花椒窄吉丁对寄主挥发物的触角电位及行为反应

【目的】探明寄主挥发物对花椒窄吉丁的引诱或驱避作用,为研制和开发花椒窄吉丁植物源引诱剂或驱避剂提供理论依据。【方法】利用固相微萃取和GC-MS分析花椒健康植株和受花椒窄吉丁危害植株不同部位的主要挥发性化合物,并采用触角电位仪(EAG)和Y型嗅觉仪测定花椒窄吉丁对寄主植物挥发物的触角电位和行为反应。【结果】健康花椒叶片中主要含β-石竹烯(13.27%)、反式β-罗勒烯(16.82%)和α-罗勒烯(16.42%),嫩枝中主要含β-石竹烯(25.98%)、乙酸香叶酯(15.89%)和荜澄茄油烯(17.27%),韧皮部主要含(1R)-(+)-α-蒎烯(25.91%)和β-石竹烯(47.98%)。花椒受虫害后各部位的月桂烯、(1R)-(+)-柠檬烯和乙酸芳樟酯的相对含量均升高,β-石竹烯和乙酸香叶酯相对含量均降低;韧皮部有新的挥发物α-水芹烯等生成。11种挥发物均能引起花椒窄吉丁的触角电位(EAG)反应,且多数挥发物在100μg/μL时引起成虫的EAG反应最强,但β-蒎烯在10μg/μL时引起两性成虫最大的EAG反应绝对值,(1R)-(+)-柠檬烯、月桂烯在10μg/μL时引起雌虫最大的EAG反应绝对值,在100μg/μL时引起雄虫最大的EAG反应绝对值。11种挥发物中乙酸香叶酯、桉叶油醇、葎草烯引起花椒窄吉丁的EAG反应相对较弱。除α-水芹烯,两性成虫对挥发物的EAG反应不存在显著的性别差异。行为反应测定结果表明,(1R)-(+)-α-蒎烯在1μg/μL时对雌雄成虫均有显著地驱避作用,β-蒎烯在0.1μg/μL时对雄虫有显著地驱避作用,β-石竹烯在10μg/μL时对雌虫有显著驱避作用(P<0.05)。0.1μg/μL的水芹烯、10和100μg/μL月桂烯、0.1和1μg/μL(1R)-(+)-柠檬烯对雄虫具有明显的引诱作用。0.1~10μg/μL乙酸芳樟酯对雌虫具有引诱作用,在100μg/μL时却表现出驱避作用。【结论】花椒受虫害后各部位挥发物的种类和相对含量发生改变,其中月桂烯、(1R)-(+)-柠檬烯和乙酸芳樟酯的相对含量明显升高,β-石竹烯、乙酸香叶酯的相对含量明显降低,并有新物质α-水芹烯等生成。0.1μg/μLα-水芹烯、10~100μg/μL月桂烯、0.1~1μg/μL(1R)-(+)-柠檬烯、0.1~10μg/μL乙酸芳樟酯对花椒窄吉丁具有引诱作用,1~100μg/μL(1R)-(+)-α-蒎烯、0.1μg/μLβ-蒎烯、10μg/μLβ-石竹烯对花椒窄吉丁具有驱避作用。

花椒窄吉丁成虫触角感器超微结构

采用扫描电子显微镜对花椒窄吉丁(Agrilus zanthoxylumi)雌雄成虫触角进行观察,明确了花椒窄吉丁雌雄成虫触角感受器的类型、数量和分布位置及两性感受器的差异性。结果表明:在雌雄成虫触角上均发现6类17种感受器:3种毛形感器、4种刺形感器、7种锥形感器、1种钟形感器、1种芽形感器和1种特殊感器。此外在雄虫触角上还发现Bhm氏鬃毛。花椒窄吉丁触角感受器的分布位置相对稳定,触角两侧面主要分布毛形感器,背腹面主要分布毛形感器和刺形感器。触角第Ⅳ-Ⅺ节端部有1个凹窝,凹窝内主要分布锥形感器,凹窝旁的凹陷中有1个锥形感器簇,但第Ⅹ-Ⅺ节的锥形感器簇不明显。雌雄成虫的6类17种感器在分布位置上无明显差异,但是触角锯齿部分的或第Ⅳ-Ⅺ节端部锥形感器在数量上雄虫显著多于雌虫。

花椒窄吉丁的入侵对花椒挥发物成分的影响

采用固相微萃取及气象色谱质谱联用仪,分析比较花椒窄吉丁寄主植物花椒健康株与受害株叶片、嫩枝和韧皮部挥发性物质成分。结果表明,无论是花椒健康株还是受害株,各部位的挥发物组分都存在差异,总体以萜烯类化合物居多,其中以反式-β-罗勒烯、石竹烯、α-罗勒烯、荜澄茄油烯、α-蒎烯、律草烯、月桂烯、β-蒎烯、枞油烯为主;健康株与受害株挥发物成分在种类和含量上存在差异,健康株叶片、嫩枝和韧皮部分别鉴定出56种、51种、38种组分,共75种物质;受害株叶片、嫩枝和韧皮部挥发物分别鉴定出36种、49种、38种组分,共92种物质;乙酸芳樟酯在受害株各部位都有发现,可巴烯只发现在受害株嫩枝和韧皮部中,这2种物质未在健康株中发现;桧烯在受害株叶片和嫩枝中的含量较健康株有所上升,律草烯则有所下降,石竹烯在受害株各部位的含量较健康株下降明显。该研究结果可为进一步研究花椒窄吉丁寄主选择性提供一定的理论基础。

华山松大小蠹对非寄主挥发物的触角电位和行为反应

为探明非寄主挥发物在华山松大小蠹寄主选择过程中的作用,用触角电位仪和Y型嗅觉仪测定了华山松大小蠹雌雄虫对8种非寄主挥发物的触角电位(EAG)和行为反应。结果表明:所选择的8种非寄主挥发物均能引起华山松大小蠹雌雄虫的触角电位反应,并且随着化合物浓度的升高,触角电位反应值增大,最大值均出现在100μg·μL-1浓度下;在10μg·μL-1和100μg·μL-1浓度下,雌雄虫对顺-2-己烯-1-醇和顺-3-己烯-1-醇的触角电位反应最强。顺-3-己烯-1-醇、苯甲醛、1-辛烯-3-醇、1-己烯-3-醇、3-辛醇、反-2-己烯醛在一定浓度下可引起明显的驱避反应,而顺-2-己烯-1-醇和反-2-己烯-1-醇未表现出明显的驱避作用。该研究结果可为华山松大小蠹林间驱避剂的研发提供借鉴。

花椒窄吉丁后肠、粪便挥发物的提取与鉴定

采用正己烷浸提法提取花椒窄吉丁(Agrilus zanthoxylumi)后肠、粪便挥发物,应用GC-MS技术分析其化学组分和相对含量。结果表明,花椒窄吉丁成虫后肠挥发物种类和相对含量雌雄差异不大,主要为醛类和有机酸化合物,顺-9-十六烯醛在雌雄虫后肠挥发物中相对含量最高。雌虫粪便挥发物以烃类和醇类化合物为主,分别以正四十烷(21.16%)和叶绿醇(8.53%)相对含量为最高;雄虫以有机酸和烃类为主,分别以油酸(24.74%)和二十一烷(6.07%)相对含量为最高。雌、雄虫粪便挥发物种类和相对含量差异很大。

宁陕齿突蟾生物学特性的初步研究

采取野外调查、室内饲养等方法,对陕西平河梁地区宁陕齿突蟾栖息生境、成体特征、胚后发育、种群结构等生物学特性进行了研究,结果显示,蝌蚪于胚后发育32-35期、41期生长发育较为迅速;蝌蚪种群年龄锥体于2013年7月为增长型,2014年5月较为稳定。宁陕齿突蟾蝌蚪适生温度为4~13℃;其产卵期为4-5月,卵的孵化期为5-7月。

花椒挥发性化合物的固相微萃取GC-MS分析

采用固相微萃取提取挥发物质,并通过气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪对花椒叶片、嫩枝和韧皮部的挥发性成分进行分析和鉴定。花椒叶片中分离鉴定出56种挥发性成分,主要为反式-β-罗勒烯(16.82%)、α-罗勒烯(16.42%)、石竹烯(13.27%)和1R-α-蒎烯(6.28%);嫩枝中分离鉴定出57种挥发性成分,主要为石竹烯(26.10%)、荜澄茄油烯(17.27%)、乙酸香叶酯(15.89%)和1R-α-蒎烯(6.17%);韧皮部中分离鉴定出38种挥发性成分,主要为石竹烯(48.17%)、1R-α-蒎烯(25.91%)、律草烯(9.32%)和月桂烯(6.68%)。三者均以萜烯类含量最多,为进一步研究花椒害虫的寄主选择性提供一定的理论基础。