华北大黑鳃金龟引诱剂配方筛选及引诱效果评价

2020-06-10 00:53李晓峰李金桥曹雅忠秦建辉王思雨陆俊姣李克斌
昆虫学报 2020年4期
关键词:金龟大黑华北

李晓峰, 李金桥, 曹雅忠, 尹 姣, 张 帅, 秦建辉, 王思雨, 陆俊姣, 李克斌,*

(1. 中国农业科学院植物保护研究所, 植物病虫害生物学国家重点实验室, 北京 100193; 2. 山西省农业科学院植物保护研究所, 太原030000)

华北大黑鳃金龟Holotrichiaoblita属鞘翅目鳃金龟科,是华北旱作区重要的地下害虫(仵均祥等, 2011),其幼虫(又称蛴螬)取食植物的地下部分(张美翠等, 2014),常常造成花生、大豆、马铃薯等严重减产(程松莲等, 2008)。由于蛴螬具有土栖性,为害方式隐蔽,以往主要依靠持效期长的化学农药进行防治,如六六六、涕灭威等(马光莲, 1987),这类农药都具有高毒性,高残留特性,早已被国内所禁用。并且随着化学农药滥用,这类农药已经引起了一系列严重的社会问题(巩雪芳等, 2018)。目前生产上所使用的农药持效期较短,防治蛴螬难以达到满意效果,但继续使用持效期长的农药则会带来土壤农药残留超标等诸多不利后果,继而会引发农产品安全问题(龚东风等, 2016)。有一种新举措是从控制成虫数量,减少其产卵量入手来达到减轻蛴螬为害的目的,即“地下害虫地上治理”的地下害虫防控策略(朱栋等, 2012)。研发引诱剂在生产中控制华北大黑鳃金龟成虫基数有高效、环境友好的优点(王攀等, 2017),引诱剂配方组分来源主要有植物挥发物、昆虫聚集信息素、性信息素等。

植物挥发物由植物地上部分释放,为植物体内的次生代谢物(Petterssonetal., 1998)。其成分复杂,浓度低(程彬等, 2012),是昆虫与植物之间重要的化学信息纽带(王文强等, 2015),在昆虫取食和产卵方面起到了重要作用(杜家纬, 2001)。目前,一些植物挥发物已被证明对金龟甲有诱集效果。例如,邻氨基苯甲酸甲酯和顺-3-己烯醇对在欧洲分布较广的庭园发丽金龟Phylloperthahorticola有诱集作用(Ruther, 2004)。蓖麻源挥发物邻苯二甲酸二丁酯对华北大黑鳃金龟具有较强的电生理活性及引诱活性(李为争等, 2013)。昆虫聚集信息素通常由单一性别产生,对雌雄两性均可引起聚集行为(李雪等, 2018),国外早在20世纪90年代就将昆虫聚集信息素广泛应用于农作物生产、仓储和环境保护中(赵博光和张松山, 1993)。近年来,国内利用聚集信息素防治害虫已取得良好的效果。研究表明,云杉八齿小蠹Ipstypographus聚集信息素在林间防治其成虫诱捕量可达到9 092头(王泽斌等, 2013)。昆虫性信息素对靶标害虫的引诱具有专一性强、作用距离远等特点(高嫚妮等, 2018),可引诱雄虫向气味源飞行并与雌虫交配。早在20世纪90年代,Leal(1998)就在Anomalacuprea性信息素的分离、鉴定以及诱捕效果方面取得了较大进展。

有研究表明,植物挥发物对昆虫信息素具有增效作用(巩雪芳等, 2018)。Deng等(2004)发现,植物挥发物反-2-己烯醛、苯乙醛等对甜菜夜蛾性信息素具有明显的增效作用。苦楝挥发物和光肩星天牛聚集信息素混配后引诱效果强于单一成分(张秀歌等, 2015)。将一定量乙酸叶醇酯与梨小食心虫性信息素混配后发现增效作用显著(于海利等, 2015)。李雪等(2018)研究表明将榆树挥发物与华北大黑鳃金龟聚集信息素联用的引诱效果相对于两者单独使用具有显著的加成作用。本研究挑选植物挥发物、华北大黑鳃金龟聚集信息素、性信息素各数种,通过趋性行为反应试验得到各化合物单体的最佳引诱浓度,并以此为依据将三大类化合物单体两两混配,分别为植物挥发物+聚集信息素、植物挥发物+性信息素和聚集信息素+性信息素共17种配方。通过触角电位(EAG)反应、趋性行为反应试验逐步筛选活性配方,再将配方与单一成分进行引诱效果比较并通过室内笼罩诱捕试验检验配方的引诱效果。此研究旨在通过植物挥发物、聚集信息素、性信息素间的二元混配筛选出对华北大黑鳃金龟成虫高效、环保的引诱剂配方,为该虫绿色防控提供一定的科学依据和物质基础。

1 材料与方法

1.1 试虫

供试昆虫为华北大黑鳃金龟,成虫于2019年6月在河北省沧州市农林科学院附近花生田采集。在大田挖取饲养试虫所用的土壤,过20目筛使土壤颗粒均匀,在干燥箱烘干至恒重,然后与蒸馏水彻底混合,使其湿度保持在18%~20%。将适量的土壤装入50 cm×40 cm×40 cm的养虫箱内,厚度约10 cm。每个养虫箱放入100头成虫,用新鲜的榆树叶饲喂(李雪等, 2018)。

1.2 试剂和仪器

试验所用的植物挥发物来自蓖麻叶(姚永生, 2004),分别为邻苯二甲酸二丁酯[西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司]、肉桂醛(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)、顺-3-己烯基乙酸酯[西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司]、1-己醇[西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司]、顺-3-己烯基异丁酸酯(北京百灵威科技有限公司)。根据李雪等(2018)研究结果,所用的华北大黑鳃金龟聚集信息素为顺-9-十八烯醛、顺-9-十八烯乙酸酯(均由中国农业科学院植物保护研究所新农药创制课题组提供)。所用的华北大黑鳃金龟性信息素为甘氨酸甲酯(王惠等, 2002)[西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司]。EAG反应试验中参照挥发物为顺-3-己烯醇[西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司](李为争等, 2013b)。试验所用溶剂为石蜡油[生工生物工程(上海)贸易有限公司]。所有试剂纯度均≥95%,在4℃条件下保存。

Y型嗅觉仪(泰州市扬子江科教仪器设备有限公司):嗅觉仪为玻璃材质,管内径3 cm,主臂长20 cm,两侧臂长均为18 cm且夹角为75°。 空气先经活性炭除杂后再进入Y型玻璃管,流速为500 mL/min。

触角电位仪(Syntech公司):由CS-55气味刺激控制装置、MP-15微动操作器、IDAC2数据采集控制器和触角电位记录显示输出装置组成。

玻璃笼(泰州市扬子江科教仪器设备有限公司):规格为1 m×1 m×1 m,玻璃材质。

1.3 信息素单体最佳引诱浓度的测定

植物挥发物单体对华北大黑鳃金龟成虫的最佳引诱浓度依据有关研究报道(李晓峰等, 2020),其中邻苯二甲酸二丁酯、肉桂醛、顺-3-己烯基乙酸酯、1-己醇和顺-3-己烯基异丁酸酯的浓度分别为0.11, 0.33, 1.00, 0.33和3.00 μg/μL。

将华北大黑鳃金龟信息素单体的引诱浓度分别测定。共有聚集信息素顺-9-十八烯醛和顺-9-十八烯乙酸酯、性信息素甘氨酸甲酯3种化合物以石蜡油为溶剂,分别稀释成0.11, 0.33, 1, 3和9 μg/mL 5个浓度梯度,通过趋性行为反应试验寻找最佳引诱浓度。根据试虫昼伏夜出的习性,试验安排在20∶30-23∶30时进行。测定室干净清洁,通风状况良好,温度(25±1)℃,湿度保持在70%左右。以石蜡油为对照,不同浓度的化合物单体作为处理分别取20 μL均匀涂抹在4 cm×3 mm(长×宽)的滤纸条上,而后将对照和处理分别放入Y型管两侧臂端作为气味源。在距离主臂3 cm处接入1头饥饿处理24 h的试虫,若试虫爬行至任一侧臂的1/2以上且停留时间在1 min以上,则认为试虫有反应;若10 min后试虫仍停留在主臂或掉头离开Y型管,则认为试虫无反应。每个处理测试雌雄试虫各30头,重复3次。每次更换处理时,需分别用75%的酒精及蒸馏水冲洗Y型管,待干燥后即可继续使用(李建一等, 2019)。Y型嗅觉仪测试中选择反应的计算公式(Zhouetal., 2009):

反应率(%)=(味源臂试虫数+对照臂试虫数)÷测试总虫数×100%;

选择反应率(%)=味源臂试虫数÷(味源臂试虫数+对照臂试虫数)×100%。

1.4 各配方组成成分及含量的确定

对所挑选的植物挥发物、华北大黑鳃金龟聚集信息素、性信息素三大类间进行两两混配,共得到17组二元引诱剂配方。根据1.3节各化合物单体对华北大黑鳃金龟成虫最佳引诱浓度测试结果来确定配方中各成分的含量比例,使配方中两种化合物单体浓度均为其最佳引诱浓度。以石蜡油为溶剂,每种配方配制100 mL。

1.5 试虫对不同配方的EAG测定

从养虫箱挑选活跃的华北大黑鳃金龟成虫,用镊子轻轻按住其触角基部使触角3个鳃片打开(邓思思等, 2011),迅速将触角从基部切下,用导电胶将其固定在电极两端,两电极之间的触角不可沾胶,否则会影响试验结果。将配方溶液用移液枪取20 μL均匀涂抹在4 cm×3 mm的滤纸条上,然后将滤纸条纵向对折后放入巴斯德管中,封口处理,待试验时取用。试验时,要保证实验室干净清洁无异味,无人员走动等影响试验结果的因素。调试软件,待基线平稳后即可对触角进行气味刺激。持续气流流速为500 mL/min,刺激气流流速为40 mL/min。每次刺激时间0.2 s,两次刺激时间间隔30 s以上。随机抽取供试配方进行测试,均以20 μL石蜡油作为对照。以顺-3-己烯醇作为标准参照挥发物。雌、雄成虫分别进行测试。每个配方及标准参照挥发物重复测定3次,每次重复测定时要更换新的滤纸条,以免浓度偏差对测定结果产生影响,测试完每个配方及标准参照挥发物要测定一次石蜡油对照。重复8个触角。每个触角测试10个配方。EAG反应相对值的计算公式(李为争等, 2013b):

EAG反应相对值(%)=(处理EAG反应值-对照EAG反应值)÷(参照物EAG反应值-对照EAG反应值)×100%。

1.6 试虫对不同配方的趋性行为反应测定测定

通过Y型嗅觉仪进行测定,方法如1.3节。对1.5节初步筛选出的配方进行趋性行为反应测定,每种配方测试华北大黑鳃金龟雌雄成虫各30头,重复3次。 进一步筛选对试虫有行为反应活性的配方。

1.7 不同配方及其单一组分的引诱作用比较

通过Y型嗅觉仪进行测定,方法如1.3节。将1.6节进一步筛选出的对试虫有行为反应活性的配方与其两种化合物单体组分分别进行引诱效果比较。Y型管一个侧臂端放入20 μL配方溶液,另一侧臂端放入20 μL单一的组分(其浓度与配方中此化合物单体的浓度一致),每一处理测试华北大黑鳃金龟雌雄成虫各30头,重复3次。

1.8 不同配方对试虫的笼罩诱捕效果测试

将1.6节筛选出的配方在1 m×1 m×1 m的玻璃笼中进行笼罩诱捕效果测试。玻璃笼中距底部15 cm处放置泡沫板,面积与玻璃笼底面积相同。沿玻璃笼底面两条对角线两端分别放置4个花盆(上直径18 cm,下直径13 cm,高13 cm),花盆上沿与泡沫板平齐。花盆中土壤厚度10 cm,将小诱芯插入1 000 μL移液枪枪头中形成组合体,而后将组合体插入花盆内的土壤上,使小诱芯高出土壤3 cm。试验安排在20:00-23:00时进行,玻璃笼的一条对角线上的两个花盆作为处理组,其小诱芯中均加入60 μL同一配方溶液;另一条对角线上的两个花盆作为对照组,其小诱芯仅加入60 μL石蜡油。每个玻璃笼放入雌雄试虫各30头。保持实验室干净清洁,温度(25±1)℃,相对湿度保持在70%左右。1 h后观察诱捕结果。若试虫掉入花盆或爬在小诱芯上,则认为有反应;若试虫未进入花盆,则认为无反应。计数完成后打开玻璃笼通风,0.5 h后重复试验,每种配方重复3次。笼罩诱捕试验结果计算公式(Zhouetal., 2009):

反应率(%)=(处理组花盆中试虫数+对照组花盆中试虫数)÷总测试虫数×100%;

选择反应率(%)=处理组花盆中试虫数÷(处理组花盆中试虫数+对照组花盆中试虫数)×100%。

1.9 数据分析

通过SPSS17.0软件进行数据分析。Y型嗅觉仪测试中处理和对照间(配方与其单一组分间)的差异显著性及笼罩诱捕测试中处理和对照间的差异显著性采用卡方检验。其他测试的数据采用One-way ANOVA方差分析;其中,Y型嗅觉仪及笼罩诱捕测试的反应率和选择反应率先进行反正弦平方根转换,然后采用Duncan氏新复极差法进行不同处理之间差异显著性检验。

2 结果

2.1 化合物单体对华北大黑鳃金龟成虫的最佳引诱浓度

各化合物单体不同浓度对华北大黑鳃金龟成虫的引诱效果如表1所示,所有处理的反应率均高于87%,表明试虫较活跃,试验结果可靠。华北大黑鳃金龟聚集信息素顺-9-十八烯醛、顺-9-十八烯乙酸酯以及性信息素甘氨酸甲酯在浓度分别为0.11, 0.11 和3 μg/μL时对试虫的引诱效果最强,引起的选择反应率分别达到60.12%, 66.09%和64.00%。

表1 化合物单体对华北大黑鳃金龟的引诱效果Table 1 The attractive effect of each compound on Holotrichia oblita

反应率(%)=(味源臂试虫数+对照臂试虫数)÷测试虫数×100%;选择反应率(%)=味源臂试虫数÷(味源臂试虫数+对照臂试虫数)×100%。数据为平均数±标准误;同列数据后不同字母表示经Duncan氏新复极差法检验差异显著(P<0.05)。Response rate (%)=(number of test insects in odor source tube+number of test insects in the control tube)÷number of test insects×100%. Selective response rate (%)=number of test insects in odor source tube÷(number of test insects in odor source tube+number of test insects in the control tube)×100%. Data are mean±SE. Different letters in the same column indicate significant difference by Duncan’s new multiple range test (P<0.05). 表3和4同The same for Tables 3 and 4.

2.2 二元引诱剂配方中各组分及含量的确定

本试验共有17种二元配方,组成成分已确定。根据试验2.1节结果即各化合物单体对华北大黑鳃金龟成虫最佳引诱浓度得到配方中各组分的含量。各配方编号、组成成分及各成分含量如表2。

2.3 华北大黑鳃金龟成虫对17种二元引诱剂配方的EAG反应

华北大黑鳃金龟雌成虫对17种二元引诱剂配方的EAG测定结果如图1(A)所示。结果表明,2B, 6F, 7G, 9I, 10J和11K共6种配方引起雌虫的EAG反应相对值较大,均在5 722%以上,且均与其他配方引起雌虫的EAG反应相对值呈显著性差异(P<0.05)。在这6种配方中,引起的EAG反应相对值最高的为配方2B,达11 093%;其次为配方6F, 7G, 9I, 10J和11K,引起的EAG反应相对值分别达到7 537%, 6 759%, 5 981%, 5 796%和5 722%。

表2 各二元引诱剂配方组分及含量Table 2 Component and content of each binary attractant formulation

化合物浓度同表1。The concentrations of compounds are the same as in Table 1.

华北大黑鳃金龟雄成虫对17种二元引诱剂配方的EAG测定结果如图1(B)所示。结果表明, 2B, 6F, 7G, 9I, 10J, 11K和14N共7种配方引起雄虫的EAG反应相对值较大,均在3 566%以上,且均与其他配方引起雄虫的EAG反应相对值呈显著性差异(P<0.05)。在这7种配方中,引起EAG反应相对值最高的为配方10J,达4 712%;其次为配方2B, 14N, 9I, 6F, 11K和7G,引起的EAG相对反应值分别达到4 677%, 4 438%, 3 983%, 3 878%, 3 809%和3 566%。

从EAG反应相对值来看,华北大黑鳃金龟雌雄虫对17种二元引诱剂配方的反应比较一致,但雌虫的EAG反应相对值较雄虫更大。配方2B, 6F, 7G, 9I, 10J和11K均可引起雌雄虫较强的电生理反应,故可将此6种配方用于进一步的筛选。

2.4 华北大黑鳃金龟成虫对6种二元引诱剂配方的趋性行为反应

华北大黑鳃金龟成虫对EAG反应试验初筛的6种二元引诱剂配方的趋性行为反应结果如图2所示,配方9I, 10J和11K对试虫的引诱数量均极显著多于对照(P<0.01),3种配方与对照的引诱试虫数分别为118vs49, 119vs49, 121vs49头。而配方2B, 6F和7G这3种配方对试虫的引诱数量与对照相比差异均不显著(P>0.05)。试虫对6种二元引诱剂配方的反应率均高于91%,可见试虫活性较强,试验结果可靠(表3),选择反应率在52.35%~71.21%之间。其中,引起的选择反应率最高的为配方11K,达71.21%;其次为配方10J和9I,引起的选择反应率分别达到70.84%和70.72%。这3种配方引起的选择反应率相差较小,无显著差异(P>0.05),但均显著高于其他配方引起的选择反应率(P<0.05)。故通过趋性行为反应测定筛选出的配方为9I, 10J和11K共3种,即顺-3-己烯基乙酸酯+顺-9-十八烯乙酸酯,1-己醇+顺-9-十八烯乙酸酯和邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯。

2.5 3种二元引诱剂配方及其单一组分对华北大黑鳃金龟成虫引诱作用的比较

对趋性行为反应测定试验进一步筛选出的3种二元引诱剂配方进行的配方与其单一组分引诱效果比较结果如图3所示,配方9I与顺-3-己烯基乙酸酯引诱的试虫数量分别为95头和66头,二者差异显著(P<0.05);而配方9I与顺-9-十八烯乙酸酯引诱的试虫数量分别为96头和71头,两者差异不显著(P>0.05)。配方10J与1-己醇引诱的试虫数量分别为98头和62头,二者差异极显著(P<0.01);配方10J与顺-9-十八烯乙酸酯引诱的试虫数量分别为103和61头,二者也呈极显著性差异(P<0.01)。配方11K与邻苯二甲酸二丁酯引诱的试虫数量分别为94和69头,二者差异显著(P<0.05);而配方11K与甘氨酸甲酯引诱的试虫数量分别为103和65头,二者差异极显著(P<0.01)。

图1 华北大黑鳃金龟雌(A)雄(B)成虫对不同的二元引诱剂配方的触角电位(EAG)反应Fig. 1 Electro-antennogram (EAG) response of female (A) and male (B) adults of Holotrichia oblitato different binary attractant formulations配方编号同表2。The formulation no. is the same as in Table 2. 下同The same below.

图2 华北大黑鳃金龟成虫对不同二元引诱剂配方的趋性行为反应Fig. 2 Taxis of Holotrichia oblita adults to different binary attractant formulations星号和双星号分别表示处理与对照(石蜡油)间或配方与单一组分间经卡方检验差异显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)。The asterisk and double asterisk indicate significant differences (P<0.05) and extremely significant difference (P<0.01) between treatment and the control (paraffine oil) or between formulation and single component, respectively by Chi-square test. 图3和4同。The same for Figs. 3 and 4.

表3 华北大黑鳃金龟成虫对6种二元引诱剂配方的趋性行为反应Table 3 Taxis of Holotrichia oblita adults to 6 binaryattractant formulations

可见,配方9I对单一组分顺-3-己烯基乙酸酯有显著的增效作用,而对顺-9-十八烯乙酸酯增效作用不明显;配方10J对单一组分1-己醇及顺-9-十八烯乙酸酯均可表现出极显著的增效作用;配方11K对邻苯二甲酸二丁酯具有显著的增效作用,而对甘氨酸甲酯具有极显著的增效作用。将这3种二元引诱剂配方进行下一步的笼罩诱捕效果测试。

图3 不同二元引诱剂配方与其单一组分对华北大黑鳃金龟成虫的引诱效果Fig. 3 Attractiveness of different binary attractant formulations and their single components to Holotrichia oblita adults

2.6 3种二元引诱剂配方对对华北大黑鳃金龟成虫的笼罩诱捕效果

二元引诱剂配方9I, 10J和11K笼罩诱虫结果如图4所示,这3种配方引诱的成虫数分别为126, 116和115头,而对照引诱的成虫数分别为45, 60和64头,处理与对照的幼虫数间均差异极显著(P<0.01)。如表4所示,华北大黑鳃金龟成虫对3种二元引诱剂配方的反应率均高于95%,表明试虫较活跃,试验结果可靠。配方9I引起的选择反应率最高,达74.06%;其次为配方10J和11K,引起的选择反应率分别达到65.89%和64.25%;但3种配方引起的选择反应率之间无显著差异(P>0.05)。此笼罩诱捕试验结果表明,这3种二元引诱剂配方均对华北大黑鳃金龟成虫具有很强的引诱效果。

3 讨论

本研究以华北大黑鳃金龟为试验对象,将植物挥发物、华北大黑鳃金龟聚集信息素、性信息素两两混配得到17种配方,通过EAG和趋性行为反应测定逐步筛选出较好的二元引诱剂配方。再将筛选出的配方与其单一组分通过Y型嗅觉仪作引诱效果比较,最后通过笼罩诱捕检验二元引诱剂配方对华北大黑鳃金龟成虫的引诱能力。

相关研究表明,华北大黑鳃金龟求偶行为是在植物挥发物和性信息素的共同作用下进行的。植物挥发物首先引诱同类聚集,然后再通过雌虫释放的性信息素来完成交配(邓思思等, 2011)。另有研究表明,华北大黑鳃金龟后肠的聚集信息素组分与植

图4 不同二元引诱剂配方对华北大黑鳃金龟成虫的笼罩诱捕效果Fig. 4 Indoor caged trapping efficacies of different binary attractant formulations on Holotrichia oblita adults

表4 华北大黑鳃金龟成虫对3种二元引诱剂配方的趋性反应Table 4 Taxis of Holotrichia oblita adults to3 binary attractant formulations

物挥发物混合后表现出显著的增效作用(李雪等, 2018)。故在配制引诱剂配方时,若能将植物挥发物、华北大黑鳃金龟聚集信息素、性信息素间混配,则可取得更好的引诱效果。本研究挑选了5种榆树挥发物单体、2种华北大黒鳃金龟聚集信息素单体、1种性信息素单体,在三大类化合物中进行两两混配,分别有植物挥发物+聚集信息素、植物挥发物+性信息素、聚集信息素+性信息素共17种配方。不仅可以克服单一种类化合物引诱缺陷(如,性信息素只对雄虫起作用),还能有效提高对华北大黑鳃金龟的引诱效果。

根据姚永生(2004)从蓖麻叶二氯甲烷索氏提取物中鉴定出的主要成分,李为争等(2013a)挑选了5种供试挥发物,配对后按各植物挥发物在蓖麻叶中的相对含量确定二元引诱剂配方中植物挥发物单体的混配比例。本试验由于化合物单体分别来自榆树挥发物、华北大黑鳃金龟聚集信息素、性信息素,在自然含量中无统一参考值,故首先确定各化合物单体的最佳引诱浓度,再据此确定配制各配方时,在100 mL的总体积下各组成成分需加入的量,从而使混配后各配方中组成成分的浓度仍为其最佳引诱浓度。

EAG反应结果表明,华北大黑鳃金龟雌雄成虫对17种二元引诱剂配方的电生理活性表现基本一致。均对配方2B(肉桂醛+顺-9-十八烯醛)、6F(邻苯二甲酸二丁酯+顺-9-十八烯乙酸酯)、7G(肉桂醛+顺-9-十八烯乙酸酯)、9I(顺-3-己烯基乙酸酯+顺-9-十八烯乙酸酯)、10J(1-己醇+顺-9-十八烯乙酸酯)、11K(邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯)有较好的反应。但EAG测定只是反映嗅觉感受器对特定配方物质反应电压的强弱(李为争等, 2013b),活性较强的配方具体有无引诱活性需要进行趋性行为反应测定(李为争等, 2013b)。EAG反应试验对17种二元引诱剂配方初筛后,通过趋性行为反应进一步筛选,结果表明,配方9I, 10J和11K引诱试虫数均极显著高于对照(P<0.01)。而配方2B, 6F和7G引诱试虫数与对照无显著差异。这表明,EAG测定引起电生理活性较强的配方引诱活性不一定强,这与Ryan(2002)的结论一致。故当待测配方较多时,可首先使用EAG反应试验进行初步的筛选,再通过趋性行为反应检测有无引诱作用,这样可大大减小工作难度,提高引诱剂配方的筛选速度。

配方10J(1-己醇+顺-9-十八烯乙酸酯)和11K(邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯)引诱的华北大黑鳃金龟成虫数均显著多于其相应的单一组分(P<0.05),表明植物挥发物与华北大黑鳃金龟聚集信息素、性信息素混配后增效作用显著。配方9I引诱试虫数显著多于单一组分顺-3-己烯基乙酸酯(P<0.05),而对另一单一组分顺-9-十八烯乙酸酯诱虫数差异不显著。从引诱的试虫数量96头和71头来看,配方9I引诱试虫数多于顺-9-十八烯乙酸酯。故将配方9I继续进行笼罩诱捕试验。

相较于Y型嗅觉仪,华北大黑鳃金龟在1 m×1 m×1 m的玻璃笼中活动更自由,测试结果更具有说服力,故本研究将室内笼罩诱捕作为检验配方诱虫活性的手段。配方9I, 10J和11K对华北大黑鳃金龟成虫的笼罩诱捕结果可看出,3种配方相较于对照引诱的成虫数均差异极显著(P<0.01),由此说明,这3种配方均对华北大黑鳃金龟具有较高的引诱活性。据相关文献报道,金龟甲配方的引诱剂有石蜡油、无水乙醇、二氯甲烷、正己烷等(罗宗秀, 2010),而本研究仅用石蜡油作为配方溶剂,对最后筛选的配方9I, 10J和11K未进行最适溶剂的筛选,在进一步的试验中应加强此方面的研究。后续开展的试验还应该进行对此3种配方的田间应用研究,探究配方引诱华北大黑鳃金龟的能力以及对其他靶标害虫的引诱效果,从而拓宽此引诱剂的应用渠道。在田间诱捕时,应筛选合适的诱芯载体、诱捕器的类型及其在田间设置的距离和悬挂高度等(杨捷, 2008)。从而使引诱剂发挥最大效能。另外,昆虫对气味的感受机理较为复杂,不同种类化合物混配可以得到较好的引诱效果,相同种类间的化合物混配也可能有较强的引诱作用。在进一步的试验中可从相同种类间几种化合物的混配入手,如将几种植物挥发物混配测试引诱效果,并与其单一组分进行比较;也可将植物挥发物、聚集信息素、性信息素三大类混配而成三元配方,测试引诱效果并可与二元配方及单一化合物进行引诱效果比较,探究增效作用,从而找出更为有效、广谱的引诱剂配方。

Dickens(2006)研究表明,马铃薯甲虫Leptinotarsadecemlineata聚集信息素与植物挥发物混配后增效作用显著;相关报道也表明,光肩星天牛Anoplophoraglabripennis聚集信息素与顺-3-己烯醇等植物挥发物混配可提高其诱捕效果(Nehmeetal., 2009, 2010)。本试验筛选出的配方9I和10J再次证明了昆虫聚集信息素与植物挥发物混配可显著提高对靶标害虫的诱捕效果这一结论。性诱剂其典型特点为专一性和诱虫活性强,但诱虫种类少,仅对雄虫起作用是其明显的缺陷。将性信息素与植物挥发物联用可同时发挥性诱剂的高效性及植物挥发物的广谱性,从而有效防治靶标害虫。本研究所筛选出的配方11K也证明甘氨酸甲酯与邻苯二甲酸二丁酯混配能够显著提高对华北大黑鳃金龟的引诱效果。顺-3-己烯基乙酸酯+顺-9-十八烯乙酸酯, 1-己醇+顺-9-十八烯乙酸酯和邻苯二甲酸二丁酯+甘氨酸甲酯这3种二元引诱剂的研发为防治华北大黑鳃金龟提供了新思路和新的潜在配方,在华北大黑鳃金龟绿色防控方面具有重要意义。

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