非寄主植物挥发性化学物质对红脂大小蠹驱避作用的研究

【摘要】： 红脂大小蠹Dendroctonus valens LeConte属于鞘翅目(Coleoptera)小蠹科(Scolytidae)大小蠹属(Dendroctonus),是20世纪80年代由北美传入我国的一种松树害虫。1998年以来在我国山西、河北、河南、陕西相继暴发成灾,寄主油松Pinustabuliformis Carr.大量死亡,造成当地林业和生态环境严重损失,为了研究非寄主挥发物在红脂大小蠹进行寄主定位过程中的作用,我们设计了五步实验进行有效成分的筛选,首先对红脂大小蠹爆发区山西省沁源县灵空山林场进行了踏查,选择除寄主油松外的优势阔叶树种作为非寄主植物进行了行为反应,用动态顶空采样法进行了收集,并用气相色谱质谱联用仪进行了定性分析,确定了所选非寄主树种的挥发物成分。然后用标样对红脂大小蠹进行了触角电位测定,得到了十一种化学物质的相对反应值,接着是室内生物测定,用不同浓度梯度的标样对红脂大小蠹进行了测试,筛选出了几种起驱避作用的化学物质,最后是野外生物测定,更进一步确定了非寄主挥发物在红脂大小蠹的寄主选择过程中起驱避作用。具体研究结果如下: 1选择非寄主植物对红脂大小蠹进行了行为反应,结果表明所选六种非寄主植物对红脂大小蠹都有驱避作用。 2通过对非寄主灌木挥发物的TCT-GC/MS分析,我们鉴定出24种组分,主要包括烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、萜烯类六类物质,其中酮类化合物是所选的灌木挥发物中种类最多的一类物质;通过对非寄主乔木挥发物的洗脱-GC/MS分析,我们鉴定出20种组分,也包括烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、萜烯类六类化合物其中最多的是酯类化合物,其次是萜烯类化合物。 3通过用十一种标样对红脂大小蠹雌雄成虫测定其触角电位反应,得到它们的相对反应值,雌雄红脂大小蠹触角电位反应无显著性差异,并且得知触角电位相对反应值最高的是反-2-己烯醛,其次是乙醇。 4通过用Y型嗅觉仪测定红脂大小蠹对十一种标样浓度梯度的行为反应,生测结果表明1/1000浓度的顺-2-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇、顺-3-己烯-1-醇、与3-蒈烯混合时对红脂大小蠹的选择行为有驱避作用;1/100浓度的反-2-己烯醛、水杨醛与3-蒈烯混合时对红脂大小蠹的选择行为有驱避作用;1/1000浓度或1/100浓度的苯甲醛与3-蒈烯混合时对红脂大小蠹的选择行为有驱避作用;而乙醇在1/100浓度或1/10浓度时表现出增效作用。 测试了一些单体组分的复配物嗅觉行为反应。复配结果表明只有当顺-3-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇、壬醛、3-辛醇四种化合物混合时和顺-3-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇2种化合物混合时引诱臂和对照臂之间差异不显著,其它几种化合物等体积混合时差异显著,表现出明显的驱避作用。 5在野外用一套自制的旋转诱捕器进行了生物测定,结果表明只有f(乙醇)引诱臂和对照臂间达不到差异性显著,其它都达到差异性显著。 旋转诱捕器的两边,即处理臂和对照臂之间的红脂大小蠹雌性间比较时,壬醛、3-辛醇、乙醇、反-2-己烯醛、水杨醛五种化合物诱捕量明显低于对照,差异显著(P≤0.05);红脂大小蠹雄性间进行比较时3-辛醇、反-2-己烯醛两种化合物诱捕量明显低于对照,差异显著(P≤0.05)。处理臂的雌雄间进行比较时,都没有显著性差异。对照臂(即引诱臂)的雌雄间进行比较时,3-辛醇、反-2-己烯醛、水杨醛三种化合物的对照臂臂间雌雄成虫诱捕量明显低于对照,差异显著(P≤0.05),这正好与雌成虫先寻找寄主相吻合。