全 文 ： 第 vy卷 第 x期u s s s年 | 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤ „∞
∂ ²¯1vy o ‘²1x
≥ ³¨qou s s s
小木蠹蛾雄蛾对雌蛾性信息素提取物及
合成标准化合物的电生理反应
张金桐 孟宪佐
k中国科学院动物研究所 北京 tsss{sl
关键词 } 小木蠹蛾 o性信息素提取物 o标准化合物 o触角电位
收稿日期 }t|||2ts2uy ∀
基金项目 }国家自然科学基金资助项目ku||zuswtl ∀
ΕΛΕΧΤΡ ΟΠΗΨΣΙΟΛΟΓΙΧΑΛ ΡΕΣΠΟΝΣΕΣ ΟΦ ΗΟΛΧΕΧΕΡ ΥΣ ΙΝΣΥΛΑΡΙΣ
ΣΤΑΥ∆ΙΝΓΕΡ ΤΟ ΤΗΕ ΦΕ ΜΑΛΕ ΣΕΞ ΠΗΕΡ ΟΜΟΝΕ ΕΞΤΡΑΧΤΣ
ΑΝ∆ ΣΤΑΝ∆ΑΡ ∆ ΧΟΜΠΟΥΝ∆Σ
«¤±ª¬±·²±ª  ±¨ª ÷¬¤±½∏²
(Ινστιτυτε οφ Ζοολογψ, Χηινεσε Αχαδε µ ψ οφ Σχιενχεσ Βειϕινγtsss{s)
Αβστραχτ : ∞¯ ¦¨·µ²¤±·¨±±²ªµ¤°¶k∞„Š¶lº µ¨¨ ²¥·¤¬±¨ §©²µ Ηολχοχερυσινσυλαρισ ≥·¤∏§¬±ª¨µ ¬¨³²¶¨§·²·«¨
©¨ °¤¯¨¶¨¬ ³«¨µ²°²±¨ ¬¨·µ¤¦·¶¤±§¶·¤±§¤µ§¦²°³²∏±§¶q׫¨ °¤¯¨ µ¨¶³²±¶¨ ³µ²©¬¯¨ ¶·² ·«¨ ©¨ °¤¯¨ ¶¨¬
³«¨µ²°²±¨ ¬¨·µ¤¦·¶º µ¨¨ µ¤¬¶¨§ º¬·«·«¨ ¬±¦µ¨¤¶¬±ª²©ª¯¤±§¶q’©¦²°³²∏±§¶·¨¶·¨§tu ¨¯¬¦¬·¨§¦²±¶³¬¦∏²∏¶
∞„Š µ¨¶³²±¶¨¶o°²¶·¯¼ ¤¶±¨ ª¤·¬√¨§¨©¯ ¦¨·¬²±¶¤¥²∏·u ∗ y °√ ¬± ¤°³¯¬·∏§¨ º¬·«¤·¬°¨¦²∏µ¶¨¶²©u qs ∗ u q
z ¶¨¦²±§q2|2·¨·µ¤§¨ ¦¨±¼¯ ¤¦¨·¤·¨k|2tw }„¦l¤±§ 2x2§²§¨ ¦¨±¼¯ ¤¦¨·¤·¨kx2tu }„¦l ¦²∏¯§ ¨¯¬¦¬·«¬ª«¨¶·
∞„Š µ¨¶³²±¶¨¶o¥∏·≤ty o≤t{ ¤¦¨·¤·¨¶¯ ²º ¶¨·qŒ·µ¨√ ¤¨¯ §¨·«¤·¶¨¬³«¨µ²°²±¨ ¦²°³²±¨ ±·¶¶¬°¬¯¯¤µ·² ≤tu o≤tw
¤¦¨·¤·¨¶³µ²¥¤¥¯¼ ¬¨¬¶·¨§¬±·«¨ ³«¨µ²°²±¨ ²© Ηολχοχερισινσυλαρισ ≥·¤∏§¬±ª¨µq׫¨ §²¶¤ª¨2µ¨¶³²±¶¨ ¦∏µ√¨²©
|2tw }„¦µ²∏ª«¯¼·²²®¤/ ≥0 ¶«¤³¨ q
Κεψ ωορδσ: Ηολχοχερυσ ινσυλαρισ ≥·¤∏§¬±ª¨µo≥ ¬¨ ³«¨µ²°²±¨ ¬¨·µ¤¦·¶o≥·¤±§¤µ§¦²°³²∏±§o¨¯ ¦¨·µ²¤±2
·¨±±²ªµ¤°¶
小木蠹蛾k Ηολχοχερυσινσυλαρισ ≥·¤∏§¬±ª¨µl是北京 !天津等地园林树木白蜡 !国槐 !丁香 !银杏 !海棠
等主要蛀干害虫 o据 t|z|年对北京市行道树的调查k高瑞桐等 ot|{v ~蒋三登等 ot|{vl o遭此虫危害严
重的地方被害株率高达 {s h以上 ∀t||{年再次调查发现 o虫害程度有增无减 o在一根长 xs¦° !直径
{¦°白蜡树段内幼虫达 uyv头 ∀受害树株常发生风折 !枯枝甚至整株死亡 ∀同时幼虫从树干内排出粪
屑挂满树枝树干或飘落地上 o有碍市容卫生 ∀防治方法主要是修除被害树干和施用化学药剂 o长期使
用这些方法不仅效率低 o而且破坏生态环境 o出现虫口回升等弊病 o因此要提高防治效率 o化学防治必
须与生物防治相协调 ∀在生物防治措施中 o使用性信息素防治害虫是一种高效无公害 !简便的防治方
法 ∀本文旨在通过 ∞„Š检测为小木蠹蛾性信息素的结构鉴定和化学合成提供依据 ∀
1 材料和方法
t1t 试验昆虫 采用的小木蠹蛾雄蛾是通过采伐被害严重的白蜡树段 o放入大纱笼内在自然条件下
羽化 !捕捉而得 o按羽化天数分装于小纱笼内并喂以 x h ∗ { h蜂蜜水 ∀雌蛾是在野外树干上采到蛹后 o
立即按雌雄分开 o装在纱笼内 ox ∗ ts °¬±后即可羽化 ∀
t1u 性信息素提取物 分别取不同蛾龄的雌蛾 o挤压腹部 o用镊子摘取性信息素腺体及产卵器 o侵于
正己烷中 ouw «后用组织研麽器研碎 o过滤得性信息素腺体提取物 ∀
t1v 标准化合物 所用 tz种标准化合物均为本实验室制备 o纯度达 |x h以上 o化合物原液用正己烷
溶解 !稀释 o根据实验要求配成不同浓度的溶液 o取 us ˏ滴加到 s1x ¦° ≅ t1x ¦°滤纸上 o装在不同的
样品管中 o空白样品管中加入与样品管等体积的正己烷 ∀
t1w 触角电位k∞„Šl测定方法 触角电位测定仪由中国科学院动物研究所虫害鼠害国家重点实验室
提供 o包括微电极放大器 o≥¼±·¨¦« ˜‘2sy直流交流放大器 o≥¼±·¨¦« ≤x2sx刺激放大器 o≥¼±·¨¦«  ³2tx
微动操作仪 o≥¼±·¨¦« • Œ⁄ v 双目实体显微镜 o≥¼±·¨¦«分析软件 o连续气体流量为 tuw °r°¬±o刺
激气体流量为 us °r°¬±o刺激时间为 s1t¶o刺激间 vs ∗ ys¶∀
根据不同的实验要求 o取不同蛾龄的小木蠹蛾雄蛾进行实验 o用眼科剪刀从触角基部剪下触角 o并
用单面刀片快速切下触角末端两节 o用充满生理液k…¨ ¤§¯ 2¨∞³«µ∏¶¶¬l生理液 }‘¤≤¯ z1x ª!≤¤≤ u¯ s1ut ª!
Ž≤¯s1vx ª!‘ª‹≤ ’v s1us ª~溶于 tsss °蒸馏水中l的玻璃电极套在触角的两端进行 ∞„Š测定 ∀不
同化合物的刺激顺序是随机的 o在剂量测定时 o刺激顺序是从低浓度到高浓度 ∀为了消除触角适应而
导致的偏差 o每测定 v ∗ w个样品后测 t次空白k≤Žl计算结果时样品的反应值减去相邻空白 ≤Ž是触
角对刺激物的净反应值 ∀每种刺激物在同一根触角上平行测定 v次 o重复的雄蛾数为 y ∗ |只 o取平行
测定的平均值 ∀
u 结果与讨论
u1t 小木蠹蛾雄蛾对雌蛾性信息素腺体提取物的 ∞„Š反应 小木蠹蛾雄蛾对雌蛾腺体提取物有明
显的 ∞„Šk表 tl o而且随着提取的雌蛾腺体数增加其 ∞„Š反应增大 o证明小木蠹蛾对性信息素反应的
强弱与雌蛾腺体提取物中性信息素含量正相关 ∀由于我们用的雌蛾是由野外人工捕捉到的 o存活期较
短ku ∗ v §l o因而在羽化当晚 | }ss左右和第 u !v天晚同一时段提取腺体 ∀测定结果表明 o当天羽化的
雌蛾即可产生性信息素并对外释放 o这同羽化当晚即可交配的事实相符 ∀羽化第 u天的雌蛾腺体提取
物的 ∞„Š反应较第 t天的大 o说明小木蠹蛾求偶和释放性信息素的高峰期应在羽化后的 u ∗ v §内 ∀
u1u 化合物诱发 ∞„Š反应的一般特征 波形k见图 tl otz种化合物刺激雄蛾触角后有 tu种发生明
显的负相 ∞„Š反应 o波幅在 u ∗ y °√ o时程约在 u ∗ u qz ¶o波形与波幅与化合物的碳链长度无相关性 o
但波幅k见表 tl与性诱剂的官能团及立体结构密切相关 ∀
图 t 小木蠹蛾触角电位图
ƒ¬ªqt ∞„Š µ¨¶³²±¶¨ ²© Ηολχοχερυσινσυλαρισ
剂量 ) 反应曲线 用 ∞„Š反应最强的化合物k|2≤tw }„¦l对不同蛾龄的雄蛾触角作剂量 ) 反应曲
线k见图 ul ∀曲线大致呈/ ≥0形 ∀反应阈值较低kt ∗ ts ±ªl ∀羽化当天触角对刺激物的感知灵敏度较
第 u天低 o但刺激物浓度升高后则其感知强度反而增大 ∀可推测雄虫在羽化初期受雌蛾的引诱作用较
wut 林 业 科 学 vy卷
表 t 小木蠹蛾触角电位k∞„Šl数据 ≠
Ταβ .t Ελεχτροαντεννογραµσ
刺激物k≥·¬°∏¯¤±·l ≈代号 ‘²   k°√l  n ≥⁄k°√l ƒ
‹Œ≥ quªk羽化第 u天 u§l s1|z s1|z ? s1wv s1ww
‹Œ≥ qxªk羽化第 u天 u§l u1xw u1xw ? s1xu s1us
‹Œ≥ qtsªk羽化第 u天 u§l x1vz x1vz ? s1x| s1ts
‹Œ≥ qtsªk羽化当晚 t§l u1vx u1vx ? s1yv s1uz
y2tu }’ ‹ t x1xz x1xz ? s1yx s1tt
y2tu }„¦ u w1xs w1xs ? s1xt s1tt
z2tu }„¦ v v1{t v1{t ? s1{u s1ut
∞{2tu }„¦ w t1|| t1|| ? s1yy s1vv
{2tu }„¦ x t1y{ t1y{ ? s1zu s1wu
|2tu }„¦ y u1zv u1zv ? s1{s s1u|
{2tv }„¦ z v1vt v1vt ? s1{x s1ux
w2∞ts2tw }„¦ { v1xs v1xs ? s1z{ s1uu
y2tw }„¦ | v1|t v1|t ? s1|y s1uw
|2tw }’ ‹ ts s1{t s1{t ? s1yz s1{s
|2tw }„¦ tt x1|u x1|u ? t1su s1tz
∞ts2tw }„¦ tu u1xz u1xz ? s1{z s1vw
tt2tw }„¦ tv v1yw v1yw ? s1zw s1us
tu2tw }„¦ tw u1us u1us ? s1{w s1v{
∞tu2tw }„¦ tx u1wz u1wz ? s1{v s1vw
tu2ty }„¦ ty t1sy t1sy ? s1xw s1{w
tv2t{ }„¦ tz s1sx s1sx ? s1sw s1{s
≠ ‹Œ≥ ¬ª}小木蠹蛾腺体提取液及腺体数 ƒ¨°¤¯¨¶¨¬ ³«¨ µ²°²±¨ ¬¨·µ¤¦·¶¤±§ª¯¤±§¶q
 }平均值k  ¤¨±l o≥⁄}标准偏差k≥·¤±§¤µ§§¨ √¬¤·¬²±l oƒ }变异系数k≤²¨ ©©¬¦¬¨±·²©√¤µ¬¤·¬²±l q
图 u 小木蠹蛾雄蛾k羽化不同天数l
对 |2≤tw }„¦剂量2反应曲线
ƒ¬ªqu ⁄²¶¤ª¨2µ¨¶³²±¶¨ ¦∏µ√¨²©|2≤tw }„¦
) σ ) 当天 t§o ) τ ) 第 u天 u§o ) ϖ ) 第
v天 v§q
弱 ∀如果空间性信息素含量较高 o也可被雄蛾所感受 ∀在第 u天
傍晚其触角的感知灵敏度增大 o空间含有微量的性信息素即可特
异地激活雄蛾触角上的感受细胞 o诱发雄虫远距离迁飞和交配 ∀
第 v天后 o雄虫的触角感知灵敏度大大降低 o诱发交配的可能性较
小 ∀由此推测小木蠹蛾的交配盛期可能在羽化后当晚和第 u天晚
上 ∀
u1v 化合物诱发 ∞„Š反应的触角感受器分析 通过扫描电镜观
察到小木蠹蛾触角上密集分布有毛形感器 o另外还有刺形感器 !腔
锥形感器等各种感受器k图 vl o它们是机体感知内外环境 !进行化
学通讯的信息接受装置 ∀这些感受器上存在有不同物质的特异性
受体 o当受到不同刺激物刺激时将产生相应的 ∞„Š反应 ∀故此一
种刺激物引起的感受器适应 o应不影响另一种刺激物的 ∞„Š反
应 ∀实验过程中 o对 tz 种性诱剂类似物随机按一定顺序测定
∞„Š反应值 o正逆向顺序测定的结果几乎一致 ∀昆虫这种化学通
讯的特异性 o使得昆虫在自然条件下即可感知其它物种分泌的物
质 o又可同时准确识别自身种群特有的性信息素 ∀
u1w ∞„Š反应的化学特异性 性诱剂的空间构型 !性质与 ∞„Š
反应具有一定的相关性 ∀从测试的 tz种化合物诱发的 ∞„Š反应
值k表 tl可以看出 o对于相同碳链但官能团不同的化合物分子 o其
∞„Š值差异较大 ∀如 |2≤tw }’ ‹ 同 |2≤tw }„¦相比 o后者引发的
∞„Š反应值是前者的 z倍 o而对于碳链小的 x ) ≤tu }’ ‹ 和 x ) ≤tw }„¦o后者只是前者的 t1u倍 ∀由
此推测 | p ≤tw }„¦可能是小木蠹蛾性信息素的一个成分或类似物 ∀同类型的分子但双键的位置不
同 o∞„Š值变化也较大 ∀如 |≤tw }„¦ x≤tw }„¦ tt≤tw }„¦ tu≤tw }„¦∀对于属于顺反异构体的
分子 o反式的 ∞„Š值略大于顺式的 ∀可见 o小木蠹蛾对不同的性诱剂类似物的 ∞„Š反应有一定的化
xut 第 x期 张金桐等 }小木蠹蛾雄蛾对雌蛾性信息素提取物及合成标准化合物的电生理反应
学特异性 ∀
图 v 小木蠹蛾触角扫描电镜图
ƒ¬ªqv ≥¦¤±±¬±ª¨¯ ¦¨·µ²± °¬¦µ²¶¦²³¼ ²©¤±·¨±±¤
t 毛形感器k≥ q·µ¬¦«²§¨¤l ou 刺形感器 ≥ q¦«¤¨·¬¦¤l
v 腔锥形感器k≥ q¦²¨ ²¯¦²±¬¦¤l
参 考 文 献
高瑞桐 o秦锡祥 q小木蠹蛾的初步研究 q林业病虫通讯 ot|{v oktl }v ∗ y
蒋三登 o方德齐等 q小木蠹蛾生物学特性及防治试验 q山东林业科技 ot|{v o
kvl }vu ∗ vx
任自立 o孙 庆 o程振衡 q亚洲玉米螟对性信息素的触角电位反应 q昆虫学
报 ot|{v ouykvl }uxs ∗ uxx
汪新文 o刘孟英 o吴才宏 q粘虫雄蛾触角对性信息素的电生理反应 q昆虫学
报 owtktl }t ∗ z
 ²µ·²± …¨ µ²½¤oŒ±¶¨¦·≥ ¬¨ „··µ¤¦·¤±·°«¨µ²°²±¨ ¶¤ ײ²¯ ©²µ• §¨∏¦¬±ªŒ±¶¨¦·2
¦¬§¨ ≤²±·¤°¬±¤·¬²± ¬± ·«¨ ∞±√¬µ²±° ±¨·oײ¬¬¦²¯²ª¬¦¤¯ ¤±§ ∞±√¬µ²±° ±¨·¤¯
¦«¨ °¬¶·µ¼ • √¨¬¨ º¶qt|zu ot }ts| ∗ tvw
‘¤ª¤¯ × o≥·¤µµ¤··„ ‘o ¦¯ ²¨§ ⁄ Š • ¤±§ ⁄µ¬¶¦²¯¯ Š • q∞¯ ¦¨·µ²¤±·¨±±²ªµ¤°
• ¶¨³²±¶¨¶²©·«¨ ∞∏µ²³¨ ¤± ≤²µ± …²µ¨µoΟστρινια νυβιλαλισ,·² kl2¤±§
k∞l2tt·¨·µ¤§¨ ¦¨±¼¯ ¤¦¨·¤·¨¶oϑ, Ινσεχτ Πηψσιολ. ,t|zz ouv }x|t ∗ x|z
欢 迎 订 阅
中国自然科学核心期刊
全 国 高 校 优 秀 学 报
福建省优秀科技期刊
全 国 中 文 核 心 期 刊
5福建林学院学报6
5福建林学院学报6是福建林学院主办的与林有关的综合性学术类期刊 o刊载全科林学的科研报
告 !学术论文 !文献综述 !专题讨论等文章 ot|ys年创刊 o国内外公开发行 o面向全国组稿 ∀
5福建林学院学报6鼓励学术创新 o推动科技成果的转化 o促进学术交流 o长期以来被确定为国家科
技部中国科技论文统计源期刊 !中国科学引文数据库源期刊 !中国学术期刊综合评价数据库源期刊 !中
国自然科学核心期刊 !万方数据k≤«¬±¤Œ±©²l系统科技期刊群 !5中国学术期刊6k光盘版l首批入编期
刊 ∀5福建林学院学报6被国际著名的检索机构 o如 ˜• Œ≤ ‹ . ≥ Œ‘×∞• ‘„׌’‘„°∞• Œ’⁄Œ≤ „≥
⁄Œ• ∞≤ × ’ • ≠ k美国l !„Š• Œ≥ !≤ „… !≥≤Œ!ƒ„ !ƒ°„ !≤ „ !国内所有的林业文摘数据库 !中国生物学文摘 !
中国农业文摘 !竹类文摘 !≤≥× „k英文版l国家数据库 !中国农林文献数据库等 us多种国内外重要数据
库和权威检索期刊收录 ∀所发表的论文被国内外同行专家大量引用 o据中国科学引文数据库 t|||年
公布的/ t||{年影响因子最高的中国科技期刊 txs 名排行表0中 o5福建林学院学报6的影响因子为
s1uy{y o排名第 |w名 o进入中国科技期刊 tss强 o近年来 o5福建林学院学报6荣获福建省高校优秀学报
一等奖 o福建省优秀科技期刊一等奖 o华东地区最佳期刊 o全国高校优秀学报一等奖 o全国优秀科技期
刊二等奖等 ∀国际标准刊号 Œ≥≥‘tsst ) v{|÷ o国际刊名代码 ≤ ’⁄∞‘ ƒ÷ ˜∞z o国内统一刊号 ≤‘
vx ) ts|xr≥ ∀季刊 o大 ty开本 o|y码 o进口铜版印刷 o定价 {1ss元 o全年订费 ws1ss元k含邮资l ∀过刊
有部分库存 }t|{w ∗ t||{年 o季刊 oty开本 o|y码 o每期订费 y1ss元k含邮资l ~t|||年 o季刊 o大 ty开
本 o|y码 o每期订费 ts1ss元k含邮资l ∀国内读者请从邮局汇款到本刊编辑部订阅 ∀联系人 }江英 ∀若
信汇 o户名 }福建林学院资金结算中心 o帐号 }{ststvxzy ) ussu o开户行 }南平农行西芹营业所 o备注 }高
档订阅5福建林学院学报6 ∀
国外读者请向中国出版对外贸易总公司联系办理 ∀地址 }北京 z{u信箱 o邮政编码 }tssstt ∀
联系地址 }vxvsst 福建南平 福建林学院学报编辑部 o电话 }sx|| ) {xs{s{u
yut 林 业 科 学 vy卷