论文部分内容阅读
金银花(Loniceraj aponica Thunb)属忍冬科,是一种传统的药用植物,别名二花、忍冬、鸳鸯花,既具有清热解毒、抗菌消炎等多种功效,又具有重要的观赏和生态价值。金银花带来了巨大的经济和社会效益,种植区域逐年扩大,金银花的病虫害也在不断增加。咖啡脊虎天牛(Xylotrechus grayii White)作为金银花的主要蛀干害虫,以幼虫蛀食木质部和韧皮部危害金银花枝干,对我国山东、江苏、河北、河南、湖北、湖南等金银花重要产区造成严重破坏。关于咖啡脊虎天牛的防治,目前的研究中,主要利用化学农药,防治效果有限,农残问题严重。本实验基于昆虫化学生态学的理论,利用扫描电子显微镜(SEM)、动态顶空抽提法、气质联用技术(GC-MS)、气相色谱与触角电位联用技术(GC-EAD)以及Y型嗅觉仪等相关方法和技术,初步研究了咖啡脊虎天牛对金银花挥发性信息化合物的化学感受机制,提取分析了不同品种、不同状态的金银花挥发性化合物,测定了咖啡脊虎天牛雌性成虫对这些化合物的电生理反应,并测定了雌性成虫对不同金银花挥发物特有的电生理活性化合物以及健康鸡爪花特有的电生理活性化合物单体的行为反应,同时研究了咖啡脊虎天牛触角感器的类型、特征和分布。本文的主要研究结果如卜:1.从不同品种金银花挥发物中共发现67种化合物成分,其中,健康大毛花(DMJ)有16种,健康九丰一号(JFJ)有24种,健康鸡爪花(JZJ)有22种,咖啡脊虎天牛危害的鸡爪花(JZH)有29种,机械损伤叶片的鸡爪花(JZX)有23种。在咖啡脊虎天牛对各种金银花挥发性化合物的电生理反应中,共发现12种电生理活性化合物,分别是(E)-2-Decen-l-ol、(Z)-3-Hexen-1-ol、1-Hexano1、(Z)-3-Hexen-l-ol acetate、2-Butoxyethyl acetate、Acetic acid, hexyl ester、Acetic acid, pentyl ester、6-methyl-5-Hepten-2-one、Octanal、3-Carene、a-Farnesene和β-Myrcene。其中,健康大毛花有电生理活性成分1种,健康九丰一号有4种,健康鸡爪花有6种,咖啡脊虎天牛危害的鸡爪花有5种,机械损伤叶片的鸡爪花有3种。2.在咖啡脊虎天牛雌虫对有电生理活性化合物的3个浓度水平(100、10和lng/μl)的Y型嗅觉仪行为反应中,健康鸡爪花特有的电生理活性化合物组合(Z)-3-Hexen-1-ol、(E)-2-Decen-1-ol和3-Carene在100ng/μl时表现出显著的引诱作用,在lng/μl时表现出显著的驱避作用,咖啡脊虎天牛危害的鸡爪花特有的电生理活性化合物在lng/μl时表现出显著的驱避作用;九丰一号和机械损伤叶片的鸡爪花在各个浓度的最终选择中均无显著的行为差异。在雌虫对健康鸡爪花特有的电生理洁性化合物单一成分的Y型嗅觉仪的实验中发现,3-Carene能够引起显著的行为反应,它在高浓度时表现为引诱,在低浓度时表现为驱避,(E)-2-Decen-1-ol仅在高浓度时表现驱避,(Z)-3-Hexen-1-ol在各浓度下均无显著反应。这3种成分的等比例混合物在高浓度时呈显著的引诱反应,且高于各单体在同样浓度下的引诱率。3.利用扫描电子显微镜对咖啡脊虎天牛(X. grayii White)雌雄成虫触角感器的种类、特征、数量和分布进行观察,研究结果发现,在雌雄成虫触角上共有5类感器,包括5种亚型的刺形感器(SC1-5),4种亚型的锥形感器(SB1-4), Bohm氏鬃毛(Bm),凹槽钉形感器(Gp)和钟形感器(Ca)。其中,刺形感器的数量最多,锥形感器的数量次之,其余三类感器数量很少。咖啡脊虎天牛雌雄成虫触角感器在种类和数量上没有显著的差异,仅在锥形感器和钟形感器的分布上有一定差异。锥形感器在雄性成虫触角上的集中分布现象比雌性成虫触角上的明显。钟形感器在雄性成虫触角背面各鞭节均有分布,而在雌性成虫触角上仅末节分布。这些研究结果可以为咖啡脊虎天牛感受机制的更进一步研究提供基础,对于引诱剂或生物农药的研制以及咖啡脊虎天牛的防治具有重要价值,对于金银花的产量提高以及中药材害虫防治、中药材质量控制和保障用药安全都具有重要意义。