橘小实蝇雌蝇的植物源引诱剂筛选

刘奕来，陶芳怡，翟啸雨，吴慧明

(浙江农林大学 农业与食品科学学院，浙江 杭州 311300)

橘小实蝇是一种毁灭性检疫性害虫，在我国属于二类检疫害虫，该虫杂食，寄主范围广，可严重为害各种亚热带植物[1]。根据浙江省果实蝇入侵报告[2]，橘小实蝇在浙江部分柑橘园、枣园、袖子、柿子、桃园、梨园、石榴园中发生严重，导致大量落果。

雌虫用产卵器刺破新鲜果实表皮，将卵产于果实内，幼虫潜居果实内危害，难以被察觉而随被害瓜果进行远距离传播[3]。橘小实蝇以其特殊的为害方式导致难以防治，若新侵入区的环境条件合适，很有可能在当地大量蔓延，严重影响果蔬贸易，以致酿成难以估量的经济损失。

目前橘小实蝇的防控方法主要有化学防治、物理防治和引诱剂诱杀等。其中化学防治由于其特殊的为害方式而见效甚微，还会有农药残留、危害环境生物等副作用。而物理防治如人工套袋则过于耗费人力且效率不高。引诱剂如甲基丁香酚具有优异的引诱雄虫效果[4]在农业生产中大面积推广使用，然而其对雌虫几乎没有引诱作用。只诱杀雄虫可能会导致被诱杀的雄虫事先已完成交尾，并不影响雌虫繁衍下一代，因此在橘小实蝇种群数量迅速增加的情况下，仅用甲基丁香酚灭雄虫难以迅速控制其危害。所以，探索诱杀雌虫的植物源引诱剂在防治橘小实蝇方面显得特别重要。

植物挥发性次生物质能引导植食性昆虫选择寄主和取食、产卵场所，因此，雌性成虫往往对寄主植物的信息有高度的识别能力与敏感性。已有研究报道显示，芒果的挥发物对橘小实蝇有较好的引诱效果。也有很多引诱剂的专利中将水果精油作为雌蝇引诱剂的增效剂，这些都说明寄主植物的挥发性物质对雌蝇确有一定引诱效果。有文献研究了橘小实蝇对18种气味挥发性物质的EAG反应，显示雌蝇对反式-2-己烯醛、乙酸异戊醋、苯甲醛和3，4二甲基苯甲醛的反应较明显[5]，其中又以反式-2-己烯醛最佳。而这些物质均来自寄主植物。此外，一些非寄主植物的提取物如福禄桐对雌蝇也有很好的引诱效果[6]。还有文章显示，糖∶醋∶水为10∶12.5∶77.5时对引诱剂的增效效果最好[7]。但所有这些物质或配方在单独使用时，并没有显示对雌性橘小实蝇有明显的引诱效果，仍需进一步改良和优化。

橘小实蝇属植食性昆虫，其嗅觉会对寄主挥发物质作出判断。基于此，本试验采用正交设计，用触角电位仪(EAG)测定雌蝇对不同成分、浓度的配比的反应，比较EAG数据的大小，判断不同混合物对雌性橘小实蝇的引诱作用。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试昆虫橘小实蝇为本实验室内人工饲养的种群。饲养条件为温度(26±1)℃，相对湿度(75±5)%，光周期L∶D为12∶12(光12 h∶暗12 h)。待其化蛹、羽化后，收集性成熟时期的雌虫进行试验。

供试药剂为反-2-己烯醛、芒果精油、橘子精油、自制福禄桐粗提液、糖醋液[7]。

试验材料和仪器有导电胶、刀片、定性滤纸、移液枪、EAG触角电位仪(荷兰syntech公司)，数据记录软件为EAG2000。

1.2 处理设计

本文已通过预试验验证了反-2-己烯醛、芒果精油、橘子精油、福禄桐和糖醋液的混合物对雌蝇有一定的引诱效果。通过正交设计(五因素三水平)18个不同的配比(表1)进行配方优化，使用EAG触角电位仪测试其对不同配比混合物的反应程度，最后根据分析结果选择最佳配方。

表1 五因素三水平正交试验设计

1.3 研究方法

用导电胶将已切下的橘小实蝇头部固定于电极上，连接电极与电位仪，显示屏基线趋于平稳后即可开始试验。剪去大小合适的滤纸作为各配方的载体，使其正好卡在移液器枪头内，将枪头准确插入送气管上小孔。测试剂量为20 μL，以液状石蜡为对照。刺激时间为0.5 s，2次刺激时间间隔120 s，以保证触角的活性完全恢复。测试不同化合物时，不同重复间样品刺激顺序不同。在测定样品前，先进行1次对照CK(液状石蜡)刺激，然后测试5个样品，再进行对照刺激，如此循环。每个触角约测试5个样品，每个待测样品重复5次。EAG的大小通过测量EAG波形峰值获得。将每个样品的观察值减去前后2次对照测定值的平均值，即得该样品的触角电位反应绝对值。

1.4 数据统计与分析

试验数据用SPSS 16.0软件进行分析，Tukey法比较显著性(P<0.05)，筛选出最佳配方，并利用极差值比较法，得出不同因子在配方中的贡献。

2 结果与分析

比较18个配方对橘小实蝇雌虫的EAG反应值，并对EAG绝对值数据进行方差分析。

如图1所示，雌虫个体对配方16号反应显著，明显优于其他17个配方，说明按16号配比混合的物质对雌性橘小实蝇有最大的引诱效果。

图1 橘小实蝇对各配方的EAG反应差异

极差越大，因子在配方中的贡献越大[8]。由表2中可以看出，各因子间极差最大的为反式-2-己烯醛，因此反式-2-己烯醛是影响本植物源引诱剂诱捕橘小实蝇雌虫的最主要因素，其次为橘子精油。

表2 影响诱集效果的因子

3 讨论

试验结果显示，本植物源配方对雌性橘小实蝇有一定诱集效果。当配方比例为反式-2-己烯醛∶福禄桐粗提液∶橘子精油∶芒果精油∶糖醋液为15∶5∶5∶3∶70时，EAG试验绝对值和其他配方相比有显著性差异。

反式-2-己烯醛是很多橘小实蝇寄主水果挥发物中都存在的物质，具有苹果醋香味，而橘子精油也是由寄主橘子提炼，在很多专利中都作为增效剂使用。比较不同因子的极差发现，反式-2-己烯醛对配方效果影响最大。16号的反式-2-己烯醛含量最高，同时反式-2-己烯醛含量为水平3(150 μL)的配方普遍测得相对较高的EAG值。且在其他因素水平不变的情况下，反式-2-己烯醛含量的上升，EAG绝对值也有上升趋势。这说明在一定程度上，反式-2-己烯醛的含量能增强引诱效果。有研究测试了雌蝇对水果气味中的主要成分的EAG反应，结果显示对反式-2-己烯醛的反应最大[5]。本文在此基础上进一步证实了反式-2-己烯醛的引诱效果。

在引诱剂中添加寄主水果精油能起到增效作用，但水果精油的用量、比例对混合物引诱效果有不同的影响。有研究对几种水果精油进行过田间测试，其中橘子精油效果最佳[9]。16和17号在配方上的差异主要体现在有无橘子精油参与，导致EAG绝对值的显著不同。此外，其他不含橘子精油的配方的引诱效果普遍低于含橘子精油，如9和10号。虽然9号含有更高的反式-2-己烯醛含量，但由于橘子精油的缺失，其最终效果低于10号。本试验仅选择普遍使用的橘子精油和芒果精油，事实上，橘小实蝇寄主广泛，仍有大量其他水果精油具有引诱的潜能，可为进一步的配方优化提供素材。

非寄主植物福禄桐对橘小实蝇引诱效果的影响。有研究表明，福禄桐粗提液对交配过的雌蝇有良好的引诱效果，但本文的表2显示，福禄桐粗提液对整体配方的影响不明显。这很可能是由于配方中其他成分与福禄桐的互作效应，导致福禄桐的效果减弱；也可能是其他成分的效果远大于福禄桐所起的作用，从而很难看出福禄桐具体的引诱效果。具体原因还需要深入研究探索。

引诱剂的配方比例尤为重要，一些比例会引起成虫的偏好，而有一些比例则很可能导致成虫的厌恶。因此，制定一个可行的配方之后，必须经过筛选、优化方能得到最佳配方，其中正交试验法提供了一个简洁有效的途径，可将繁琐的试验简化，制定最高效率的试验方法，不仅可获得高质量、高可靠性的试验数据及试验产品，而且可使试验者在数据分析中获得因素之间的联系和最大影响因子，节省了大量的人力物力。

在环境保护、可持续发展大环境趋势下，研究和开发无公害的生物农药，并逐步取代化学农药是社会经济发展的必然结果。植物源引诱剂作为生物农药的一种，具有重要的经济和生态价值。植物源引诱剂本身具有很多优点：成分天然，对人畜安全；不会破坏生态环境，对环境友好；不会有抗药性问题的产生，可持续使用；符合可持续发展的理念；植物次生物质资源丰富，种类繁多。目前关于这方面的研究并不多，但开发潜力很大，我国在这方面也取得了一些新进展。据最新报道，中国农业科学院就开发出效率高、无公害的植物源杀虫剂，对20余种害虫均有一定防治效果。有必要重视植物挥发物质的开发、利用，研制出对害虫更有效的引诱剂，从而更好地防治害虫。目前对橘小实蝇种群的控制还是以药物防治、合成引诱剂诱杀为主，应重视植物挥发物质的开发、利用，研制出对橘小实蝇雌虫有效的引诱剂，从而更好地防治橘小实蝇。