《两种鳞翅目昆虫信息物质的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《两种鳞翅目昆虫信息物质的研究（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国农业大学硕士学位论文两种鳞翅目昆虫信息物质的研究姓名：方宇凌申请学位级别：硕士专业：农药学指导教师：杨新玲;张钟宁20050901摘要本论文共分为两部分：1 沙棘术蠹蛾性信息素的结构鉴定；2 棉铃虫植物源信息素的研究。利用气相色谱、气一质联用及微化学D M D S 衍生化法鉴定了沙棘术蠢蛾H o l c o c e r u sh i p p o p h a e c o l u sH u a 雌蛾性腺中含有的7 个组分：E 3 1 4 ：A C ：Z 3 1 4 ：A C ；Z 7 1 4 ：A C ：E 9 1 4 ：A C ：E 3 - 1 4 ：O H ；Z 3 - 1 4 ：O H
2、和Z 7 - 1 4 ：O H 。触角电位实验结果表明，沙棘术蠹蛾雄蛾对Z 7 1 4 ：A C 的E A G 反应值最大，E 3 1 4 ：A C 次之。在野外实验中，单独的Z 7 1 4 ：A C 或E 3 t 4 ：A C 均无诱蛾效果，而Z 7 1 4 ：A C 和E 3 1 4 ：A C 以1 ：1 的比例 捏台，则有显著的诱蛾活性。冈此可以判断，Z 7 - 1 4 ：A C和E 3 1 4 ：A C 是沙棘木蠢蛾雌蛾性信息素的主要成分。在棉铃虫植物源信息素的研究中，利用触角电位技术( E A G ) 研究棉铃虫H e l i c o v e r p aa r m i g e r a
3、 对1 7 种植物气味物质的嗅觉反应，实验结果表明：棉铃虫雄蛾、雌蛾对所试各种植物气味物质均无明显的嗅觉反应差异，不同种类的气味物质能引起不同的E A G 反应。又对其中的几种植物气味物质进行了产卵实验及田间诱蛾实验，结果表明：某些寄主植物的挥发性次生物质显示出较好的引诱产卵活性，且对棉铃虫性诱剂具有增效和协同的作用。田间实验数据显示：增加了植物气味物质的棉铃虫性诱剂与单一的棉铃虫性诱剂相比差异显著( P - - - o o i ) 。并测定了棉铃虫处女蛾和交配蛾对小麦花中单一或多个挥发性物质的E A G 反应，在单组分或多组分的测定中，棉铃虫处女蛾和交配蛾在P _ 2 ，1 3 1 S A
4、c ，对梨豹木蠢蛾进行诱杀和干扰交配法防治，取得了明显的效果。在意火利，N a t a l e 等连续四年用( E ，Z ) - 2 ，1 3 - 1 8 A c 和( z ，z ) 一2 ，1 3 - 1 8 A c 的混合物及Z 5 1 2 A c 作为性诱剂，在苹果和梨同对梨豹木蠢蛾和芳香木蠢蛾进行虫情测报及大量诱杀和干扰交配法试验，确定了两种术蠹蛾的有效诱杀体系。在我国，祁云台( 1 9 9 0 ) 等_ l = I jz 5 1 2 A c 为性诱剂对芳香术蠹蛾东方弧种( 蒙古木蠹蛾) 进行了人面积防治试验，结果表明，防治效果达9 0 以上。可见，人工合成木蠢蛾性信息索或性诱剂，无论
5、作虫情测报还是直接防治，都是一项有用的措施。目前我国分布的木蠹蛾有6 0 多种，可以预计随着术蠹蛾性信息素研究的深入随着更多术蠢蛾性信息素的鉴定与合成，性信息素将在小蠹蛾的综合防治中发挥越来越人的作J j 。沙棘术蠢蛾( H o l c o c e r u s h i p p o p h a c e c o l u s ) 是仅在我国发生的特有的鳞翅目害虫。主要以幼虫钻蛀危害沙棘的干基部和根部，造成腐烂，影响水分和营养物质的输导，致使树势衰弱或死亡。该虫在我国四年发生一代，世代重叠，发育极不整齐，绝大多数时间在沙棘根部营隐蔽生活。近两年沙棘小蠹蛾在我国北方，如辽j5 、内蒙、山阳、青海、。r
6、夏等地人面积发生( 周章义，2 0 0 2 ) ，对沙棘造成严重危害。温家宝总理、水利部及国家林业局等均对此害虫的治理做过批示。在防治方法上虽然采J 【 = f 农药喷洒和农药滞根等方法但由r 沙棘丛生、茂密，且沙棘爪蠹蛾的危害在沙棘根部( 田润民等，1 9 9 7 ) ，舫溃设果很不理想。况且人量施_ = l 农药不仅污染了环境，两且冈为农药污染沙棘果。使得沙棘火去了重要的综台利川价值。冈此，沙棘术蠢蛾性信息素的成功鉴定对综台治理沙蟪本蠢蛾具有重要的理论年I l 应心价值。7中国农业大学顶L 学位论文第一章文献综述第三节植物源次生物质与植食性昆虫信息素的协同作用植物次生物质是植物在正常或危害
7、状态卜向体外分泌缄释放的化学物质( 钦俊德1 9 8 7 ) 。植物次生物质对昆虫的影响是一个非常复杂的过拌，它与昆虫信息素之间相且作州的研究与昆虫信息素的研究一样久远。植物狄生物质在植食性昆虫植物的选择中起着重要的作H j ，它可以调节比虫的取食、产卵、交配等行为( W o o d ，1 9 9 2 ) 。性信息素的产生和释放通常与寄主植物有着直接或间接的关系，植物次生物质对昆虫信息素的作用主要包括影响昆虫信息素的产生、信息素的释放以及昆虫对信息素的反应等( M e t c a l f , 1 9 9 0 ；D i c k e n se ta 1 ，1 9 9 1 ；R e d d y ,
8、2 0 0 4 b ) 。1 3 1 植物源次生物质对昆虫信息素的产生及释放的影响S h o r e ) , 等( 1 9 7 4 ) 已, 经发现并证明大多数植食性昆虫只有在寄主植物上域受到寄主植物挥发性物质“刺激”才能产生信息素。有许多证据表明( H e n d r y , 1 9 7 5 ；1 9 7 6 ；H i n d e n l a n g ，1 9 7 7 ；M i l l e r ,酣a ，1 9 7 6 ；B a k e r , 1 9 8 9 ) 一些植食性昆虫在幼虫期从寄主植物中获取化学物质以作为成虫期的信息物质，曾有报道( E i s n er ，1 9 9 5 ) 仅
9、有雄性成虫体内产生信息物质，通过交尾行为将信息物质转移到雌性体内。而一些昆虫则是在成虫期利用植物次生物质作为合成信息素来源或前体( K r n o f f , 1 9 8 9 ：P l i s k e ，1 9 7 5 ) 。在鞘翅目中信息素的产生与昆虫在寄主长时间的取食有关，可能的原因为( B i r c h ，1 9 8 4 ) ：1 昆虫取食寄主植物，在肠部对相关物质进行富集，通过粪便排泄来释放：2 利用植物次生物质作为前体在肠部合成信息物质；3 在微生物的参与下利用植物次生物质在肠部进行生物合成。一些学者( V i t a ，1 9 7 2 ) 则提出信息索的“接触”机制，认为昆虫一旦
10、接触寄主的气味，就会释放信息物质。如额瘤大小蠢( DF r o n t a l i sZ i m m e r m o n n ) 降落于寄主但并未穿透树皮就产生信惠物质。在鳞翅日昆虫中，有研究表明( R a i n a ，1 9 9 2 ) ，田间的美洲棉铃虫( H e l i c o v e r p a z e a ) 只有在寄主植物存在时才会产生性信息素，当美洲棉铃虫与寄土植物分离时，其生殖行为包括性信息素的产生都将受到抑制。因此植食性昆虫信息素的释放过程通常与其在寄主上的取食活动以及受到寄主气味刺激等闲素有芙。1 3 2 植物源次生物质与昆虫对信息素的反应的关系目前植物次生物质影响昆虫对
11、信息素反应的研究主要集中在鳞翅目和鞘翅目。涉及的信息素种类主要包括性信息素、聚集信息素、产卵信息素等。在鞘翅目中典型的例子有：喜马拉雅衫爪蠹象( P i s s o d e s 月，s ) 其雄虫产生的信息物质在野外只有与寄主气味相混台才显示山其生物活性( P h i l l i p s ，e t a 1 ，1 9 8 4 ) ：寄士气味对玉米象( S i t o p h i l u sz e a m a i s ) 雄虫产生的信息物质有显蒋的增效作H J ：瘤额人小蠹( D e n d r o c t o n u sf r o n t a l i s ) 雌虫产生的性信息素单独作J ； j
12、时没有活性，而当其与寄士气味物质a P i n e n e 共同作刚时能显著增加对雄虫的诱捕耸8中国农业大学硬士学位论文第一章文献综述( P a y n e ，e La 1 。1 9 7 8 ) ：类似的情况也出现在西松大小蠢的化学通讯上，当雌虫信息素或雄性信息素与寄士气味物质M y r c e n e 共同作j j 时才显示生物活性( B e d a r d ，e t a 1 ，1 9 8 0 ) 。在鳞翅目中。性信息素人部分是雌虫释放的，也有性信息素是雄虫群放的，如粉纹夜蛾。研究结果表明：火部分昆虫其各臼的寄主植物次生物质对其信息素均有协同、增效作t 【 。将植物挥发物质加入到性信息素中进
13、行诱捕时不但能增加对同种异性昆虫的引诱作J _ ；i ，也能增加对同性昆虫的引诱作H | ( R e d d ya n dG u e r r e r o ，2 0 0 0 ) 。如茭洲棉铃虫( H e I i c o v e r p az e a ) 和f 苹果小蠢蛾( C y d i ap a , 口o n e l a ) 性信息素诱芯中含有其寄主植物挥发物中的顺一3 一己烯乙酸酯，雄虫对其表现出比单纯性诱剂更为强烈的趋性诱捕雄虫量显著增加( L i g h te ta 1 1 9 9 3 ) 。通常报道的是单一化合物对昆虫信息素的增效协同作用，但也有报道多组分以特定比例协同作用对信息素的增
14、效作用( B a k e r ，1 9 8 1 ：L i g h t ，e t8 ，1 9 9 3 ) 。许多学者发现植食性昆虫的雄虫往往将寄主植物中的某些次生物质在体内进行富集作为其性信息素或聚集信息素来引诱同种异性或两性昆虫( B a k e r ，1 9 8 9 ；P h e l a n ，1 9 9 2 ) 。P h e l a n 等学者认为：雄虫通常是通过模拟寄主的气味来引诱雌虫( P h e l a n ，1 9 9 2 ；K r e b s ，1 9 8 4 ) 。雄虫选择在寄主植物上进行交配或释放信息物质可能的原阏是：1 同种雌虫也被寄主植物的挥发性物质所吸引，在寄主上成功寻
15、找到配偶的儿率要大大增加：2 寄主气味刺激昆虫产生、释放信息素则将昆虫性行为与其适宜寄主有机地联系起来；3 寄土植物气味对其信息物质也起到一种增效和协同的作用，雌虫到达寄主植物后可以很快地进行交配和产卵。雌虫的繁殖行为与寄主植物密不可分。幼虫的食物来源往往是由雌虫对产卵环境的选择来决定的。因此，雌虫对寄主气味的敏感度较之雄虫更为强烈。在缺少寄主刺激的情况下。雌虫往往表现出一釉延迟等待的行为( R a i n a ，e t a ，1 9 9 2 ；H e n d r i k s e 1 9 8 7 ) 。寄主气味还可增加雌虫性信息素的秆放鼍并提高其对雄虫的引诱力( L o n d o l t ，
16、1 9 9 4 ) 。有学者( W o o d ，1 9 8 2 ) 认为：植食性昆虫雌虫对在寄主植物上雄虫产生的信息素起反麻的部分原冈是其对适宜取食、产卵寄主的选择和定位这也就解释了为什么有些雄性昆虫产生的信息物质对已交配和未交配的雌虫具有同样的引诱作1 4 t ( L a n d o r ，1 9 9 2 ) 。某些种类的昆虫，如墨撕哥棉铃象( A n 腩o n o m u s g r a n d i sB o h ) 的雄虫具有先行寻找适宜寄主的能力( D i c k e n s ，1 9 8 6 ) ，然后释放雄性性信息素。雌虫对寄主的定位是雄性信息素平寄主气味共同作州的结果。B a k e f f l 9 8 9 ) _ 手1 1P h e l a n ( 1 9 9 2 ) 认为：昆虫除了具有感受性信息素的感受器外还具有感知寄主植物的化学感受器。冈此，如果人们在使_ j 的性引诱剂中加入适宜的寄士植物的信息，将人人提高生物
