寄主植物挥发物对梨小食心虫产卵选择的影响

相会明，李先伟，曹 敏，马瑞燕

（山西农业大学植物保护学院，山西太谷030801）

梨小食心虫Grapholitha molesta（Busck）属鳞翅目（Lepidoptera）卷蛾科（Tortricidae），简称“梨小”，是一种世界性的蛀果害虫，严重为害核果类和仁果类果树[1-2]。梨小幼虫主要为害寄主的嫩梢和果实，严重影响果品质量[3]。

自梨小食心虫性信息素被发现以来，国内外一直利用其对梨小雄蛾进行监测和防治[4-6]。近年来，研究结果表明，通过分析单次飞行长度和总飞行距离，梨小受孕雌蛾显著高于梨小雄蛾，因此，梨小雌蛾的监测比雄蛾更加有效[7-8]。同时梨小食心虫的为害具有季节性寄主转移规律，春季和夏季主要取食桃梢和桃果，秋季以后主要为害成熟梨果和苹果[8-10]。在梨小食心虫寄主转移过程中，新迁入的受孕雌蛾是主要因素，因此，对梨园和苹果园中梨小食心虫的防治关键是控制迁入的受孕梨小雌蛾数量[11-12]。寄主挥发物对植食性昆虫的寄主定位和产卵选择有重要作用[13-14]。国内外学者对不同品种桃梢和桃果挥发物进行分析，研究结果表明，寄主挥发物中具有相同成分的挥发物质，主要是5种醛类化合物，包含苯甲醛、己醛、庚醛、辛醛和壬醛[15]。这5 种醛类化合物可能对梨小雌蛾有引诱作用，并且在其不同寄主间转移中起着重要的嗅觉作用。

本研究通过在山西农业大学实验室的EAG 试验、风洞试验和田间试验，测定5 种醛类化合物对梨小受孕雌蛾的引诱活性，以期为开发梨小食心虫雌蛾诱芯及梨小食心虫新型生物防治策略提供理论基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

本试验所用虫源首代采自太谷县桃园，于山西农业大学实验室继代饲养60 余代。幼虫期的人工饲料按照文献[16]的方法制作，在人工气候箱中饲养，设定条件为温度（24±1）℃，相对湿度60%±5%，光周期L∶D＝16∶8，光照强度 2 500～3 500 lx。将梨小的蛹按性别隔离羽化，羽化后的成虫采用蜂蜜水喂养。为提高梨小雌蛾受孕率，将2 日龄的10 只雌蛾与20 只雄蛾放入同一养虫罐中。试验前，所有梨小食心虫均无待试化合物接触史。

1.2 试剂及仪器

供试化合物有苯甲醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛和正己烷，均为色谱纯，购于阿拉丁试剂公司。触角电位仪由德国syntech 公司提供。

1.3 试验设计

1.3.1 EAG 试验 2016 年 7 月 5—15 日，每天18：00—20：00 在山西农业大学农学院测试中心进行。使用医用手术刀将梨小食心虫完整触角从基部切下，并切下触角末端部分。使用Spectra 360 导电胶将触角一端固定于参比电极，另一端固定于记录电极。使用移液枪均匀滴加 10 μL 浓度为 0.1 μg/μL的待试化合物溶液于0.5 cm×1.0 cm 的滤纸片上，静置10 min 后放入刺激管中，刺激管末端与气流控制系统（CS-55）连接。待基线平稳后，给予刺激，每次刺激时间为0.2 s，连续2 次刺激间隔30 s。测试的未受孕和受孕雌蛾触角各20 根，每根触角被5 种化合物随机顺序刺激，再被正己烷刺激（CK）。每一样品的EAG 观测值减去CK 的EAG 值为样品的EAG 修正值。

1.3.2 风洞试验 2017 年5 月10—25 日在山西农业大学农学院生物安全实验室进行。本试验所用风洞（50 cm×100 cm×200 cm）由加湿器、排风扇、过滤板、操作室（操作区）及照明等五部分组成。风洞条件设置为：空气流速0.3 m/s，光照200 lx，温度（25±2）℃，相对湿度60%±10%。试验开始前，将受孕雌虫放置1 h，以适应环境。使用移液枪将100 μL 待试化合物滴加到棉花球上，置于风洞上风口，距过滤板20 cm、高30 cm 的支架上。交配过的梨小雌蛾置于风洞下风口处释放台上，每次释放10 只，观察20 min。将梨小受孕雌蛾沿气流方向“Z”字飞行且距离超过50 cm 的定义为起飞组，飞行至诱源20 cm 范围内的定义为降落组。5 种醛类化合物及空白对照，共6 个处理，每个处理6 次重复。

1.3.3 田间试验 2017 年 5 月 30 日至 6 月 30 日试验在太谷县东山底村桃园（37°20′N，112°29′E）进行，面积6.67 hm2左右。采用可中间悬挂诱芯、底部带有黏虫板的白色三角形诱捕器。钟型橡胶诱芯悬挂于诱捕器中，距黏虫板2 cm 左右。将5 种醛类化合物分别溶于正己烷中，配制成质量浓度为0.1 g/mL的溶液。在每个诱芯中添加2 mL 溶液，添加正己烷的诱芯为CK，诱芯每周更换。同时使用梨小食心虫性诱芯监测梨小食心虫发生情况。诱捕器固定于阴凉桃树树干上，高于地面1.5 m，任意2 个诱捕器间距不小于30 m。在桃园中，每种处理设置6 个重复。所有诱捕器的黏虫板每周更换1 次，并且带回实验室鉴定梨小食心虫性别与受孕状况。

1.4 数据分析

采用SPSS 16.0 软件对试验数据进行单因素方差分析与Tukey's HSD 多重检验。EAG 数据采用独立样本t检验，检测差异显著性（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 梨小食心虫雌蛾对醛类化合物EAG 反应

由图1 可知，梨小食心虫处女雌蛾与受孕雌蛾触角最高EAG 值均由壬醛引起，它们显著高于其他4 种醛类化合物引起的反应。梨小处女雌蛾对5 种醛类化合物EAG 反应值大小顺序为：壬醛＞苯甲醛＞辛醛＞己醛＞庚醛；受孕雌蛾EAG 反应值大小顺序为：壬醛＞辛醛＞己醛＞苯甲醛＞庚醛。经t检验，处女雌蛾与受孕雌蛾对壬醛（t＝6.965；df＝38；P＜0.01）EAG 反应差异非常显著，但对苯甲醛（t＝0.088；df＝38；P＝0.93）反应差异不显著。

2.2 梨小食心虫受孕雌蛾对醛类化合物行为反应

由图2 可知，风洞试验中，5 种醛类化合物均可以引起受孕梨小食心虫逆风起飞和降落。梨小受孕雌蛾对壬醛的逆风起飞反应率（38.33%）和降落反应率（31.67%）显著高于其他4 种醛类化合物。受孕梨小雌蛾对苯甲醛的逆风起飞反应率（16.67%）显著高于己醛、庚醛和辛醛对应值。说明寄主挥发物中的壬醛和苯甲醛在梨小雌蛾的远距离定位过程中起主要作用。

2.3 醛类化合物对梨小食心虫田间引诱作用

从图3 可以看出，田间诱蛾生测试验表明，壬醛诱芯的梨小雌蛾诱捕量（（7.63±1.44）头/周）显著高于其他诱芯。梨小雌蛾诱捕量己醛、庚醛和辛醛间没有显著差异，苯甲醛（（4.21±1.64）头/周）对梨小雌蛾诱捕量显著高于以上3 种醛类化合物。苯甲醛（（10.83±2.62）头/周）对于梨小雄蛾的诱捕量高于其他4 种醛类化合物，且差异显著。梨小食心虫性诱芯的雄蛾诱捕量（（265.50±4.58）头/周）远高于醛类诱芯诱捕量。以正己烷为诱芯的对照无法诱到梨小的雄蛾和雌蛾。经体视镜下解剖观察发现，田间试验所有诱到的梨小雌蛾均为交配过的雌蛾。

3 结论与讨论

本研究通过EAG 试验和风洞试验表明，相比于其他4 种醛类物质，壬醛可以显著引起梨小受孕雌蛾的行为反应。同时田间诱蛾试验发现，壬醛对于梨小受孕雌蛾的引诱活性高于其他4 种醛类物质。

本研究选用5 种醛类化合物，不仅在梨小食心虫第一寄主桃梢和桃的挥发物中存在，而且在梨小的其他寄主中也存在。通过对苹果和樱桃果实挥发物进行提取分析，发现其挥发物中均含有苯甲醛、壬醛和庚醛等挥发物质[17-18]。LU 等[19]对梨果的挥发物进行顶空吸附，再使用气质联用仪分析表明，壬醛、苯甲醛、辛醛等为3 个品种梨果的共有挥发物。醛类物质在梨小以及其他鳞翅目昆虫的寄主定位过程中发挥着关键的作用。杨真等[20]以寄主挥发物为诱源进行室内与田间生测，结果表明，烟草天蛾对含有苯甲醛的诱芯具有很强趋性。DONG 等[21]研究表明，寄主挥发物中的壬醛和癸醛对葡萄小卷叶受孕雌蛾有非常高的引诱作用。

以往关于梨小受孕雌蛾的引诱物质主要集中在其寄主的挥发性混合物，本研究首次揭示了源于寄主的单一挥发性物质对于梨小的引诱作用。5 种醛类化合物均对梨小雌蛾有引诱作用，壬醛对雌蛾引诱作用最强。同时壬醛也在梨小第二寄主梨中广泛存在，说明壬醛不仅在寄主识别过程中，而且可能在梨小寄主转移过程中发挥重要作用。在5 种醛类化合物中，苯甲醛对雄蛾引诱活性最高。其他鳞翅目害虫对其寄主挥发物中的单一物质有较强趋性。通过嗅觉生测表明，苯乙醛对棉铃虫的雌雄蛾均产生较强的引诱趋性[22]。自梨酯被发现对苹果蠹蛾有较强引诱作用后，在多个国家被注册并用来苹果蠹蛾的监测与防治[23]。本研究表明，添加壬醛的诱捕器对梨小雌蛾有较强诱捕能力，因此，开展以针对梨小雌蛾为主的诱捕研究可以作为梨小生物防治新方向。由于壬醛具有易氧化和挥发速率快的特点，需要研究针对壬醛的缓释技术和抗氧化技术。