甜菜夜蛾和斜紋夜蛾性信息素通訊系統(tǒng)的相關(guān)研究.pdf

1、化學(xué)防治的推廣使得害蟲對殺蟲劑產(chǎn)生了嚴重的抗性，防治效果顯著下降，同時造成天敵殺傷和環(huán)境污染等問題。利用昆蟲性信息素來防治害蟲因為具有靈敏度高、選擇性強、對天敵無害、不造成環(huán)境污染等優(yōu)點，逐漸成為了一種具有發(fā)展前景的綠色防治技術(shù)。因此，針對重要的農(nóng)業(yè)害蟲，深入開展兩性間信息素通訊系統(tǒng)的研究，全面了解兩性間信息素通訊系統(tǒng)的復(fù)雜性，不僅有助于闡明昆蟲兩性間的化學(xué)通訊機制，而且對于進一步開發(fā)更為高效的性信息素防治技術(shù)具有重大的應(yīng)用價值。本文以

2、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hubner)和斜紋夜蛾(Spodoptera litura Fabricius)為對象，針對當前蛾類昆蟲兩性間信息素通訊系統(tǒng)研究的一些薄弱環(huán)節(jié)，如雄性信息素及其功能、雌性信息素對同種雌蛾的影響、以及雄蛾對雌性信息素電生理反應(yīng)的晝夜節(jié)律等，進行了研究。主要結(jié)果如下： 1、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雄性信息素的存在證據(jù) 甜菜夜蛾和斜紋夜蛾在兩性共同放置時，其交配行為均可分為求偶萌動期、

3、求偶興奮期、預(yù)交配期和成功交配期4個階段。在 雌雄蛾分開放置時，雌蛾的求偶行為沒有變化，但雄蛾只能觀察到求偶萌動期和興奮期兩個階段，幾乎不能進入到打開味刷的預(yù)交配期，說明雌性信息素的存在對于雄蛾打開味刷起決定性作用。兩種夜蛾在雄蛾觸角切除后兩性間幾乎不能成功交配；雌蛾觸角切除后對交配率有明顯影響，在甜菜夜蛾和斜紋夜蛾中使交配率分別下降了31％和28％；而當雄蛾味刷去除后，甜菜夜蛾和斜紋夜蛾的交配率分別下降30％和27％左右，與雌

4、蛾切除觸角的下降程度相似，間接證明了味刷中雄性性信息素的存在。 2、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雄蛾味劇組分的化學(xué)鑒定 分別用正己烷、二氯甲烷和甲醇對兩種夜蛾的雄蛾味刷進行浸提，并用1個味刷當量的提取液進行電生理測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有甲醇提取液能夠引起雌、雄蛾顯著的EAG反應(yīng)，并且甲醇提取液在兩種夜蛾間存在交叉活性。進一步對甲醇提取液的氣譜-觸角電位聯(lián)用(GC-EAD)分析，在兩種提取液中都發(fā)現(xiàn)一個活性峰。該活性峰的保留時間很短，且在

5、兩種夜蛾提取液間非常接近，推測可能為同一種物質(zhì)。由于該組分極性較強、熱穩(wěn)定性差，氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)分析未能得到定性結(jié)果。對甜菜夜蛾味刷正己烷提取液的GC-MS分析表明，其主要組分為棕櫚酸(16:0)、亞油酸(18:2)、油酸(18:1)和硬脂酸(18:0)四種有機酸；根據(jù)GC圖譜對比，推測斜紋夜蛾味刷同樣含有這4種組分，該4種有機酸是否具有雄性信息素活性或作為信息素的前體物質(zhì)，有待進一步研究。此外，從正己烷提取液中還鑒定出3種直鏈烷

6、烴，推測其為味刷表皮的碳氫化合物。 3、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雄蛾味刷中有機酸組分的滴度、比例及日動態(tài)變化 利用GC定量分析了兩種夜蛾3日齡雄蛾味刷中4種有機酸的滴度以及甜菜夜蛾不同日齡味刷中各組分滴度的動態(tài)變化。結(jié)果表明：3日齡甜菜夜蛾味刷中棕櫚酸、油酸、亞油酸和硬脂酸滴度分別為27.80、24.58、15.40和5.10 ng/ME，相對比例為38.14、33.73、21.13和7.00％；斜紋夜蛾的滴度分別為24.36

7、、20.02、15.87、和6.02ng/ME，相對比例為36.75、30.21、23，95和9.08％，與甜菜夜蛾的情況相似。甜菜夜蛾雄蛾味刷中，4種有機酸在剛羽化(0日齡)雄蛾中的滴度很低，隨后快速上升，2日齡后穩(wěn)定下來，不再有顯著變化。 4、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雌蛾對同種雌性信息素的電生理和行為反應(yīng) EAG電生理測定表明，甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雌蛾對自身釋放的雌性信息素也能產(chǎn)生明顯的觸角電位，盡管反應(yīng)強度較同種雄蛾的明

8、顯要弱。進一步的求偶行為觀察表明，當甜菜夜蛾雌蛾暴露在雌性信息素中，其求偶行為發(fā)生了明顯的改變，表現(xiàn)為求偶率較對照明顯降低，求偶高峰期發(fā)生后移，求偶時間延長到光期開始后2小時；但暴露在雌性信息素下的雌蛾腺體內(nèi)的性信息素滴度沒有改變。此外，趨避實驗結(jié)果表明，雌蛾在嗅覺儀中對雌性信息素也沒有明顯的趨避反應(yīng)。求偶行為的改變有利于雌蛾在時間上避開其他雌蛾個體，從而減輕競爭并獲得更多的與雄蛾的交配機會。 5、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾成蟲對雌性信

9、息素EAG反應(yīng)的時動態(tài)及其與PBP表達量的關(guān)系 EAG測定表明，斜紋夜蛾和甜菜夜蛾雄蛾觸角對雌性信息素的敏感性沒有明顯的晝夜節(jié)律，在光期依然表現(xiàn)出了與暗期相似的敏感性。為探討其機制，利用實時熒光定量PCR初步測定了斜紋夜蛾雄蛾觸角內(nèi)的兩個信息素結(jié)合蛋白(PBP)的表達量，表明光期的表達量較暗期明顯降低。兩者間的不一致暗示，除PBP外可能還有其他蛋白參與了對性信息素分子的運輸，從而在光期維持較高的觸角敏感性；或者PBP擔負暗期相