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小菜蛾Plutella xylostella（L.）,属鳞翅目（Lepidoptera）菜蛾科（Plutellidae）,是十字花科蔬菜的主要害虫之一,在世界范围内均有分布。由于化学农药的过量单一使用,小菜蛾几乎对所有常用杀虫剂均产生抗性,防治极为困难。植物挥发性次生代谢产物在昆虫的生存与繁殖中发挥重要作用,对昆虫定位寄主、寻找配偶和产卵场所以及趋利避害等行为活动都有一定的影响。我国植物资源丰富,通过更加安全、高效、低毒的非寄主植物或其天然产物对小菜蛾进行防控是当下的研究热点。本文选取了13种非寄主植物精油,分别对小菜蛾的幼虫和成虫进行了生物测定,并使用活性最好的植物精油对小菜蛾进行LC25和LC50亚致死效应测定。选择该精油,对其植株叶片的挥发物进行了顶空收集,经GC-MS和GC-EAD鉴定对小菜蛾有驱避作用的活性成分,并进行活性验证。确定最佳活性物质的有效驱避距离和有效驱避时长。在田间环境下,测试最佳活性物质的应用效果。同时,利用转录组技术对小菜蛾感受驱避活性成分的分子机制进行了初探。主要研究结果如下:1.13种植物精油对小菜蛾幼虫的生物活性研究13种植物精油对小菜蛾幼虫均有不同程度的生物活性。对小菜蛾2龄幼虫毒力最强的是天竺葵精油(24 h:LC50=0.75μg/μL、48 h:LC50=0.49μg/μL和72 h:LC50=0.36μg/μL),其次为辣蓼精油(24 h:LC50=0.91μg/μL、48 h:LC50=0.68μg/μL和72 h:LC50=0.53μg/μL)。在所有测试浓度下,甜罗勒精油对3龄幼虫的选择拒食效果最明显,拒食率依次为86.73%、89.24%、100%和100%;在7.5-15μg/μL浓度下,天竺葵精油也表现出较高的选择拒食活性,拒食率依次为83.16%、98.63%和100%。在不同浓度下,芸香精油对小菜蛾均表现出最低的相对生长率和最高的生长抑制率;辣蓼、甜罗勒、菖蒲、天竺葵和广藿香精油均有较强的生长抑制活性,它们在15μg/μL的测试浓度下,小菜蛾幼虫体重呈现负增长,即相对生长率为负值且生长抑制率大于100%。在13种测试精油中,天竺葵精油对小菜蛾表现出最强的生物活性。用天竺葵精油的LC25和LC50亚致死浓度处理小菜蛾3龄幼虫后,对其存活率、化蛹率、蛹重和羽化率均有一定的影响,对成虫性比、单雌总卵量和孵化率无显著性差异。总体来说,LC50处理对小菜蛾的影响强于LC25。2.13种植物精油对小菜蛾成虫的行为反应测定小菜蛾雌、雄成虫对测试浓度下的所有植物精油均能产生不同程度的EAG反应,且反应值与精油浓度基本呈正相关关系。天竺葵精油在所有测试浓度下均对小菜蛾雌成虫有最强的电生理反应,在1、10、100和500μg/μL测试浓度下,EAG反应值分别为0.22±0.05 m V、0.57±0.12 m V、0.72±0.07 m V和0.73±0.10 m V;紫苏和土荆芥精油在四个测试浓度下对小菜蛾雄成虫的敏感性较强。行为反应结果显示,天竺葵精油对两性成虫均有显著的驱避作用,雌、雄两性成虫的驱避率分别不低于66.67%和63.33%;其他12种测试精油也有不同程度的驱避行为反应。3.天竺葵挥发物中对小菜蛾成虫有驱避作用的活性成分小菜蛾对不同生理状态的天竺葵叶片的行为反应测定结果显示,机械损伤的天竺葵对成虫有更强的驱避作用。顶空收集的损伤植物叶片挥发物对小菜蛾雌成虫有活性的化合物分别为:月桂烯、γ-萜品烯、芳樟醇、樟脑和萜品烯-4-醇,它们的相对比例为1:5:3:4:3。触角电位和行为反应结果显示,两种交配状态雌成虫的反应差异较小,已交配雌成虫的反应阈值相对较大。网笼产卵偏好试验显示混合物-2（5种化合物比例为1:5:3:4:3）对小菜蛾雌成虫有较强的产卵驱避作用,产卵指数为﹣0.83;同时,可以显著降低卵量。网室测试发现缓释混合物-2有0.9 m的有效驱避距离和26天的有效驱避时长。进一步田间试验结果显示,测试第1、3、5和7天,缓释混合物-2对小菜蛾雌成虫的产卵有极显著的驱避作用,在第14天,驱避作用下降,但与对照相比,仍存在显著差异。4.小菜蛾雌成虫感知天竺葵活性物质的嗅觉基因对经天竺葵活性物质混合物-2处理后的小菜蛾雌成虫触角进行转录组测序。与对照相比,共筛选到560个差异表达基因,其中上调表达的330个,下调表达的230个。差异表达的化学感受基因为2个气味结合蛋白Pxyl OBP8和Pxyl OBP13,它们可能是识别天竺葵活性驱避气味的靶标基因。综上所述,本文从13中非寄主植物中筛选出天竺葵精油对小菜蛾幼虫有最强的生物活性,对成虫同样有显著的驱避效果;明确了天竺葵挥发物中介导小菜蛾雌成虫产卵驱避作用的活性化合物,筛选出最佳的化合物组合,并在室内和田间进行了驱避活性验证;也探明Pxyl OBP8、Pxyl OBP13是小菜蛾雌成虫感受混合物-2的化学基因。该研究可为小菜蛾综合防治方法提供理论依据和技术支持,也为开发小菜蛾新型产卵驱避剂提供潜在的分子靶标。