青斑蝶对挥发物的取食反应

唐宇翀

(广安职业技术学院，四川广安 638000)



青斑蝶对挥发物的取食反应

唐宇翀

(广安职业技术学院，四川广安 638000)

[目的]找出吸引青斑蝶取食的关键化合物。[方法]通过田间观察测定了青斑蝶对蜜源植物马缨丹和马利筋的花部挥发物α-蒎烯、水杨酸甲酯，花部挥发物类似物1-辛醛、桉叶油醇、萜品醇，以及前人报道的花中普遍存在的苯甲醛的取食反应。[结果]无论是6种单一化合物和α-蒎烯、水杨酸甲酯、1-辛醛、桉叶油醇化合物组合还是不同剂量α-蒎烯和水杨酸甲酯，青斑蝶对这些挥发物均表现出一定的取食反应，但取食次数均未显著高于去离子水，且不同化合物之间无显著差异。[结论]青斑蝶在取食时可利用多种气味信号。

青斑蝶；挥发物；取食反应

昆虫为了维持正常的生命活动和繁衍后代，必须寻找合适的补充营养物。对于访花蝶类的觅食而言，蜜源植物的气味对吸引蝴蝶访花至关重要，特定的香味挥发物可激发昆虫的感觉反应、定向和觅食行为[1-3]。研究表明，新羽化的孔雀蛱蝶(Inachisio)、荨麻蛱蝶(Aglaisurticae)和钩粉蝶(Gonepteryxrhamni)都偏好于蜜源植物丝路蓟Cirsiumarvense和Knautiaarvensis的花香，将花香作为鉴定、识别及区分蜜源回报的一个重要信号[4]。蜜源植物挥发物中2-苯乙醇和苯乙醛对菜粉蝶(Pierisrapae)取食起关键作用[5-8]。Honda[9]研究发现，蝴蝶成虫感知到特定的气味化合物后会表现出喙伸张反应(PER)，且激发较大PER的化合物能显著增加蝴蝶对气味模型的访问次数[5]。琉球紫蛱蝶(Hypolimnasbolina)、姬红蛱蝶(Cynthiacardui)和黑端豹蛱蝶(Argyreushyperbius)都对广泛存在于花中的几种芳香族化合物(如苯甲醛和苯乙醛)表现出较高的PER[10]。

青斑蝶(Tirumalalimniace)隶属于鳞翅目斑蝶科，在国外分布于印度、斯里兰卡、巴基斯坦、孟加拉、缅甸和泰国[11]，在国内分布于云南、西藏、湖北、湖南、广东、广西、台湾和海南[12]。青斑蝶对经济和园林植物无危害记录，南方各地已广泛养殖，是工艺和生态观赏两用蝶种，亦可用于喜庆放飞，具有较高的观赏价值和经济价值[12]。笔者测定了青斑蝶对蜜源植物部分挥发物或类似物的田间行为反应，研究不同化合物对青斑蝶取食的作用，旨在为蝴蝶飞舞景观营造提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验在云南省元江县干热河谷区中国林业科学研究院资源昆虫研究所试验站(102°00′46″ E，23°36′11″ N，海拔400 m)进行，属于干热气候类型。青斑蝶田间试验在8 m×8 m×4 m的网室进行。网室内均透光良好，光照均匀。

1.2 材料

1.2.1 供试昆虫。人工饲养的羽化第4天的青斑蝶成虫，幼虫以南山藤为食，在25 ℃、光暗时间为14∶10 h的条件下饲养。试验开始前，仅提供去离子水供成虫任意吸食，每天试验结束后，重新更换成虫。

1.2.2 供试化合物。根据对蜜源植物马缨丹和马利筋挥发物测定结果[13]，选取马缨丹中的挥发物α-蒎烯、马利筋中的挥发物水杨酸甲酯，以及前人报道的花中普遍存在的挥发物苯甲醛[14]、辛醛类似物1-辛醛、桉叶油素类似物桉叶油醇和α-蒎烯透醇进行嗅觉行为试验(表1)。

表1 青斑蝶田间行为测定所用标准化合物

Table 1 Test chemicals used in behavior experiments ofTirumalalimniace

试剂Reagent生产厂家Manufacturer含量Contents∥%1-辛醛n-caprylaldehyde天津市大茂化学试剂厂≥99.0α-蒎烯透醇(萜品醇)Terpineol天津市致远化学试剂有限公司≥98.0α-蒎烯α-pinene天津市致远化学试剂有限公司≥98.0水杨酸甲酯Methylsalicylate山东新华隆信化工有限公司≥99.0苯甲醛Benaldehyde华美化工有限公司≥98.5桉叶油醇Eucalyptol天津市大茂化学试剂厂≥99.0

1.3 方法

1.3.1 单一化合物引诱试验。在距离网室东西两侧边壁0.45 m处开始，每隔1.00 m设置1个样点，分别放置不同的模拟蜜源处理，将红色花冠假花(3朵，花冠直径为7 cm)及无花冠假花插于高1.00 m的新砍绿色竹竿上，各处理每日的初始位置随机排布。在每朵红色假花或无花冠假花中央垂直插入1个容积0.6 mL的指形管，用移液枪分别向指形管加入0.5 mL浓度为1%的单一化合物(1-辛醛、萜品醇、α-蒎烯、水杨酸甲酯、苯甲醛、桉叶油醇)水悬液。以去离子水为空白对照。不设重复。于成虫活动高峰期(视天气情况而定，通常在10：00—14：00)连续记录青斑蝶成虫的访花次数。1 h调换1次位置(以每行西端的4个处理为1个单位，分别进行平移、对调和平移)，同时更换加有供试物质的指形管。

1.3.2 化合物组合引诱试验。根据单一化合物试验结果，综合选择对青蝴蝶引诱效果较好的3种化合物(α-蒎烯、水杨酸甲酯和1-辛醛)及次佳的1种化合物(桉叶油醇)分别进行以下组合：α-蒎烯+水杨酸甲酯、水杨酸甲酯+1-辛醛、α-蒎烯+水杨酸甲酯+1-辛醛、α-蒎烯+1-辛醛、α-蒎烯+水杨酸甲酯+桉叶油醇+1-辛醛。按照“1.3.1”的布置方式，分别在各组红色假花或无花冠假花的指形管内用移液枪加入0.5 mL浓度为1%的供试化合物组合水悬液。以去离子水为空白对照。不设重复。各处理的调换及记载内容与“1.3.1”相同。

1.3.3 α-蒎烯和水杨酸甲酯的浓度效应试验。选取对青斑蝶引诱效果最好的α-蒎烯和水杨酸甲酯，按照10倍浓度差稀释(1.000 0%、0.100 0%、0.010 0%、0.001 0%、0.000 1%)配制成水悬液。在距离网室西侧边壁0.45 m处开始，每隔1.00 m设置1个样点，分别布置不同的模拟蜜源处理。取红色假花55朵(花冠直径为7 cm)并随机分为11组，在其中任意3朵假花中央垂直插入1支容积0.6 mL的指形管，用移液枪分别向各组假花的指形管加入0.5 mL浓度分别为1.000 0%、0.100 0%、0.010 0%、0.001 0%、0.000 1%的α-蒎烯或水杨酸甲酯水悬液。以去离子水为空白对照。不设重复。记载内容与“1.3.1”相同。

1.4 数据处理 采用SPSS 18.0统计分析软件对数据进行K-S检验，如果数据服从正态分布，多个独立样本的比较采用单因素方差分析，当方差齐性时采用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 单一化合物对青斑蝶的引诱效果 在无花冠+气味源条件下，青斑蝶对不同化合物都表现出一定的取食反应，其中对水杨酸甲酯和桉叶油醇的访花次数较多，分别占21.78%和16.83%；在气味源+红色花冠条件下，访问水杨酸甲酯的青斑蝶较多，占19.91%。方差分析表明，无论是无花冠+气味源还是红色花冠+气味源，青斑蝶对6种供试化合物的取食次数均无显著差异，且与去离子水的差异也不显著。对于同一化合物，青斑蝶对红色花冠+气味源的访问次数是无花冠+气味源的1.22～8.38倍(图1)。

图1 1.000 0%单一化合物对青斑蝶的引诱效果Fig.1 The feeding responses of Tirumala limnacce to different single compound at the dose of 1.000 0%

2.2 化合物组合对青斑蝶的引诱效果 在无花冠+气味源组合条件下，青斑蝶对不同化合物组合表现出一定的取食反应，其中对α-蒎烯+水杨酸甲酯+1-辛醛、α-蒎烯+1-辛醛组合的访花次数较多，分别占19.92%和19.09%；在气味源组合+红色花冠条件下，青斑蝶对α-蒎烯+水杨酸甲酯+1-辛醛、α-蒎烯+1-辛醛组合的访花次数较多，分别占19.95%和18.41%；有无红色花冠，青斑蝶对化合物组合的选择规律基本相同，均是稍偏向于α-蒎烯+水杨酸甲酯+1-辛醛和α-蒎烯+1-辛醛。方差分析表明，无论是单独气味源组合还是气味源组合+红色花冠，青斑蝶对不同化合物组合的取食次数均无显著差异，且与去离子水的差异也不显著。对于同一化合物，青斑蝶对颜色+气味源的访问次数是单独气味源的1.48～1.63倍(图2)。

图2 化合物组合对青斑蝶的引诱效果Fig.2 The feeding resxponses of Tirumala limnacce to different mixture compounds

2.3 α-蒎烯和水杨酸甲酯的浓度效应 青斑蝶对不同浓度的-蒎烯和水杨酸甲酯均表现出一定的取食反应，其中对1.000 0% α-蒎烯、0.100 0%α-蒎烯和1.000 0%水杨酸甲酯的访花次数较多，分别占13.80%、10.94%和10.16%；青斑蝶对0.100 0%水杨酸甲酯的访花次数与对去离子水的访花次数百分比相同，均为9.64%。在该试验条件下，青斑蝶对1.000 0%α-蒎烯的访花次数最多。除浓度0.001 0%外，其余相同浓度条件下α-蒎烯的引诱效果较水杨酸甲酯好(图3)。方差分析表明，青斑蝶对不同浓度化合物的取食次数均无显著差异，且与去离子水的差异也不显著。

图3 不同浓度α-蒎烯和水杨酸甲酯对青斑蝶的引诱效果Fig.3 The feeding responses of Tirumala limnacce to different dose of α-pinene and methyl salicylate

3 结论与讨论

在化合物对青斑蝶的田间引诱试验中，无论是单一化合物、化合物组合还是α-蒎烯和水杨酸甲酯的浓度效应试验，虽然这些供试化合物对青斑蝶均有一定的吸引作用，但都未表现出显著高于去离子水的效力。前人对访花蝴蝶的取食反应研究均是通过室内近距离喙伸张反应来体现，如通过室内近距离测定，发现蜜源植物日本女贞(Ligustrumjaponicum)中的2-苯乙醇[5]和油菜花(Brassicarapa)中的苯乙醛[6-7]能引起菜粉蝶强烈的喙伸张反应；蒲公英(Taraxacumofficinale)和大蓟(Cirsiumjaponicum)中的苯甲醛、苯乙酮和(E+Z)-橙花叔醇能引起大红蛱蝶(Vanessaindica)较高的喙伸张反应[8]。与室内的近距离试验相比，该研究中青斑蝶行为测定试验是在田间开展的，受风向、气流和光照等环境因子的影响较大。

蝴蝶为白天活动，视觉对其取食行为的影响很难彻底排除。前期研究发现，青斑蝶在觅食过程中以嗅觉信号为主，视觉信号为辅，且偏爱红色[15]，故该研究选取红色花冠假花，但从试验结果来看，视觉信号对青斑蝶取食的影响较大。研究表明，视觉和嗅觉信号的结合可增加访花者的访花次数和觅食活动程度[5，16-18]。如新羽化的诗神袖蝶(Heliconiusmelpomene)对马缨丹(Lantanacamara)的花香和叶片气味的选择发现，它们偏向花香；当蝴蝶处于花香中时，黄色比花香激发的取食反应更强烈[19]。

昆虫的取食活动还与时间和空间有关。Goyret 等[20]通过在时间和空间上解耦嗅觉和视觉刺激发现，当2种信号同时存在时，烟草天蛾(Manducasexta)的取食反应最强。当在空间上分隔2种刺激后，其反应水平与单个刺激相类似。然而，与无气味的视觉目标相比较，通过时间解耦的方式在视觉引导之前或之后给予短暂的嗅觉刺激，可提高烟草天蛾的取食反应。青斑蝶的取食行为在颜色和气味上的解耦试验还有待改进。

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Feeding Response ofTirumalalimniaceto Volatile Compounds

TANG Yu-chong

( Guang′an Vocational & Technical College, Guang′an, Sichuan 638000)

[Objective] The aim was to find out the key compounds that attractedTirumalalimniacetoflowers. [Method] The nectar-flowersLantanacamaraandAsclepiascurassavicavolatiles like α-pinene and methyl salicylate, and flower-part volatiles analogues like n-capryl aldehyde,eucalyptol, and terpineol, and the common volatiles of flower like benaldehyde were used to observe the feeding responses ofT.limniace.[Result] All the tested single compound, mixed compounds and different dose of α-pinene and methyl salicylate were attractive to adults. But the foraging preferences ofT.limniaceto different single compound, to mixed compounds and to different dose of α-pinene and methyl salicylate were not significantly higher than that of deionized water. Moreover, there were also no significant differences between different compounds. [Conclusion] Foraging adults can be attracted by a variety of chemical signals.

Tirumalalimniace; Volatiles; Feeding response

四川省教育厅一般项目(15ZB0398)；广安职业技术学院院级课题(KT-2016-20)。

唐宇翀(1985- )，女，四川广安人，讲师，博士，从事园林植物病虫害防治和资源昆虫研究。

2016-11-09

S 186；Q 968.1

A

0517-6611(2016)36-0171-03