华山松大小蠹消化道挥发性物质组成及其生理活性研究

【摘要】：华山松大小蠹(Dendroctonus armandi Tsai et Li, Coleoptera: Scolytidae)是秦岭巴山林区健康华山松的主要先锋害虫,对我国森林生态系统安全构成了巨大的威胁,造成了重大的经济损失。小蠹虫对寄主树木选择入侵的整个过程,包括扩散、选择、定居和繁殖都是在森林生态系统中各种寄主、非寄主次生性物质以及小蠹虫自身释放的化学物质的综合作用下完成的。因此对华山松大小蠹消化道挥发性物质的组成与生理生化活性进行探索,对于揭示华山松大小蠹扩散入侵机制,为华山松大小蠹可持续控制提供理论依据具有重要意义。 本文应用气质联用技术探索了华山松大小蠹后肠挥发性物质成分,并进一步应用触角电位技术和风洞技术进行了华山松大小蠹对该类物质的生理与生物活性测试,得出以下主要结果： 华山松大小蠹雌雄成虫新鲜粪便和华山松韧皮部中挥发性物质以倍半萜类物质最多,其次是单萜类物质,而未见有二萜类物质,华山松大小蠹雌雄成虫粪便和华山松韧皮部中挥发性物质在成分和含量上都有较大差别,粪便中单萜类物质含量明显高于韧皮部,而倍半萜含量则低于韧皮部。华山松大小蠹雌性、雄性成虫粪便分别含有45种、41种化学成分,均以单萜和倍半萜类物质为主,占到挥发物质总量的90%以上；雌雄粪便中单萜和倍半萜含量分别为26.05%、70.17%和17.97%、73.67%,而较之健康的华山松韧皮部中单萜和倍半萜含量分别为6.7%、85.81%,在成分种类和含量上都有较大差异。 对4种华山松大小蠹后肠挥发性物质的EAG结果表明,华山松大小蠹对四种化学物质表现出不同触角电位反应。华山松大小蠹成虫对(1s)-(-)-verbenone和(S)-cis-verbenol的触角电位反应比较强烈,随着待测化合物浓度的上升触角电位反应强度也随之上升,但对ethyl oleate和ethyl linoleatethe的反应较之前两种化合物都十分的微弱,并且随着浓度的上升,触角电位反应变化幅度较小,也没有表现出明显的规律。华山松大小蠹对(S)-cis-verbenol的EAG反应值比(1s)-(-)-verbenone较为强烈,对(S)-cis-verbenol的反应表现出雌雄较大的差异。当达到1μg/μL浓度时,两种物质对成虫的触角反应均表现出雌雄之间的显著差异(P0.01),雌性较雄性反应更强烈；华山松大小蠹雌性、雄性成虫对(S)-cis-verbenol和(1s)-(-)-verbenone的EAG反应出现显著性差异,但当浓度达到100μg/μL时,雄性成虫对该两者反应的显著性差异不再显著。 华山松大小蠹对4种消化道挥发性物质的行为测试实验表明,华山松大小蠹成虫对4种物质表现出不同的趋向行为反应。在两种预设浓度下,华山松大小蠹成虫对(S)-cis-verbenol表现出一定的正趋向反应(聚集反应),而对(1s)-(-)-verbenone则表现出较为明显的负趋向反应(趋避反应)；对ethyl oleate和ethyl linoleatethe的行为反应不明显,其反应率均接近于零,认为华山松大小蠹对该两种物质不具有行为趋向反应。在两种预设浓度下,雌性华山松大小蠹对(S)-cis-verbenol和(1s)-(-)-Verbenone行为反应均比雄性强。(1s)一(-)一verbenone对华山松大小蠹成虫的趋避作用在相同浓度下均表现出雌雄之间的显著性差异,同种性别内比较也表现出浓度之间的显著性差异；而对(S)-cis-verbenol的反应即不具有这种浓度间的差异,也不具有性别之间的差异。