10種合成番石榴揮發物對橘小實蠅的引誘作用

摘要：利用“Y”型嗅覺儀在實驗室測試了10種番石榴揮發物對橘小實蠅性成熟和性未成熟的雌、雄成蟲的引誘作用，并比較了不同濃度的揮發物混合液在田間對橘小實蠅的引誘效果。結果表明，乙酸乙酯、異戊酸、乙酸異戊酯、丙酸乙酯和β-石竹烯對橘小實蠅性成熟和性來成熟的雌、雄成蟲具有引誘作用，且不同劑量揮發物的引誘力存在差異，對橘小實蠅性成熟的雌、雄成蟲的引誘力最強的濃度為：10μL乙酸乙酯、10μL丙酸乙酯、10μL異戊酸、10μL乙酸異戊酯、1μLβ-石竹烯；對性未成熟的雌、雄成蟲的引誘力最強的濃度為：1μL乙酸乙酯、10μL丙酸乙酯、1μL異戊酸、10μL乙酸異戊酯、1μLβ-石竹烯。乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸異戊酯、異戊酸、β-石竹烯按體積比10：10：10：1：1配成揮發物混合液，每個昆蟲誘瓶加入500μL揮發物混合液在田間對橘小實蠅的引誘力最強。

關鍵詞：番石榴；橘小實蠅；揮發成分；引誘作用

中圖分類號：S667.99 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2011)02-273-05

橘小實蠅又名東方果實蠅，俗稱果蛆，屬雙翅目實蠅科果實蠅屬，危害46個科250多種水果和蔬菜，是國際上重要的檢疫性害蟲。該蟲主要以幼蟲危害，雌成蟲產卵于果皮下，幼蟲孵化后靠取食果肉發育，嚴重影響果實的品質，帶來巨大的經濟損失。目前主要是靠化學農藥和性引誘劑甲基丁香酚誘殺來防治橘小實蠅。化學農藥不利于水果安全生產和環境保護，特別是近年來，橘小實蠅的抗藥性上升較為迅速造成防治效果差：性誘劑甲基丁香酚具有基因致變性，是一種致癌物質，僅能引誘雄蟲，且在高蟲口密度下，保果率僅有23％。目前還沒有有效引誘橘小實蠅雌蟲的物質，因此，尋找一種安全有效且能引誘橘小實蠅雌蟲的物質對防治橘小實蠅具有重要意義。橘小實蠅雌性成蟲對寄主瓜果的選擇，主要根據瓜果本身和氣味，雖然橘小實蠅是雜食性的，但是對寄主植物也有所偏好，其中番石榴是橘小實蠅的重要寄主之一，前人的研究表明番石榴是橘小實蠅最嗜好的水果。筆者在調查中發現腐爛的番石榴果實上有許多橘小實蠅，我們取10種番石榴腐爛果實揮發物的化學合成物，在室內和田間測定其對橘小實蠅的引誘作用。旨在找出對橘小實蠅有引誘力的物質，特別是能引誘雌蟲的物質，以期為橘小實蠅植物源引誘劑的開發提供參考依據。

1、材料和方法

1.1材料

乙醇、乙酸乙酯、乙酸異丁酯、3-羥基-2-丁酮、異戊酸、乙酸異戊酯、異戊醇、乙酸、丙酸乙酯、β-石竹烯這10種化合物為本課題組在腐爛的番石榴果實中分析到含量最為豐富的揮發物成分。其化學合成物購于廣州市百花香料有限公司，純度均≥95％。昆蟲誘瓶購于東莞市盛唐化工有限公司，體積為500mL。

1.2室內引誘試驗

1.2.1供試蟲源橘小實蠅幼蟲采自東莞市香蕉蔬菜研究所，成蟲飼養條件為：溫度(27±1)℃，相對濕度50％-70％，光周期：12h光＋12h暗。試驗時分別選條件一致(性未成熟成蟲蟲齡在5-6d，性成熟成蟲蟲齡在10-12d，在室內雌雄混養的橘小實蠅7d左右性成熟)，饑餓24h的成蟲(只添加水供飲用)。對性未成熟雌蟲、性成熟雌蟲、性未成熟雄蟲、性成熟雄蟲分別進行引誘試驗。

1.2.2“Y”型嗅覺儀測定“Y”型嗅覺儀參照Bertschy等，略有改進。研究采用的“Y”形管基部長25cm，內徑2.5cm，兩臂長15cm，內徑1.5cm，兩臂上各有1個長6cm，內徑2.5cm的陷阱，兩臂夾角約60°；兩臂分別依次用無味硅膠管連接裝有氣味源的250mL洗氣瓶、氣體流量計(用于控制氣流速度)、裝有蒸餾水的250mL洗氣瓶(用于保持濕度)、裝有活性炭的干燥塔(用于凈化空氣)、電磁式空氣泵。

測試橘小實蠅對10種番石榴揮發物的嗅覺反應時，“Y”型管一臂連接的洗氣瓶內放入1μL引誘物質，另一臂連接的洗氣瓶以空白作為對照；比較橘小實蠅對不同用量揮發物的嗅覺反應時，“Y”型管兩臂連接的洗氣瓶內分別放入不同劑量的引誘物質：然后通氣10min，使氣味充滿管道，氣流流速均為250mL·min^-1。將20頭日齡一致、饑餓24h的成蟲一次性接到“Y”型嗅覺儀出氣口端部，重復3次。，10min后觀察并記錄兩臂陷阱中的蟲數，如果停留在兩臂中間，則視為沒有反應。每測一組用洗滌劑將嗅覺儀的各部分清洗，再用蒸餾水沖洗，烘箱烘干后用無水乙醇擦拭一遍再進行下一組試驗。試驗室溫25℃，相對濕度60％，保持室內通風。

1.3田間誘捕試驗

試驗于2008年lO月在華南農業大學園藝學院實驗農場的楊桃同進行，面積0.2hm²，品種為6a生馬來西亞甜楊桃，樹勢長勢中等，正常管理。把對橘小實蠅有引誘作用的乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸異戊酯、異戊酸、β-石竹烯按體積比10：10：10：1：1配成揮發物混合液，每個昆蟲誘瓶中分別加入5、50、250、500、1000μL，加水至150mL，并加入0.3g萬靈粉，混勻。每個處理5次重復，隨機區組排列，每株樹為1個重復，于樹體東南西北中隨機排列，昆蟲誘瓶的懸掛高度是1.5m，瓶間距離1m，重復之間距離10m以上，觀測10d。

1.4數據分析

所獲取數據用平均值±標準誤表示，差異顯著性采用Duncan’s新復極差法或t測驗。

2、結果與分析

2.1橘小實蠅對10種合成揮發物的嗅覺反應

由圖1可以看出，1μL的乙酸乙酯、異戊酸、乙酸異戊酯、丙酸乙酯和β-石竹烯對橘小實蠅成蟲的引誘作用顯著高于對照，說明這5種揮發物質對橘小實蠅具有引誘作用。

乙酸異丁酯、3-羥基-2-丁酮和異戊醇對橘小實蠅性成熟雌蟲的引誘作用(圖1-A)，乙醇和乙酸異丁酯對性成熟雄蟲的引誘作用(圖1-B)，乙醇、乙酸異丁酯、3-羥基-2-丁酮和異戊醇對未成熟雌蟲的引誘作用(圖1-C)，乙醇對性未成熟雄蟲的引誘作用(圖1-D)雖然均高于對照，但差異均不顯著。

2.2橘小實蠅對不同劑量揮發物的嗅覺反應

用“Y”型嗅覺儀測試橘小實蠅對不同劑量合成揮發物的嗅覺反應的結果見表1，結果表明不同劑量的揮發物對橘小實蠅性成熟和性未成熟的雌、雄成蟲的引誘力存在差異性。10μL的乙酸乙酯、異戊酸、乙酸異戊酯、丙酸乙酯對性成熟的雌、雄成蟲的引誘力顯著高于1μL；1μLβ-石竹烯對性成熟雌蟲的引誘力顯著高于10μL，但對性成熟雄蟲的引誘力卻低于10μL。10μL的乙酸乙酯、乙酸異戊酯對性成熟的雌、雄成蟲的引誘力顯著高于20μL；10μL的異戊酸、丙酸乙酯對性成熟的雌、雄成蟲的引誘力高于20μL，但差異不顯著。10μL的乙酸異戊酯、丙酸乙酯對橘小實蠅性未成熟的雌、雄成蟲的引誘力顯著高于1μL；10μL的乙酸乙酯、異戊酸對橘小實蠅性未成熟的雌、雄成蟲的引誘力高于1μL，但差異不顯著。10μL的乙酸異戊酯、丙酸乙酯對橘小實蠅性未成熟的雌、雄成蟲的引誘力高于20μL，但差異不顯著。1μLβ-石竹烯對橘小實蠅性未成熟的雌、雄成蟲的引誘力顯著高于10μL。

因此，在本試驗的幾個劑量下，對橘小實蠅性成熟的雌、雄成蟲具有引誘力的物質及其最強的濃度分別為：10μL乙酸乙酯、10μL丙酸乙酯、10μL異戊酸、10μL乙酸異戊酯、1μLβ-石竹烯；對橘小實蠅性未成熟的雌、雄成蟲具有引誘力的物質及其最強的濃度為：1μL乙酸乙酯、10μL丙酸乙酯、1μL異戊酸、10¨L乙酸異戊酯、1μLβ-石竹烯。2，3揮發成分混合液在田間的誘蟲效果

由表2可以看出。不同劑量的揮發成分混合液對橘小實蠅的引誘力不同，其中每個昆蟲誘瓶加入500μL揮發物混合液引誘到的橘小實蠅最多，與其他4種劑量的誘蟲數存在顯著性差異，雌、雄比為1：1.08。加入5μL、50μL、250μL，1000μL的誘瓶誘蟲數差異不顯著。

3、討論

實驗中所選的10中化合物均為腐爛番石榴果實中含量最多的幾種成分，本研究結果表明這些揮發物對橘小實蠅均具有一定的引誘作用，且不同劑量的引誘力不同，其中乙酸乙酯、異戊酸、乙酸異戊酯、丙酸乙酯和β-石竹烯對橘小實蠅性成熟與性未成熟雌、雄成蟲引誘作用最好，用這5種揮發成分按體積比10：10：10：1：1組成混合物，每個昆蟲誘瓶加入500μL揮發物混合液在田間引誘到的橘小實蠅最多。

實蠅的引誘行為是很復雜的，它包括實蠅的視覺線索、生理狀態、對性激素以及多種寄主和非寄主植物化學信息的嗅覺反應。一些寄主和非寄主植物葉片和果實的揮發物對橘小實蠅有引誘作用。寄主植物果實為橘小實蠅成蟲提供產卵所需要的場所、養分以及幼蟲生長發育所必需的營養，研究表明，水果氣味對橘小實蠅雌蟲和雄蟲都有一定的引誘作用。Siderhurst等用室內小籠、風洞、室外網室試驗表明欖仁的乙醇提取物能夠引誘橘小實蠅雌蟲。本試驗用“Y”型嗅覺儀表明單一的番石榴果實揮發成分對橘小實蠅有引誘作用，這與前人的研究結果相似，但首次發現乙酸異戊酯和異戊酸對橘小實蠅具有引誘作用。

果實的揮發成分多而且復雜，因此，能吸引橘小實蠅的氣味并非單一一種成分，研究表明，幾種揮發成分混合物的引誘效果大于單一的揮發成分。本試驗用5種對橘小實蠅有引誘作用的揮發成分組成混合液，在田間能夠引誘橘小實蠅。昆蟲對于揮發性化合物的反應都有一個最佳的劑量范圍。一般低于此范圍時，反應率隨劑量的增加逐漸升高，高于該范圍時，反應率便隨劑量的增加而下降。本次室內和田間試驗都表明，不同劑量的揮發物對橘小實蠅的引誘力不同。

橘小實蠅雌蟲交配后準備產卵時被寄主的揮發物強烈吸引。邱輝宗曾報道番石榴中的苯甲酸乙酯對橘小實蠅產卵具有引誘性，但無法在田間引誘果實蠅。本試驗的植物揮發成分對橘小實蠅性成熟與性未成熟的雌、雄成蟲都有引誘作用，但究竟是引誘其產卵還是取食，還有待進一步驗證。

昆蟲與植物揮發成分的關系一直以來是關注研究重點，植物的揮發成分誘導昆蟲產生寄主定向行為、逃避行為、產卵行為、產卵場所的選擇行為、刺激雌雄交配、取食、聚集和傳粉行為等，從寄主果實中鑒定出的數種有效成分已被應用于蘋果實蠅、地中海實蠅的田間防治。本試驗初步探討了番石榴果實揮發成分對橘小實蠅的引誘作用，田間持效期超過10d，但其穩定性及田間的使用方法還需要進一步驗證。

將植物揮發成分應用于生產上防治橘小實蠅，不僅能減少橘小實蠅的危害，提高水果的產量和質量，還能夠減少化學農藥的施用，減少對天敵的傷害，減輕對環境的污染，符合食品安全發展的趨勢，具有廣闊的市場前景。