檸條等天牛寄主揮發(fā)物配方對(duì)紅緣天牛引誘活性的研究

侯雯雯 劉強(qiáng) 高原 王星霽 張玲玲

摘 要：為豐富防治紅緣天牛的引誘劑，以檸條錦雞兒和沙棘配方與3種昆蟲引誘活性較高的化合物，反-2-己烯醛、順-3-己烯-1-醇、1-22烯，以最佳活性濃度按相同比例組合成16種配方，對(duì)紅緣天牛進(jìn)行觸角電位、嗅覺行為及野外誘集實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示：配方16對(duì)紅緣天牛的引誘活性最好，雌雄蟲對(duì)該配方的相對(duì)選擇率分別為73.33%和60%，野外誘捕率達(dá)到14.5%；其次分別是配方10、15、9、5。綜合結(jié)果得出，配方16、10、15、9、5對(duì)紅緣天牛的引誘效果比較好，配方中含有反-2-己烯醛，而且多種寄主植物揮發(fā)物復(fù)合配方比一種寄主植物揮發(fā)物配方對(duì)紅緣天牛的引誘活性好。

關(guān)鍵詞：紅緣天牛；檸條錦雞兒；沙棘；觸角電位；行為反應(yīng)；野外誘集

中圖分類號(hào) S433.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）06-0024-04

Abstract：In order to enrich attractants of Asias halodendri，choose the best fomulas of the attractive activity to Asias halodendri from Caragana kroshinskii and Hippophae rhamnoidea respectly，and three compound of the better attractive activity to Asias halodendri trans-2-Hexen-1-al，Leaf Alcohol，1-22ene，Combine these two formulas with three compounds as 16 fomulas，these 16 formulas are tested EAG，behavior response and trap to Asias halodendri.The results showed that：the best fomular is 16，The relative selection rate of female and malee is 73.33% and 60% respectly，the trap rate is 14.5%，then is fomula 10，15，9 and 5. From the comprehensive results，the better attractive activity of fomula to Asias halodendri is 16，10，15，9 and 5，these fomulas both have trans-2-Hexen-1-al，therefore trans-2-Hexen-1-al have synergy.and the fomula of a variety of host plant volatiles have better attractive activity to Asias halodendri than a kind of host plant volatiles.

Key words：Asias halodendri；Caragana kroshinskii；Hippophae rhamnoidea；EAG；Behavior response；Trap

紅緣天牛（Asias halodendri）也叫紅緣亞天牛，屬鞘翅目，天牛科，是一種主要的柱干害蟲[1]。該天牛的寄主植物主要有沙棘、四合木、錦雞兒、棗樹、沙棗、刺槐、蘋果等30種[2]，在我國(guó)大部分地區(qū)均有分布[3]。紅緣天牛幼蟲期以幼蟲在枝干心材部分鉆蛀坑道，一般危害直徑1～5cm粗的枝干，沿髓心縱向，蟲口密度大時(shí)，蟲道間互相被咬通，使枝干內(nèi)蟲道交錯(cuò)，嚴(yán)重時(shí)常把木質(zhì)部蛀空，極易引起樹木枯死或風(fēng)折[2-3]，對(duì)沙棘、棗樹、四合木等造成嚴(yán)重危害[4-6]。在內(nèi)蒙古西鄂爾多斯四合木核心保護(hù)區(qū)，紅緣天牛可能是造成該地區(qū)四合木滅絕的主要威脅之一[7-8]。由于該天牛生活習(xí)性比較特殊，普通的物理和化學(xué)防治效果均不明顯[9]。

植物在正常的生理狀態(tài)下，會(huì)產(chǎn)生并釋放具有種屬氣味特征的揮發(fā)物，調(diào)控著昆蟲的多種行為[12]，已有研究證實(shí)植物源引誘劑對(duì)天牛科昆蟲具有良好的引誘效果[13]，因此目前國(guó)內(nèi)外對(duì)天牛的防治主要采用誘殺的方法[14-20]，本課題組已經(jīng)開展了一系列關(guān)于寄主植物揮發(fā)物對(duì)紅緣天牛引誘活性的研究，如張嫣[5]、曹麗娟[23]、丁嘉文[15]等分別研究了不同寄主植物揮發(fā)物對(duì)紅緣天牛的引誘活性，并取得了一定成果。

為進(jìn)一步豐富防治紅緣天牛的引誘劑，本實(shí)驗(yàn)利用目前廣泛應(yīng)用的植物源引誘劑，在前期的研究基礎(chǔ)上，分別篩選出檸條錦雞兒和沙棘配方中對(duì)紅緣天牛引誘活性最好的配方（配方中每種化合物濃度都達(dá)最佳活性濃度），并根據(jù)前期研究[5，21，23，24，25]篩選出3種對(duì)紅緣天牛、其他多種天牛以及昆蟲的引誘活性比較高的化合物反-2-己烯醛、順-3-己烯-1-醇和1-22烯。將這2個(gè)配方和3種化合物以最佳活性濃度按相同比例組合成16種配方，分別對(duì)紅緣天牛進(jìn)行引誘活性的研究，試圖找到比單一植物揮發(fā)物對(duì)紅緣天牛引誘活性更好的配方，為紅緣天牛的防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗(yàn)于2017年5—6月在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)用的紅緣天牛均為野外采集的雌雄蟲。分別單獨(dú)置于帶若干小孔的透明礦泉水瓶中，并以小條狀西瓜、蘋果皮進(jìn)行飼喂，做好標(biāo)記，備用。

實(shí)驗(yàn)試劑為前期研究篩選出的檸條錦雞兒和沙棘揮發(fā)物中對(duì)紅緣天牛引誘活性最好的配方[5，16，21，22，23]，配方中化合物有檸條錦雞兒：乙酸-2-乙基丁酯0.01%，1-癸醇0.005%，正十六烷0.01%；沙棘：正辛烷0.001%，正庚烷2.5%，以及3種對(duì)紅緣天牛和其他天牛以及昆蟲引誘活性比較高的化合物反-2-己烯醛0.5μg/μL、順-3-己烯-1-醇0.5μg/μL，1-22烯1μg/μL。將上述2個(gè)配方和3種化合物按照相同比例組合成16種配方，見表1。16種配方分別對(duì)雌雄紅緣天牛進(jìn)行電生理、行為反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，以液體石蠟作對(duì)照，并同時(shí)進(jìn)行野外誘集實(shí)驗(yàn)。

1.2 方法 觸角電位測(cè)定：參照文獻(xiàn)[19，20]設(shè)置連續(xù)氣體流量為300mL/min，刺激氣流流量為20mL/min，刺激時(shí)間0.2s，刺激間隔時(shí)間30s。用干凈的解剖刀快速將天牛的觸角從基部切下，同時(shí)切除觸角基部和頂端各1節(jié)，用導(dǎo)電膠將其搭在電極兩端，將干凈的定性濾紙折成2cm×1cm的紙條后折成M形狀，用移液槍將配制好的試劑5μL滴在該濾紙條上，將其放入10cm長(zhǎng)的氣味混合管內(nèi)，氣味混合管與觸角的距離為1cm，連接好氣體刺激控制裝置，以液體石蠟作為對(duì)照。待基線平穩(wěn)后，即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，每只天牛取1根觸角，同一根觸角重復(fù)3次測(cè)試，每測(cè)試完一種配方都要換另一個(gè)干凈的氣味混合管。觸角電位（EAG）相對(duì)反應(yīng)值的計(jì)算公式如下：V=2R/（C1+C2），式中：V為EAG的相對(duì)反應(yīng)值；R為刺激化合物的EAG反應(yīng)值；C1，C2分別為該樣品刺激前后空白對(duì)照的EAG反應(yīng)值。

嗅覺行為測(cè)定：Y型玻璃管兩臂長(zhǎng)20cm，兩臂夾角60°，參照文獻(xiàn)[1-2]，氣流速度設(shè)置為1.5L/min，進(jìn)入Y型玻璃管中的空氣需先經(jīng)活性炭進(jìn)行過濾凈化，以保證進(jìn)入的氣體是潔凈的，供試雌雄蟲各10只一組，每組重復(fù)3次，為了避免采光不均等，每做完1次重復(fù)應(yīng)調(diào)換選擇臂和對(duì)照臂的位置，做完1種配方停留5min，以減少殘留氣味的干擾。2min內(nèi)，天牛在選擇臂內(nèi)停留的位置超過臂長(zhǎng)的1/2，記為選擇，否則均視為非選擇。槐綠虎天牛對(duì)誘劑的引誘率和相對(duì)選擇率計(jì)算方法如下：

[引誘率（%）=選擇臂天牛數(shù)量供試天牛總數(shù)量×100]

[相對(duì)選擇率（%）=選擇臂天牛數(shù)量-對(duì)照天牛數(shù)量供試天牛總數(shù)量×100] 利用χ2檢驗(yàn)確定槐綠虎天牛的選擇率是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，比較差異顯著性。

[X2=（︱b+c︱）-1）2b-c]

式中：b為選擇臂天牛的數(shù)量；c為對(duì)照臂天牛的數(shù)量，當(dāng)[x20.05（1）]≥3.84時(shí)，差異顯著；當(dāng)[x20.01（1）]≥6.63時(shí)，差異極顯著；反之，則沒有顯著性差異。

野外誘集：以500mL無色透明的礦泉水瓶自制誘捕器，在瓶口以下1/4處，對(duì)稱刻開4個(gè)邊長(zhǎng)為1.5cm的正方形小口，一個(gè)小正方形只刻開3個(gè)邊，保留上邊并將其向上翻起，與瓶身成90°，以利引誘劑揮發(fā)與昆蟲進(jìn)入，并防止雨水進(jìn)入。每個(gè)誘捕器內(nèi)注入100mL清水和1mL的組合配方，每組引誘劑設(shè)置10個(gè)重復(fù)，各誘捕器間隔10m，每組誘捕器平行分布，間距也設(shè)為10m，每隔1d檢查1次誘捕情況，記錄誘捕天牛個(gè)數(shù)，并將誘捕器內(nèi)的昆蟲撈出，以免影響下一次統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅緣天牛對(duì)16種復(fù)合配方的EAG反應(yīng) 雌蟲對(duì)16種復(fù)合配方的EAG反應(yīng)結(jié)果如圖1所示，紅緣天牛雌蟲對(duì)配方14的EAG值最大，達(dá)1.002，其次是配方1，達(dá)到0.997；對(duì)配方1、2、3、8、14、15的EAG反應(yīng)差異極顯著。

雄蟲對(duì)16種復(fù)合配方的EAG反應(yīng)結(jié)果如下圖2所示，結(jié)果顯示紅緣天牛雄蟲對(duì)配方16的EAG值最大，達(dá)1.133，其次是配方7，達(dá)1.064；對(duì)配方3、6、7、10、13、15、16的EAG反應(yīng)與對(duì)照差異極顯著。

綜合紅緣天牛雌雄蟲對(duì)16種復(fù)合配方的EAG反應(yīng)結(jié)果，可以看出，雌雄蟲都對(duì)配方3和配方15的EAG反應(yīng)與對(duì)照差異極顯著。

2.2 紅緣天牛對(duì)16種復(fù)合配方的嗅覺行為反應(yīng) 紅緣天牛對(duì)16種復(fù)合配方的嗅覺行為反應(yīng)如表2所示，雌蟲對(duì)16種組合配方的相對(duì)選擇率都大于1，即都表現(xiàn)出一定的引誘活性，而且對(duì)配方16、11的相對(duì)選擇率最大，均達(dá)73.33%，其次是配方9和10，相對(duì)選擇率都達(dá)到66.67%；對(duì)配方1、4、5、6、9、10、15、16的相對(duì)選擇率與對(duì)照差異極顯著。雄蟲除了對(duì)配方6和11的相對(duì)選擇率小于1，即表現(xiàn)出忌避作用外，對(duì)其它配方的相對(duì)選擇率都大于1，且對(duì)配方10的相對(duì)選擇率最高，達(dá)66.67%，其次是配方2、15、16，相對(duì)選擇率都達(dá)到60%；對(duì)配方2、9、10、15、16的相對(duì)選擇率差異極顯著。綜合雌雄蟲的嗅覺行為反應(yīng)結(jié)果可以看出，紅緣天牛雌雄蟲都對(duì)配方9、10、15、16的相對(duì)選擇率比較高。

2.3 16種復(fù)合配方對(duì)紅緣天牛的野外誘集結(jié)果 16個(gè)配方對(duì)紅緣天牛的野外誘集結(jié)果如下圖3，配方16的誘捕率最高，達(dá)到14.5%，然后依次是配方10、15、9，誘捕率分別為11.6%、10.9%和9.2%，其它配方的誘捕率都比較低。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)室內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，檸條錦雞兒、沙棘揮發(fā)物配方與3種化合物共同組成的復(fù)合配方16對(duì)紅緣天牛的引誘活性最好，這可能與化合物互相之間有增效作用有關(guān)。2種寄主植物揮發(fā)物的復(fù)合配方比單一寄主植物揮發(fā)物配方對(duì)紅緣天牛的引誘活性好，如配方11為檸條錦雞兒和沙棘揮發(fā)物配方組成的復(fù)合配方，雌性紅緣天牛對(duì)該配方的行為選擇率為73.33%，而陳艷萍[16]、曹麗娟[23]分別研究了該復(fù)合配方中包括的檸條錦雞兒配方和沙棘配方對(duì)紅緣天牛的引誘活性，雌性紅緣天牛對(duì)這2個(gè)配方的行為選擇率分別為66.67%和40%。

配方3、5、8、10、14、16中含有1-22烯，且這幾個(gè)配方對(duì)雌蟲的引誘活性都比對(duì)雄蟲的引誘活性高，進(jìn)一步證明該化合物是雄性信息素的可能性大。

綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，配方16、10、15、9、5對(duì)紅緣天牛的引誘效果比較好，這幾個(gè)配方中都有化合物反-2-己烯醛，可見該化合物具有增效作用。

從EAG和嗅覺行為反應(yīng)結(jié)果得出，雌雄紅緣天牛對(duì)同一配方的反應(yīng)不同，這種差異可能與雌雄蟲觸角上感受器的數(shù)量、種類不同有關(guān)[2]，并不是所有室內(nèi)的EAG結(jié)果和嗅覺行為結(jié)果都是一致的，可能因?yàn)槎嘟M分揮發(fā)物的組合配方對(duì)紅緣天牛的影響是復(fù)雜的。從野外誘集的整體結(jié)果來看，誘集到的紅緣天牛數(shù)量不是很多，而且每個(gè)配方的野外誘集結(jié)果和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不完全一致，這可能與天氣狀況、誘芯的揮發(fā)有關(guān)，也可能與誘捕器有關(guān)。根據(jù)閻雄飛[4]研究結(jié)果，誘捕器不同，引誘效果可能也不同，這方面還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]張世權(quán).華北天牛及其防治[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1994：50.

[2]張嫣，劉強(qiáng).紅緣天牛成蟲對(duì)杏樹揮發(fā)物的生理和行為反應(yīng)[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào)，2016（02）：384-392.

[3]肖方叔，劉強(qiáng).紅緣天牛嗅覺感受器的類型及特點(diǎn)[J].應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào)，2011，48（3）：680-687.

[4]閻雄飛，強(qiáng)大宏，劉永華，等.不同誘捕器和引誘劑對(duì)紅緣天牛的誘捕效果[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（02）：247-250，262.

[5]張嫣，王星霽，張玲玲，等.紅緣天牛成蟲對(duì)葡萄揮發(fā)物的EAG和行為反應(yīng)[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017（02）：30-35.

[6]閆尚猛，王金紅.紅緣天牛的危害特點(diǎn)及防控措施[J].河北林業(yè)，2015（08）：30-31.

[7]李升，劉強(qiáng).二種天牛對(duì)瀕危植物四合木的危害[J].昆蟲知識(shí)，2009（03）：407-410，496.

[8]王建偉，苓建強(qiáng)，駱有慶，等.不同植被條件下兩種天牛對(duì)四合木的危害[J].中國(guó)森林病蟲，2009，28（6）：9-11.

[9]劉菲.紅緣天牛的生物學(xué)特性和綜合防控對(duì)策[J].河北林業(yè)科技，2012（06）：76-77.

[10]賈宗鍇，劉滿光.昆蟲性信息素研究現(xiàn)狀[J].河北林業(yè)科技，2010（03）：50-52.

[11]董改娟，王浩杰，董雙林.夜蛾科昆蟲性信息素組分的結(jié)構(gòu)及分布特點(diǎn)[J].林業(yè)科學(xué)研究，2008，21（3）：424-428.

[12]杜家緯.植物-昆蟲間的化學(xué)通訊及其行為控制[J].植物生理學(xué)報(bào)，2001，27（3）：193-200.

[13]王保新，楊樺，楊偉，等.云斑天牛對(duì)10種植物揮發(fā)物的 EAG 和行為反應(yīng)[J].應(yīng)用昆蟲學(xué)報(bào)，2014，51（2）：481-489.

[14]TAKASU F，YAMAMOTO N，KAWASAKI K.Modeling the expansion of an introduced tree disease[J].BiolInvot，2000，2（2）：141-150.

[15]丁嘉文，劉強(qiáng)，朱耿平，等.紅緣天牛對(duì)沙棗花中8種化合物的EAG及行為反應(yīng)[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（02）：71-75.

[16]曹麗娟，劉強(qiáng)，朱耿平，等.紅緣天牛對(duì)沙棘7種揮發(fā)物的EAG和嗅覺行為反應(yīng)[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（03）：84-88.

[17]NEHME M E，KEENA M A，ZHANG A，et al. Evaluating the use ofmale-produced pheromone components and plant volatiles in two trapdesigns to monitor Anoplophora glabripennis[J].Environmental Entomology，2010，39（1）：169-176.

[18]陳繪畫，崔相富，趙錦年.蛀干類害蟲引誘劑誘蟲譜及誘集的主要昆蟲種群動(dòng)態(tài)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，38（1）：88-90.

[19]IKEDA T.Host attractants for Monochamus alternatus and their applications[J].Japan/USA Sym on IPM，1991（9）：29-30.

[20]IKEDA T，ENDA N，YAMANE A，et al.Attractants for the Japanese pine sawyer，Monochamus alternatus Hope（Coleoptera：Cerambycidae）[J].Applied Entomology And Zoology，1990（15）：358-361.

[21]魏丹，秦勤，尋鋒，等.紅緣天牛對(duì)不同誘劑的EAG與行為反應(yīng)及野外誘集效果[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（03）：71-74，95.

[22]肖方叔.紅緣天牛化學(xué)通訊的初步研究[D].天津：天津師范大學(xué)，2011.

[23]陳艷萍.檸條錦雞兒揮發(fā)物對(duì)兩種天牛引誘活性的研究[D].天津：天津師范大學(xué).2016.

[24]劉強(qiáng)，魏丹，肖方叔，等.一種紅緣天牛的引誘劑及其引誘方法[P].天津：CN102657238A，2012-09-12.

[25]諸葛飄飄.楊樹云斑天牛成蟲寄主定位中的信息化學(xué)物質(zhì)[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

（責(zé)編：施婷婷）