù)（正值表示引誘作用，負值表示驅(qū)避作用，Y值的絕對值越大表示作用效果越強），%；X為處理側(cè)蟲數(shù)；C為對照側(cè)蟲數(shù)。

對試驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲基苯醌劑量對鋸谷盜成蟲行為活動的影響

由表1可知，在用10、1、0.1、0.01 mg/mL劑量甲基苯醌處理的濾紙上，鋸谷盜成蟲的選擇系數(shù)均為負值，表明甲基苯醌對鋸谷盜成蟲有較強的驅(qū)避作用。其中10、1 mg/mL處理組鋸谷盜成蟲的選擇系數(shù)的絕對值顯著大于0.1、0.01 mg/mL處理組的絕對值（df =3，F(xiàn)=14.53，P<0.01），表明10、1 mg/mL處理組比0.1、0.01 mg/mL處理組對鋸谷盜成蟲的驅(qū)避作用效果明顯。在用10 mg/mL甲基苯醌處理0.5 h后的濾紙上，鋸谷盜成蟲的選擇系數(shù)達到-96.7%。不同處理時間對鋸谷盜成蟲的選擇系數(shù)無顯著影響（df =6，F(xiàn)=1.84，P=0.11）。

2.2 甲基苯醌劑量對鋸谷盜幼蟲行為活動的影響

由表2可知，在用1 mg/mL甲基苯醌處理的濾紙上，鋸谷盜幼蟲的選擇系數(shù)（除0.25 h外）均為負值，表明濾紙經(jīng)1 mg/mL甲基苯醌處理后對鋸谷盜幼蟲具有一定的驅(qū)避作用，鋸谷盜幼蟲在10、0.1、0.01 mg/mL甲基苯醌處理的濾紙上的選擇系數(shù)有正有負，表明對鋸谷盜幼蟲的行為活動影響效果不明顯。不同處理時間、不同劑量的交互作用對鋸谷盜幼蟲的選擇系數(shù)影響無顯著性差異（df =18，F(xiàn)=0.40，P=0.98）。

2.3 甲基苯醌劑量對鋸谷盜成蟲行為活動的影響

由表3可知，鋸谷盜成蟲在10 mg/mL甲基苯醌處理的面粉中的選擇系數(shù)均為負值，表明對鋸谷盜成蟲有較強的驅(qū)避作用。鋸谷盜成蟲在1、0.1、0.01 mg/mL甲基苯醌處理的面粉中的選擇系數(shù)有正有負，表明對鋸谷盜成蟲分布的影響效果不穩(wěn)定。不同處理時間、不同處理劑量的交互作用對鋸谷盜成蟲的選擇系數(shù)沒有顯著影響（df =18，F(xiàn)=1.62，P=0.09）。

2.4 甲基苯醌劑量對鋸谷盜幼蟲行為活動的影響

由表4可知，10、1 mg/mL甲基苯醌處理面粉中鋸谷盜幼蟲的選擇系數(shù)均為負值，表明10、1 mg/mL甲基苯醌處理對鋸谷盜幼蟲有較強的驅(qū)避效果。其中10 mg/mL甲基苯醌處理的面粉中，鋸谷盜幼蟲選擇系數(shù)的絕對值顯著高于1 mg/mL甲基苯醌處理組，表明經(jīng)10 mg/mL甲基苯醌處理比經(jīng)1 mg/mL甲基苯醌處理的驅(qū)避效果更為顯著。鋸谷盜幼蟲在0.1、0.01 mg/mL甲基苯醌處理的面粉中的選擇系數(shù)有正有負，表明對鋸谷盜幼蟲分布的影響效果不明顯，鋸谷盜幼蟲的選擇系數(shù)受處理時間的影響不顯著（df =6，F(xiàn)=0.60，P=0.73），鋸谷盜幼蟲的選擇系數(shù)受不同劑量處理的影響顯著（df =3，F(xiàn)=22.01，P<0.01）。試驗過程中，鋸谷盜幼蟲取食經(jīng)10 mg/mL甲基苯醌處理過的面粉，2 h后便有部分幼蟲發(fā)黑死亡，而其他經(jīng)低劑量甲基苯醌處理的試驗組中，未出現(xiàn)幼蟲死亡情況。

3 結(jié)論和討論

本研究結(jié)果表明，鋸谷盜成蟲在剛釋放到濾紙上時比較興奮，在培養(yǎng)皿中較活躍，隨接觸濾紙時間延長活躍度逐漸降低并慢慢趨于穩(wěn)定狀態(tài)。濾紙經(jīng)甲基苯醌處理過后，對鋸谷盜成蟲的驅(qū)避作用明顯加強，不同濃度的甲基苯醌對鋸谷盜成蟲的行為活動影響顯著，甲基苯醌的處理劑量對鋸谷盜成蟲的驅(qū)避作用呈正相關，即劑量越大驅(qū)避作用越顯著。在甲基苯醌處理過的濾紙上，鋸谷盜幼蟲的活動比成蟲弱，甲基苯醌對鋸谷盜幼蟲的行為活動無顯著影響。

Yonatan等[13]研究發(fā)現(xiàn)赤擬谷盜成蟲較幼蟲活躍度更高，成蟲的運動性隨蟲齡的增大而降低。雌性成蟲較雄性成蟲更為活躍，隨蟲齡的增大，雌性成蟲的運動性略有降低。赤擬谷盜幼蟲較其成蟲對臭蟲腈更為敏感，當有食物源存在時赤擬谷盜、雜擬谷盜對臭蟲腈的敏感性降低[14-15]。Kabita等[16]研究發(fā)現(xiàn)隨面粉加入量的增多，赤擬谷盜幼蟲、蛹、成蟲對除蟲菊酯氣溶膠的敏感性降低。Orlando等[17]研究發(fā)現(xiàn)低劑量的柑橘類精油對儲糧害蟲進行熏蒸就可以取得很好的熏蒸效果，但是有面粉或雜物存在的情況下，熏蒸效果降低。本研究發(fā)現(xiàn)，用高劑量甲基苯醌處理的面粉對鋸谷盜成蟲、幼蟲驅(qū)避作用顯著，低劑量甲基苯醌處理的面粉對鋸谷盜成蟲、幼蟲驅(qū)避作用較弱。

儲糧害蟲的感染短期內(nèi)可以引起儲糧品質(zhì)的顯著變化[18]，因此，必須做好儲糧害蟲的檢測及預測預報工作。了解儲糧害蟲行為活動情況及活動規(guī)律可以為合理設置取樣點的位置、儲糧害蟲的科學預測預報、及時采取行為調(diào)控措施控制儲糧害蟲提供參考依據(jù)[19-21]。影響鋸谷盜在儲糧中分布的因素十分復雜，關于甲基苯醌在糧堆中如何影響鋸谷盜的分布尚需在整個儲糧生態(tài)系統(tǒng)中對其做進一步研究。

參 考 文 獻

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