全 文 ：第 35 卷第 3 期
2015年 2月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.35,No.3
Feb.,2015
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家“十二五冶科技支撑项目(2012BAD19B0701); 山西农业大学科技创新基金项目(201227); 山西农业大学博士科研启动项目
(XB2011006)
收稿日期:2013鄄10鄄30; 摇 摇 网络出版日期:2014鄄07鄄07
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: fanlihua2011@ 163.com
DOI: 10.5846 / stxb201311032656
范丽华, 牛辉林, 张金桐, 刘金龙, 杨美红, 宗世祥.脐腹小蠹聚集信息素的提取鉴定和引诱效果.生态学报,2015,35(3):892鄄899.
Fan L H, Niu H L, Zhang J T, Liu J L, Yang M H, Zong S X.Extraction and Identification of aggregation pheromone components of Scolytus schevyrewi
Semenov(Coleoptera: Scolytidae) and trapping test.Acta Ecologica Sinica,2015,35(3):892鄄899.
脐腹小蠹聚集信息素的提取鉴定和引诱效果
范丽华1,*, 牛辉林2, 张金桐1, 刘金龙1, 杨美红1, 宗世祥3
1 山西农业大学文理学院化学生态研究所, 太谷摇 030801
2 宁夏哈巴湖国家级自然保护区管理局高沙窝管理站, 盐池摇 751501
3 北京林业大学省部建森林培育与保护教育部重点实验室, 北京摇 100083
摘要:为了确定脐腹小蠹 Scolytus schevyrewi Semenov的聚集信息素成分,对脐腹小蠹成虫后肠和虫粪的挥发物进行了提取鉴定
和引诱试验。 经气相色谱鄄质谱联用仪(GC鄄MS)鉴定,结果表明:雌成虫后肠挥发物成分有十四烷、十五烷、十六烷、十八烷、十
九烷、十二酸和十四酸,其中十四酸含量最高,达到了 42.2%;雄成虫后肠挥发物成分有十一烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷
和十九烷,十六烷(23.3%)和十九烷(21.5%)含量最多;雌成虫虫粪挥发物成分有十一烷、十二烷、十四烷、十六烷、十八烷和十
九烷,十九烷含量最高,为 29.9%;雄成虫虫粪挥发物成分有庚烷、十一烷、十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十三
烷,庚烷(20.5%)相对含量最多。 此外,借助触角电位仪测定了脐腹小蠹雌雄虫触角对这些单一物质刺激的反应,结果显示,触
角电位相对值较大的为十二酸、十四酸和十八烷。 雌雄间比较发现十二酸、十四酸和十九烷刺激后雌雄间触角电位相对值差异
达到了显著水平(P<0.05)。 田间诱捕结果显示,十二酸、十四酸、十九烷对脐腹小蠹的引诱数量雌雄间差异性达到了显著水平
(P<0.05),成虫诱捕总量最多的是十八烷,诱捕量达 32.1 头,其后诱捕量较多的为十二酸(24.1 头)和十四酸(22.7 头)。 可以
推断,十八烷、十九烷、十二酸和十四酸是脐腹小蠹聚集信息素的主要成分。
关键词: 脐腹小蠹; 聚集信息素; 提取; 鉴定; 触角电位; 田间引诱
Extraction and identification of aggregation pheromone components of Scolytus
schevyrewi Semenov(Coleoptera: Scolytidae) and trapping test
FAN Lihua1,*, NIU Huilin2, ZHANG Jintong1, LIU Jinlong1, YANG Meihong1, ZONG Shixiang3
1 Institute of Chemical Ecology of Art and Science College, Shanxi Agriculture University, Taigu 030801, China
2 Gaoshawo Management Station of Ningxia Habahu Natural Reserve, Yanchi 751501, China
3 Key Laboratory for Silviculture and Conservation of Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
Abstract: The banded elm bark beetle ( BEBB), Scolytus schevyrewi Semenov ( Coleoptera: Scolytidae), is a pest of
Ulmus pumila L. This pest, which was first reported in Asia, carries spores of tmhe fungal pathogen that causes Dutch elm
disease. In recent years, an extensive elm forest in Yanchi County, Ningxia Province, was severely damaged by the BEBB,
resulting in large鄄scale destruction and death of trees. At least 98% of the mortalities occurred in forestry stations, with the
extent of damage similar to that produced by a raging fire. The staff of local bureaus of environmental protection and forestry
bureaus implemented various measures to revive these forests; however, their efforts yielded little success. Foreign countries
have installed traps to preserve their forests from further destruction due to BEBB infestation. For example, these pests were
collected in Colorado, USA, using traps containing attractants for woodborers ( i. e., 琢鄄pinene and ethanol) as bait,
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whereas those in Utah were gathered in traps baited with ethanol or the 3 components of the aggregation pheromone of the
Eurasian spruce engraver, Ips typographus L. ( Coleoptera: Scolytidae) . Chemical communication in bark beetles using
aggregation pheromones plays a key role in mate location and in harming host plants. However, the components of the
aggregation pheromone of the BEBB remain unidentified. To screen the chemicals of the BEBB aggregation pheromone, the
volatiles in male and female adult hindguts and feces were analyzed by gas chromatography鄄mass spectrometry in the
laboratory and in the elm forest fields in Yanchi County. The volatiles of male adult hindguts mainly contained seven
components—tetradecane, pentadecane, hexadecane, octadecane, nonadecane, dodecanoic acid, and myristic acid of
which myristic acid was predominant ( 42. 2%). The volatiles of the female adult hindgut consisted of six ingredients鄄
undecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, octadecane, and nonadecane of which hexadecane (23.3%) and
nonadecane ( 21. 5%) were the predominant types. Volatiles in male feces consisted of six components鄄undecane,
dodecane, tetradecane, hexadecane, octadecane, and nonadecane鄄of which nonadecane was predominant ( 29. 9%),
whereas those in female feces contained eight chemicals鄄heptanes, undecane, dodecane, tetradecane, hexadecane,
octadecane, docosane, and tricosane of which the alkanes accounted for 20.5%. In addition, the responses of adult
antennae to 10 滋L of individual volatiles at a concentration of 10 滋g / 滋L were measured using an electroantennogram
(EAG) detector. Among the various substances examined, dodecanoic acid, myristic acid, and octadecane showed the
strongest response. By comparing the EAG values of the substances in the antennae in females with those in males,
dodecanoic acid, myristic acid, and nonadecane reached significant levels (P < 0.05) in terms of responses. Both adult
males and female BEBB were collected in the field using cross鄄shaped traps containing chemoattractants from June 25th to
July 4th in 2010. There was a significant difference (P<0.05) between the number of male and female BEBBs captured
using dodecanoic acid, myristic acid, and nonadecane. In terms of the trapping effect, octadecane was most effective,
resulting in 32.1 adults trapped, followed by dodecanoic acid (24.1 adults), and myristic acid (22.7 adults) . Therefore,
octadecane, nonadecane, dodecanoic acid, and myristic acid are the most probable main components of the BEBB
aggregation pheromone.
Key Words: Scolytus schevyrewi Seme.; aggregation pheromone; extraction; identification; eag; trapping test
自 2008年以来,宁夏盐池县的白榆 Ulmus pumila L. 林遭受了脐腹小蠹 Scolytus schevyrewi Semenov的严重
危害,出现了成片白榆干枯死亡的现象[1鄄2],严重影响到了林区的生态环境,该县环境保护与林业局森防站实
施了打农药、挂药液瓶和砍伐被害树干等多项措施,但效果终不理想。
为尽快地控制脐腹小蠹对白榆林的危害蔓延,依据一种仿生学原理,找到该害虫的聚集信息素,采用集中
诱杀的技术,实现对脐腹小蠹的有效控制[3]。 目前,有几十种小蠹聚集信息素成分已被鉴定[4鄄8],研究大多是
关于为危害针叶树的小蠹[9鄄12],对危害阔叶树小蠹的聚集信息素研究很少,只涉及到 4 种小蠹,分别为杏树小
蠹 S. amygdali[13],山毛榉双色小蠹 Taphrorychus bicolor[14],欧洲榆小蠹 S. multistriatus[15鄄18],欧洲大榆小蠹 S.
scolytus[17,19],其中危害榆树的两种小蠹虫欧洲榆小蠹和欧洲大榆小蠹的聚集信息素成分,不同的人研究结果
是不同的,甚至相同的人在不同时间发表的物质成分是不同的。 对欧洲榆小蠹的聚集信息素物质而言,Gore
等认为有 3种成分[15],分别为 4鄄甲基鄄 3鄄庚醇、琢鄄波纹小蠹素(5鄄乙基鄄 2,4鄄二甲基鄄 6,8鄄二羟二环[3.2.1]辛烷)
和 琢鄄荜澄茄油烯;Cuthbert and Peacock[16]认为欧洲榆小蠹的聚集信息素为 1鄄庚醇、波纹小蠹素和荜澄茄油烯
3种成分;Blightet等[17]认为只有 4鄄甲基鄄 3鄄庚醇 1 种成分;Dickenset 等[18]认为应是己醛和 1鄄己醇二种成分。
对欧洲大榆小蠹的聚集信息素而言,Blightet 等[19]认为其成分为苏鄄4鄄甲基鄄庚鄄3鄄醇、庚鄄3鄄醇和 琢鄄苏鄄4鄄甲基鄄波
纹小蠹素 3种物质;Blightet 等[17]则认为只有 4鄄甲基 3鄄庚醇 1种成分。
小蠹的聚集信息素是由其虫体产生,并能引起雌、雄两性同种昆虫聚集行为反应的化学物质[5],这些物
质一般在其消化系统中产生[20]。 测定昆虫对某些化合物的反应所采取的技术种类主要包括触角电位仪、
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“Y冶型双向选择嗅觉仪和风洞技术等[21鄄22]。 其中,触角电位仪是一种快速检测触角对气味的反应活性和敏感
性非常重要的生物测定方法,是昆虫信息素及其他挥发性信息化合物生物测定非常得力的工具之一[23鄄24]。
迄今为止,国内外还没有人发现脐腹小蠹的昆虫源聚集信息素。 本文利用气相色谱鄄质谱联用仪(GC鄄
MS)鉴定了脐腹小蠹后肠和虫粪中的挥发性物质,并借助触角电位仪测定了脐腹小蠹对这些挥发性物质的触
角电位(EAG)反应。 最后,在田间进行诱捕试验,试图找到对脐腹小蠹具有生物活性的聚集信息素物质,并
探讨利用这些物质来防治脐腹小蠹。
1摇 材料与方法
1.1摇 供试昆虫
于 5月中旬,在脐腹小蠹扬飞后的营养取食期,寻找被脐腹小蠹危害严重的白榆树桩,将其锯为木段带回
室内,剥去韧皮部,露出了正在取食的脐腹小蠹成虫,分辨其雌雄,额部圆凸且额毛少的为雌虫,扁凹额毛多的
为雄虫,将雌雄脐腹小蠹分别饲养在放有白榆韧皮部组织的圆柱形(直径 10 cm,高 15 cm)玻璃缸中,任其取
食。 在室内饲养时,用黑色聚乙烯塑料遮盖以避光,模拟其在榆树树干中自然取食的状况。 饲养时,室内温度
为 18—27益,湿度为 30%—40%。
1.2摇 脐腹小蠹后肠挥发物的提取
将已分开饲养至完全成熟的雌雄脐腹小蠹成虫,参照 Blomquist等[3]和 Phillips等[25],分别确定其中肠和
后肠的位置,切下后肠及相关组织(部分中肠、马氏管和一些脂肪体),放入装有 2 mL 重蒸正戊烷的 5 mL 采
样瓶中。 每个采样瓶收集到 50 个后肠,在冷却状态下放置 48 h,然后将提取液用滤膜过滤后转移到另一个干
净的采样瓶中,置冰箱中冷藏保存,以备分析。
1.3摇 脐腹小蠹虫粪挥发物的提取
收集分别饲养有 30 头雌雄脐腹小蠹成虫的圆柱形玻璃缸(规格同上)底部的虫粪和被蛀食后掉落的榆
树韧皮部碎屑混合物,饲养 3 d后,在 Leica M 26 解剖镜下,用解剖针仔细分辨并分离虫粪和榆树韧皮部碎
屑,辨别时根据虫粪为红褐色的有规则的圆形或椭圆形,树皮屑为白色不规则形,放在准备好的 5 mL 采样瓶
中,加入 1 mL的重蒸正戊烷,放置 48 h,滤膜过滤后转移到另一个干净的采样瓶中,置冰箱中冷藏保存,以备
分析。
1.4摇 GC鄄MS条件
1.4.1摇 脐腹小蠹后肠挥发物 GC鄄MS分析条件
Finnigan Trace DSQ气相色谱仪,HP鄄1毛细柱长度、直径和膜厚度为 50 m伊0.22 mm伊0.33 滋m;起始温度
80益,保持 2 min;以 5益 / min升温到 200益,然后以 20 益 / min升温到 280益,保持 10 min。
1.4.2摇 脐腹小蠹虫粪挥发物 GC鄄MS分析条件
thermo公司生产 GC 型号 Trace 2000,MS 型号 Plaris Q,DB鄄 5MS 毛细柱,毛细管长度、直径和膜厚度为
30 m伊0.25 mm伊0.15 滋m;40益保持 1 min,10益 / min升到 270益,270益保持 5 min。
1.5摇 GC鄄MS结果的分析
将 GC鄄MS检测结果获得的图谱与有机物数据图谱库系统 NIST 2008 相比对,得到图谱中峰所对应的化
合物名称,计算各个峰面积和峰面积之和的比值,可得每种挥发物成分的相对百分含量。
1.6摇 触角电位试验方法
用荷兰 Syntech公司生产的触角电位仪测定。 调节刺激气体流速为 20 mL / min,连续气体流量为 120 mL /
min。 刺激持续 0.1 s,两次刺激间隔 30 s。 迅速将脐腹小蠹成虫触角切下,在触角锤头部的正中,先用尖细的
解剖针刺 1个小孔,然后将充有生理盐水的毛细管插入其中,作为记录电极;在触角的基部插入另一个充有生
理盐水的毛细管,作为对比电极。 将试验所用化合物用丙酮分别配成浓度为 10 滋g / 滋L,每次将 10 滋L的样品
滴于滤纸条上。 待溶剂挥发后,迅速将滤纸条放置在巴斯德吸管中,吸管末端连接刺激气体控制装置。 刺激
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顺序以摩尔质量从小到大的顺序。 每支触角由每个样品轮流刺激 1次后,中间相隔 10 min,继续轮流刺激,共
轮流重复 3 次,且每轮刺激前及最后均有有溶剂丙酮刺激作为对照。 每个样品至少重复 5根触角。
1.7摇 田间诱捕
诱捕器为十字型小蠹诱捕器,从中捷四方公司购买。 诱芯为自制诱芯,用微量移液器取各成分的单组分
50 mg,放入 2 mL的塑料离心管中,用棉花塞满离心管,起到缓释作用,将离心管盖子打开并挂在诱捕器的侧
板上。
于 2010年 6月 25日到 7月 4日,在宁夏盐池县高沙窝机械化林场第 29 号白榆林斑,该试验地为立地条
件相同且脐腹小蠹危害白榆严重,将配好的诱芯挂在诱捕器的中部。 随机悬挂诱捕器,每 2 个诱捕器间距大
于 30 m,每 2d检查 1 次,记录诱集到的脐腹小蠹雌雄成虫数。 为保证随机性,每次检查时,将诱芯随机调换
位置,对照为不挂任何诱芯。 每个处理设 4 个重复。
1.8摇 数据分析
利用 SPSS 11.0软件进行数据统计分析。
2摇 结果与分析
2.1摇 GC鄄M S分析结果
2.1.1摇 脐腹小蠹成虫后肠挥发物的鉴定
脐腹小蠹成虫后肠挥发物成分的离子图见图 1(雌虫)和图 2(雄虫),其主要成分的保留时间以及每种成
分的相对百分含量见表 1,雌成虫后肠挥发性物质成分有:十四烷、十五烷、十二酸、十六烷、十四酸、十八烷和
十九烷五种正烷烃和两种酸,其中十四酸含量最高,达到了 42.2%,十四烷最少,占 5.71%,其余成分相对含量
均在 10%左右。 雄成虫后肠挥发性物质成分有:十一烷、十四烷、十五烷、十六烷、十八烷和十九烷六种正烷
烃,十六烷(23.3%)和十九烷(21.5%)含量最多,其余相对含量从多到少依次为十五烷(18.4%)、十八烷
(17郾 7%)、十四烷(14郾 4%)和十一烷(4.59%),与雌虫相比雄虫并无酸的成分。
图 1摇 脐腹小蠹雌成虫后肠挥发物成分的离子图
Fig.1摇 The ion chromatogram of hindgut components of female adults of Scolytus schevyrewi Semenov
图 2摇 脐腹小蠹雄成虫后肠挥发物成分的离子图
Fig.2摇 The ion chromatogram of hindgut components of male adults of Scolytus schevyrewi Semenov
2.1.2摇 脐腹小蠹成虫虫粪挥发物的鉴定
脐腹小蠹成虫虫粪挥发物成分总离子图见图 3(雌虫)和图 4(雄虫),其主要成分的保留时间和每种成分
的相对百分含量见表 2,雌成虫虫粪挥发性物质成分有:十一烷、十二烷、十四烷、十六烷、十八烷和十九烷,六
种物质全部为正烷烃,其中十九烷含量最高,达到了 29.9%;其后依次为十六烷(23.4%)和十八烷(18.7%),
最少为十四烷、十二烷和十一烷,相对含量在 5%左右。 雄成虫虫粪挥发性物质成分有:庚烷、十一烷、十二
烷、十四烷、十六烷、十八烷、二十二烷和二十三烷八种正烷烃,庚烷(20.5%)相对含量最多,其余从多到少依
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次为十六烷(16.5%)、十八烷(16.5%)、二十二烷(12.3%)和二十三烷(9郾 78%)、十四烷(8.13%)、十一烷
(2郾 93%)和十二烷(2.41%)。
图 3摇 脐腹小蠹雌成虫虫粪挥发物成分的离子图
Fig.3摇 The ion chromatogram of feces components of female adults of Scolytus schevyrewi Semenov
图 4摇 脐腹小蠹雄成虫虫粪挥发物成分的离子图
Fig.4摇 The ion chromatogram of feces components of male adults of Scolytus schevyrewi Semenov
表 1摇 脐腹小蠹成虫后肠挥发物主要成分及相对含量
Table 1 摇 The main hindgut components and relative percentage
composition of adults of Scolytus schevyrewi Semenov
物质名称
Compounds
保留时间
Retention
time / min
相对含量 / %
Relative percentage composition
雌虫 Female 雄虫 Male
十一烷 Undecane 8.78 — 4.59
十四烷 Tetradecane 16.86 5.71 14.4
十五烷 Pentadecane 19.37 8.04 18.4
十二酸 Dodecanoic acid 21.18 12.1 —
十六烷 Hexadecane 21.80 10.4 23.3
十四酸 Myristic acid 25.75 42.2 —
十八烷 Octadecane 26.30 10.4 17.7
十九烷 Nonadecane 28.39 11.1 21.5
表 2摇 脐腹小蠹成虫虫粪挥发物主要成分及相对含量
Table 2 摇 The main feces components and relative percentage
composition of adults of Scolytus schevyrewi Semenov
物质名称
Compounds
保留时间
Retention
time / min
相对含量 / %
Relative percentage composition
雌虫 Female 雄虫 Male
庚烷 Heptane 8.08 — 20.5
十一烷 Undecane 16.61 4.26 2.93
十二烷 Dodecane 18.25 6.25 2.41
十四烷 Tetradecane 21.20 6.54 8.13
十六烷 Hexadecane 23.81 23.4 16.5
十八烷 Octadecane 26.14 18.7 16.5
十九烷 Nonadecane 27.23 29.9 —
二十二烷 Docosane 30.82 — 12.3
二十三烷 Tricosane 32.52 — 9.78
2.2摇 脐腹小蠹成虫触角对其后肠和虫粪主要挥发性物质的电位反应
从脐腹小蠹雌雄成虫后肠和虫粪挥发性化学信息物质中,选取鉴定出的 12种化学信息物质(表 3),利用
触角电位仪测定触角对这些物质的电位反应,结果见图 5 所示,单一物质刺激下,雌雄虫的触角对 12 种物质
的电位反应相对值较对照差异均达到了显著水平(P<0.05),触角电位反应相对值较大的为十二酸、十四酸、
十八烷;雌雄成虫比较,十二酸、十四酸和十九烷 3 种单一物质刺激后触角反应的相对值雄虫显著高于雌虫
(P<0.05),其余化学物质刺激后脐腹小蠹的触角电位反应值雌雄间差异均未达到显著水平。
2.3摇 脐腹小蠹的后肠和虫粪主要挥发性物质对脐腹小蠹的林间引诱
脐腹小蠹的林间引诱结果如表 4所示,与对照相比,12种物质(表 3)对脐腹小蠹的诱捕量均达到了显著
水平(P<0.05)。 十二酸、十四酸、十九烷对对脐腹小蠹雄虫的引诱数量显著高于雌虫数量(P<0.05),其余单
一物质对脐腹小蠹诱捕量雌雄虫间均无显著性差异。 12种物质中对脐腹小蠹雌雄虫诱捕总量最多的是十八
烷,达 32.1头,其后诱捕量较多的依次为十二酸(24.1)、十四酸(22.7)、十一烷(19.2)、十九烷(18.2)、十六烷
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(18.1)、二十二烷(17.1)和十二烷(16.0),庚烷、十四烷、十五烷和二十三烷的成虫诱捕总量最少。
表 3摇 试验所用化学物质
Tabble 3摇 Tested chemicals in the study
物质
Compounds
纯度 / %
Purity
厂家
Factory
庚烷 Heptane 99 TCI
十一烷 Undecane 99 TCI
十二烷 Dodecane 99 TCI
十四烷 Tetradecane 99 TCI
十五烷 Pentadecane 98 Sigma鄄aldrich
十二酸 Dodecanoic acid 98 北京化工厂
十六烷 Hexadecane 99 TCI
十四酸 Myristic acid 98 北京化工厂
十八烷 Octadecane 99 TCI
十九烷 Nonadecane 99 Fluka
二十二烷 Docosane 99 Supelco
二十三烷 Tricosane 99 Sigma鄄aldrich
表 4摇 林间诱脐腹小蠹的诱捕量
Table 4摇 Trapping catch numbers of Scolytus schevyrewi Semenov in
the forest
序号
Number
处理
Treatment
诱捕量 /头
trap catch numbers
雄虫 male 雌虫 female
1 庚烷 Heptane 6.65依2.87 8.26依3.29
2 十一烷 Undecane 10.9依 4.66 8.37依4.56
3 十二烷 Dodecane 8.39依 3.57 7.56依2.67
4 十四烷 Tetradecane 6.64依 2.47 8.33依2.51
5 十五烷 Pentadecane 7.33依 3.89 7.27依4.55
6 十二酸 Dodecanoic acid 15.4依1.81 8.68依2.55*
7 十六烷 Hexadecane 10.6依3.55 7.48依2.89
8 十四酸 Myristic acid 14.8依1.40 7.90依2.12*
9 十八烷 Octadecane 15.5依1.28 16.6依3.12
10 十九烷 Nonadecane 11.9依2.44 6.28依2.11*
11 二十二烷 Docosane 9.44依 3.23 7.62依3.78
12 二十三烷 Tricosane 5.68依 1.13 6.34依4.33
13 对照 Control 2.11依0.17 1.12依0.17
摇 摇 *表示雌雄差异达显著水平(P<0.05)
图 5摇 脐腹小蠹雌雄成虫的触角电位反应的相对值
摇 Fig.5摇 EAG relative value of adults of Scolytus schevyrewi
Semenov摇
A:庚烷; B:十一烷; C:十二烷; D:十四烷; E:十五烷; F:十二
酸; G:十六烷; H:十四酸; I:十八烷; J:十九烷;K:二十二烷; L:
二十三烷; M: 对照; *表示雌雄差异达显著水平(P<0.05)
3摇 讨论
在脐腹小蠹雌雄成虫后肠和虫粪挥发性化学信息
物质的 GC鄄MS分析中发现,表 3中的 12 种化学成分在
室内触角 EAG反应测试中,触角反应的相对值较对照
有显著效果,田间诱捕试验中诱捕量较对照显著,说明,
这些化学物质成分都是与脐腹小蠹聚集有关的化学信
息物质。
雌虫后肠中的十四烷 、十五烷、十六烷、十八烷和
十九烷,雄虫后肠中的十一烷、十四烷、十五烷、十六烷、
十八烷、十九烷和二十三烷,雌虫虫粪中十一烷、十二
烷、十四烷、十六烷、十八烷和十九烷,雄虫虫粪中的庚
烷、十一烷、十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、二十二烷
和二十三烷,这些来自脐腹小蠹虫体的挥发性物质在范
丽华等用 3 种不同方法提取,并通过 GC鄄MS 分析鉴定得到的白榆树干的挥发性物质成分中均能找到[26]。
Mart侏n 等采用石油醚和乙醚混合浸泡提取了白榆、欧洲白榆 U. Laevis 和小叶榆 U. minor 的树干挥发物成分,
并通过 GC鄄MS进行了鉴定,最终认为小蠹在搜寻和确定寄主以及进行种间的化学通讯,在很大程度上利用了
寄主的挥发性正烷烃类物质[27]。 Gore等[15]和 Cuthbert and Peacock等[16]鉴定的欧洲榆小蠹的聚集信息 琢鄄荜
澄茄油烯均来自其寄主英国榆树 U. procera。 十二酸和十四酸两种物质对脐腹小蠹有明显的引诱作用,但其
不属于脐腹小蠹寄主的挥发物成分,可以认为,脐腹小蠹与聚集有关的化学信息物质成分大多来自其寄主白
榆,部分物质成分是其利用寄主的挥发物成分作为前体并通过生化途径合成了其用来进行化学通讯的化学信
息物质[3,28]。
鞘翅目昆虫中,聚集信息素可由雄虫或雌虫单独产生,对两性成虫均有引诱作用,同时聚集信息素有时也
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担任性信息素的功能[11,29]。 Liu 等[30]认为红脂大小蠹 Dendroctonus valens LeConte 的瘤额大小蠹素 frontalin
((1S,5R)鄄1,5鄄二甲基鄄 6,8鄄二氧[3,2,1]鄄二环辛烷)在雌虫中产生,试验中将瘤额大小蠹素加入到红脂大小
蠹的聚集信息素成分 3鄄蒈烯中,诱捕量可以提高 200%,但如果再增加瘤额大小蠹素的浓度,会明显降低诱捕
到的雌虫的数量,认为瘤额大小蠹素既是红脂大小蠹的聚集信息素又是其性信息素。 在脐腹小蠹成虫虫粪中
分析得到的挥发物成分中,十九烷在雌虫虫粪中相对含量为 29.9%,而在雄虫虫粪中尚未提取到,十二酸
(12郾 1%)和十四酸(42.2%)只存在于脐腹小蠹雌虫后肠中,雄虫触角反应相对值对以上 3 种物质较雌虫有显
著性强烈(P < 0.05)的反应以及田间诱捕试验中 3 种物质对脐腹小蠹雄虫较雌虫有显著多(P < 0.05)的诱
捕量,推断,十九烷、十二酸和十四酸是脐腹小蠹成虫聚集信息素主要成分,同时又可能作为脐腹小蠹的性信
息素成分。 对于十八烷而言,在雌雄虫中无论是后肠还是虫粪中所占相对含量都相当,结合 EAG实验和田间
诱捕试验的诱捕量,推断十八烷是脐腹小蠹聚集信息素的主要成分。
Negron[31]等利用乙醇、乙醇和 琢鄄蒎烯的混合物、云杉八齿小蠹的引诱剂包括小蠹二烯醇、马鞭草烯醇和
2鄄甲基鄄 3丁烯鄄 2鄄醇以及欧洲榆小蠹引诱剂包括波纹小蠹素、己醇、己醛、荜橙茄烯和 4鄄甲基鄄 3鄄庚醇的单一物
质分别对脐腹小蠹和欧洲榆小蠹进行诱捕,结果显示,只有 2鄄甲基鄄3鄄丁烯鄄2鄄醇和波纹小蠹素较其它物质对脐
腹小蠹有显著高的诱捕效果(P= 0.0245),这两种物质间对脐腹小蠹的引诱效果没有差异显著性。 值得注意
的是,波纹小蠹素作为欧洲榆小蠹的引诱剂平均一周诱捕到的脐腹小蠹成虫数量较欧洲榆小蠹要多 10 头。
多数昆虫的聚集信息素在同属中具有极大的相似性[5],但本研究对脐腹小蠹后肠和虫粪挥发物成分的 GC鄄
MS分析结果中没有鉴定出欧洲榆小蠹的聚集信息素成分波纹小蠹素,而且也没有鉴定出对脐腹小蠹有显著
诱捕效果的 2鄄甲基鄄 3丁烯鄄 2鄄醇,所以脐腹小蠹的聚集信息素成分是否含这两种物质成分还待进一步的鉴定
去证实。
昆虫在寻找寄主时往往是通过多种化合物的共同作用来实现的[32],来自小蠹自身、其寄主或存在于环境
中的物质,经常会以混合方式起作用,这样来提高种的特异性[5]。 脐腹小蠹聚集信息素成分的配比和最佳释
放速度以及范丽华等[26]文中列出的脐腹小蠹寄主挥发物的其它物质是否也可作为其聚集信息素成分,有待
研究。
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