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1、化學(xué)防治的推廣使得害蟲對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗性,防治效果顯著下降,同時(shí)造成天敵殺傷和環(huán)境污染等問(wèn)題。利用昆蟲性信息素來(lái)防治害蟲因?yàn)榫哂徐`敏度高、選擇性強(qiáng)、對(duì)天敵無(wú)害、不造成環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為了一種具有發(fā)展前景的綠色防治技術(shù)。因此,針對(duì)重要的農(nóng)業(yè)害蟲,深入開展兩性間信息素通訊系統(tǒng)的研究,全面了解兩性間信息素通訊系統(tǒng)的復(fù)雜性,不僅有助于闡明昆蟲兩性間的化學(xué)通訊機(jī)制,而且對(duì)于進(jìn)一步開發(fā)更為高效的性信息素防治技術(shù)具有重大的應(yīng)用價(jià)值。本文以
2、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hubner)和斜紋夜蛾(Spodoptera litura Fabricius)為對(duì)象,針對(duì)當(dāng)前蛾類昆蟲兩性間信息素通訊系統(tǒng)研究的一些薄弱環(huán)節(jié),如雄性信息素及其功能、雌性信息素對(duì)同種雌蛾的影響、以及雄蛾對(duì)雌性信息素電生理反應(yīng)的晝夜節(jié)律等,進(jìn)行了研究。主要結(jié)果如下: 1、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雄性信息素的存在證據(jù) 甜菜夜蛾和斜紋夜蛾在兩性共同放置時(shí),其交配行為均可分為求偶萌動(dòng)期、
3、求偶興奮期、預(yù)交配期和成功交配期4個(gè)階段。在 雌雄蛾分開放置時(shí),雌蛾的求偶行為沒有變化,但雄蛾只能觀察到求偶萌動(dòng)期和興奮期兩個(gè)階段,幾乎不能進(jìn)入到打開味刷的預(yù)交配期,說(shuō)明雌性信息素的存在對(duì)于雄蛾打開味刷起決定性作用。兩種夜蛾在雄蛾觸角切除后兩性間幾乎不能成功交配;雌蛾觸角切除后對(duì)交配率有明顯影響,在甜菜夜蛾和斜紋夜蛾中使交配率分別下降了31%和28%;而當(dāng)雄蛾味刷去除后,甜菜夜蛾和斜紋夜蛾的交配率分別下降30%和27%左右,與雌
4、蛾切除觸角的下降程度相似,間接證明了味刷中雄性性信息素的存在。 2、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雄蛾味劇組分的化學(xué)鑒定 分別用正己烷、二氯甲烷和甲醇對(duì)兩種夜蛾的雄蛾味刷進(jìn)行浸提,并用1個(gè)味刷當(dāng)量的提取液進(jìn)行電生理測(cè)定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有甲醇提取液能夠引起雌、雄蛾顯著的EAG反應(yīng),并且甲醇提取液在兩種夜蛾間存在交叉活性。進(jìn)一步對(duì)甲醇提取液的氣譜-觸角電位聯(lián)用(GC-EAD)分析,在兩種提取液中都發(fā)現(xiàn)一個(gè)活性峰。該活性峰的保留時(shí)間很短,且在
5、兩種夜蛾提取液間非常接近,推測(cè)可能為同一種物質(zhì)。由于該組分極性較強(qiáng)、熱穩(wěn)定性差,氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)分析未能得到定性結(jié)果。對(duì)甜菜夜蛾味刷正己烷提取液的GC-MS分析表明,其主要組分為棕櫚酸(16:0)、亞油酸(18:2)、油酸(18:1)和硬脂酸(18:0)四種有機(jī)酸;根據(jù)GC圖譜對(duì)比,推測(cè)斜紋夜蛾味刷同樣含有這4種組分,該4種有機(jī)酸是否具有雄性信息素活性或作為信息素的前體物質(zhì),有待進(jìn)一步研究。此外,從正己烷提取液中還鑒定出3種直鏈烷
6、烴,推測(cè)其為味刷表皮的碳?xì)浠衔铩?3、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雄蛾味刷中有機(jī)酸組分的滴度、比例及日動(dòng)態(tài)變化 利用GC定量分析了兩種夜蛾3日齡雄蛾味刷中4種有機(jī)酸的滴度以及甜菜夜蛾不同日齡味刷中各組分滴度的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明:3日齡甜菜夜蛾味刷中棕櫚酸、油酸、亞油酸和硬脂酸滴度分別為27.80、24.58、15.40和5.10 ng/ME,相對(duì)比例為38.14、33.73、21.13和7.00%;斜紋夜蛾的滴度分別為24.36
7、、20.02、15.87、和6.02ng/ME,相對(duì)比例為36.75、30.21、23,95和9.08%,與甜菜夜蛾的情況相似。甜菜夜蛾雄蛾味刷中,4種有機(jī)酸在剛羽化(0日齡)雄蛾中的滴度很低,隨后快速上升,2日齡后穩(wěn)定下來(lái),不再有顯著變化。 4、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雌蛾對(duì)同種雌性信息素的電生理和行為反應(yīng) EAG電生理測(cè)定表明,甜菜夜蛾和斜紋夜蛾雌蛾對(duì)自身釋放的雌性信息素也能產(chǎn)生明顯的觸角電位,盡管反應(yīng)強(qiáng)度較同種雄蛾的明
8、顯要弱。進(jìn)一步的求偶行為觀察表明,當(dāng)甜菜夜蛾雌蛾暴露在雌性信息素中,其求偶行為發(fā)生了明顯的改變,表現(xiàn)為求偶率較對(duì)照明顯降低,求偶高峰期發(fā)生后移,求偶時(shí)間延長(zhǎng)到光期開始后2小時(shí);但暴露在雌性信息素下的雌蛾腺體內(nèi)的性信息素滴度沒有改變。此外,趨避實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雌蛾在嗅覺儀中對(duì)雌性信息素也沒有明顯的趨避反應(yīng)。求偶行為的改變有利于雌蛾在時(shí)間上避開其他雌蛾個(gè)體,從而減輕競(jìng)爭(zhēng)并獲得更多的與雄蛾的交配機(jī)會(huì)。 5、甜菜夜蛾和斜紋夜蛾成蟲對(duì)雌性信
9、息素EAG反應(yīng)的時(shí)動(dòng)態(tài)及其與PBP表達(dá)量的關(guān)系 EAG測(cè)定表明,斜紋夜蛾和甜菜夜蛾雄蛾觸角對(duì)雌性信息素的敏感性沒有明顯的晝夜節(jié)律,在光期依然表現(xiàn)出了與暗期相似的敏感性。為探討其機(jī)制,利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR初步測(cè)定了斜紋夜蛾雄蛾觸角內(nèi)的兩個(gè)信息素結(jié)合蛋白(PBP)的表達(dá)量,表明光期的表達(dá)量較暗期明顯降低。兩者間的不一致暗示,除PBP外可能還有其他蛋白參與了對(duì)性信息素分子的運(yùn)輸,從而在光期維持較高的觸角敏感性;或者PBP擔(dān)負(fù)暗期相
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