夜蛾黑卵蜂(Te1enomus remus Nixon)对甜菜夜蛾信息化合物的嗅觉反应
2010-04-23陈丽陈科伟许再福梁广文
陈丽,陈科伟,许再福,梁广文
(华南农业大学昆虫学系,广州,510642)
夜蛾黑卵蜂(Te1enomus remus Nixon)对甜菜夜蛾信息化合物的嗅觉反应
陈丽,陈科伟,许再福,梁广文
(华南农业大学昆虫学系,广州,510642)
利用Y型嗅觉仪测定了源于甜菜夜蛾不同生理阶段的雌蛾性附腺、卵表、鳞片及尾毛浸提液对夜蛾黑卵蜂寄主选择行为的影响。结果表明,甜菜夜蛾不同生理阶段的雌蛾性附腺、卵表及尾毛浸提液对夜蛾黑卵蜂均有较强的引诱作用,但鳞片浸提液的效果不明显。甜菜夜蛾卵表信息化合物可通过蒸馏水、丙酮及正己烷3种介质浸提。卵表及尾毛对夜蛾黑卵蜂有引诱效果的物质浓度分别为10卵块/mL与2 mg/mL。在处女蛾、交配未产卵、产卵前期及产卵末期这4种不同生理阶段的性附腺浸提物质中,处女蛾性附腺浸提液在30 μL时对夜蛾黑卵蜂有显著的引诱作用,交配但未产卵雌蛾及产卵前期雌蛾性附腺浸提物在60 μL时对夜蛾黑卵蜂产生引诱作用,而处于产卵后期雌蛾性附腺浸提物在30 μL与60 μL时均表现出明显的引诱作用。
夜蛾黑卵蜂;甜菜夜蛾;信息物质;嗅觉反应
寄生蜂在寻找寄主过程中往往受到来自植物和寄主两方面化学信息物质的影响[1,2]。其中,来源于寄主昆虫本身的化学信息物质在寄生蜂近距离的寄主定位过程中起关键作用[3~5],这些化学信息物质存在于寄主昆虫的不同发育时期和不同部位,主要有寄主卵、鳞片、尾毛、性附腺等[6~11]。
夜蛾黑卵蜂(Te1enomus remusNixon)是鳞翅目夜蛾科害虫卵期的主要寄生性天敌,对许多重要的农业害虫,如斜纹夜蛾 (Spodoptera 1itura)与草地夜蛾(Spodoptera frugiperda)均有较强的控制作用[12]。 2009年6月于广州大葱田在被寄生的甜菜夜蛾卵上采获此蜂,初步的田间释放试验表明,该蜂对甜菜夜蛾(Spodoptera exiguaHübner)同样具有较强的寄生作用,显示出良好的应用前景。本试验利用Y型嗅觉仪测定了夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾卵块和成虫不同部位信息浸提物的嗅觉反应,以期从中找到甜菜夜蛾吸引夜蛾黑卵蜂寄主定位的信息化合物主要存在部位,为进一步分析确定其信息化合物组成成分提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试昆虫
甜菜夜蛾采集于广州市大葱田,在实验室26℃,相对湿度(70±10)%,光周期 L∶D=12 h∶12 h 的条件下用人工饲料繁殖饲养,建立试验种群。
夜蛾黑卵蜂采集于广州市大葱田被寄生的甜菜夜蛾卵块上,在室内26℃下用甜菜夜蛾卵繁殖驯化5代。测试所用的蜂为初羽化、已交配但未产卵的雌蜂,供以20%的蜂蜜水。测试前将蜂置于内径为0.8 cm的指形管中适应20 min。
1.2 甜菜夜蛾信息化合物的浸提
①甜菜夜蛾卵块 选取卵粒数较为一致的新鲜卵块(每个卵块约含50粒卵),分别用正己烷、丙酮水溶液(丙酮∶水为 1∶1,体积比)、蒸馏水浸泡 24 h,离心3 min,取上清液,浓缩至40卵块/mL,存于冰箱中保存备用。 设定6个处理浓度:2.5卵块/mL、5卵块/mL、10卵块/mL、20卵块/mL、40卵块/mL,测定时每个处理取15 μL浸提液进行测试。
②甜菜夜蛾雌成虫腹部鳞片 将初羽化的甜菜夜蛾雌成虫在冰箱冷冻层中放置5 min后取出,用小毛笔轻轻将其腹部的鳞片扫下,用正己烷浸泡24 h,离心3 min,取上清液,浓缩至50 mg/mL,存于冰箱中保存备用。试验设定6个处理浓度:0.25 mg/mL,0.5 mg/mL,1 mg/mL,2 mg/mL,4 mg/mL,8 mg/mL, 测定时每个处理取15 μL浸提液进行测试。
③甜菜夜蛾雌成虫尾毛 将初羽化的甜菜夜蛾雌成虫在冰箱冷冻层中放置5 min后取出,用镊子取其尾毛;用正己烷浸泡24 h,离心3 min,取上清液,浓缩至50 mg/mL,存于冰箱中保存备用。设定6个处理浓度:0.25 mg/mL,0.5 mg/mL,1 mg/mL,2 mg/mL,4 mg/mL,8 mg/mL。测定时每个处理取15 μL浸提液进行测试。
④甜菜夜蛾雌成虫不同生理阶段性附腺 分别解剖甜菜夜蛾雌成虫不同生理阶段性附腺:处女蛾、交配未产卵、产卵前期(产卵1 d后,有1精珠)、产卵后期(产卵5 d后,有2~3精珠)的雌蛾附腺各50头,置于加有正己烷的进样瓶(3 mL)中,摇匀,于冰箱中保存48 h后,将溶液用离心管离心(3 000 r/min)3 min,然后将上清液转移到另一干净的进样瓶中,加正己烷至2 mL,在冰箱中(3±1)℃保存备用。测定时分别取15 μL,30 μL,60 μL 浸提液进行测试。
1.3 夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾信息化合物的嗅觉反应
用Y型嗅觉仪分别测试夜蛾黑卵蜂对上述浸提液的嗅觉反应。Y型管各臂长15 cm,内径为1.6 cm。其上方用45 W节能灯提供均匀光照。Y型管两臂连接味源瓶,吹入味源的气流先经过活性炭过滤器过滤,再通过加湿器加湿,并利用流量计控制气泵吹入两臂,气流均为300 mL/min。连接Y型管后,预吹气10 min,排除仪器中的气体;再用移液枪移取浸提液和等体积对照液滴在等面积(r=5 mm)的滤纸片上;待溶剂挥发后,分别置于Y型嗅觉仪的两个放样瓶中。继续吹气5 min后,引入蜂进行测试。
将蜂引入Y型管主干,当其爬至离中心5 cm处时开始计时。每头蜂作为1个处理,记录10 min内雌蜂停留于各区时间和进入各臂次数,进入两臂5 cm以上记为一次选择,5 min内没有进入两分臂者记为无反应。每测5头将方向对换一下,以免光线不匀而造成影响,并将测试区域先用无水乙醇擦拭,然后用蒸馏水擦拭,之后重新放入样品。每个处理测定30~60头雌蜂。测试时室内温度保持在26℃,测试时间为9:00~12:00 和 14:00~17:00。
2 结果与分析
2.1 夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾卵表浸提液的嗅觉反应
夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾卵表信息化合物的嗅觉反应与浸提物的浓度密切相关(表1)。当卵表浸提物浓度为10卵块/mL时,进入“Y”型管处理臂的夜蛾黑卵蜂数量明显多于对照臂,说明此浓度的浸提物对夜蛾黑卵蜂具有显著的引诱作用。夜蛾黑卵蜂对2.5卵块/mL、5卵块/mL、20卵块/mL及40卵块/mL浓度的浸提物没有明显的趋向行为;并且当卵表浸提物浓度为20卵块/mL与40卵块/mL时,较多的夜蛾黑卵蜂则选择进入对照臂区。
2.2 夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾鳞片及尾毛浸提液的嗅觉反应
甜菜夜蛾雌蛾鳞片浸提物对夜蛾黑卵蜂无明显的引诱作用,夜蛾黑卵蜂进入处理臂与对照臂的蜂数接近(表2)。夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾雌蛾尾毛浸提物的嗅觉反应与浸提液的浓度有关,在 0.25,0.5,1,2,4,8 mg/mL这6个浓度浸提物中,仅2 mg/mL浸提物对夜蛾黑卵蜂表现出显著的引诱作用(表2)。
2.3 夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾性附腺浸提液的嗅觉反应
夜蛾黑卵蜂对不同生理阶段的甜菜夜蛾性附腺浸提物嗅觉反应的气味阈值范围不同。处女蛾附腺浸提液在30 μL时对夜蛾黑卵蜂有显著的引诱作用,交配但未产卵雌蛾及产卵前期雌蛾性附腺浸提物在60 μL时对夜蛾黑卵蜂产生引诱作用,而处于产卵后期雌蛾性附腺浸提物在30 μL与60 μL时均表示出显著的引诱作用(表3)。
3 结论与讨论
利用“Y”型嗅觉仪对夜蛾黑卵蜂测定结果表明,甜菜夜蛾的卵表、尾毛及性附腺这3个部位均存在对夜蛾黑卵蜂具引诱作用的信息化合物,且引诱作用的强弱与这些化学物质的浓度有关,具有明显的气味阈值范围,信息化学物浓度太低或太高均不能引起夜蛾黑卵蜂的嗅觉反应,这与其他寄生蜂寄主利它素的研究结果基本一致[13~17]。有研究报道,寄主昆虫体上的鳞片信息物质对寄生蜂也有较强引诱和产卵刺激作用,虽然其利它素含量可能低于寄主卵、尾毛、性附腺等部位[9,15,18,19]。 而在本试验中,夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾鳞片浸提液没有明显的趋向行为,初步推断,可能是对夜蛾黑卵蜂而言,甜菜夜蛾卵期的寄主利它素主要存在于与其生殖活动直接相关的卵、尾毛及附腺这3个部位中,是诱导夜蛾黑卵蜂搜索寄主的直接信息源。
表1 夜蛾黑卵蜂对不同浸提方法及不同浓度甜菜夜蛾卵表浸提液的嗅觉反应(次数)
表2 夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾鳞片及尾毛浸提液的嗅觉反应(次数)
表3 夜蛾黑卵蜂对甜菜夜蛾性附腺浸提物的嗅觉反应(次数)
甜菜夜蛾卵表寄主利它素能通过水、丙酮及正己烷3种溶剂获取,这3种浸提方法所获得的信息化合物的组成、比例将进行进一步的比较分析。寄主昆虫在不同生理阶段性附腺产生的信息化合物组成比例与含量存在较大的差异,表现出对寄生蜂不同的引诱作用[15,20]。练永国等[15]研究挥发性信息化合物对玉米螟赤眼蜂(Trichogramma ostriniae)寄主选择行为影响时发现,玉米螟赤眼蜂仅对亚洲玉米螟(Ostrinia furnaca1is)交配未产卵和产卵前期的雌蛾性附腺浸提液有反应,而对处女蛾和产卵后期的性附腺浸提液没反应;进一步分析认为,附腺内含物具有能使卵粒相互粘结成卵块和分泌性信息素的功能,刚羽化的处女蛾的附腺内含物还没形成,故不能引起赤眼蜂反应,在雌蛾交配后刺激了它的形成,对赤眼蜂产生较强的吸引力;在产卵前期玉米螟性附腺内含物含量较高,对赤眼蜂保持较强的引诱作用,而产卵后期附腺内含物含量下降或消失,失去对赤眼蜂的引诱作用[15]。而在本试验中,夜蛾黑卵蜂对处女蛾、交配但未产卵、产卵前期及产卵后期这4个不同生理阶段的甜菜夜蛾雌蛾性附腺浸提液均表现出明显的趋向行为,性附腺是其释放寄主利它素的一个重要组织器官。甜菜夜蛾在不同生理阶段其性附腺内含物的组成结构与含量是否会产生明显的变化有待进一步研究。
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Olfactory Response ofTelenomus remusNixon to the Volatile Information Objects fromSpodoptera exigua(Hübner)
CHEN Li,CHEN Kewei,XU Zaifu,LIANG Guangwen
(Department of Entomo1ogy,South China Agricu1tura1 University,Guangzhou 540640)
O1factory response ofTe1enomus remusNixon to the hexane extracts ofSpodoptera exigua(Hübner)fema1e moth sca1e,abdomina1 tips,egg masses and accessory g1ands of different physio1ogica1 stages were measured by using a Y-tube o1factometer.The resu1ts showed that extracts from abdomina1 tips,egg masses and accessory g1ands ofS.exiguahad strong impacts on the host 1ocation ofT.remus,whi1e the extracts from fema1e moth sca1e exhibited not significant attraction forT.remus.vo1ati1e infochemica1s from egg masses ofS.exiguacou1d be extracted with water,acetone and hexane.The hexane extracts from egg masses and abdomina1 tips exhibited significant attraction toT.remusat the concentrations 10 egg masses/mL and 2 mg/mL,respective1y.The hexane extracts from accessory g1ands of different physio1ogica1 stages a11 had strong impacts on the searching behavior ofT.remus.The hexane extracts from accessory g1ands of virgin fema1es exhibited attraction toT.remusat the concentrations 30 μL,whi1e the hexane extracts from accessory g1ands of mated-fema1es before first ovipositon,fema1es at ear1ier and 1ater oviposition stage e1icited the searching reaction byT.remusat the the concentrations 60 μL.
Te1enomus remus;Spodoptera exigua;Information objects;O1factory response
10.3865/j.issn.1001-3547.2010.18.002
公益性行业(农业)科研专项经费项目(200803007),国家科技支撑计划项目(2008BA DA5B01-02)
陈丽(1986-),女,硕士研究生,研究方向是农业昆虫与害虫防治,电话:020-85283137,E-mai1:chenxiaochun9977@163.com
陈科伟,通信作者,电话:020-85283137,E-mai1:chenkewei@scau.edu.cn
2010-08-20