胡玉红,张 岩,靳 尚,刘敬泽
(河北师范大学生命科学学院,石家庄050024)
Berger[1]首次发现 2,6-二氯酚(2,6-DCP)为后沟类硬蜱中的吸引性信息素(attractant sex pheromone,ASP)成分,目前确定该成分至少在7属18种硬蜱中存在[2-5].刘敬泽等[6]在长角血蜱(Haemaphysalis longicornis)雌蜱提取物中检测到2,6-DCP,并研究了该成分在不同发育期的含量变化和生物学作用[6].2,6-DCP作为蜱类防治的药物已有成功先例[7].
多年来,人们一直在寻找蜱类性信息素中是否还存在2,6-DCP以外的其他物质.Hanson等[8]在变异革蜱(Dermacentor variabilis)雌蜱提取物中鉴定出 2,4-DCP,同时确定2,4-DCP与2,6-DCP的含量比例为1∶9,该物质对雄蜱也具有吸引作用,且2,4-DCP可以作为 2,6-DCP 的替代物[9],2,4-DCP 和 2,6-DCP 对变异革蜱吸血雄蜱、吸血若蜱具有相同的作用[10-11].迄今,仅在革蜱属(Dermacentor)中有2,4-DCP的报道.
为阐明其他蜱种中是否存在2,4-DCP,分析该种性信息素成分在蜱类不同发育期的含量变化,本研究以长角血蜱为对象,对其雌蜱挥发性ASP的主要成分、生物学作用等进行了分析.
长角血蜱采自河北省小五台山国家自然保护区.饥饿的幼蜱、若蜱和成蜱均在兔耳上饱血,非寄生期在人工气候箱中培养,培养温度(26±1)℃,相对湿度75%,6 L(光照)∶18 D(黑暗).不同发育期的雌蜱:饥饿期(未吸血)、刚吸血(吸血1 d)、吸血期(吸血 2~3 d)、交配期(吸血 3~5 d)、交配后(吸血 5~7 d)、饱血当天(吸血5~7 d),分别取材用于研究.
将不同发育期的成蜱20头分别放入磨口玻璃管中,加入5.0 mL正己烷后,封紧玻璃管,置4℃下充分抽提2h,正己烷重提2次,每次30 min.浓缩定容至20μL,用于生物测定、色谱和质谱分析.
1.3.1 气相色谱条件
色谱柱为OV-101毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.15μm),气化室温度和Fid检测器温度为280℃,柱温为60℃(5 min),以10℃/min升温至280℃,信号采集时间25 min,载气为高纯度氮气.
1.3.2 质谱条件
色谱柱为DBS-MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.15μm),气化室温度和Fid检测器温度为280℃,柱温为80℃(5 min),然后以10℃/min升温至280℃,信号采集时间25 min,载气为氦气.扫描质量范围为30~800 m/z,电子能量为 70 eV.
①用蘸有正己烷的脱脂棉在刚开始吸血雌蜱的体表进行擦拭,上、下午各1次;②不做任何处理(作为空白对照);③在①处理后连续3 d在雌蜱体表点滴正己烷,每天1μL(作为正己烷对照);④在①处理后连续3 d点滴不同发育期雌蜱体表抽提物,每天1μL;⑤在(1)处理后连续3 d点滴标准样品,分别为2,4-DCP(100 ng)、2,6-DCP(30 ng)和 2 种成分的混合物(100 ng的 2,4-DCP 和 30 ng的 2,6-DCP).各处理组重复5次.
长角血蜱的生殖行为在吸血3~5 d后进行.刚开始吸血的雌蜱经正己烷擦拭后生殖行为基本中止,施加不同发育期雌蜱的体表抽提物后,长角血蜱生殖行为的恢复程度如表1所示.
表1 不同发育期雌蜱体表抽提物对交配的影响Tab.1 Effects of extraction from the femaleh.longicornis at different physiological phases on mating behavior
由表1可以看出,从饥饿期开始,随着雌蜱发育的成熟,体表抽提物作用于正己烷处理过的长角血蜱后,其完成生殖行为的百分率增大,交配期雌蜱的体表抽提物效果最好.
根据不同发育期的雌蜱体表抽提物的生物测定结果,选取典型时期(交配期)样品进行气相色谱/质谱分析,结合2,4-DC与2,6-DCP标准样品的保留时间和质谱特征.结果如图1所示,可知保留时间9.90 min的成分为2,4-DCP,保留时间10.53 min的成分为2,6-DCP.
图1 长角血蜱雌蜱交配期体表抽提物气相色谱图Fig.1 Gas chromatography of extraction from the body surfaceof mating femaleh.longicornis
2,4-DCP与2,6-DCP标准品对交配成功率的效果如表2所示.由表2可以看出,未处理的雌蜱(空白对照)均可饱血,擦拭正己烷后的对照组的雌蜱交配成功率不足10%.雌蜱体表经正己烷擦拭后无法完成生殖行为,施加测试样品后生殖行为得到不同程度的恢复.施加2,4-DCP的处理组饱血率接近70%;施加2,6-DCP的处理组饱血率略高于施加2,4-DCP的处理组,差异没有统计学意义(p>0.05).2,4-DCP 与 2,6-DCP混合组分对饱血率的影响高于单独施加其中的一种成分的影响,差异具有高度统计学意义(p<0.01).
表2 2,4-DCP和2,6-DCP对雌蜱交配的影响Tab.2 Effects of 2,4-DCP and 2,6-DCP on mating behavior of femaleh.longicornis
通过外标法测定不同发育期时雌蜱的2,4-DCP与2,6-DCP分泌量,结果如表3所示.
表3 雌蜱不同发育期2,4-DCP和2,6-DCP分泌量的动态变化Tab.3 Dynam ic change of secretion level of 2,4-DCP and 2,6-DCPat different physidogical phases of femaleh.longicornis
由表3可以看出,饥饿期的雌蜱体表已经存在2,4-DCP 和 2,6-DCP;吸血开始后,2 种成分的分泌量都开始增加;交配期达到峰值,此后下降.在所有发育期,2种成分分泌量的比例关系基本保持一致.
气相色谱及气质联用分析结果表明,长角血蜱雌蜱所有发育期均可分泌2,4-DCP和2,6-DCP,并随雌蜱发育期而变化,交配期达到高峰,高峰后分泌量又逐渐下降,这与刘敬泽等[12]用气相色谱法在长角血蜱盾窝腺丙酮提取物中检测的2,6-DCP含量动态变化基本吻合.不同发育期,雌蜱体表分泌2,4-DCP和2,6-DCP量的比例基本保持不变,约为3∶1,而Hanson等[8]报道的变异革蜱中该比例为1∶9,这说明不同蜱种间存在差异,可以实现种间识别的隔离.
根据硬蜱的交配行为,吸引性信息素由雌蜱在吸血后直至交配前不断释放,刺激并吸引性活动的雄蜱对雌蜱准确定位并完成交配行为.本研究证实长角血蜱中这2种成分的分泌量动态变化与交配行为相吻合,且均对交配行为的完成有显著促进作用,因此可确定2,4-DCP和2,6-DCP均为性信息素成分,有关两种成分的作用机制及其在蜱类防治中的应用尚需进一步研究.
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