[目的]验证药用植物及其挥发物成分对西花蓟马Frankliniella occidentalis成虫选择行为干预的可行性,为农业害虫防治提供解决方案.[方法]利用Y型嗅觉仪测定西花蓟马成虫对3种蔬菜植物(番茄 Solanum lycopersicum、黄瓜 Cucumis sativus 和辣椒 Capsicum annuum)和 5 种药用植物(薄荷 Mentha piperita、紫苏 Perilla frutescens、荆芥 Nepeta cataria、益母草 Leonurus cardiaca 和藿香Ageratum conyzoides)的选择率;通过气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)鉴定5种药用植物叶片中共有挥发物成分;使用Y型嗅觉仪检测西花蓟马成虫对0.01,0.1,1,10和100 μL/mL β-石竹烯的选择率.[结果]在选择行为试验中,西花蓟马成虫对5种药用植物均表现出忌避行为,其中对紫苏和藿香的忌避行为较为显著(选择率分别为24.45％和24.53％).GC-MS鉴定出5种药用植物叶片中挥发物共有成分为β-石竹烯和2,2'-亚甲基双(6-叔丁基对甲酚).西花蓟马成虫对0.01 μL/mLβ-石竹烯无明显行为反应,对0.1～100 μL/mL β-石竹烯表现出明显的忌避行为,并且高浓度(10～100 μL/mL)β-石竹烯对西花蓟马成虫的驱避率可达到约85％.[结论]测试的5种药用植物对西花蓟马成虫表现出较为显著的驱避效果,该结果为了解西花蓟马对非寄主植物的选择性提供理论依据;β-石竹烯是5种药用植物叶片中的共有挥发物成分,可作为驱避剂或植物源农药用于西花蓟马的农业治理.

[目的]明确黑水虻Hermetia illucens成虫触角感器的超微结构,探究其雌雄成虫对气味物质的嗅觉反应.[方法]利用透射电子显微镜观察黑水虻成虫触角感器的超微结构,再分别采用触角电位测量系统和Y型嗅觉仪测试雌雄成虫对异戊酸、乳酸、乙酸乙酯和壬醛4种气味物质的触角电位(electroantennogram,EAG)反应和行为响应.[结果]黑水虻成虫触角上的毛形感器表皮壁厚,壁上无孔,内部感器淋巴液中有神经树突;腔锥形感器腔内有多分支的锥形突起,锥形突起的表皮壁薄,壁上有微孔,内部感器淋巴液中有神经树突.EAG测试结果表明,所测试的4种气味物质在各浓度下都能引起雌雄黑水虻成虫明显的EAG反应,不同气味物质引起的反应随浓度变化呈现不同趋势.其中,雌雄成虫对异戊酸的EAG反应均最大,二者的EAG反应相对值均随浓度升高而升高;雌成虫对乳酸的EAG反应随浓度升高先升高后降低,雄成虫对乳酸的EAG反应趋势则相反;对于乙酸乙酯和壬醛两种气味物质的EAG反应,随着测试浓度的升高,黑水虻雌成虫的EAG反应呈现出先降低后升高的趋势,而雄成虫的EAG反应则各不相同且无规律.行为选择测试结果表明,0.001-0.1 μg/μL乳酸对黑水虻雌成虫有显著的吸引作用,0.1 μg/μL异戊酸对雄成虫有显著的吸引作用.[结论]黑水虻成虫触角鞭节上的毛形感器可能为温湿度感器,腔锥形感器可能为嗅觉感器.黑水虻雌雄成虫的触角均对高浓度的异戊酸比较敏感;低浓度的乳酸、异戊酸对黑水虻成虫具有一定的引诱作用,有作为引诱剂成分的潜力.

初步探究肉苁蓉Cistanche deserticola蛀茎蝇—六斑平颜蚜蝇Eumerus seximaculatum雌虫性腺化合物的主要成分并对其生物活性进行检测,为六斑平颜蚜蝇的生物防治提供理论依据.本研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对雌性腺化合物进行分析鉴定,根据雄成虫的触角电位(EAG)及行为反应对各组分进行筛选、分析及确定.在雌性腺化合物中共鉴定出31种挥发性物质,从中选取5种,设置5个浓度梯度,进行EAG测试.结果表明,雄成虫对5种物质不同浓度的EAG反应敏感性差异明显.其中,雄成虫对1μg/mL1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、100 μg/mL邻苯二甲酸二异丁酯最为敏感;把对雄虫引诱率最高的1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯和邻苯二甲酸二异丁酯按照不同体积比混合后开展行为选择试验,结果显示,当两者比例为1∶3时,对雄虫的引诱率最高,可达60％以上.综上所述,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯和邻苯二甲酸二异丁酯被认为是雌虫性信息素的重要成分,对雄虫有明显的引诱作用,为苁蓉蛀茎蝇性诱剂的开发奠定理论基础.

[目的]探究马尾松健康植株不同位置挥发性物质,比较其不同部位的挥发物的种类差异及含量,分析松墨天牛成虫对健康马尾松各部位挥发物的触角电位反应和嗅觉反应,为开展松墨天牛的行为调控技术提供依据.[方法]采用静态顶空法和气相色谱-质谱联用技术分析了马尾松松针、1 cm枝条、5 cm枝条、20 cm树干、30 cm树干、松油脂6个部位的挥发物,并对松墨天牛雌雄成虫进行触角电位测定和行为反应观测.[结果]6个部位的挥发物提取物中,共检测出36种挥发性物质,各部位挥发物种类相近,相对含量差异较大,但其主要挥发物均为萜烯类物质,主要包括月桂烯、蒎烯、左旋-beta-蒎烯、莰烯等.在触角电位试验中,5 cm枝条挥发物提取物的触角电位值最高,松油脂挥发物提取物的触角电位值最高;在行为反应试验中,各部位挥发物对松墨天牛成虫均有一定的引诱作用,其中雌成虫对5 cm枝条挥发物提取物的趋向性最高,雄成虫对30 cm树干和松油脂挥发物提取物的趋向性最高.[结论]健康状态下,马尾松5 cm枝条及30 cm树干和松油脂中萜烯类挥发物制成的植物源引诱剂对松墨天牛两性成虫具有更好的引诱作用,这将为提高现有的诱捕剂效果提供参考,同时为松墨天牛虫害防治提供科学依据.

[目的]研究大蒜E素(allicin E,ALE)对斑翅果蝇Drosophila suzukii产卵行为的影响,为利用ALE生物防治斑翅果蝇提供参考依据.[方法]采用产卵双向选择模型检测0.01％,0.015％和0.02％ALE对斑翅果蝇雌成虫产卵驱避作用.利用暗盒实验、摘除前足、摘除触角等方式检测视觉、味觉和嗅觉感觉系统对斑翅果蝇雌成虫产卵偏嗜行为的影响.利用Y生物迷宫试验检测0.015％ALE对斑翅果蝇雌成虫的产卵行为驱避作用.通过检测存活率和发育历期研究ALE对斑翅果蝇适合度的影响.利用荧光染色法检测ALE处理后斑翅果蝇成虫肠道中活性氧水平.[结果]ALE驱避斑翅果蝇雌成虫产卵,对0.01％,0.015％和0.02％ALE的产卵指数分别为-0.30,-0.44和-0.51.在黑暗和摘除前足条件下,斑翅果蝇雌成虫存在对ALE的显著的产卵避性反应,而摘除触角的斑翅果蝇对ALE的产卵避性显著降低,对0.01％,0.015％和0.02％ALE的产卵指数分别降低为-0.10,-0.11和-0.12.斑翅果蝇雌成虫所产卵暴露于0.02％ALE后,后代蛹和成虫的存活率分别降低了 69.23％和69.70％,后代成蛹和羽化时间分别延长5.88和4.75 d.ALE缩短斑翅果蝇成虫寿命,雌性和雄性在0.02％ALE处理下LT50值分别由39 d降低为18和15 d.0.02％ALE处理72 h后斑翅果蝇成虫奔跑和攀爬速度显著降低.0.02％和0.05％ALE处理3 d后斑翅果蝇成虫肠道中的活性氧水平上升.[结论]ALE引起斑翅果蝇雌成虫产卵避性,主要通过嗅觉介导此种产卵避性;ALE延缓了斑翅果蝇后代的生长发育,降低了亲代成虫的运动活力和存活率,并引起肠道损伤,因此具有潜在的生物防治斑翅果蝇价值.

[目的]明确低浓度吡虫啉对多异瓢虫Hippodamia variegata成虫嗅觉行为的影响.[方法]采用Y型嗅觉仪测定多异瓢虫成虫在摄入低浓度(LC20和LC50)吡虫啉后对健康棉株和棉蚜Aphis gossypii成蚜为害棉株挥发物的行为反应;并通过固相微萃取收集健康棉株和棉蚜成蚜为害棉株的挥发物,以气相色谱-质谱联用仪分析鉴定挥发物成分;进而测试多异瓢虫成虫对棉株挥发物单一组分的选择行为.[结果]未摄入吡虫啉的多异瓢虫成虫对棉蚜成蚜为害的棉株具有显著的正趋性,但对健康棉株和清洁空气均无显著的趋向性;摄入低浓度吡虫啉的多异瓢虫成虫对棉蚜成蚜为害的棉株、健康棉株以及清洁空气均无显著的趋向性.对比健康棉株,从棉蚜成蚜为害棉株的挥发物中鉴定出8种挥发量显著增加的化合物,分别为月桂烯、柠檬烯、1-癸炔、3-蒈烯、(3E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯[(3E)-4,8-dimethyl-1,3,7-nonatriene,DMNT]、β-石竹烯、α-葎草烯、(3E,7E)-4,8,12 三甲基十三碳-1,3,7,11-四烯[(3E,7E)-4,8,12-trimethyltrideca-1,3,7,11-tetraene,TMTT].利用Y型嗅觉仪测定多异瓢虫成虫对以上8种物质的嗅觉选择行为发现,未摄入吡虫啉的多异瓢虫成虫对TMTT具有显著的正趋性,对其他7种挥发性化合物无显著趋性,而摄入低浓度吡虫啉的多异瓢虫成虫对8种挥发性化合物均无显著正趋性.在行为选择测试中,低浓度吡虫啉处理后的多异瓢虫成虫对棉株挥发物及单一组分的未选择个体数量均显著多于对照组.[结论]研究结果证实低浓度吡虫啉削弱了多异瓢虫成虫对棉花植株挥发物的嗅觉识别功能,为新疆棉田多异瓢虫的保护利用及棉田农药的合理使用提供科学依据.

为明确芳香植物甜罗勒Ocimum basilicum不同时期对捕食性天敌大草蛉Chrysopa pallens的影响作用,本研究利用Y型嗅觉仪测定了甜罗勒不同发育阶段(营养期和开花期)对大草蛉的嗅觉行为反应,并通过GC-MS检测了甜罗勒不同发育阶段花和叶释放的挥发性化合物,进而测定了芳樟醇、罗勒烯、丁香酚、萜品油烯、樟脑、β-榄香烯6种主要挥发物质在0.1μg/L和0.01 μg/L浓度下对大草蛉的嗅觉行为反应.结果表明,开花期的甜罗勒植株可以显著吸引大草蛉雌虫.甜罗勒主要挥发物为单萜和倍半萜.0.1 μg/L浓度芳樟醇和0.01 μg/L浓度β-榄香烯可显著吸引大草蛉.0.1μg/L、0.01 μg/L浓度的萜品油烯和0.01 μg/L浓度的樟脑、丁香酚、芳樟醇、罗勒烯对大草蛉具有不显著的趋向选择.因此,大草蛉对甜罗勒偏好性可能与不同时期的挥发物质不同有关,这为进一步开发甜罗勒作为大草蛉诱集定殖功能植物提供支撑数据.

番茄潜叶蛾Tuta absoluta是对番茄具有毁灭性危害的世界性害虫,2017年入侵我国,并呈扩散蔓延趋势,严重威胁我国的番茄产业.用于防治这一害虫的杀虫剂的不合理使用导致番茄潜叶蛾抗药性不断增加,防效下降,开发新型绿色防治技术迫在眉睫.物理诱控技术和嗅觉行为调控技术是有害生物综合防控体系中的重要组成部分.本文综述了物理诱控(灯光和颜色诱杀)及嗅觉行为调控(性信息素、植物挥发物)技术在番茄潜叶蛾防治中的研究进展.颜色显著影响信息素诱捕器和粘虫板对番茄潜叶蛾的诱杀效果,白色、黑色和蓝色诱捕器田间诱捕的成虫较多.黑色诱虫灯和波长为470 nm的LED灯对番茄潜叶蛾的诱杀效果最佳,且对性诱芯具有增效作用.番茄潜叶蛾性信息素包括主要成分(3E,8Z,11Z)-十四碳三烯乙酸酯和次要成分(3E,8Z)-十四碳烯醇乙酸酯,两者含量比约为9∶1,主要组分和次要组分95∶5混合时对番茄潜叶蛾的诱捕效果最佳.相比于其他诱捕器类型,含性信息素诱芯的三角形诱捕器的诱捕效果最佳.番茄潜叶蛾性信息素可广泛用于早期监测预警、大量诱杀和交配干扰.植物挥发物和传统食诱剂挥发物组分影响番茄潜叶蛾的寄主选择和产卵行为,乙酸辛酯、苯乙醛与冰醋酸混合物、冰醋酸与3-甲基-1-丁醇混合物,以及番茄挥发物组分柠檬烯、β-罗勒烯、α-松油烯、δ-榄香烯和(E)-β-石竹烯混合物对番茄潜叶蛾具有引诱作用;苯醌、2-蒈烯、δ-姜黄烯和邻二乙苯是番茄潜叶蛾的产卵刺激剂;而1-氟十二烷、石竹烯、姜黄烯、榄香烯、蛇麻烯、姜烯、2-十三烷酮、2-十一酮、(Z)-丙酸-3-己烯酯、水杨酸甲酯等物质则对番茄潜叶蛾的寄主选择、产卵或生长发育具有不利影响.最后讨论了番茄潜叶蛾行为调控技术存在作用机制不明确、防控效果不稳定、与其他绿色防控技术协同应用技术缺乏等问题,展望了未来可能的研究方向,以期为基于昆虫行为调控的番茄潜叶蛾绿色防治技术研发提供参考.

为分析桉蝙蛾Endoclita signifer幼虫嗅觉蛋白中结合蛋白(OBPs+CSPs)在不同龄期和体段的表达,揭示桉蝙蛾幼虫结合蛋白的时空表达谱,基于表达谱阐明其与幼虫寄主选择行为的关系,本研究利用qRT-PCR分析桉蝙蛾幼虫结合蛋白在4 个龄期和 3 个体段中的表达.在各龄期幼虫的头部中,EsigOBP2、EsigOBP5、EsigOBP8、EsigGOBP2、EsigGOBP3、EsigGOBP6、EsigCSP1 和EsigCSP2 均在3 龄幼虫头部显著地高量表达,同时82.4%的结合蛋白在幼龄幼虫(3 龄和5 龄)的某个体段表达量最高.此外,47.1%和 35.3%的结合蛋白在桉蝙蛾幼虫腹部和胸部的表达量最高.以上筛选出的8 个结合蛋白是桉蝙蛾3 龄幼虫在地栖转树栖过程中,参与寄主识别最主要的蛋白;且结合蛋白在3 龄幼虫头部的显著高量表达与3 龄幼虫转移栖息地和选择寄主相一致,同时结合蛋白在幼龄幼虫中的高量表达可能与选择寄主后幼龄幼虫对寄主挥发物的适应相一致;本研究支持了桉蝙蛾幼龄幼虫寄主选择的推测.与其他昆虫一致,结合蛋白在桉蝙蛾幼虫的腹部和胸部(非嗅觉部位)高量表达,其功能有待解读.

为探明影响柑橘大实蝇Bactrocera minax(Enderlein)成虫取食偏好的因素,本文研究了其对不同颜色和糖类物质的选择及其嗅觉反应.结果表明:柑橘大实蝇成虫明显偏好黄色和橙色基质的食物,对绿、白、蓝、黑、红色食物趋性较弱;对不同糖类的选择顺序是:红糖>蜂蜜>蔗糖和白糖;不同采集地间和不同性别间的柑橘大实蝇对颜色、糖类物质的选择差异不显著.嗅觉行为测试结果,柑橘大实蝇雌雄虫对所测试几种糖的气味均表现明显趋性,其中,雌虫对红糖和蜂蜜气味的嗅觉反应比雄虫更敏感.研究结果可以为柑橘大实蝇成虫食诱剂的研制和诱捕器的设计提供重要参考依据.