烟草挥发物与性信息素引诱斜纹夜蛾的协同增效作用研究

作     者：姚梦霜 

作者单位：贵州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张长禹

授予年度：2021年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：斜纹夜蛾 生长发育 触角电位反应 行为反应 协同引诱 

摘      要：斜纹夜蛾是烟田中一种重要的农业害虫,具有分布广,寄主多,迁飞力强等特点,对中国烟草生产造成了严重的经济损失。昆虫性信息素是昆虫雌雄传递信息的重要化学物质,利用其来对害虫进行预测预报与防控具有用量少、选择性好和环境友好等优点,但也存在效率低、持续性差等缺点。植物挥发物广泛存在于植物叶片中,昆虫通过对挥发物的识别与鉴定来搜寻寄主位置。作为一种增效剂,植物挥发物能有效提高昆虫性信息素的诱虫效率,发挥协同增效作用。为探索烟草挥发物对斜纹夜蛾性信息素的增效作用,提高性信息素对斜纹夜蛾引诱活性,本文研究了不同环境因子对斜纹夜蛾各项生长发育指标的影响;采用触角电位仪测定斜纹夜蛾对21种烟草挥发物的EAG反应,筛选具有良好引诱活性的单一挥发物;根据各化合物单体最佳引诱浓度进行两两混配,将所筛选配方与其单一组分通过EAG反应进行比较,筛选具有良好引诱活性的多组分挥发物;结合六臂嗅觉仪测定趋性行为反应和室内诱捕试验筛选有效的性信息素增效剂。主要研究结果如下:1不同环境因子对斜纹夜蛾生长发育的影响测定了光、温度和湿度对斜纹夜蛾各项生长发育的影响,结果表明:随着光照时间的减少,斜纹夜蛾幼虫发育历期、存活率均出现先上升后下降的趋势;在光周期为16 L:8 D的环境下,幼虫发育历期最短,为24.66 d;14 L:10 D幼虫存活率最高;6 L:18 D的平均蛹重最高,为0.3411 g;在18℃-30℃范围内,斜纹夜蛾均可完成生长发育,该虫各阶段发育历期均随着温度的升高而缩短;在30℃下,各发育历期最短。卵的孵化与环境中的湿度紧密相关,相对湿度80%的卵孵化率最高。2斜纹夜蛾对烟草挥发物及其混合物的EAG反应利用EAG技术测定斜纹夜蛾对21种烟草挥发物的触角电位反应,发现斜纹夜蛾对不同挥发物质的EAG反应差异较大。在雌蛾中,EAG反应值由小到大排序如下:正庚酸邻苯二甲酸二丁酯β-蒎烯水杨酸甲酯3-苯乙醇二氧戊环罗勒烯苯乙醛水杨酸乙酯正己醇月桂烯丁香酚顺-3-己烯-1-醇环己酮3-己烯酯苯甲醇乙酸苄酯水杨醛苯甲酸乙酯正庚醛苯甲醛;在雄蛾中,EAG反应值由小到大排序如下:3-苯乙醇正庚酸邻苯二甲酸二丁酯β-蒎烯水杨酸甲酯二氧戊环罗勒烯苯乙醛水杨酸乙酯正己醇月桂烯丁香酚顺-3-己烯-1-醇环己酮3-己烯酯苯甲醇乙酸苄酯水杨醛苯甲酸乙酯正庚醛苯甲醛。综合筛选苯甲醛、正庚醛、苯甲酸乙酯、顺-3-己烯-1-醇、月桂烯、苯甲醇共6种挥发物进行下一步工作。6种所测挥发物进行不同浓度的EAG反应测定,结果显示不同浓度的挥发物均可刺激斜纹夜蛾雌雄蛾产生EAG反应,且随着浓度的增加,上述挥发物引起雌蛾EAG反应值呈逐渐升高;而在雄蛾中,除了顺式-3-己烯-1-醇、苯甲醛引起EAG反应值随浓度的增加而先升高后下降,其他挥发物浓度升高引起的EAG反应值随之上升。6种挥发物之间两两混合,测定混合物引起斜纹夜蛾的EAG反应。其中,雌蛾对混合挥发物产生较高EAG反应值的组合配方有:正庚醛与苯甲醇、顺-3-己烯-1-醇与月桂烯、月桂烯与正庚醛、月桂烯与苯甲酸乙酯及正庚醛与月桂烯。雄蛾产生强EAG反应的组合配方有:正庚醛与月桂烯、正庚醛与苯甲醇及月桂烯与顺-3-己烯-1-醇。斜纹夜蛾触角在三组混合挥发物的不同比例下产生的EAG反应存在差异。其中,顺-3-己烯-1-醇和正庚醛以比例9:1混合,雌蛾的EAG反应值最高,比例为8:2时,雄蛾的EAG反应值最高。顺-3-己烯-1-醇和月桂烯按比例1:1混合,雌蛾的EAG反应值最高,比例为3:7雄蛾的EAG反应值最高。正庚醛和苯甲醇按比例1:9和6:4混合,雌雄蛾的EAG反应值分别达到最高。综合来看,具有正庚醛成分的挥发物EAG反应值高,为后续工作提供理论参考。3斜纹夜蛾对烟草挥发物的行为反应利用六臂嗅觉仪对斜纹夜蛾行为测定,斜纹夜蛾雌雄蛾对六种挥发物的行为趋性反应明显不同。其中雌雄蛾进入苯甲醛、苯甲酸乙酯、正庚醛处理区的次数和停留时间较高。斜纹夜蛾雌雄蛾对不同浓度的挥发物的行为反应存在差异,在顺-3-己烯-1-醇处理实验中,雌雄蛾均在0.1 mol/L和0.01 mol/L处理区的选择次数明显高于其他区域;随着浓度增高,雌蛾的进入次数逐渐上升,而雄蛾先升高后下降;在正庚醛、苯甲醛和苯甲酸乙酯处理实验中,随着浓度增高,雌雄蛾的进入次数均先升高后下降;在苯甲醇和月桂烯处理实验中,随着浓度增高,雌蛾的进入次数先升高后下降,雄蛾的进入次数逐渐上升。4烟草挥发物与性信息复合的协同增效作用研究测定单一挥发物和多组分挥发物与性信息素混合后引起雄蛾的EAG反应。其中所有的混配组合的EAG反应值均显著大于单独使用性信息素的EAG反应值,其中在性信息素中加入正庚醛的EAG反应值最高,多组