嗜蟲書虱性信息素粗提物生物活性測定

王繼勇 田源 魯玉杰

【摘要】利用生物防治嗜蟲書虱是解決當前書虱難以通過磷化氫熏蒸防治的主要方法之一。文章采用“Y”型嗅覺儀測定嗜蟲書虱行為反應，在確定嗜蟲書虱性信息素釋放性別的基礎上，測試兩種不同性信息素提取方法所獲得的粗提物生物活性。結果表明，羽化成蟲后第4天是嗜蟲書虱交配高峰期，嗜蟲書虱性信息素由雌蟲釋放，頂空氣體收集法所獲得的嗜蟲書虱雌性性信息素粗提物生物活性略強于溶劑浸泡收集法所獲的嗜蟲書虱雌性性信息素粗提物生物活性。

【關鍵詞]嗜蟲書虱；信息素；Y型嗅覺儀；生物活性

隨著嗜蟲書虱對儲糧當家藥劑磷化氫抗性的日益增強，糧庫熏蒸作業已很難通過磷化氫熏蒸防治嗜蟲書虱。隨著科學技術的發展，利用昆蟲信息素已成為害蟲防治研究的熱點。作為生物防治的一種，昆蟲信息素防治害蟲具有很強的生物活性和很強的種、屬專一性。昆蟲信息素通常指的是昆蟲種內信息素，其中研究較多的是性信息素和集結信息素。自從1966年第一種儲藏物昆蟲信息素從黑毛皮蠹體內分離并經化學鑒定以來，迄今已經鑒定出的儲藏物昆蟲信息素有40種以上。

文章通過溶劑浸泡法和頂空氣體收集法來提取嗜蟲書虱性信息素粗提物，并對比測定了兩種提取方法所取的性信息素粗提物生物活性，為書虱生物防治提供理論支撐。

1材料與方法

1.1供試蟲源

試驗所用的嗜蟲書虱在河南工業大學糧食儲運工程中心實驗室培養若干代，用通過80目選篩的全麥粉、脫脂奶粉、酵母粉以10：1： 1配置的飼料在（28±1）℃，相對濕度為80%±5%RH的環境下培養。

1.2主要設備和儀器

SPX-250B型生化培養箱：上海躍進醫用光學器械廠產；SNP-450型生化培養箱：上海精宏實驗設備有限公司生產；LZB-3WB型玻璃轉子流量計：常州市成豐流量儀表有限公司生產；SZM45-B1型雙目立體顯微鏡：舜宇有限公司生產；DHZ-D（Ⅲ）型循環水真空泵：鞏義市英峪華玉儀器廠生產。

1.3試驗方法

1.3.1同日齡嗜蟲書虱的培養

向制作好的培養皿中（帶飼料）轉移50～100對書虱，轉移的過程中確保書虱不要受傷，每兩天轉移一次，并貼上標簽，注明日期。將轉移好書虱的培養皿放人準備好的干燥器（底部配置適量飽和食鹽水）中，然后把干燥器放入溫度為（28±0.5）℃，相對濕度為（80±5）%的培養箱中培養，待可區分清雌雄蟲后分開培養，保證熏蒸前未交配。

1.3.2嗜蟲書虱交尾高峰期的確定

挑取同一日齡的嗜蟲書虱雌雄蟲10對，放入準備好的培養皿中，共重復5組。從嗜蟲書虱羽化為成蟲的第一天開始，每隔2h觀察一次其交尾情況，每天連續觀察7次，記錄一天的交尾總對數。持續觀察13天。

1.3.3性信息素釋放源的確定

（1）測試裝置與測試原理。測試裝置：裝置如圖1所示，嗅覺儀由玻璃管所制，基管長7cm，兩臂長10cm，內徑1.5cm，兩臂夾角45°。“Y”型管兩臂用Teflion管分別與兩個味源管相連。活性炭先將通過氣流凈化，再由蒸餾水瓶調節空氣濕度，轉子流量計調節每臂流量在70mL/min左右，整個生物活性測定過程要求室溫在（25±1）℃。測試原理：兩個味源管中分別放入處理組物質和對照組物質。將30頭處于交配高峰期的雄蟲或雌蟲逐頭引入直管管柄，在5min內觀察和記錄雄蟲對兩臂氣味源作出的選擇，即每管進入的嗜蟲書虱頭數和每頭試蟲到達目的管臂所用時間，每頭試蟲只試驗一次。試驗重復三次。選擇性標準如下：如果試蟲釋放后爬到超過某臂5cm處且持續時間超過1min的，記為試蟲做出選擇。如果試蟲釋放后5min仍然不作選擇，則記為無反應，結束對該蟲的觀察。每測定3頭后，將嗅覺儀水平旋轉180°，調換“Y”型管兩臂位置，繼續測定以消除管臂位置對書虱行為可能產生的影響。測完一個處理后，用蘸有95%乙醇的脫脂棉擦拭嗅覺儀內壁，再用蒸餾水清洗，在烘箱烘干后加入濾紙條后再進行下一處理的測試。

（2）不同性別嗜蟲書虱對雄性嗜蟲書虱的引誘效果。以一個味源管中分別置入處于交配高峰期的30頭雌蟲和30頭雄蟲作為處理組，另一味源管不放任何物質作為對照組，并將30頭處于交配高峰期的雄蟲逐頭引入直管管柄中，測試不同性別嗜蟲書虱對雄性嗜蟲書虱的引誘效果。對照組和處理組試蟲均采用固定裝置，防止其逃逸。

（3）溶劑浸泡法提取嗜蟲書虱性信息素。挑選200頭處于交尾高峰期的性信息素釋放源性別的試蟲，放入經高溫烘干過的1.5mL小型離心管內，加入1000μL正己烷溶劑浸泡，密封。在25℃的條件下浸泡2h后吸取上清液，棄除蟲體，濃縮到200μL放入冰箱中冷藏保存。

（4）頂空氣體收集法提取嗜蟲書虱性信息素。頂空氣體收集體法提取嗜蟲書虱性信息素具體工藝流程如圖2所示，將空氣流經蒸餾水，提高空氣濕度，經吸附劑Porapak吸附凈化，通入裝有處在交配高峰期的性信息素釋放源性別試蟲容器，再用Porapak吸附劑處理，轉子流量計控制氣流速度在200mL/min，用旁路調節氣流流量，用循環水式真空泵抽氣。抽提完把流量計前一個吸附劑用正己烷緩慢淋洗，收集淋洗液，冷藏保存。

1.3.4嗜蟲書虱性信息素粗提物生物活性的測定

測試裝置與測試原理同1.3.3。用移液器將10μL性信息素粗提取物滴加在1cmx2.5xm濾紙條上，等到溶劑充分揮發后放到味源管內作為味源，另一味源管中置入相同大小、且經10μL正己烷溶劑均勻滴加并充分揮發后的濾紙條，測試不同方法提取的信息素對異性嗜蟲書虱的引誘效果。

2結果與分析

2.1嗜蟲書虱交尾高峰期的確定

如圖3所示，嗜蟲書虱在羽化成蟲后第1天就開始交配，每天的交配率在前4天不斷增長，而在第4天達到交配高峰期，其平均交配率為13.2%，其次是第3天的交配率，大小為9.5%，第4天之后交配率下降。對數據進行方差分析表明：嗜蟲書虱第4天的交配率與其余12天的交配率差異性顯著。結果表明嗜蟲書虱的交配有一定的日節律，并在羽化成蟲第4天出現交配高峰期。

2.2性信息素釋放源

不同性別嗜蟲書虱對雄性嗜蟲書虱的引誘效果如表1所示，當引誘源為雌蟲時，引誘到的雄蟲數顯著高于對照蟲數，引誘效果顯著；當引誘源為雄蟲時，引誘到的雄蟲數為12頭，對照雄蟲數為13頭，無引誘效果。結果表明，嗜蟲書虱雌蟲對雄蟲有引誘效果，嗜蟲書虱雄蟲對雄蟲無引誘效果。

不同性別嗜蟲書虱對雌性嗜蟲書虱的引誘效果如表2所示，當引誘源為雌蟲時，引誘到的雌蟲數量與對照組相當；當引誘源為雄蟲時，引誘到的雌蟲數量與對照組相當。結果表明，嗜蟲書虱雄蟲對雄蟲無引誘效果，嗜蟲書虱雌蟲對雌蟲無引誘效果。因此，嗜蟲書虱性信息素釋放源為雌蟲。

2.3兩種提取方法得到的雌蟲性信息素粗提物生物活性比較

如表3所示，兩種提取方法得到的雌蟲性信息素提取物所引誘到的雄蟲數量相當，且頂空氣體收集法所獲得的雌蟲性信息素提取物所引誘到的雄蟲數量略大于溶劑浸泡法所獲得的雌蟲性信息素提取物所引誘到的雄蟲數量。

3結論

嗜蟲書虱的交配高峰期在羽化成蟲后第4天。通過不同性別對嗜蟲書虱雄蟲、雌蟲的引誘效果測試，確定嗜蟲書虱性信息素由雌蟲釋放。頂空氣體收集法和溶劑浸泡收集法是兩種常用的昆蟲信息素提取方法。試驗結果表明，頂空氣體收集法所獲得的嗜蟲書虱雌性性信息素粗提物生物活性略強于溶劑浸泡收集法所獲的嗜蟲書虱雌性性信息素粗提物生物活性。