8种寄主植物挥发物对橘小实蝇的引诱作用

吴 健, 宋学森, 胡碗晴, 蔡普默, 陈家骅

(福建农林大学益虫研究所，福建 福州 350002)

橘小实蝇(BactroceradorsalisHendel)是一种世界危害性害虫，能危害250多种瓜果蔬菜，主要以雌虫危害，雌虫在寄主果实中产卵，幼虫孵化后以果肉为食，造成果实脱落或腐烂，严重影响水果、蔬菜的质量和产量，给农业经济造成重大损失.目前，橘小实蝇在我国主要分布在海南、广东、广西、湖南、云南、台湾、福建、湖南、贵州和四川等省和地区[1-3];因其繁殖能力和飞行能力强[4]，且对环境具有较强的适应能力，所以橘小实蝇不断向北扩展.橘小实蝇的防治策略是以化学农药为主，农业防治和物理防治为辅[5].施用化学农药可以有效地防治害虫，但过度依赖化学防治手段会导致其他问题的发生，如环境污染、农药残留、害虫的抗药性等[6].因此，寻求安全、有效、可持续控制橘小实蝇的途径和方法尤为重要.

随着昆虫行为生态学和化学生态学学科的发展，利用引诱剂诱捕成为防治橘小实蝇的重要手段之一，其中诱杀雌虫更有利于控制其危害[7].橘小实蝇气味结合蛋白BdorOBP1(Bactroceradorsalisodorant binding protein 1)在腹部和雌虫触角上大量表达[8]，在对寄主植物的定位过程中起着重要的作用.因此，本研究根据BdorOBP1配基结合特性，选取8种结合能力最强的挥发物(解离常数越小，结合能力越强)，分别为乙酸丁酯、β-紫罗兰酮、乙酸异戊酯、苯甲醛、罗勒烯、苯乙醇、己酸乙酯和乙酸叶醇酯，这些挥发物主要来自香蕉、榴莲、番石榴、葡萄柚[9-12]等，测试这8种挥发物对橘小实蝇的引诱作用，旨在为开发和利用高效专一的橘小实蝇雌虫引诱剂提供依据，并为理解寄主植物挥发物在橘小实蝇寄主选择和定位过程中所起的作用提供帮助.

1 材料与方法

1.1 供试虫源

供试橘小实蝇来自福建农林大学益虫研究所.成虫饲养条件：温度(22±1) ℃，相对湿度为60%～70%，光周期为14 h光/10 h暗.

1.2 供试试剂

供试8种挥发物名称、纯度、CAS登记号及来源见表1.以石蜡油为溶剂，将每种待测标准品分别溶于石蜡油中，在漩涡混合器上充分混合.分别配成浓度为20、100、500 μL·mL-1的溶液，现配现用.

表1 8种供试标准样品的相关信息Table 1 Information of 8 standard chemicals used

1.3 器材

室内测试小笼[5]：30 cm×30 cm×30 cm不锈钢骨架加100目尼龙网.

自制诱集瓶：将50 mL广口锥形瓶用封口膜封住，膜中央插入一个与洞口齐平的长度约3 cm的1 mL枪头.

1.4 方法

1.4.1 单一挥发物对不同时期橘小实蝇的引诱作用测定 用测试小笼测定性未成熟(羽化后1～7 d)和性成熟(羽化后12～25 d)的橘小实蝇成虫对不同浓度引诱物的行为反应.每个测试笼放入50头成虫(饥饿处理2 h，雌雄数量比为1∶1)，笼顶放置一个含有清水的海绵.笼子中央放置一个诱集瓶，内加1 mL待测溶液，用石蜡油作对照，重复3次.测试时间为24 h，早上9:00开始，次日9:00结束，统计诱集瓶中的实蝇数量和性别.试验过程中，温度为(23±1) ℃，相对湿度为75%±5%，光期为7:00—21:00.

1.4.2 挥发物两两混配对橘小实蝇性成熟雌虫的引诱作用测定 根据1.4.1的试验结果，选用最佳引诱效果的挥发物两两混配(混配方案如表2)，测定其对橘小实蝇性成熟雌虫的引诱作用.方法同1.4.1，以单一挥发物作对照，重复3次.测试时间为12 h，早上9:00开始，晚上21:00结束，统计诱集瓶中的实蝇数量和性别.试验过程中，温度为(23±1) ℃，相对湿度为75%±5%，光期为9:00—18:00.

表2 6种标准品两两混配方案1)Table 2 Pairwise mixture plan of 6 standard chemicals

1)字母所代表的物质参见表1.

1.4.3 3种挥发物混配对橘小实蝇雌虫的引诱作用测定 选出1.4.2中有显著增效的组合EF，将其作为一个整体，分别依次添加β-紫罗兰酮、乙酸异戊酯、罗勒烯、苯乙醇，得到4种混合物，测定其对橘小实蝇雌虫的引诱作用.方法同1.4.2.

1.5 数据处理

引诱率/%=(T1-TCK)/T0×100.公式中，T0表示每笼试验的实蝇总数，T1表示处理组引诱到的实蝇数，TCK表示对照组引诱到的实蝇数.

试验所得数据经SPSS 17.0和Excel 2007处理，且均采用Tukey检验方法分析显著性.

2 结果与分析

2.1 单一挥发物对不同时期橘小实蝇的引诱效果

2.1.1 对性未成熟的橘小实蝇的引诱效果 由表3可知，在20 μL·mL-1条件下，β-紫罗兰酮、乙酸异戊酯、罗勒烯、苯乙醇、己酸乙酯、乙酸叶醇酯、乙酸丁酯对性未成熟的橘小实蝇雌雄虫均具有一定的引诱作用.其中，引诱效果最好的为β-紫罗兰酮，对雄虫的引诱率达66.68%；己酸乙酯、乙酸叶醇酯、乙酸丁酯次之，对雌雄虫的引诱效果无明显差异，其最高引诱率分别为48.00%、54.68%和54.68%.但在100和500 μL·mL-1条件下，这7种物质的引诱作用显著减弱.此外，无论何种浓度的苯甲醛对性未成熟的橘小实蝇雌雄虫均没有引诱作用.对照组中未诱集到橘小实蝇，这表明石蜡油对性未成熟橘小实蝇无引诱作用.

表3 不同浓度挥发物对性未成熟橘小实蝇的室内引诱效果1)Table 3 The attractive effects of different concentrations of volatiles to immature B.dorsalis adults in the laboratory

1)表中诱虫数为平均值±标准误，同列数据后附相同字母者表示差异不显著(P>0.05),附不同字母者表示差异显著(P<0.05，Tukey法).

2.1.2 对性成熟的橘小实蝇的引诱效果 由表4可知，各浓度的β-紫罗兰酮、乙酸异戊酯、罗勒烯、苯乙醇、己酸乙酯、乙酸叶醇酯、乙酸丁酯对性成熟的橘小实蝇雌雄虫均具有较强的引诱作用，各物质的最佳引诱浓度分别为500、100、100、500、500、20、20 μL·mL-1，其最高引诱率分别为86.68%、81.32%、64.00%、88.00%、84.00%、66.68%、64.00%.前6种挥发物对雌雄虫的引诱效果无明显差异，仅乙酸丁酯对雄虫的引诱效果明显强于雌虫.此外，无论何种浓度的苯甲醛对性成熟的橘小实蝇雌雄虫均没有引诱效果.

表4 不同浓度挥发物对性成熟橘小实蝇的室内引诱效果1)Table 4 The attractive effects of different concentrations of volatiles to mature B.dorsalis adults in the laborotory

1)表中诱虫数为平均值±标准误，同列数据后附相同字母者表示差异不显著(P>0.05),附不同字母者表示差异显著(P<0.05，Tukey法).

2.2 不同浓度挥发物两两混配对橘小实蝇雌虫的引诱效果

根据2.1的结果，选取β-紫罗兰酮、乙酸异戊酯、罗勒烯、苯乙醇、己酸乙酯、乙酸叶醇酯(浓度分别为500、100、100、500、500、20 μL·mL-1)进行两两混配.由图1可知，在15种混配方案中，7种混配方式具有增效作用，分别为AC、AF、BC、BE、CE、DE、EF.其中，增效最佳的为EF(己酸乙酯和乙酸叶醇酯)，与单独的己酸乙酯、乙酸叶醇酯引诱量相比差异均显著(P<0.05).其他8种混配方式使诱雌量下降，其中BF(乙酸异戊酯和乙酸叶醇酯)对橘小实蝇没有引诱作用.

图1 挥发物两两混配对橘小实蝇雌虫的引诱效果Fig.1 The attractive effects of two volatile mixtures to mature female B.dorsalis

2.3 3种挥发物混配对橘小实蝇雌虫的引诱效果

由图2可知，3种挥发物混配组合中，(EF)A、(EF)B、(EF)D对橘小实蝇雌虫的引诱效果比混配前差，只有(EF)C的引诱效果增强，但增强幅度不明显.

图2 3种挥发物混配对橘小实蝇雌虫的引诱效果Fig.2 The attractive effects of 3 volatile mixtures to mature female B.dorsalis

3 讨论与结论

本研究测定了与BdorOBP1具有较强结合能力的8种寄主植物挥发物对橘小实蝇成虫的引诱效果，结果表明橘小实蝇成虫对不同挥发物表现出不同趋性，且橘小实蝇成虫性成熟程度也影响其对挥发物的趋性.涂蓉等[13]和Jang et al[14]的研究也有这样的结论.8种挥发物对性未成熟橘小实蝇成虫的引诱作用均较小，而对性成熟橘小实蝇成虫具有较好的引诱效果(苯甲醛除外)，原因可能是与这些挥发物具有较强结合能力的OBP1基因在橘小实蝇性成熟时期大量表达.β-紫罗兰酮、乙酸异戊酯、罗勒烯、苯乙醇、己酸乙酯、乙酸叶醇酯这6种挥发物对橘小实蝇性成熟成虫具有显著的引诱作用，且橘小实蝇成虫对β-紫罗兰酮具有强烈的触角电位反应[15]，苯乙醇的引诱效果与前人研究结果[5]一致.乙酸异戊酯、己酸乙酯和乙酸叶醇酯分别为香蕉、榴莲和番石榴的主要挥发物，其中，香蕉和番石榴果肉对橘小实蝇具有明显的产卵引诱作用[9-11].大多数果实芳香气味主要由酯醇类物质形成，这些物质在实蝇寄主选择和定位过程中发挥重要作用[16].此外，苯甲醛对橘小实蝇成虫无引诱效果，这与杨晴阳等[5]的研究结果一致；但苯甲醛与橘小实蝇气味结合蛋白有较强的结合能力，且橘小实蝇对苯甲醛具有较强的触角电位反应[15].因此，推测苯甲醛可能对橘小实蝇成虫具有趋避作用.

橘小实蝇雌虫选择和定位寄主主要依靠对多种化合物的感应来实现，因此，本研究通过对多种主要挥发物进行混配来筛选对雌虫具有更强引诱作用的混合物.混配后的挥发物对橘小实蝇的引诱作用表现为3种情况：引诱力增强，引诱力无明显变化，引诱力减弱.这与前人的结论[17]相符.两两混配混合物中，BF组合(100 μL·mL-1乙酸异戊酯和20 μL·mL-1乙酸叶醇酯)对橘小实蝇雌虫没有引诱效果，而这2种挥发物单独使用时会对橘小实蝇成虫产生显著的引诱作用.因此，推测这2种挥发物混合可能对橘小实蝇雌虫产生了趋避作用.Cha et al[18]也发现，当乙酸异戊酯与乙酸和乙醇混合时，会显著减弱乙酸和乙醇对斑翅果蝇(Drosophilasuzukii)的引诱作用.因此，如果将2种寄主植物(其主要挥发物分别为乙酸异戊酯和乙酸叶醇酯)混合种植在一起，能否产生同样的趋避作用，从而控制雌虫的危害，对此还需要进一步研究.混合物中增效最明显的组合为500 μL·mL-1己酸乙酯和20 μL·mL-1乙酸叶醇酯，可能是由于这种混配方式符合某种寄主挥发物的组成比例；而在此基础上继续添加挥发物，对橘小实蝇雌虫的引诱效果并未明显增强.因此，在这8种寄主挥发物中，500 μL·mL-1己酸乙酯和20 μL·mL-1乙酸叶醇酯为最佳的混配组合.