烟夜蛾和棉铃虫对高浓度烟草挥发物的电生理和行为反应

寡食性的烟夜蛾Helicoverpa assulta(Guene)和广食性的棉铃虫H.armigera(Hbner)是夜蛾属Heliothis的两近缘种昆虫。主要的农作物中,棉花和番茄上极少发现烟夜蛾,而辣椒上几乎没有棉铃虫,只有烟草均为二者所嗜食,也唯独在烟草上它们可以稳定共存。为明确植物挥发物对昆虫寄主定向和选择行为的影响,本文运用触角电位(EAG)和风洞技术,测定了两种夜蛾的处女雌蛾、交配雌蛾及雄蛾对20种高浓度(0.1mol/L)烟草挥发物的电生理和行为反应。结果表明:烟夜蛾和棉铃虫对测试的烟草挥发物均可产生EAG反应,而且都表现出绿叶气味>脂类和芳香化合物>单萜、倍半萜和杂环化合物的总体反应趋势;两种夜蛾对多数化合物的EAG反应既无显著的种内性别差异,也无显著的种间差异,表明二者嗅觉神经系统对寄主气味图谱的识别和感受能力具有一定的相似性,可对寄主植物的化学信息产生相同的"理解";二者的行为反应结果与EAG反应结果基本一致,即两种夜蛾受到的嗅觉刺激与产生的行为反应具有统一性,结合两种夜蛾寄主范围的差异,推测烟草挥发物主要影响两种夜蛾的寄主定向行为,而寄主选择行为可能更依赖于二者与植物接触后对植物理化性质的评价过程。

两近缘种夜蛾对低浓度烟草挥发物的触角电位反应

寡食性的烟夜蛾Helicoverpa assulta(Guene)和广食性的棉铃虫Helicoverpa armigera(Hbner)是实夜蛾属的2近缘种昆虫,在它们的寄主植物中,只有烟草为其共同寄主,为明确它们对烟草挥发物嗅觉感受能力的差异,测定了这2种夜蛾的处女雌蛾、交配雌蛾及雄蛾对20种低浓度(1.0×10-5mol.L-1)烟草挥发物的触角电位反应,并对其中6种化合物进行了剂量反应测定,结果表明,(1)2种夜蛾对测试化合物均可产生EAG反应且反应趋势相似:对植物中普遍存在的绿叶气味、脂肪族和芳香族化合物的反应显著高于具有烟草"种"特异性的单萜类、倍半萜类和杂环化合物,表明2种夜蛾远距离定向时,对植物"种"的辨识能力均较差。(2)2种夜蛾对脂肪族C6_化合物的EAG反应最强,碳链延长或缩短都会导致反应强度的降低。(3)烟夜蛾对大多数化合物的EAG反应大于棉铃虫,表明在远距离寄主定向时其嗅觉感受器对寄主挥发物的感受能力强于棉铃虫。(4)烟夜蛾交配雌蛾对β-水芹烯和桧烯的EAG反应高于其处女雌蛾和雄蛾,除此之外2种夜蛾的EAG反应未见显著的性别差异,推测β-水芹烯和桧烯可能是烟夜蛾在烟草上产卵的"信号"物质。(5)剂量反应曲线表明,在测试的浓度范围内,2种夜蛾对6种类型化合物的EAG反应强度与其浓度呈正相关,且均未达到饱和。由此可知,与棉铃虫相比,烟夜蛾嗅觉神经系统在其寄主定向行为中所起的作用更重要、也更专化。