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德国小蠊(Blattella germanica)是世界性的害虫,也是我国最常见的室内卫生害虫之一。目前对德国小蠊的防治主要以化学防治为主,大量而不合理地使用化学杀虫剂已经导致德国小蠊产生并逐渐增强了对相应杀虫剂的抗药性,从而增加了防治难度,也加大了防治的成本。 聚集信息素是德国小蠊聚集危害的媒介物质。与性信息素不同的是,它能对包括若虫和成虫在内的所有个体产生诱集作用。利用聚集信息素的这一特点,与杀虫剂配合使用,将德国小蠊聚而杀之,或用于饵剂中以降低某些胃毒剂对靶虫的驱避性,将会提高防治效果。国内外对于德国小蠊聚集信息素的研究虽然较多,但都集中在生物学活性和化学组分方面,而且目前尚未形成一致性的认识;而对于聚集信息素的生物合成及其调控机制研究,目前还未见有任何报道。 基于以上背景,本课题以德国小锻为研究对象,通过嗅觉行为监测仪对其体表和粪便的聚集活性进行研究,以确定信息素的来源;然后提取出聚集信息素的有效成分,通过气一质谱联用仪(GC-MS)确定活性物质的化学组分和含量;在此基础上研究脑-咽下神经节(Br-SOG)、保幼激素(JH)、蜕皮激素(MH)及不同光照条件对德国小蠊聚集信息素生物合成的影响,以确定德国小凝聚集信息素生物合成的调控因子并阐明其调控机制。进一步通过RTPCR技术对抑咽侧体神经肽(AST)CDNA的克隆和序列测定,从分子生物学水平对信息素生物合成的调控因子及调控机制进行深入研究,以期能为新的蟑螂防治策略提供理论依据。 本课题的主要研究结果如下:1 德国小赚聚集信息素的生物活性测定结果1.1 活体诱源的聚集活性检测 一 德国小须若虫、雌成虫和雄成虫这3类试虫的活体诱源,都对试虫具有明 显的诱集作用和滞留作用。其中雄成虫的诱集活性最弱,若虫和雌成虫的诱集 活性都较强。若虫的活体诱源对若虫和雌成虫的聚集作用和滞留作用都较强, ·但对雄成虫的作用相对较弱,聚集指数(AI)分别为 0.79、0尸6和 0.58,滞留 一指数(RI)分别为 0石3、0石6和 0.52;雌成虫的活体诱源对3类试虫的聚集作 0 ‘用和滞留作用都非常强,AI分别为 0.79、0.76和 0.77,RI则分别为 0石7、0石4 和 0石5;雄成虫的活体诱源对雄成虫的聚集作用和滞留作用都很弱,但对若虫 t和雌成虫的作用都相对较强,AI分别为 0.33、0.66和 0.70,RI分别为 0.41、0石0 和 0石6。上述结果表明,德国小媲不分龄期和性别都能直接从体壁释放聚集信 息素,而且聚集信息素由引诱成分和滞留成分两部分组成。 1.2粪便诱源的聚集活性检测 粪便也是聚集信息素的重要来源,3类试虫粪便的聚集活性都大于相应的 活体诱源。其中若虫粪便的聚集活性和滞留活性最强,雄成虫粪便的活性最弱。 若虫的粪便诱源对雌成虫的作用最强,AI高达 0刀 1,对 3 &试虫的滞留活性都 很高(RI均大于 0.76);雌成虫的粪便诱源对 3类试虫的诱集活性都较高(AJ 均大于0.70),对雄成虫的滞留活性则相对较弱(*1为0。59):雄成虫的粪便诱 源对 3类试虫的作用差别不大,AI分别为 0石8、0.59和 0.66,RI分别为 0石6、 0石0和 0石4。 1.3德国小焕若虫体表和粪便粗提物对若虫的聚集活性检测 “德国小螨若虫体表和粪便粗提物对若虫都具有明显的引诱作用和滞留活 性,而且粪便提取物的引诱活性和滞留活性都显著高于体表提取物。正己烷和 二氯甲烷都是聚集信息素的有效提取剂。 1.4德国小镰粪便粗提物与饵剂混用后的杀虫效果 德国小锻若虫的粪便粗提物能够明显提高蟑螂毒饵的杀虫效果,降低试虫 对毒饵的拒避反应,延长了毒饵的使用时间。处理区试虫的死亡率远远高于对 照区。 二.德国小镰聚集信息素的提取及活性组分和含量测定 — — 一 用气相色谱(GC)和气一质谱(GC-MS)联用技术测定了德国小蝴体表的 二氯甲烷提取物和粪便的正己烷提取物,体表提取物中的活性组分全部是外表 皮分泌的一类碳氢化合物,主要包括直链烷烃、甲基位于奇数位碳原子上的甲 基支链和二甲基支链的 27~31碳烷,。雌成虫和若虫的粪便提取物的 GCMS谱 图完全一致,与体表提取物相比,多了棕搁酸、亚油酸、油酸、十八碳酸、二 十烷醇和二十二烷醇 6种组分,其余 25种组分则完全相同。以上结果表明,德 国小蝴聚集信息素的活性组分主要是表皮烷烃。在体表提取物中含量最高的是 3,、/3,9一心,1卜二甲基二十九碳