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Candidate Sex Pheromone Components of Persimmon Bark Borer,Euzophera batangensis

皮暗斑螟性信息素研究*


通过室内人工饲养与枣树林间定时定点观测相结合的方法,对皮暗斑螟的生殖生物学进行观测。傍晚(17—20时)羽化的成虫占总量的45.71%,交尾多于午夜后至凌晨前进行。在室内通过气相色谱与触角电位测定相结合的方法,测定皮暗斑螟雄蛾对来自雌蛾性腺的不同化合物的反应,通过应用全二维气相色谱飞行时间质谱分析技术,初步明确了皮暗斑螟性信息素组分为(Z9,E12)-十四碳-9,12-二烯-1-醇[(ZE)-9,12-14∶OH]和(Z9)-十四碳-9-烯-1醇(Z9-14∶OH)。对二组分及其同分异构体的单体和混合物进行了林间引诱试验,初步结果表明(ZE)-9,12-14∶OH的诱虫效果较好。5,50,500和1 000 μg不同剂量诱芯的田间引诱试验证明,500 μg剂量诱芯诱虫量最多。

Persimmon bark borer, Euzophera batangensis, is a principal insect pest in jujube orchards. It may cause severe damage in jujube orchards and can also attack many other plants, such as loquat (Eriobotrya japonica), Horsetail Tree (Casuarina equisetifolia) etc. The sex bionomic characteristics of the moth were observed and investigated in lab and in field. The emergence of the moth in evening (17:00-20:00) accounted for 45.71% of the total. The mating time mainly occurred from late night to early morning. Gas chromatography with electroantennographic detection (GC-EAD) detected responses of the male to different components in the female sex pheromone gland extract, and two-dimensional (GC×GC) gas chromatography with a time-of-flight mass spectrometric detector (TOFMS) tentatively determined the pheromone substances were (Z9,E12)-tetradeca-9,12-dien-1-ol (Z,E)-9,12-14∶OH) and (Z9)-tetradec-9-en-1-ol (9Z-14∶OH), and they were closely related to that from other Euzophera species. Spectral characteristics, retention behavior and the ability to elicit GC-EAD responses suggested that both the identified unsaturated alcohols were candidates of sex pheromone components for E. batangensis. Subsequently a field trapping test with other isomeric compounds of the (Z,E)-9,12-14:OH and 9Z-14:OH in jujube orchards showed that (Z,E)-9,12-14:OH attracted significantly more male moth of the borer in comparison to control and others chemicals. For the different dosage (5,50,500,1 000 μg) response, field tests showed the dose of 500 μg (Z,E)-9,12-14:OH trapped the moth of the borer most.


全 文 :第 !"卷 第 #$期
$ % % &年 #$ 月
林 业 科 学
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皮暗斑螟性信息素研究"
温秀军# 7189:8 ;81<90=8$ 刘满光> ?<5@81 A0B:0=45$
(#2 华南农业大学林学院 广州 "#%C!$;$2 捷克科学院生物有机化学研究所 布拉格 #CC#%;
>2 河北省林业科学研究院 石家庄 %"%%C#)
摘 要: 通过室内人工饲养与枣树林间定时定点观测相结合的方法,对皮暗斑螟的生殖生物学进行观测。傍晚
(#D—$%时)羽化的成虫占总量的 !"2D#E,交尾多于午夜后至凌晨前进行。在室内通过气相色谱与触角电位测定
相结合的方法,测定皮暗斑螟雄蛾对来自雌蛾性腺的不同化合物的反应,通过应用全二维气相色谱飞行时间质谱
分析技术,初步明确了皮暗斑螟性信息素组分为(!&,"#$)F十四碳 F &,#$ F二烯 F # F醇[(!,")F &,#$ F #! G HA]
和(!&)F十四碳 F & F烯 F #醇(!& F #!GHA)。对二组分及其同分异构体的单体和混合物进行了林间引诱试验,初
步结果表明(!,")F &,#$ F #! G HA的诱虫效果较好。","%,"%%和# %%%!I不同剂量诱芯的田间引诱试验证明,
"%%!I剂量诱芯诱虫量最多。
关键词: 皮暗斑螟;性信息素;生殖生物学;枣树
中图分类号:’DCD2>J > 文献标识码:- 文章编号:#%%# F D!KK($%%&)#$ F %%K> F %D
收稿日期:$%%K F %! F $$。
基金项目:中捷政府间科技合作项目(>K F #!)和石家庄市科学技术发展计划项目(%CD"$%&C-)的一部分,同时得到华南农业大学校长基金
(!!%% F $%K%#$)的资助。
"河北省林业科学研究院王振亮正高工、郭小军工程师、沧洲市林业局韩会智正高工、沧县林业局姜玉松工程师、正定县林业局靳爱荣高
工等参与部分田间调查工作,在此一并致谢。
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7’8 9-,$0: ".8$:/&%2 D2(21,&1’0’;B4Y T@4Q0R094;S<090R<5B;ONONS4
皮暗斑螟(".8$:/&%2 D2(21,&1’0’),俗称甲口虫,
属鳞翅目螟蛾科,分布于我国及日本等亚洲国家,食
性杂,其幼虫主要喜食幼嫩的愈伤组织,可为害枣树
(!080:/.’ F.F.D2)、木麻黄(*2’.2%012 &G.0’&(0<$+02)、枇
杷("%0$D$(%)2 F2:$1042)、梨(>)%.’ D%&(’4/1&0?&%0)等多
种林果树木(王思政等,#&&>;杨振江,#&&";黄金水
等,#&&")。在我国河北、山东、河南等省枣树集中栽
培区,由于农民采用开甲技术来保持枣树的早产稳
产,这样每年在树干上形成大量的幼嫩愈伤组织,为
皮暗斑螟提供了充足的食物,导致近年来皮暗斑螟
危害愈来愈重,已经成为枣树的重要害虫。甲口受
到此虫危害,轻者影响以后枣树生长和枣果产量,重
者导致枣树整株死亡,迫使农民花费大量人力物力,
每年使用剧毒农药涂抹甲口 !"余次,防治此虫,不
仅成本高,而且污染环境。
皮暗斑螟大部分时间在皮下坑道中生活,主要
蛀食树木形成层,蛀孔和坑道内充塞蛀屑,危害隐
蔽,一般药物难以触及,对树体坑道内活动的各虫态
害虫的防治造成一定的难度。因此,抓住成虫羽化
后寻找异性交尾和扩散产卵这一在外面活动的关键
时期进行防治是控制该虫危害的重要途径。皮暗斑
螟成虫交尾主要是雄虫依靠感受雌虫释放的性信息
素来寻找异性的,因此,通过研究雌虫的性信息素,
进而研制出对雄蛾具有很好引诱效果的性引诱剂,
不但可以用其对成虫发生期准确监测,指导其他防
治措施的适时实施,还可以通过大量诱杀雄虫,使得
雌虫因缺乏雄虫交尾,只能产下不能孵化的未受精
卵,达到压低其种群数量,减轻其危害之目的。因
此,研究利用该虫的性诱剂对其进行监测、检疫和防
治是十分重要和必要的,具有显著的生态、社会和经
济效益以及非常广阔的市场前景。
关于此虫的研究,以我国最多,以往主要对枣
园、木麻黄和枇杷园中皮暗斑螟的生物生态学和防
治方法等进行了研究(王思政等,!##$;杨振江,
!##%;黄金水等,!##%),基本弄清了此虫的形态特
征、危害特点、发生规律、寄主范围、生物学习性,提
出了化学农药和使用线虫防治该虫的方法。近年
来,国内外对此虫开始探索应用线虫和真菌进行防
治研究(黄金水,!##%&;!##%’),取得了一定的效果,
但问题是线虫和真菌受天气影响较大,要求较高的
空气湿度,否则难以成活。同时,线虫和真菌主动寻
找寄主的能力较弱,在操作上,必须将线虫和真菌用
注射器注射到坑道内距离皮暗斑螟较近处,否则效
果不好。总之,生产实践中缺乏简便有效的监控和
防治皮暗斑螟的无公害技术方法和手段。
应用性诱剂监测害虫发生和消长情况,具有灵
敏度高、准确性好、操作简便、高效经济无毒、不杀伤
天敌等特点,在世界各国已得到普遍承认,到目前已
鉴定和合成了! """多种害虫的性诱剂(()*+,&-- !"
#$ .,/""0),有些已在测报和防治上大面积推广应
用,但尚无皮暗斑螟性引诱剂的研究报道。本文在
对该虫生殖生物学进行研究的基础上,首次对皮暗
斑螟性信息素开展研究,弄清了该虫的雌性信息素
组分,合成了皮暗斑螟性引诱剂,并通过田间诱捕试
验,筛选出对该虫灵敏高效的性引诱剂。
! 材料与方法
!"! 皮暗斑螟生殖生物学
!.!.! 试虫来源 试验用皮暗斑螟采自正定县新
城铺、献县南洋村和沧县朴寺枣园,多为老熟幼虫,
少数为蛹。其中,正定新城铺枣园枣树为 !"年生的
梨枣,株行距为 $ 1 2 3 1,面积 $.# 41/,管理水平一
般;南阳村和朴寺枣园地处我国金丝小枣主产区核
心位置,枣园集中连片,多为几十年甚至上百年枣
树,有的地块套种 %年以下的冬枣,株行距多为 $ 1
2 3 1,田间管理水平较高。将田间采集的老熟幼虫
于实验室内人工气候箱中进行饲养,光照:黑暗为
!0 5!",相对湿度为 6"7 8 #"7,在 /% 8 !%9条件下
用人工饲料喂养,直到化蛹。
!.!./ 成虫交尾习性观察 将新羽化的雌雄成虫
! 5!配对,分别放入不同的大口塑料瓶(直径 !% :1,
高 /" :1,瓶口直径 !" :1)中,瓶口盖上网眼为 "./
11/ 的双层纱布(纱布上装有浸有 !"7蜂蜜水和清
水的的医用棉球,供成虫舔食),再用橡皮筋套好。
记录交尾起始时间和结束时间、时长。待交尾结束
后,将雄虫放入另一装有另一只未交尾雌成虫塑料
瓶中,观测其有无二次交尾现象,如有,再次将雄虫
放入另一装有未交尾雌成虫塑料瓶中,观测其有无
再次交尾现象;同时将参与交尾的雌成虫放入另一
装有未交尾雄成虫塑料瓶中,观测其有无二次交尾
现象,如有,再次将雌虫放入另一装有未交尾雄成虫
塑料瓶中,观测其有无再次交尾现象。
!.!.$ 雄成虫趋性规律观测 在枣园设置三角形
粘胶诱捕器 /"个,相邻诱捕器间距 %" 1以上,诱捕
器为三角形,边长 /" :1,棱长 /% :1,底部放置规格
为 /" :1 2 /% :1的粘胶板,胶面朝上,用以粘捕皮
暗斑螟雄成虫。用细铁丝一端穿透诱芯皮塞固定,
另一端固定在诱捕器顶端棱中部,并使诱芯垂直下
垂,诱芯距胶板约 ! :1。放置好诱芯后每日每隔 $ 4
调查一次诱捕雄虫数量。
!.!.0 成虫产卵习性 将交尾后的雌虫收集到另
外的塑料瓶中,每瓶放雌虫 !头,瓶内放入滤纸,供
雌虫产卵。记录产卵日期和产卵量,待卵孵化后记
录孵化日期和孵化幼虫数,统计孵化率,同时记录成
虫死亡日期。
将没有交尾雌虫单独放于塑料瓶中,观测有无
产卵现象,如有记录产卵日期和产卵量,观察所产卵
孵化情况,同时记录成虫死亡日期。
0; 林 业 科 学 0%卷
!"# 雌性信息素成分分析
!"#"! 供试虫源 由沧县枣园采集皮暗斑螟老熟
幼虫,放于捷克科学院生物有机化学研究所实验室
进行饲养,光照条件:光照 $黑暗为 !% $ !&,湿度为
’&( ) *&(,在 #+ ) !+ ,条件下用人工饲料喂养,
直到化蛹。把雌雄蛹分开保存,羽化的雌成虫继续
在恒温箱中饲养,雄成虫则转入 + ,条件下饲养,
待用。
!"#"# 雌性腺分泌物提取 从羽化 ! ) #天的雌成
虫中采集雌性腺。腺体的切除要在 -.//012时期(喜
暗结束期)进行。腺体切除前将雌成虫在 3 #& ,条
件下至少冷冻 + 401,然后将雌性腺连同腹部第 ’、5
节体节一同切除,放入己烷中浸泡 # 6(每雌性腺
!&!7己烷),提取物放在 3 #& ,条件下储存备用。
!"#"8 9: 3 ;<=分析 用羽化 # ) ’天的雄成虫触
角做 9: 3 ;<=试验。将雌性腺提取物样品完整地
注入装配有一个 => 3 + 柱(?@A B-0C1D0E0-,FG/HG4,
:<,IB<;8& 4 J #+& !4 0" K L J &"#+ !4 E0/4)的
+5*&< MCN/CDOP.-C.QK气相色谱仪中。柱中液体的分
离由一个 %臂 9Q.R6OR.-S8=T#分离器将洗堤化合物
输送到 FU=和 ;<=。9:先升温到 +& ,,保持# 401,
然后以 !& ,·4013 ! 的速率升至 #’& ,(保持
!& 401)。9:入口和探测头的温度分别设定为 #&& ,
和#V& ,。一组正烷烃(:!%—:#&,B024.O试样品一同注入以测定触角电位有反应的化合物的
WGX.DH指数( !W)。
!"#"% 9: J 9:TYZF[B分析 9: J 9:TYZF[B分析
在一台装配有静止四喷嘴低温调节器的 7;:Z
PC2.H\H%=设备上进行(7;:Z :GQR",BD" ?GHCR6,[U,
IB<)。一个弱极性的 => 3 + 柱( ?@A B-0C1D0E0-,
FG/HG4,:<,IB<;8& 4 J #+&!4 0" K" J &"#+!4 E0/4)
用于 9: 的第 ! 维。第 # 维分析使用一个极性的
>P] 3 +&柱(B9; U1-",<\HD01,Y],IB<;# 4 J !&&!4
0" K" J &"!!4 E0/4)。氦作为载体气体保持 ! 47·
4013 !的流速。主要 9: 炉的温度控制程序如下:
+& , # 401,然后以 !& ,·4013 !的速率升至 8&& ,,
最后在 8&& ,保持 !& 401。第 #个 9:炉的温度控
制与第一个 9:炉同步,但温度均高 + ,。各阶段
之间调整期,高温脉冲持续期和低温时间分别设置
为 8"&,&"%和 !"! H。连接到 YZF[B探测器源的传
输线操作温度为 #V& ,。该源温度为 #+& ,,灯丝
偏压为 3 ’& C^。数据获得频率为 !&& M_(H-.1H·
H3 !),质量范围为 #* ) %&& \。探测器电压为! ’+&
^。将 !!7样品一次性注入。入口温度为 #&& ,。
在V& 47·4013 !流速的条件下,净化时间为 V& H。利
用 7;:Z :6QG4.YZFY[软件连续不断地对质谱数据
进行 #=和 8=可视化处理分析。与 9: 3 ;<=试验
中一样,将一组不同分子量的正烷烃(:!%—:##,
B024.O的 !S。
!"#"+ 标样 分析用标准物在捷克科学院生物有
机化学研究所实验室合成。所有的标准物经过瞬间
色谱仪提纯后,置于痕量分析等级的己烷中保存,
待用。
!"#"V 数量分析 为了测定系统探测的阈值,合成
的("*,#!#)3 十四碳 3 *,!# 3 二烯 3 ! 3 醇(*",
!##O!% $ZM)用己烷稀释为 !& R2·!7
3 !至 # 12·!7
3 !
的不同浓度。将不同浓度的十四碳烯醇各 !!7注
入 9: J 9:TYZF[B 中进行分析。人为地将各个峰
综合起来,通过将峰区与相应的浓度标绘在一起,构
建出一个校准曲线。
!"$ 田间诱捕试验
!"8"! 性引诱剂配制及诱芯制作 性引诱剂为经
过上述分析并经人工合成的雌性信息素化合物及其
异构体,经过不同配比,制成皮暗斑螟性引诱剂,诱
芯采用硅胶塞制作,田间诱捕试验用诱芯的性引诱
剂成分和剂量见表 !、表 #。
表 ! 田间诱捕试验用诱芯成分及剂量
%&’(! )*+,-.&/0 &12 34&15-56 -1 2-77+8+15 2-09+10+80 40+2
7:8 7-+/2 5+050
编号
‘GL
成分
:6C40-./
剂量
a\.1D0DbT!2
比率
c.D0G
! (",#)3 *,!# 3 !%$ ZM +
# (",#)3 *,!# 3 !%$ ZM +&
8 (",#)3 *,!# 3 !%$ ZM +&&
% "* 3 !%:ZM +&
+ (#,#)3 *,!# 3 !%$ ZM +&
V (",")3 *,!# 3 !%$ ZM +&
’ (#,")3 *,!# 3 !%$ ZM +&
5 (",#)3 *,!# 3 !%$ ZM +&
* (",#)3 *,!# 3 !%$ ZM @ "* 3 !%$ ZM + *$!
!& (",#)3 *,!# 3 !%$ ZM @ "* 3 !%$ ZM +& *$!
!! (",#)3 *,!# 3 !%$ ZM ! &&&
!# (",#)3 *,!# 3 !%$ ZM @ #* 3 !%$ ZM +& *$!
!8
(",#)3 *,!# 3 !% $ ZM @(",")3 *,
!# 3 !%$ ZM +& *$!
!%
(",#)3 *,!# 3 !% $ ZM @(#,#)3 *,
!# 3 !%$ ZM +& *$!
!+
(",#)3 *,!# 3 !% $ ZM @(#,")3 *,
!# 3 !%$ ZM +& *$!
!V
(",#)3 *,!# 3 !% $ ZM(定制诱芯
ZQKCQCK EQG4 -G4R.1b) +&&
!’ 处女蛾 FC4./CH(F;) # ) 8F;
!5 空白 >/.1S
!"8"# 诱捕器田间悬挂方法 田间诱捕试验使用
+5第 !#期 温秀军等:皮暗斑螟性信息素研究
的诱捕器为三角形粘胶诱捕器,其中三角边长 !
"#,棱长 $$ "#,底部放置规格为 ! "# % $$ "#的粘
胶板,胶面朝上,用以粘捕皮暗斑螟雄成虫。用细铁
丝一端穿透诱芯皮塞固定,另一端固定在诱捕器顶
端棱中部,并使诱芯垂直下垂,诱芯距胶板小于
& "#。放好诱芯后,将诱捕器用细铁丝固定在枣树底
层主枝上(高度约 &’( #),使诱捕器顶端棱靠近枝
干,以尽量减少因风吹而引起的晃动,同时清理诱捕
器周围枣树小枝条及枣吊,使其周围保持空旷。
&’(’( 试验设计与调查方法 试验共设 (组重复,
每组重复中每种处理各设一个诱捕器,即每个处理
重复 (次。每组中各个处理的诱捕器随机排列,为
减少悬挂诱捕器的位置对试验结果造成的影响,采
用随机的方法,每日更换诱捕器位置,实行单循环
制。同一重复内相邻诱捕器间距为 )* + &** #,不同
重复间诱捕器相距 (** #以上。放置诱芯后第 $日
起,每日调查诱捕虫量,每 ,日更换 &次粘胶板,持
续调查 -*天。
&’(’- 数据分析方法 应用 ./0数据分析处理软
件对调查数据进行分析,首先对数据进行对数转换,
然后进行独立、正态和方差齐性检验,再进行方差分
析和多重比较,分析不同处理田间诱蛾量差异。
$ 结果与分析
!"# 成虫生殖生物学
$’&’& 性比 田间调查发现幼虫老熟后即吐丝化
蛹,蛹的颜色由淡黄逐渐变为深黄,成虫羽化前蛹多
为褐黄色。经过对林间采集的 -(& 个蛹进行调查,
雌雄性比为 & 1&’*,。
$’&’$ 羽化时间 室内饲养观测发现:成虫昼夜
均可羽化,以日落前后 $ 2内最为集中(表 ()。-月
&3日至 &!日,田间采集的蛹中,共有 !头成虫羽化,
而且全部为雄虫,其中的 ,头集中在 &4:**至 $*:**
羽化;,月 &$日至 &( 日,羽化的 3 头成虫中,雄成
虫 -头,雌成虫 $ 头,羽化的成虫中有 ( 头集中在
&4:**至 $*:**羽化;,月 &,日至 $*日,羽化的 $*
头成虫中,雄成虫 &&头,雌成虫 !头,羽化的成虫中
有 )头集中在 &4:**至 $*:**羽化,3头集中在 $*:
**至 $$:**羽化,而此 3头成虫大多在 $*:**至 $&:
**羽化。
表 $ 皮暗斑螟成虫羽化时间 河北沧州 $**4
%&’($ )*+,-+./+ 01*+ 23 04+ *204,!"#$%&’() *)+),-’,./. 567892:;,<=>=? $**4
日期
.6@=
羽化数量 A#=B8=7"= 7;#>=B
$(:*&—*$:** *$:*&—*,:** *,:*&—*):** *):*&—&&:** &&:*&—&-:** &-:*&—&4:** &4:**—$*:** $*:*&—$(:** !
*- C &3—*- C &! & * * & * & , & !
*, C &$—*, C &( & & * * & * ( * 3
*, C &,—*, C $* & & * & * ( ) 3 $*
! ( $ * $ & - &3 4 (,
比例 /=B"=7@68=DE )’,4 ,’4& *’** ,’4& $’)3 &&’-( -,’4& $*’** &**
$’&’( 成虫交尾习性 白天羽化的成虫可在当晚
寻找配偶进行交尾,日落后羽化的成虫一般次日晚
上交尾,成虫交尾时间大多出现在午夜至天明前。
在室内饲养条件下,雌雄成虫均没有发现二次交尾
现象。
$’&’- 雄成虫趋性规律观测 ,月 !日至 &(日、3
月 &*日至 &&日,$次在沧县崔尔庄应用性引诱剂诱
捕皮暗斑螟雄成虫,共诱捕到雄成虫 $(头,其中在
$-:**至凌晨 (:**共诱捕到雄成虫 &3头,占诱捕总
量的 3!’3E,说明雄成虫对雌性信息素的响应主要
集中在 $-:**至凌晨 (:**,这也与室内饲养条件下
成虫交尾规律一致。
$’&’, 产卵习性 成虫交尾后一般于第 $天产卵,
卵单产或 ( + ,枚卵成一卵块。同时林间调查也发
现,成虫大多将卵散产在枣树甲口(伤口)附近的翘
皮下。初产卵为乳白色,逐渐变为肉红色,直至变为
褐红色,卵孵化前变为黑红色。卵孵化率在 !*E以
上,孤雌产卵不能孵化。
!"! 雌性信息素成分分析
通过对皮暗斑螟雌性腺提取物进行 F5 C AG.
分析(&HA),结果清晰地显示出一个主要的 AG.反
应(图 &G),此反应物大约位于十四—二十碳正烷烃
标准物中 5&4位置(图 &A)。但是引起 AG.反应的
活性物质在普通 F5的 HI.中没有检测到(图 &J)。
因为鳞翅目螟蛾科昆虫雌性激素通常是含有一个或
多个双键的直链 5&$—5&-脂肪族酯、醇或醛类化合
物,因此笔者测定了 AG. 反应区的 K:L6@M 指数
( !N,AG.),并将其与饱和和单不饱和的醇、酯和醛的
!N 列表值比较。使用 .J C ,柱测定的 AG.的 !N,AG.
为& 3)&,与表中所列的 !N 均不接近,说明引起 AG.
反应的活性化合物与饱和或单不饱和的 5&$—5&)
醇、酯或醛之间没有关系。这个结果表明活性化合
3) 林 业 科 学 -,卷
(!"#)皮暗斑螟雌性腺的己烷提取物( $ % &’)()*+,) )*-.+/- 01
! 2 "#$#%&’%()( 1)3+4) 56).030,) 74+,8( $ % &’);(9)合成的 :*,
%;! < %=> ?((%@@ 57)AB,-6)-C/ :*,%;! < %= > ?((%@@ 57);(D"’)
同时注入合成的 :*,%;! < %= > ?( 和 :* < %= > ?((%@ ,7)90E
C,F)/-C0,(%@ ,7)01 GB,-6)-C/ :*,%;! < %= > ?( +,8 :* < %= > ?(;
(&)十四 <二十碳正烷烃标准物 %E!4H+,)(9%= -0 9;@)G-+,8+.8G。
图 % D# < I柱的 J9 < ’!D"J9 < &KD分析
&C7L % A)/-C0,G 01 J9 < ’!D"J9 < &KD -.+/)G 0, D# < I 56+G)
(!)皮暗斑螟雌性腺提取物分析( $ % &’),标示!的小峰对应的化合物是 :*,%;! < %=> ?((MKAN,’!D和保留行为)。被很好地分离开的化
学噪声“墙”(柱渗出物、溶剂等)证实了二维 J9的强大分析能力。!,+4BGCG 01 ! 2 "#$#%&’%()( 1)3+4) 56).030,) 74+,8( $ % &’)2 N6) G3+44 5)+H
4+O)4)8! 3+-/6)G(MKAN,’!D +,8 .)-),-C0, O)6+PC0Q.)01 :*,%;! < %= > ?(L N6) R)44EG)5+.+-)8“R+44”01 /6)3C/+4 ,0CG)(/04Q3, O4))8,-.+/)G 01
G04P),-,)-/L)8)30,G-.+-)G -6) 50R). 01 /035.)6),GCP) -R0E8C3),GC0,+4 J9L(#)雌性腺提取物 ’!D反应区的放大。标示 %的峰显示的是信息素的
主要成分,标示 ;的很小的峰对应的是 :* < %= > ?( S003)8EC, ’!DE+/-CP) .)7C0, 01 56).030,) 74+,8 )*-.+/- L N6) 5)+H 4+O)44)8 % 8)5C/-G -6) 3+C,
56).030,) /0350,),-;-6) P).B G3+44 5)+H 4+O)44)8 ; /0..)G50,8G -0 :* < %=> ?(。(9)合成的 :S,%;! < %=> ?((%@@ 57)’!D反应区放大。S003)8EC,
’!DE+/-CP) .)7C0, 01 +,+4BGCG 01 GB,-6)-C/ :*,%;! < %=> ?((%@@ 57)L
图 ; J9 T J9"N?&UA质谱 VD图
&C7L ; J9 T J9"N?&UA /6.03+-07.+3G(VDEGQ.1+/) 540-G)+- 3+GG V%
物分子中可能存在有额外的双键。使用双不饱和合
成标准物做进一步的 J9 < ’!D试验,发现雌性腺提
取物中未知化合物的 ’!D反应保留时间与合成化
合物 :*,%;! < %=>?(的 ’!D反应保留时间完全一
致(图 %9,D)。这个化合物已经在 !+,-./’0# 属的
其他种类和一些其他鳞翅目昆虫的信息素组分中发
现过(U+C,C ’$ #1 L,%:WV;#C88C,7). ’$ #1 L,%::V;
#)G-3+,, ’$ #1 L,%::V)。但是,提取物的一维 J9"UA
分析未能提供任何相关的质谱以确认对该物质的鉴
定,因为 UA 信号被深深地埋藏在背景噪音之中。
另一方面,对 ’!D 活性化合物区域的 J9 T J9"
N?&UA分析发现了包括 :*,%;! < %= > ?(在内的几
种化合物(图 ;!)。图 ;! 也显示出了柱渗出物高
“墙”,在一维 J9分析中它可能掩盖了被测活性物
的峰,但是,该峰在二维 J9 T J9试验中被很好地与
背景噪声分离开了。合成的 :*,%;! < %= > ?(质谱
和二维保留时间(图 ;9,表 =)与雌性腺提取物中发
现的活性成分完全一致。J9 T J9"N?&UA 检测的
:*,%;! < %=>?(的阈值约为 %@ 57。这样的敏感性
与 ’!D的敏感性相当(%@ 57即可引起明显的 ’!D
反应)。在构建校准曲线的基础上的定量分析测定
结果表明 %个雌性腺中 :*,%;! < %= > ?(的含量约
为 %@@ 57(表 I)。
对 ’!D活性区的 J9 T J9"N?&UA色谱的 VD表
面图区进行认真检查发现,除了 :*,%;! < %= > ?(
外(5)+H %,图 ;#;表 =),还有一种可能为信息素组
分的物质出现在 :*,%;! < %=> ?(稍微前面一点的
地方(5)+H ;,图 ;#;表 =)。这种化合物的质谱和二
维保留时间参数均与(*:)<十四碳 < : <烯 < %醇
(:S < %= > ?()完全一致,说明皮暗斑螟的雌性信息
素可能有 ; 种组分。通过对合成的 :* < %=:?(、
:*,%;! < %= > ?( 和浓度更高的雌性腺提取物(I
&’)进行 J9 < ’!D分析,结果证明了 :* < %=>?(具
XW第 %;期 温秀军等:皮暗斑螟性信息素研究
有生理学功能。与 !!,"#" $ "% & ’(相比,") *+的
!, $ "%&’(引起的 -./反应虽然可以测出,但明显
微弱(图 0)。
表 ! 提取物与标准物的保留参数!
"#$%! &’(’)(*+) ,#-#.’(’-/ +0 /(#)1#-1/ #)1 #)#23(’/
化合物
123425*6
#7
(一维)
#7("89
6:3;*8:2*)
保留时间<,=
(一维)
>;9? 9:3;<,=
("89 6:3;*8:2*)@8
保留时间A,=
(二维)
>;9? 9:3;A,=
(#*6 6:3;*8:2*)@8
标准物 B9<*6!! $ "%& ’( " DED " "FF "?E))
!!,""# $ "%& ’( " DF" " "!% "?EG)
测定物 .*J;J;! <:/L $ G(0) 3 M #G)"3 :?6? M )?#G"3 N:H3);A:LJO $ G)
(# 3 M "))"3 :?6? M )?""3 N:H3);=:温度控制:见文中材料与方
法部分 P;34;C<95C; 4C2+C<3:8;; B;=9:2* "?#?
表 4 5!,67" 8 6!9:;检测阈值和雌性腺提取物定量分析!
"#$%4 5!,67" 8 6!9:; 1’(’<(*+) (=-’/=+21 #)1 ,=’-+.+)’
>2#)1 ?@#)(*(#(*A’ #)#23/*/
浓度 12*=;*9C<9:2*@(4+·"Q
$ ")
峰区($)
J;合成 BI*9R;9:=(!!,"#" $ "%& ’()<
# ))) "!F DDE S "# DD#
" ))) !D EF# S "# %#0
G)) %) 00D S % G)D
")) ! E0E S " "0D
") !0E S "GF
雌性腺提取物 JR;C232*; +H<*6 ;T9C<=9(" U-)
""GA F D!)
! <:每浓度 0 次重复分析 .*=2*=;*9C<9:2*;A:回归估计值 1(!!?!)F S #?FFE)M % $(# F%# S # !D"),&# W )?!F! 0?
图 0 皮暗斑螟雌性腺己烷浓缩后提取物(G U-)的
X1 $ -./@X1 $ UY/分析结果
U:+Z 0 B;=9:2*8 2N X1 $ -./@X1 $ UY/ 9C<=;8:R;T<*;
;T9C<=9 2N " ? ’()(*+,*-.- N;37BC 田间诱捕试验
#))G—#))E年连续 0年对皮暗斑螟性引诱剂田
间诱捕效果进行了观测(图 %,图 G)。#))G 和 #))D
年田间诱捕试验结果(图 %)表明:在(!,")$ !,"#
$ "%&’(,(!,!)$ !,"# $ "% & ’(,(",")$ !,"# $
"%&’(,(",!)$ !,"# $ "%&’( %种不同的异构体和
!! $ "%&’(等 G种化合物中,只有(!,")$ !,"# $
"%&’(表现出了良好的诱蛾活性,!! $ "%&’(也没
有诱捕到任何雄蛾,这说明虽然 -./@X1测定表明
!! $ "%&’(有一定的生物活性,但其单体在田间对
皮暗斑螟雄蛾的引诱作用不明显。不同剂量( !,
")$ !,"# $ "% & ’(诱蛾试验结果表明:剂量越大,
诱蛾量越多。# 种组分混合物的初步试验结果表
明:在(!,")$ !,"# $ "%&’(中加入 !! $ "% & ’(没
有起到显著的增效作用。#))E 年重点对不同异构
体与(!,")$ !,"# $ "%&’(的混合物的引诱效果进
行了田间测定,由于皮暗斑螟种群密度仍然较低,总
的诱捕数量并不是很多。在对不同诱芯的诱捕数量
进行统计分析中,没有发现对(!,")$ !,"# $ "% &
’(有显著促进作用的其他成分。但使用通过商业
途径定制的(!,")$ !,"# $ "%&’(配制的 G))"+剂
量的诱芯显示出较好的引诱效果(图 G)。
图 % #))G、#))D年皮暗斑螟河北沧州
田间诱捕试验结果
U:+Z % U:;H6 9C<4 9;898 2N 9R; 8;T 4R;C232*; =23425*68 :* #))G,
#))D :* 1<*+[R25,(;A;:
性信息素成分 123425*68:"—0:(!,")$ !,"# $ "% & ’(,G,G),
G))"+;%:!! $ "%& ’(,G)"+;G:(",")$ !,"# $ "%& ’(,G)"+;
D:(!,!)$ !,"# $ "%& ’(,G)"+;E:(",!)$ !,"# $ "%& ’(,G)
"+;F:(!,")$ !,"# $ "% & ’(,G)"+;!:(!,")$ !,"# $ "% &
’(:!! $ "% & ’( W !:",G "+;"):( !,")$ !,"# $ "% &
’(:!! $ "%& ’( W !:",G)"+;"F:空白 12*9C2H
尽管后 # 年皮暗斑螟田间种群数量较低,但
#))G至 #))E年连续 0年的田间诱捕试验仍然可以
证明(!,")$ !,"# $ "%&’(作为主要成分的皮暗斑
螟性引诱剂诱芯对皮暗斑螟雄蛾具有显著的引诱作
用,G))"+剂量的(!,")$ !,"# $ "% & ’(诱芯可以
作为适宜的皮暗斑螟性引诱剂诱芯使用。
FF 林 业 科 学 %G卷
图 ! "##$年皮暗斑螟田间诱捕试验结果(河北沧州)
%&’( ! %&)*+ ,-./ ,)0,0 12 ,3) 0)4 /3)-1516) 715/186+0
&6 "##$ &6 9.6’:318,;)<)&
性信息素成分 915/186+0:"—=:(!,")> ?,@" > @A B C;,!#,!##
!’;@# B(!,")> ?,@" > @A B C; B !? > @A B C; D ? B @,!#!’;@@:
(!,")> ?,@" > @AB C;,@ ###!’;@":(!,")> ?,@" > @AB C;B "?
> @AB C; D ?B@,!#!’;@=:(!,")> ?,@" > @AB C;B(!,!)> ?,
@" > @AB C; D ?B@,!#!’;@A:(!,")> ?,@" > @A B C;B(",")>
?,@" > @AB C; D ?:@,!#!’;@!:(!,")> ?,@" > @A B C;B(",!)
> ?,@" > @AB C; D ?:@,!#!’;@E:(!,")> ?,@" > @A B C;(定制
诱芯 C-+)-)+ 2-15 715/.6F),!##!’;@$:处女蛾 %)5.*)0," G =
%H;@I:空白 916,-1*
= 结论与讨论
通过以上研究,可以初步得出以下结论:
@)皮暗斑螟成虫羽化高峰主要集中在日落前
后,大多在凌晨至天亮前交尾,雄虫对雌性信息素的
响应也多集中在凌晨 #:##—=:##。室内饲养条件
下,没有发现二次交尾现象。交尾后次日开始,雌虫
将卵散产在甲口(伤口)附近翘皮下。
")皮暗斑螟雌性信息素可能包含 " 种化合物,
主成分是(!,")> ?,@" > @A B C;,次成分为 ?! >
@ABC;。"种组分相比,(!,")> ?,@" > @A B C;的触
角电位反应较强,?! > @ABC;反应较弱。
=)田间诱捕试验表明:(!,")> ?,@" > @A B C;
对皮暗斑螟雄蛾具有显著的引诱作用,(!,")> ?,
@" > @AB C;的其他异构体和 ! > ? > @A B C;对皮暗
斑螟雄蛾没有明显的引诱效果。
A)研究过程中发现:全二维气相色谱 >飞行时
间质谱分析技术(J9 K J9LMC%NO)较常用的普通气
相色谱质谱分析技术(J9LNO)灵敏度和精度更好,
在昆虫性信息素的研究中具有更大的优势。
由于在研究的后期,田间皮暗斑螟的种群数量
较低(主要是由于农民认识到该虫的危害性,大量使
用化学农药防治所致),导致总的诱虫量较少,这可
能对于正确评价皮暗斑螟雌性信息素中次要成分的
作用产生影响。本文主要以枣园皮暗斑螟的种群为
研究对象,其结果是否符合于木麻黄或枇杷林中的
皮暗斑螟种群,也有待于今后的进一步试验研究。
另外,关于皮暗斑螟性信息素在该虫预测预报和防
治中的应用技术方法也是今后需要研究的内容。
参 考 文 献
黄金水,黄海清,郑惠成,等 ( @??! (木麻黄皮暗斑螟生物学特性的研
究 (福建林业科技,""(@):@ > I(
黄金水 ( @??!.(木麻黄皮暗斑螟的发生与综合防治技术研究 (林业科
学,=@(!):A"@ > A"$
黄金水 ( @??!<(斯氏线虫对皮暗斑螟控制能力的研究 (华东昆虫学
报,A(@):E! > $#(
王思政,黄 桔,宋吉皂,等 ( @??= ( 中国枣树新害虫———皮暗斑螟研
究初报 ( 华北农学报,=(@):I# > I"(
杨振江 ( @??! (皮暗斑螟生物学特性及防治 (昆虫知识,="(E):=A# >
=A" (
P)0,5.66 ; Q,R)-6 %,N)*&SF.6 J J,#$ %& ( @??= ( T3)-1516)0 II ( O)4
/3)-1516) 715/16)6,0 12 2)5.*) "’()*+#,% *’-./%#&&% N(
(U)/&+1/,)-.,TF-.*&+.))( V W.,8-21-073 9,AI:@@# > @@" (
P&++&6’)- X Q,Y1)*120 Z,;1[&,, \ Q( @??= ( M3) +)])*1/5)6, 12 . 0)4
/3)-1516) *8-) 21- ,3) \5)-&7.6 /*85 <1-)-,"’()*+#,% 0#1.2’-#,%&.0
(U)/&+1/,)-.:TF-.*&+.)),. 5.^1- /)0, 12 73)--F &6 N&73&’.6( J-).,
U.S)0 H6,151*,"E:=@@ > =@$(
R.*&61]. P,Q&-10 T,V+.-)S Q,#$ %& ( "##E ( J9 K J9LMC% NO ,)736&_8)—
. 6)[ ,11* &6 &+)6,&2&7.,&16 12 &60)7, /3)-1516)0: .6.*F0&0 12 ,3)
/)-0&5516 <.-S <1-)- 0)4 /3)-1516) ’*.6+( M.*.6,.,E?:!A" > !A$ (
N.&6& O,T.0_8.*&6& H( @?I= ( %&)*+ ,)0,0 [&,3 0)4 .,,-.7,.6,0 21- "’()*+#,%
3.4#&&% V)** ((U)/(:TF-.*&+.))( P8** H6,151* P1*1’6.,=I:"@? >
""A (
C-,&: \,‘8)0.+. \,O.673): \( "##A ( T1,)6,&.* 21- 80) 12 0F6,3),&7 0)4
/3)-1516) 21- 5.,&6’ +&0-8/,&16 12 ,3) 1*&]) /F-.*&+ 51,3,"’()*+#,%
*.-4’.0 ( Q18-6.* 12 93)5&7.* H71*1’F,=#(!):??@ > @### (
Z&,:’.** T,U&6+<*15 M,P)6’,0016 N,#$ %& ( "##A ( M3) T3)-1*&0, ( a6,)-6),
+.,.<.0):3,,/:LL[[[b/3)-1*&0, ( 0*8 ( 0)(
(责任编辑 朱乾坤)
?I第 @"期 温秀军等:皮暗斑螟性信息素研究