卵表化合物对桔小实蝇产卵行为的影响

赵 静，王华堂，曾鑫年，赵 洁

(华南农业大学天然农药与化学生物学教育部重点实验室，广州 510642)

桔小实蝇Bactrocera dorsalis Hendel 属双翅目实蝇科果实蝇属，是一种毁灭性检疫性害虫，其寄主范围很广，可为害番石榴、杨桃、芒果、柚子、柑桔，香蕉、番茄以及黄瓜等46 科250 多种植物，目前已严重危害广东、福建、海南、广西、贵州、湖南及四川等地的瓜果蔬菜(孙阳等，2008)。桔小实蝇主要以幼虫为害，其成虫产卵于果皮内，孵化后幼虫潜居果内取食，常造成水果腐烂或脱落，严重影响水果的质量和产量 (张润杰等，2005)。

寄主标记信息素(Host marking pheromones，HMPS)一般由雌成虫产生，阻止自身或同种其它个体对已标记寄主的产卵选择，减少产卵量，调节后代对寄主资源的相对竞争强度 (Mcclure et al.，1998)。刘慕兰(2004)研究发现，棉铃虫Helicoverpa armigera的卵和卵表面存在对棉铃虫H.armigera 自身有产卵驱避的寄主标记信息素;曾祥勇 (2009) 研究表明，欧洲玉米螟 Ostrinia nubilalis 和亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的卵块中含有对其本身有产卵驱避作用的物质;另有研究表明，实蝇科中的樱桃实蝇 Rhagoletis cerasi(Aluja et al.，1995)，墨西哥实蝇 Anastrepha ludens (Aluja et al.，2009)，地中海实蝇Ceratitis capitata (Arredondo et al.，2006)，苹果实 蝇Rhagoletis pomonella (Prokopy et al.，1982)，核桃实蝇Rhagoletis completa (Nufio et al.，2004)，芒果小条实蝇Ceratitis cosyra (Kachigamba et al.，2012)等都存在寄主标记行为。研究表明，多种昆虫的卵表面存在有特殊物质-寄主标记信息素，从而影响昆虫行为。同样，Ronald (1989)研究发现桔小实蝇也偏好在未产卵的果实上产卵，但对于桔小实蝇卵表是否存在着寄主标记信息素还未见过报道。本文通过室内试验初步研究了桔小实蝇卵表化合物对桔小实蝇的产卵行为影响，试图阐明桔小实蝇卵表化合物的寄主标记信息素作用，为桔小实蝇的产卵行为研究和生态控制提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 供试虫源和寄主

寄主:购买于市场上的大小均匀，表面光滑无划痕的成熟香蕉。

1.2 试验方法

1.2.1 桔小实蝇卵表化合物的提取

将底部放有3 g 香蕉果肉的人工产卵管接入产卵高峰期的桔小实蝇养虫笼中，5 h 后取出并收集其卵。将1 g 新鲜的桔小实蝇卵用10 mL 甲醇浸泡30 s 后，取上清液，将其浓度确定为100 mg/mL(虫卵与溶剂质量体积比，m/v)，放入4℃冰箱备用。实验前用甲醇稀释至10 mg/mL，1 mg/mL，0.1 mg/mL 系列浓度供试验用。

1.2.2 卵表甲醇提取物对桔小实蝇产卵驱避活性的测定

非选择性试验:用小型喷雾器将供试不同浓度桔小实蝇卵表甲醇提取物喷施在洁净、完好、大小一致、表面光滑无划痕的成熟的香蕉果实表面，另喷施甲醇作为对照;自然晾干后，将对照和处理的香蕉分别悬挂于养虫笼(25 cm×30 cm×30 cm)，然后接入成熟桔小实蝇雌虫10 头，并放入人工饲料和清水补充营养。重复3 次。24 h后检查香蕉上产卵孔数和总产卵量，计算产卵驱避率。

选择性试验:用小型喷雾器将供试不同浓度桔小实蝇卵表甲醇提取物喷施在洁净、完好、大小一致、成熟的香蕉果实的半边，另半边喷施甲醇作为对照;自然晾干后，将不同处理后的香蕉(2 条)同时悬挂于养虫笼 (25 cm× 30 cm×30 cm)中，然后接入性成熟桔小实蝇雌虫10 头，并放入人工饲料和清水补充营养。重复4 次。24 h后检查香蕉各半边的产卵孔数和产卵量，计算产卵驱避率。

1.2.3 卵表甲醇提取物对桔小实蝇产卵行为的影响观察

随着国家对防汛抗旱业务工作要求的逐年深入，服务于国家防汛抗旱事业的天眼系统将不断发展，未来两三年将在天气雷达信息深入应用、气候特征监测信息应用、降水过程定量化描述和降水预报质量评估应用等方面将有进一步发展。

将桔小实蝇卵表甲醇化合物提取物用小型喷雾器将其均匀地喷施在洁净、完好、大小一致、成熟的香蕉果实表面，对照喷施等量的甲醇;待药液自然晾干后，将处理和对照香蕉分别放入养虫笼(25 cm× 30 cm×30 cm)中，接入1 头性成熟雌桔小实蝇，试验设5个重复，连续观察1 h，记录雌虫访问次数 (从一接触到飞走为访问1 次)，试探产卵次数(静止于果实表面，试探插入产卵器，但无用后足清洁产卵器或者拖拉行为)，实际产卵次数(以产卵器完全插入寄主到把产卵器完全取出为产卵1 次，并有清洁产卵器行为或者拖拉行为);并用秒表记录试探产卵时间(静止于果实表面，试探产卵)。观察结束后，检查产卵量。整个实验在每天的11 ∶00 至14 ∶00进行。

1.3 试验数据处理

试验数据用Excel 和SPSS V17.0 软件进行统计分析。采用产卵驱避率来评价桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇产卵驱避活性。

选择性试验中产卵驱避率的计算:

产卵驱避率(%)=(C-T)/(C+T)×100

式中C为对照组产卵量，T为处理组产卵量。

非选择性试验试验中产卵驱避率计算:

产卵驱避率(%)=(C-T)/C×100

式中C为对照组产卵量，T为处理组产卵量。

2 结果与分析

2.1 桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇产卵的影响

不同浓度桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇产卵驱避活性结果见表1 和表2。在非选择性试验中，处理24 h 后，桔小实蝇在卵表甲醇提取物处理的寄主香蕉上的产卵量和产卵孔数都显著低于对照组，但不同浓度之间产卵孔数差异不显著。当处理浓度为100 mg/mL 时，桔小实蝇的产卵量显著低于其他浓度的处理。结果还表明，产卵驱避率随着桔小实蝇卵表甲醇提取物浓度的增大而增大，在100 mg/mL 浓度时，产卵驱避率为64.79%;当浓度为10 mg/mL 和1 mg/mL 时，产卵驱避率分别是54.52%和47.19%;而当浓度为0.1 mg/mL 时，产卵驱避率最低，为42.49%。

在选择性试验中，处理24 h 后，除0.1 mg/mL浓度外，桔小实蝇在其他浓度处理过的寄主香蕉上产卵量，显著少于对照组中的产卵量。当桔小实蝇卵表甲醇提取物浓度为100 mg/mL 时，产卵驱避率为55.45%，且随着浓度的降低，驱避率也减低，处理浓度为10 mg/mL 和1 mg/mL 时，产卵驱避率分别为42.04% 和40.83%;而当浓度为0.1 mg/mL 时，桔小实蝇卵表甲醇提取物却表现出一定的引诱作用。可见，桔小实蝇卵表提取物只有达到某个浓度域时，才能起到驱避作用。

以上结果表明，桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇有产卵驱避活性，其活性大小与浓度相关。推测，桔小实蝇卵表含有驱避活性的化合物。

2.2 桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇产卵行为的影响

卵表甲醇提取物对雌性成熟桔小实蝇在寄主香蕉上的访问次数影响结果见图1。从图1 可以看出，雌性成熟桔小实蝇在卵表甲醇提取物标记过的寄主香蕉上的访问次数显著少于对照处理，说明桔小实蝇偏好在未标记的寄主香蕉上着落;但不同浓度处理之间没有显著差异性。

卵表甲醇提取物对雌性成熟桔小实蝇在香蕉果实上的产卵行为影响见图2、图3 和图4。从中可以看出，雌性成熟桔小实蝇在卵表甲醇提取物标记的香蕉果实上的试探产卵次数显著低于对照组;而在实际产卵次数上，只有100 mg/mL的浓度处理组显著少于对照组，且试探产卵时间也显著低于对照处理组。

表1 桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇产卵驱避活性(非选择性试验)Tab 1 Oviposition repellent activity of methanol extract from Bactrocera dorsalis egg surface to Bactrocera dorsalis in non-selective test

表2 桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇产卵驱避活性(选择性试验)Tab 2 Oviposition repellent activity of methanol extract from Bactrocera dorsalis egg surface to Bactrocera dorsalis in selective test

图1 桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇在寄主香蕉上访问次数的影响Fig.1 Effect of visiting frequency by Bactrocera dorsalis exposed to methanol extract from the egg surface treated banana fruit

图2 桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇在寄主香蕉上试探产卵次数的影响Fig.2 Effect of attempt oviposition frequency by Bactrocera dorsalis exposed to methanol extract from the egg surface treated banana fruit

图3 桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇在寄主香蕉上实际产卵次数的影响Fig.3 Effect of actual ovisipotion frequency by Bactrocera dorsalis xposed to methanol extract from the egg surface treated banana fruit

图4 桔小实蝇卵表甲醇提取物有对桔小实蝇在寄主上试探产卵时间的影响Fig.4 Effect of attempt oviposition time by Bactrocera dorsalis exposed to methanol extract from the egg surface treated banana fruit

图5 桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇在寄主香蕉上产卵量的影响Fig.5 Effect of egg number by Bactrocera dorsalis exposed to methanol extract from the egg surface treated banana fruit

卵表甲醇提取物对雌性成熟桔小实蝇在香蕉果实上的产卵量影响见图5。从图5 可以看出，桔小实蝇卵表提取物可显著降低桔小实蝇在寄主香蕉上的产卵量，当桔小实蝇卵表甲醇提取物浓度为100 mg/mL、10 mg/mL 和1 mg/mL 时，产卵量分别为3.4、11.6 和11.6 粒，显著少于对照组的产卵量23.8 粒。

上述结果表明，桔小实蝇卵表提取物具有寄主标记作用，主要是通过影响桔小实蝇在寄主上的行为来达到产卵驱避的效果，降低产卵量，提高后代的适合度。

3 结论与讨论

植食性昆虫的卵表存在寄主标记信息素是一种较普遍的现象，目前报道的来源于卵的寄主标记信息素多见于鞘翅目以及鳞翅目昆虫，此类昆虫的卵或其提取物可以驱避同种怀卵雌虫在标记处附近产卵(曾祥勇等，2009)。如Mbata (1995)等研究发现，西非四纹豆象 Callosobruchus subinnotatus 在已产卵的种子寄主上的产卵量显著少于在未产卵的种子;刘慕兰(2004)等研究棉铃虫H.armigera 以卵表面合成的脂肪酸混合物的具有驱避产卵作用;Li (2005)等研究绿豆螟Ostrinia scapulalis的卵块己烷提取液对绿豆螟O.scapulalis 自身有产卵驱避作用;另外梨小食心虫Cydia molesta (Thiery et al.，1993)、菜粉蝶Pieris rapae 和欧洲粉蝶Pieris brassicae (Schoonhoven，1990)的卵上也都含有寄主标记信息素。然而，至今有关实蝇科昆虫寄主标记信息素的研究还较少，Arredondo (2006)等用100 mg/mL的地中海实蝇C.capitata 排泄物提取物处理咖啡丛后，地中海实蝇对其的侵染率降低了84%;Aluja(2006)研究表明，用墨西哥按实蝇A.ludens的排泄物源寄主标记信息素标记寄主后，它对寄主的访问次数，总访问时间，试探产卵次数，实际产卵次数和产卵量都显著下降。Nufio (2004)等在室内研究结果表明，核桃实蝇R.completa 产卵标记核桃所用时间与卵块大小成正比，卵块越大，标记的时间越长;田间对比试验证明，核桃实蝇R.completa 在寄主上标记时间长短与是否降落无关，但是产卵器刺探频率和产卵量均随着标记时间的延长而下降。Papaj (1989)等研究表明，地中海实蝇C.capitata 在标记过的金桔寄主上的搜索和滞留的时间都大幅缩短。综合以上研究结果表明，实蝇科昆虫寄主标记信息素不仅存在于排泄物，也有可能来源于卵表面。

本研究试验结果表明，桔小实蝇卵表甲醇提取物对桔小实蝇具有较强的产卵驱避活性，且随浓度的增加而活性增强。当提取物浓度为100 mg/mL时，其非选择性条件下的产卵驱避率为55.45%;而选择性条件下的产卵驱避率达到64.79%。经卵表提取物处理后，桔小实蝇在寄主香蕉果实上的问次数、试探产卵时间、试探产卵次数、实际产卵次数和产卵量也均显著少于对照，即桔小实蝇卵表提取物可影响桔小实蝇在寄主上的行为，因卵表提取物的标记作用，减少了桔小实蝇在寄主上的实际产卵次数，从而达到驱避产卵的作用，首次阐明了双翅目实蝇科昆虫桔小实蝇卵表化合物也含有产卵寄主标记作用的物质。

应用寄主标记信息素进行害虫生态控制是二十一世纪最具发展前景的害虫生态控制途径之一。Aluja (1995)等所报道的欧洲樱桃实蝇R.cerasi的寄主标记信息素现已成功应用，该实蝇的寄主标记信息素在樱桃园小规模实验时，产卵抑制率可达63.2%左右;本实验中所阐明的具有寄主标记信息素作用的桔小实蝇卵表化合物，亦是极具潜在开发应用价值。然而，本研究仅是初步室内实验证实了桔小实蝇卵表化合物的产卵寄主标记作用，对其具体有效成分及其比例等还有待进一步的深入研究。

References)

Aluja M，Boller EF.Host marking pheromone of Rhagoletis cerasi:field deployment of synthetic pheromone as a novel cherry fruit fly management strategy ［J］.Entomol.Exp.Appl.，1995，65 (2):141-147.

Aluja M，Diaz-fleischer F.Foraging behavior of Anastrepha ludens，A-Obliqua，and A-Serpentina in response to feces extracts containing host marking pheromone ［J］.J.Chem.Eco.，2006，32 (2):367-389.

Aluja M，DiazI-fleischer F，Boller EF.Application of feces extracts and synthetic analogues of the host marking pheromone of Anastrepha ludens significantly reduces fruit infestation by A.obliqua in tropical plum and mango backyard orchards ［J］.J.Econ.Entomol.，2009，102 (6):2268-2278.

Arredondo J，Diaz-Fleischer F.Oviposition deterrents for the Mediterranean fruit fly，Ceratitis capitata (Diptera:Tephritidae)from fly faeces extracts ［J］.Bull.Entomol.Res.，2006，96(1):35-42.

Kachigamba DL，Ekesi S.Evidence for potential of managing some African fruit fly species (Diptera:Tephritidae)using the mango fruit fly host-marking pheromone ［J］.J.Eco.Ento.，2012，105(6):2068-2075.

Li SQ，Ishikawa Y.Oviposition deterrents from the eggs masses of adzuki bean borer，Ostrinia scapulalis and Asian corn borer O.furnacails ［J］.Entomol.Exp.Appl.，2005，115 (3):401-407.

Liu ML.Chemical identification and effects of oviposition-deterring pheromones (ODPS)from eggs of the cotton bollworm，Helicoverpa armigera (Lepidoptera:Noctuidae) ［D］.Nanjing:Nanjing Agricultural University，2004.［刘慕兰.棉铃虫卵上抑卵物质的化学组成和生物活性［D］.博士学位论文.南京:南京农业大学，2004］

Mbata GN，Ramaswamy SB.Factors affecting the stability and recognition of the oviposition marker pheromone of Callosobruchus subinnotatus (Pic)［J］.J.Stored .Pro.Res.，1995，31 (2):157-163.

Mcclure M，Quiring DT，Turgeon JJ.Proximate and ultimate factors influencing oviposition site selection by endoparasites on conifer seed cones:two sympatric dipteran species on larch ［J］.Entomol.Exp.Appl.，1998，87 (1):1-13.

Nufio CR，Papaj DR.Host-marking behavior as a quantitative signal of competition in the walnut fly Rhagoletis juglandis ［J］.Ecol.Entomol.，2004，29 (3):336-344.

Papaj DR.Serial effects of host infestation on egg allocation by the mediterranean fruit fly:A rule of thumb and its functional significance ［J］.Jour.Animal Ecolo，1989，58 (3):955-970.

Prokopy RJ，Averill AL，Bardinelli CM.Site of production of an oviposition-deterring pheromone component in Rhagoletis pomonella flies ［J］.J.Insect Physiol.，1982，28 (1):1-10.

Ronald J，Prokopy TAG.Discrimination by Dacus dorsalis females(Diptera:Tephritidae)against larval-infested fruit ［J］.Florida Ento.，1989，72 (2):319-323.

Schoonhoven LM.Host-marking pheromones in lepidoptera，with special reference to two Pieris spp.［J］.J.Chem.Eco.，1990，16 (11):3043-3052.

Sun Y，Zhang SY.Study on attraction of volatiles from methyl eugenol to B.dorsalis adults ［J］.J.Anhui.Agri.Sci，2008，36 (20):8685-8687.［孙阳，张淑颖.甲基丁香酚挥发物对橘小实蝇成虫的引诱作用［J］.安徽农业科学，2008，36 (20):8685-8687］

Thiery BG.Inter-specific avoidance of egg-associated semiochemicals in four tortricids ［J］.Experientia.，1993，49 (11):998-1001.

Zeng XY.Comparative study of oviposition deterring pheromone of the Asian corn borer，Ostrinia furnacalls (Lepidoptera:Crambidae)to the European borer，O.nubilalis ［D］.Urumchi，Xinjiang Agricultural University，2009.［曾祥勇.亚洲玉米螟和欧洲玉米螟产卵忌避信息素的比较研究［D］.硕士学位论文，乌鲁木齐:新疆农业大学，2009］

Zhang RJ，Hou BH.Assessment on the introduction risk of Bactrocera dorsalis (Hendel)through imported fruits with fuzzy mathematics［J］.Acta Entomologica Sinica，2005，48 (2):221-226.［张润杰，侯柏华.橘小实蝇传入风险的模糊综合评估［J］.昆虫学报，2005，48 (2):221-226］