烟夜蛾选择烟草寄主产卵的化学信号物质鉴定

来源 :河南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lubin_1985
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烟夜蛾(Helicoverpa assulta)是鳞翅目夜蛾科的寡食性害虫,幼虫俗称烟青虫,为害烟草嫩叶、花器和蒴果,严重影响烟叶产量和质量。普通烟草(Nicotiana tabacum)是当前烤烟加工使用的主要种类,生产中已经繁育了许多品种,黄花烟草(Nicotiana rustica)作为晾晒烟,生产中栽培较少。在生产实践中发现,当普通烟草和黄花烟草在田间插花种植时,黄花烟草上富集了比普通烟草更多的烟夜蛾卵,前期研究我们初步发现这种现象是由于黄花烟草释放的气味物质能吸引烟夜蛾产卵,但尚不明确黄花烟草中的哪些物质对烟夜蛾产卵具有吸引作用,烟夜蛾趋向黄花烟草是否具有普遍性,成虫的产卵选择性与幼虫的取食选择性是否一致。为此,本文采用叶碟法,比较研究了烟夜蛾不同龄期的幼虫对黄花烟草和普通烟草的嗅觉偏好性和取食偏好性;利用产卵选择试验测试了烟夜蛾对不同组织黄花烟草和普通烟草的行为选择反应;对黄花烟草和普通烟草的挥发性物质进行了鉴定,并测试了烟夜蛾对烟草挥发性物质混合物及单一物质的产卵选择反应。主要研究结果如下:(1)采用叶碟法在选择性条件下研究了烟夜蛾幼虫对黄花烟草(品种为“旱小烟”和“咸丰小兰花”)与普通烟草(品种为“豫烟10号”)的嗅觉和取食偏好性。结果表明,烟夜蛾初孵幼虫和3龄幼虫在暴露于黄花烟草和普通烟草叶碟环境中1h和24 h时,均喜选择普通烟草,且在暴露24h时3龄幼虫对普通烟草的取食量大于或显著大于黄花烟草,说明初孵幼虫和3龄幼虫对普通烟草具有较强的嗅觉偏好性和取食偏好性。5龄幼虫在暴露于两种烟草叶碟环境中,1h时,对两种烟草的嗅觉偏好性不明显;5 h时,5龄幼虫均对黄花烟草表现出显著的嗅觉偏好和取食偏好;16 h时,对黄花烟草“旱小烟”表现出显著的嗅觉偏好,但对普通烟草表现出显著的取食偏好。为比较不同龄期烟夜蛾幼虫在各龄期的不同配对测试中对普通烟草的偏好程度,通过进一步分析烟夜蛾不同龄期的幼虫暴露于两种烟草叶碟环境1 h时的嗅觉选择,结果发现,1龄、3龄和5龄幼虫对普通烟草的偏好程度间均无差异。(2)为明确烟夜蛾对黄花烟草一些品种的产卵偏好性是否具有普遍性,测定了烟夜蛾在黄花烟草“旱小烟”和“咸丰小兰花”的叶片及花器分别与普通烟草“K326”和“中烟100”的叶片及花器之间的选择性,结果显示,无论是叶片或花器,烟夜蛾在黄花烟草上的落卵量均显著大于在普通烟草上的落卵量。(3)为明确烟夜蛾对不同种类烟草及其品种的产卵选择性是否与烟草挥发物有关,分别测定了烟夜蛾对黄花烟草和普通烟草叶片和花器的二氯甲烷及正己烷粗提物的产卵选择性。结果显示,以黄花烟草“旱小烟”和“咸丰小兰花”分别与普通烟草“K326”和“中烟100”叶片或花器的二氯甲烷或正己烷提取物配对测试时,烟夜蛾显著偏好在黄花烟草叶片粗提物上产卵,而对于花器粗提物,烟夜蛾偏好在“旱小烟”二氯甲烷粗提物和“咸丰小兰花”正己烷粗提物上产卵。这表明不同溶剂适用于提取不同组织的烟草挥发物。(4)利用顶空法分别收集旺长期和开花期的黄花烟草和普通烟草全株的挥发性气味物质并进行了 GC-MS鉴定。通过比对,在旺长期和开花期的黄花烟草和普通烟草全株中共鉴定到37种物质,其中在黄花烟草“旱小烟”和“咸丰小兰花”中鉴定出28种气味物质,两个品种的共有成分有3-己醇、顺-3-己烯醇、苯甲醛、苯乙醛、D-柠檬烯、壬醛、萘、癸醛、烟碱、β-榄香烯、十二醛、β-石竹烯,而在其旺长期,仅有α-水芹烯为两种黄花烟草所共有。在普通烟草中鉴定出19种气味物质。其中3-蒈烯、水杨醛、D-柠檬烯、芳樟醇、乙酸苄酯、萘为两种普通烟草“K326”和“中烟100”的旺长期和开花期所共有。说明烟草挥发物组分不仅随其种类品种而变化,而且也随烟草生育期而变化,这可能是导致烟夜蛾对其产卵偏好性不同的原因。(5)为明确黄花烟草和普通烟草挥发性气味物质中引起烟夜蛾产卵偏好性的物质,分别测定了烟夜蛾对不同种类或品种烟草挥发物混合组分和单一组分的产卵选择性。以GC-MS鉴定的不同组分的相对含量对各种气味物质进行混配,结果显示,对于旺长期的混合配比,烟夜蛾偏好在黄花烟草上产卵;而对于开花期的混合配比,烟夜蛾偏好在普通烟草上产卵。对GC-MS鉴定得到的气味物质,分别配制成0.001mol/L和0.01mol/L浓度的气味挥发物,以空白为对照进行产卵选择性测定。结果表明不仅烟夜蛾对不同气味物质的产卵选择反应有差异,而且对同一种气味物质的不同浓度刺激的反应也有差异。其中0.001mol/L的烟碱、壬醛、γ-萜品油烯、萘和0.01mol/L的壬醛对烟夜蛾有显著的产卵引诱作用,顺-3-己烯醇、苯乙醛等12种组分在测试浓度下对烟夜蛾产卵无明显引诱或驱避活性,苯甲醛、苯甲醇等8种组分在测试1~2个浓度下对烟夜蛾产卵表现出驱避作用。进一步说明烟夜蛾对两种烟草的产卵偏好性是由烟草挥发物各种组分共同作用的结果,究竟哪些组分起关键作用,还需要进一步研究。
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