横坑切梢小蠹对植物挥发物的电生理和行为反应

为筛选出适宜配制横坑切梢小蠹(Tomicus minor Hartig)引诱剂的有效化合物,测定了横坑切梢小蠹雌、雄成虫对寄主云南松主要挥发性化合物的触角电位(EAG)和行为反应。结果表明:与对照相比,在10 g·L-1浓度刺激下所测试的9种植物挥发物都能引起横坑切梢小蠹雌、雄虫触角的EAG反应,且触角对不同挥发物的EAG反应差异显著(P0.05),其中雌、雄虫对(+)-α-蒎烯、(+)-柠檬烯、(+)-3-蒈烯、β-蒎烯和异松油烯的EAG反应较强;在剂量反应试验中,雌、雄虫的EAG反应都随着(+)-α-蒎烯、(+)-柠檬烯、(+)-3-蒈烯和β-蒎烯浓度的增加而增强,当浓度增加到10 g·L-1时,EAG反应最强;而雌、雄虫对异松油烯的EAG反应在1 g·L-1最强;除(+)-柠檬烯没有明显的定向作用外,(+)-α-蒎烯、β-蒎烯、(+)-3-蒈烯和异松油烯对横坑切梢小蠹均表现出了明显的引诱作用;行为反应多重比较表明,(+)-α-蒎烯在10 g·L-1浓度下对雌雄虫的引诱作用最大。该研究结果可为开发横坑切梢小蠹林间引诱剂提供参考。     

青杨脊虎天牛对植物源挥发物的EAG和行为反应

测定了青杨脊虎天牛Xylotrechus rusticus （L.）雌、雄成虫对其寄主杨树中的水杨醛（0.95 μmol/μL）和非寄主植物中0.3 μmol/μL的叶绿醇、0.4 μmol/μL的水芹烯和0.6 μmol/μL的 R 型α-蒎烯、S 型α-蒎烯、S型β-蒎烯、3-蒈烯、罗勒烯、香草烯和松节油等10种植物挥发性气味物质的触角电位（EAG）反应。结果表明,与对照相比,这10种植物挥发物多能引起成虫明显的EAG反应( P<0.05,P<0.01 ),其中雌虫对松节油、水杨醛、R 型α-蒎烯和 S 型α-蒎烯的EAG反应较强; 雄虫对 R 型α-蒎烯的EAG反应最强,松节油次之。根据雌虫对这10种挥发物EAG反应的强弱,进一步测定了雌虫对0.00006、0.0006、0.006、0.06、0.6、0.12 μmol/μL的松节油、R 型α-蒎烯、S 型α-蒎烯以及0.000095、0.00095、0.0095、0.095、0.95、0.19 μmol/μL的水杨醛的EAG和行为反应。结果表明,雌虫对松节油、水杨醛和 R 型α-蒎烯的EAG反应随气味物质浓度的增加而增加,水杨醛浓度增加到0.95 μmol/μL、松节油和 R 型α-蒎烯浓度增加到0.6 μmol/μL以后,EAG反应值趋于平稳;对 S 型α-蒎烯的反应随浓度的增加而呈线性增加。水杨醛浓度低于0.095时,对雌虫没有明显的定向作用( P>0.05 ),高于此浓度时表现为驱避作用( P<0.05 ); 松节油在浓度低于或等于0.6 μmol/μL时对雌虫表现为驱避作用,浓度为0.6时驱避效果最佳（ P<0.01 ）。雌虫对 R 型α-蒎烯和 S 型α-蒎烯没有明显的定向行为反应。     

牧草盲蝽对七种寄主植物不同挥发物的EAG和行为反应

【目的】研究牧草盲蝽Lygus pmtensis对寄主植物挥发物的EAG及趋向行为反应,为研发牧草盲蝽引诱剂或趋避剂策略提供科学依据。【方法】利用固相微萃取方法收集7种寄主植物包括木地肤Kochia prostrata (L.) Schrad.、灰绿藜Chenopodium glaucum、花椰菜Brassica oleracea L.var.botrytis L.、小白菜Brassica campestris L.ssp.chinensis Makino、田旋花Convolvulus arvensis L.、小藜Chenopodium serotinum L.、番茄Lycopersicon esculentum Mill.的挥发物,通过室内气相-质谱联用系统(GC-MS)进行挥发物的定性及定量分析,最终测定了9种候选特征挥发物的触角电位(EAG)反应和嗅觉趋向行为反应。【结果】7种寄主植物共鉴定到的化合物有31种,且种类和含量有较大差异,差异显著。9种候选特征挥发物均能引起牧草盲蝽雌、雄成虫的EAG反应。其中牧草盲蝽雌、雄成虫对壬醛的EAG反应绝对值最大,雌、雄虫对不同植物挥发物质EAG反应相对值均有显著差异,且对同种化合物雌虫的反应相对值均大于雄虫的反应,乙酸顺式-3-己烯酯和壬醛引发的EAG反应值差异显著;趋向行为测定中,牧草盲蝽雌虫对壬醛、金合欢烯、α-蒎烯、1-石竹烯、乙酸顺式-3-己烯酯、2-甲基-1-醇的大部分浓度的行为反应差异显著,雄虫仅对α-蒎烯、壬醛的部分浓度的行为反应差异显著。【结论】7种寄主植物的挥发物对牧草盲蝽雌、雄成虫具有不同EAG和趋向行为反应影响,候选气味化合物可以作为设计牧草盲蝽引诱剂组分进行田间害虫防控实践。     

红脂大小蠹后肠挥发性物质的鉴定、触角电位和室内趋向实验

对外来松树害虫红脂大小蠹Dendroctonus valens LeConte的信息化学物质进行了研究。通过GC-MS测定,鉴定出红脂大小蠹后肠挥发性物质中除了含有松树挥发性物质α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯、月桂烯和柠檬烯外,还含有马鞭草烯醇和马鞭草烯酮;利用触角电位技术,对马鞭草烯醇、马鞭草烯酮以及在林间引诱效果最好的3-(+)-蒈烯进行了触角电生理测试;利用Y-型双向选择嗅觉仪对这些物质进行了室内趋向实验。实验结果表明: 1 μg的马鞭草烯醇、马鞭草烯酮和3-(+）-蒈烯引起雌雄触角的电位反应分别达416 μV/470 μV、597 μV/630 μV和926 μV/1 099 μV。浓度为1 μL/mL的马鞭草烯酮引起红脂大小蠹的正趋向反应,而在100 μL/mL浓度下引起红脂大小蠹的负趋向反应;在1 μL/mL的浓度下,3-(+ )-蒈烯引起了红脂大小蠹正趋向反应,而马鞭草烯醇则对红脂大小蠹具有驱避作用,说明这些物质在红脂大小蠹搜寻寄主和调节虫口密度方面起着重要作用。     

7种松树挥发物分析及其主要萜烯类物质对红脂大小蠹行为选择的影响

入侵种红脂大小蠹在我国逐渐向北扩散至内蒙古和辽宁等地.同时在林间发现,相对于油松Pinus tabuliformis,其更偏好危害樟子松Pinus sylvestris var.mongolica.本文主要分析我国7种松树挥发性物质以及新发生地红脂大小蠹对其中主要物质的行为选择.本研究采用动态顶空采样法和气相色谱——质谱联用技术(GC-MS),对7种松树树干木段挥发性有机化合物(VOCs)进行采集和分析,包括油松、樟子松、华山松Pinus armandii、白皮松Pinus bungeana、马尾松 Pinus massoniana、红松 Pinus koraiensis和落叶松 Larix gmelinii.在此基础上参考以往研究中与红脂大小蠹行为相关的化合物,选择树种挥发物中7种主要烯烃类化合物:(1R)-(+)-α-蒎烯、(+)-3-蒈烯、(-)-β-蒎烯、月桂烯、(S)-(-)-柠檬烯,萜品油烯和莰烯,通过自制十通道行为仪器进行嗅觉反应试验,分析红脂大小蠹在不同浓度的化合物刺激下的行为选择反应.GC-MS结果表明,7种松树树干释放化合物中共包含烯烃类、醇类、酮类、醛类、酯类、酸类、烷烃和芳香烃8类化合物在内的54种化合物,其中烯烃类化合物相对含量最高.主成分分析及聚类分析结果表明,红脂大小蠹以往偏好寄主油松与新偏好寄主樟子松的挥发物相似度最高,(+)-3-蒈烯为其特有的挥发性物质,莰烯含量高于其他树种;4种受害寄主树种(油松、樟子松、白皮松和华山松)挥发性物质相似,均含有高比例的α-蒎烯,同时有β-蒎烯、柠檬烯、萜品油烯.选择上述6种化合物及月桂烯(华山松、白皮松中共有的萜烯类化合物)进行行为选择反应.结果显示,受害寄主树种中含有β-蒎烯以及油松、樟子松中的特征性挥发物质(+)-3-蒈烯对雌虫具有明显的吸引作用,低浓度(-)-柠檬烯(10-4mg/mL)对雄虫具有吸引作用;低浓度(10-4mg/mL)月桂烯对雌虫以及中浓度(10-2mg/mL)莰烯对雌雄成虫具有刺激性.综上所述,本研究证明了红脂大小蠹的寄主选择行为趋性与寄主树干挥发物的组成和含量有关.本试验结果将有助于理解植物挥发物对红脂大小蠹偏好寄主选择的影响,并进一步开发红脂大小蠹的引诱剂和趋避剂以应用于其防治.     

华山松不同部位挥发性单萜烯的含量及其对华山松木蠹象行为的影响

通过GC—MS分析,发现健康的与遭受华山松木蠹象Pissodes punctatus Langor et Zhang危害的华山松Pinusarmandii Franch树干以及华山松枝梢释放的挥发性单萜烯在含量上存在较大差别;利用Y-型双向选择嗅觉仪进行的室内趋向反应实验发现,处于补充营养期和交尾产卵期的华山松木蠹象对单萜烯表现出不同的趋向反应。在华山松枝梢挥发物中含量较高的（-）-β-蒎烯、月桂烯和柠檬烯引起补充营养期华山松木蠹象较大的趋向反应;在华山松树干韧皮部挥发物中含量较高的3-（＋）-蒈烯则引起交尾产卵期的华山松木蠹象较大的趋向反应。根据试验结果,对华山松和华山松木蠹象互作的机制进行了初步探讨。     

外来入侵害虫红脂大小蠹对寄主挥发物的反应

2002年,利用寄主挥发性物质(+)-α-蒎烯、(-)-β-蒎烯、3-蒈烯和(-)柠檬烯按不同配比制成诱芯,采用自行研制的挥发物释放装置,在山西省关帝山森林经营局西葫芦林场对危害油松Pinus tabulaeformis Carr.的重大外来入侵林业害虫红脂大小蠹Dendroctomus valens LeConte进行了引诱试验。结果表明,3蒈烯对红脂大小蠹的引诱作用最强,明显优于单独使用(+)-α-蒎烯和(-)-β-蒎烯的诱虫效果,也比北美应用的标准诱芯［(+)- α蒎烯(-)-β-蒎烯与3-蒈烯的比例为1∶1∶1］效果好;在标准诱芯中加入油松另一主要成分-(-)柠檬烯会明显降低诱虫效果。红脂大小蠹引诱剂最佳释放量为150 mg/d。该研究不仅对我国红脂大小蠹的监控具有实际应用意义,也从理论上探讨了红脂大小蠹与寄主油松协同进化的化学生态学过程。     

星天牛对青皮垂柳挥发物的电生理及行为反应

【目的】考察星天牛Anoplophora chinensis对不同生理状态青皮垂柳Salix ohsidare挥发物的选择偏好性,深入探究星天牛对虫害青皮垂柳与健康青皮垂柳行为选择差异的原因。【方法】利用动态顶空吸附法,分别收集虫害和健康两种生理状态下的青皮垂柳枝条挥发物,通过气相色谱 质谱联用仪(GC-MS)对收集的挥发物样品进行鉴定与分析,采用触角电位仪(EAG)和Y型嗅觉仪分别分析星天牛对挥发物样品中鉴定的主要化合物的标准化合物的电生理以及行为反应,通过大笼行为实验和林间诱捕试验分析单一挥发性化合物及其双组分和三组分配方对星天牛成虫的诱捕效果。【结果】健康青皮垂柳枝条挥发物中共鉴定出3种主要化合物,包括α-蒎烯、3-蒈烯和樟脑,而虫害青皮垂柳枝条挥发物中鉴定出5种主要化合物包括α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯、β-罗勒烯和樟脑。另外虫害青皮垂柳枝条挥发物中的樟脑含量显著高于健康青皮垂柳枝条中的,3-蒈烯在两种挥发物中含量差异不显著,而健康青皮垂柳枝条挥发物中的α-蒎烯含量显著高于虫害青皮垂柳枝条中的。EAG实验表明,星天牛成虫对α-蒎烯、3-蒈烯和β-罗勒烯3种化合物的EAG反应相对值较高,并且随这3个化合物浓度的升高而逐渐增大;星天牛成虫对β-蒎烯和樟脑的EAG反应相对值差异不大,且这2个化合物浓度变化对EAG反应相对值无明显影响。Y型嗅觉仪实验表明,在1 mg/mL浓度下,α-蒎烯、3-蒈烯和β-罗勒烯吸引星天牛雄成虫数量均显著高于对照组（石蜡油）,β-罗勒烯吸引的星天牛雌成虫数量显著高于对照组;在10 mg/mL浓度下,3-蒈烯吸引的星天牛雄成虫数量显著高于对照组。大笼行为实验表明,三组分虫害配方D(α-蒎烯∶3-蒈烯∶β-罗勒烯=42∶30∶103)、α-蒎烯和β-罗勒烯吸引的星天牛成虫数量最多,显著高于双组分健康配方H(α-蒎烯∶3-蒈烯=105∶38)和3-蒈烯吸引的成虫数量。林间诱捕试验表明,α-蒎烯和虫害配方D对星天牛成虫的诱捕效果最好,诱捕的成虫数显著高于β-罗勒烯和健康配方H诱捕的成虫数,而3-蒈烯和空白对照组没有诱捕到星天牛成虫。【结论】虫害和健康青皮垂柳枝条挥发物中共有的α-蒎烯和虫害青皮垂柳枝条挥发物中特有的β-罗勒烯是对星天牛成虫具有引诱作用的两种重要寄主植物挥发性化合物,而3-蒈烯抑制了α-蒎烯对星天牛成虫的引诱作用。我们推测,虫害青皮垂柳挥发物中特有的β 罗勒烯是造成虫害青皮垂柳比健康青皮垂柳更容易受到星天牛危害的原因之一。     

华山松木蠹象聚集信息素分离鉴定和引诱效果

为了研制华山松木蠹象Pissodes punctatus Langor et Zhang的引诱剂,对华山松木蠹象的虫粪和雄虫后肠挥发性物质进行了分析鉴定和室内外生物活性测试。经GC-MS测定,发现在华山松木蠹象的新鲜虫粪和雄虫后肠挥发性物质中,除了松树挥发性的单萜烯如α-蒎烯、β-蒎烯和3-蒈烯以外,还存在1-甲基-2-异丙烯基-环丁烷乙醇（grandisol）。室内Y-型嗅觉仪趋向实验表明,较低浓度的3-（+）-蒈烯、1-甲基-2-异丙烯基-环丁烷乙醇及其相应的醛1-甲基-2-异丙烯基-环丁烷2醛（grandisal）,引起华山松木蠹象的正趋向反应。林间引诱试验表明,1-甲基-2-异丙烯基-环丁烷乙醇和1-甲基2-异丙烯基-环丁烷2醛对华山松木蠹象具有一定的引诱作用。由此推断,1-甲基-2-异丙烯基-环丁烷乙醇可能是华山松木蠹象的集结信息素成分之一。     

油松毛虫雌蛾对油松松针两种手性化合物的触角电位反应

采用触角电位技术测定了油松毛虫雌蛾触角对油松挥发物的两对手性单萜的剂量反应,并在饱和剂量下测定了α-蒎烯、β-蒎烯手性化合物及其消旋体的触角电位值。剂量反应测试表明,油松毛虫雌蛾对(-)-α-蒎烯的饱和剂量为1 600 μL,对(+)-α-蒎烯、(+)-β-蒎烯、(-)-β-蒎烯的饱和剂量为800 μL。α-蒎烯右旋异构体的反应值高于(-)-α-蒎烯的反应值,说明(+)-α-蒎烯能够更有效的与感受器中的分子受体结合;β-蒎烯则相反,(-)-β-蒎烯的EAG反应值高于(+)-β-蒎烯,说明β-蒎烯的右旋异构体不能有效的与多数感受器中的分子受体结合。在饱和剂量下的测定结果表明油松毛虫雌蛾对α-蒎烯和β-蒎烯消旋体的反应均与对其手性异构体反应相当,说明油松毛虫雌蛾用同一个感受细胞来接受α-蒎烯的两个对映异构体,同样β-蒎烯的两个对映异构体也是被同一个受体细胞来接受。结果提示,手性化合物的比例可能在油松毛虫寄主识别中有重要作用。