迷仁跳小蜂对绿翅绢野螟幼虫体表挥发物的电生理反应.pdf

河北林业科技第 2 期2023 年 6 月寄生性天敌在寻找寄主昆虫的过程中，同时依赖于来自不同营养级上的信息。寄生蜂寻找寄主昆虫的过程中，植物挥发性有机物（Volatileorganiccompounds，VOCs）、虫害诱导挥发物以及由寄主产生的利它素都发挥了巨大的作用1-2。其中寄主昆虫产生的利它素是寄生性天敌定位寄主昆虫的主要信息物质，多存在于寄主昆虫的表皮、卵块、虫粪、腺体分泌物中，如：萝卜蚜（Lipaphis erysimi）的体表挥发物以及蜜露对蚜茧蜂具有引诱作用3-5，三化螟（Tryporza incertulas）的卵块及雌虫尾毛中的丝氨酸、甘氨酸对于天敌螟卵啮小蜂（Tetrasticichusschoenobii）有着强烈的引诱作用6，一些种类的小蠹虫粪中来自于植物的部分化合物对天敌有引诱作用7-8。来自寄主昆虫的利它素相对于寄主植物的气味挥发量虽然很少，但却能够表明寄主昆虫的存在，并精确的定位寄主昆虫的位置9-10。绿翅绢野螟（Diaphania angustalis）属鳞翅目螟蛾科，我国主要分布在广东、广西、海南等地，幼虫危害糖胶树叶片，引起秃枝光干，严重时可造成枯萎死亡。绿翅绢野螟 1a 发生 56 代，不同世代的各虫态收稿日期：2023-05-06基金项目：台山市重大林业有害生物监测防控项目。第一作者：吴建伟（1977-），男，高中，林业助理工程师，从事林业有害生物防控方面工作。*通讯作者：孙思（1980-），男，博士，副教授，从事林业有害生物防控方面工作。迷仁跳小蜂对绿翅绢野螟幼虫体表挥发物的电生理反应吴建伟1，谭仕俊2，许祝莨2，陈湛昊3，孙思3*（1.台山市广林生态林业有限公司，广东 江门 529231；2.台山市甫草林场，广东 江门 529231；3.华南农业大学 林学与风景园林学院，广东 广州 510642）摘要：该文采用 GC-MS 与 GC-EAD 相结合的方法，对绿翅绢野螟幼虫表皮挥发物主要组分以及迷仁跳小蜂对该虫幼虫表皮挥发物的电生理反应进行了分析。结果发现：绿翅绢野螟幼虫表皮挥发物主要有 13 种化合物，其中两种化合物 a-蒎烯和十六烷具有显著的电生理活性。对于进一步研究具有引诱活性的绿翅绢野螟天敌迷仁跳小蜂引诱剂提供了初步科学依据。关键词：绿翅绢野螟；幼虫；迷仁跳小蜂；表皮挥发物；电生理活性中图分类号：S476.3文献标识码：A文章编号：1002-3356（2023）02-0030-04Electrophysiological responses of Mirini ashmead to epidermis volatiles of Diaphania angustalis larvaWU Jian-wei2，TAN Shi-jun2，XV Zhu-liang2，CHEN Zhan-hao2，SUN Si3*（1.Guanglin Ecology and Forestry Co.Ltd of Taishan City，Jiangmen，Guangdong 529231，China；2.Fucao ForestFarm of Taishan city，Jiangmen，Guangdong 529231，China；3.College of Forestry and Landscape Architecture，South China Agricultural University，Guangzhou，Guangdong 510642，China）Abstract：In this paper，GC-MS and GC-EAD were used to analyze the main components of the epidermisvolatiles of Diaphania angustalis larva and the electrophysiological reactions of Mirini ashmead to the epidermisvolatiles of Diaphania angustalislarva.The results showed that there were mainly 13 compounds in theepidermis volatiles of Diaphania angustalis larva，and two of these compounds，a-pinene and hexadecane，possess significant electrophysiological activity.It provides a preliminary scientific basis for further studies ofattractants with attractant activity to Mirini ashmead which is the natural enemy of Diaphania angustalis.Key words：Diaphania angustalis；larva；Mirini ashmead；epidermis volatiles；electrophysiological activity30-河北林业科技第 2 期2023 年 6 月时间有所差别，一般约为 1 个月11-12。绿翅绢野螟雌虫多选择嫩叶产卵，以老熟幼虫吐丝做薄茧化蛹13。蔡卫东等14描述了绿翅绢野螟雌雄蛹和成虫的区别。近年来，绿翅绢野螟在广东发生危害严重。本研究团队在野外调查中发现迷仁跳小蜂（Miriniashmead）是绿翅绢野螟幼虫的重要寄生性天敌，在有的种群中林间寄生率高达 63%，由此对绿翅绢野螟幼虫体表挥发物进行了分析，并对其寄生性天敌迷仁跳小蜂对绿翅绢野螟幼虫体表挥发物的电生理反应进行了研究，以期为今后利用天敌信息化学物质提高天敌防控效率提供科学依据。1试验材料与方法1.1供试虫源试验用绿翅绢野螟幼虫和天敌迷仁跳小蜂采自台山市道路两旁绿化带糖胶树，将有虫叶片带回室内，分装在保鲜盒（50cm伊35cm伊30cm）中，并放在人工气候箱 温度（25依1）益，光暗周期 L颐D=12颐12，光期 08：0020：00，相对湿度 75%80%饲养，羽化成虫用 10%蜂蜜水喂养，羽化 024h 视为1 日龄，2448h 为 2 日龄，依此类推。1.2供试材料正己烷和二氯甲烷（HPLC，天津市科密欧化学试剂有限公司）、活性炭、丙酮（天津市科密欧化学试剂有限公司）、吸附片（MonoTrap，GL Sciences，直径 1cm，厚 0.3mm，Japan）、固定针（MT Holder，Japan）、洗脱瓶（MT Extract Cup with Vial，Japan）、色谱瓶（AgilentTechnologies，USA）、Parafilm封口膜、养虫笼、镊子、手术剪、微量注射器、低温冰箱、蜂蜜、培养皿等。1.3供试仪器7890A-5975C 气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）（Agilent Technologies，USA）、Aglient 公司 7820A 气相色谱仪-荷兰 Syntech 触角电位联用仪（GC-EAD）、触角电位仪（Syntech）及其软件、手动固相微萃取装置（Supelco，USA）、超声波清洗机、体视显微镜、氮吹仪、人工气候箱。1.4试验方法1.4.1绿翅绢野螟幼虫体表挥发物采集选取 2 日龄绿翅绢野螟幼虫 30 只，装入Beynolds 微波炉袋套上并绑紧，使用大气采样仪将袋内空气抽出。然后把经过水和活性炭双重过滤的洁净空气冲入袋中（大气采样仪泵入气体流量为400mL/min），待收集袋中充满干净空气后，保持45min，然后在袋的另一端连接 Porapak-Q 吸附管和大气采样仪（大气采样仪泵出气体流量为 300mL/min）开始采样。收集 8h 后，拔出吸附管，使用 0.6mL重蒸正己烷溶剂进行洗脱，用色谱瓶（2mL）装集，处理完后迅速放置于冰箱（-20益）中保存。1.4.2绿翅绢野螟幼虫体表挥发物的 GC-MS分析绿翅绢野螟幼虫体表挥发物鉴定在 7890A-5975C GC-MS（Agilent Technologies，USA）上进行，色谱柱为 DB-5 毛细管柱（30m伊250滋m伊0.25滋m），无分流进样，进样量 1滋L。升温程序：柱温 50益，保持 2min，升温速度为 7.5益/min，上升到 220益，保持 10min。电离方式为 EI，电离能量 70eV，载气为He，流速 1mL/min，进样口温度为 220益，全扫描采集，离子化检测器（FID）检测。通过与标准化合物的保留时间和质谱图作对比，确定待测成分。反复润洗进样针数次后，吸取 1滋L 空气进样；待图谱结果显示杂质峰较少时，吸取 1滋L 样品进样分析。1.4.3迷仁跳小蜂对绿翅绢野螟幼虫体表挥发物的 GC-EAD 分析系统由 7820A 气相色谱（Agilent Technologies，USA）检测器，FID 氢火焰离子检测器和触角电位仪（荷兰 Syntech 公司）组成，分析样品的色谱柱为DB-5（30m伊250滋m伊0.25滋m），出口端接 Y 型分流器（5181-3397，Agilent Technologies，USA），载气 为He，不分流进样，每次进样量为 1滋L。升温程序：柱温 50益，保持 2min，升温速度为 7.5益/min，上升到220益，保持 10min。选取 2 日龄的迷仁跳小蜂雌蜂，放置在-20益冰箱内冷冻 1min 后，放置在滤纸上，用解剖剪剪下触角，并用刀片切除触角端部约 0.1mm。用解剖针将触角尖端插入两端粘有导电胶的金属电极上，然后插入 EAG 探头中，移动微动操作仪手柄，使之靠近。观察记录设备，如果触角接触良好，基线比较平稳。先用重蒸正己烷润洗进样针，取出之前的挥发物样品，吸取 1滋L，完全注入到进样口中，设备开始记录。试验进行时，保持触角电位仪附近安静，以免干扰。结合 GC-EAD 和 GC-MS 分析的结果，鉴定绿翅娟野螟幼虫体表挥发物中的活性物质，通过出峰时间比对，在 GC-MS 上找到相应的峰，利用质谱图库初步判断每个有生物活性的化合物名称。读取标样，进行验证。31-河北林业科技第 2 期2023 年 6 月2结果与分析2.1绿翅绢野螟幼虫体表挥发物的 GC-MS 分析对幼虫体表挥发物组分做了 GC-MS 分析（图1，表 1），鉴定出幼虫体表挥发物组分 13 种，占总含量的 23.71%，其中萜类物质占 2.48%，烃类占6.97%，脂肪族化合物占 12.95%，其它化合物占1.31%。丰度1000095000900008500080000750007000065000600005500050000450004000035000300002500020000150001000050000时间10.0015.0025.0030.00保留时间/min图 1绿翅绢野螟幼虫体表挥发物 GC-MS 总离子序号12345678910111213时间/min6.6889.1619.28611.813.4312.0817.0117.8119.923.525.3726.6626.77化合物alpha.-Pinene/alpha-蒎烯Benzene，1，4-diethyl-/Benzene，1，3-diethyl-Isophthalaldehyde/间苯二甲醛Ethanone，1-（4-ethylphenyl）-/对乙基苯乙酮3-Cyclohexene-1-methanol，.alpha.alpha.4-trimethyl-/a-松油醇8-Dodecen-1-ol，（Z）-/（Z）-8-十二烯基乙酸Butylated Hydroxytoluene/2，6-二叔丁基对甲酚Hexadecane/十六烷Phthalic acid，decyl isobutyl este 1，2-Benzenedicarboxylic acid，bis2-methylpropyl）ester/苯二甲酸单异丁酯Heneicosane/二十一烷1，2-Benzenedicarboxylic acid，（2-ethylhexyl）ester/邻苯二酸二辛酯Octacosane/二十八烷相对含量/%2.480.190.122.590.825.612.170.236.180.190.331.340.46相似度/%90979389909599989793948791表 1绿翅绢野螟幼虫体表挥发物主要化合物组分500.01000.01500.0时间/s12图 2迷仁跳小蜂对绿翅绢野螟幼虫体表挥发物的 GC-EAD 反应注：1 代表（+）琢-蒎烯；2 代表正十六烷2.2迷仁跳小蜂对绿翅绢野螟幼虫体表挥发物的GC-EAD 分析迷仁跳小蜂对幼虫体表挥发物的 GC-EAD 分析结果见图 2。图 2 显示：2 种具有明显电生理活性的化合物，结合 GC-MS 分析结果，判定迷仁跳小蜂雌虫对绿翅绢野螟幼虫体表挥发物中的 琢-蒎烯和十六烷具有显著的电生理反应。32-河北林业科技第 2 期2023 年 6 月3结论本试验采用动态顶空吸附法提取了绿翅绢野螟 2 日龄幼虫体表挥发物，通过 GC-MS 分析，鉴定出幼虫体表挥发物组分 13 种，通过 GC-EAD 分析，发现绿翅绢野螟幼虫体表挥发物中有两种化合物：琢-蒎烯和十六烷对迷仁跳小蜂有电生理活性。本文所得的结果只是初步证明迷仁跳小蜂对上述两种化合物具有电生理活性，没有进行行为学验证，尚不能证明其具有引诱活性，今后还要进一步进行林间引诱活性验证，才能为最终找到绿翅绢野螟天敌引诱剂提供新的科学方法。参考文献1 郝娅，娄永根.虫害诱导植物挥发物的研究进展 J.长江大学学报（自科版），2013（11）：12-15.2 王琪，严善春，严俊鑫，等.健康和虫害的红松挥发物对赤松梢斑螟及其寄生蜂寄主选择行为的影响J.生态学报，2013，33（23）：7437-7444.3 Verheggen F J，Fagel Q，Heuskin S，et al.Electrophysio原logicalandbehavioralresponsesofthemulticoloredasian lady beetle，Harmonia axyridis pallas，to sesquiter原pene semiochemicals J.Journal of Chemical Ecology，2007，33（11）：2148-2155.4 刘勇，陈巨莲，倪汉祥.麦长管蚜和禾谷缢管蚜对小麦挥发物的触角电位反应 J.昆虫学报，2003（6）：679-683.5 杜永均，严福顺.植物挥发性次生物质在植食性昆虫、寄生植物和昆虫天敌关系中的作用机理J.昆虫学报，1994（2）：233-250.6 Kainoh Y，Tatsuki S.Host egg kairomones essential foregg-larvalparasitoid，Ascogasterreticulatuswatanabe（Hymenoptera：Braconidae）：I.Internalandexternalkairomones.J.JournalofChemicalEcology，1988，14（6）：1475-1484.7 杨楠，陈青，金启安，等.椰心叶甲啮小蜂对椰叶及寄主挥发物的行为反应 J.热带作物学报，2008，29（4）：506-509.8 符文俊，杜家伟.昆虫利它素 J.昆虫知识，1981（3）：132-135.9 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