柑桔木虱寄主挥发物介导寄主选择作用研究

摘要

亚洲柑桔木虱 Diaphorina citri Kuwayama(以下简称柑桔木虱)属半翅目木虱科(Hemiptera:Psyllidae)，是柑桔黄龙病亚洲种(Las)和柑桔黄龙病美洲种(Lam)的传播媒介，其寄主均为芸香科植物。寄主植物挥发物在植食性昆虫的寄主定向过程中起着决定性作用，可使植食性昆虫在较远距离感知寄主，从而寻找到适合的寄主。本文分析了柑桔木虱6种常见寄主九里香（Murraya exotica L.）、沙糖桔（Citrus reticulate Blanco）、尤力克柠檬[Citrus limon(L.) Burm. f.]、红肉脐橙（Citrus sinenssi L.）、沙田柚[Citrus maxima(Burm.) Merr. Cv. Shatian Yu.]和黄皮[Clausena lansium(Lour.) Skeels]嫩梢挥发物成分以及其对柑桔木虱寄主选择行为的影响，并进一步测定了其中4种共同成分化合物单体标样在实验室条件下对柑桔木虱的生物活性，以期可以从芸香科寄主植物挥发物中筛选出对柑桔木虱具有引诱作用的活性化合物，为柑桔木虱的综合防治提供新途径。本论文的主要研究结果如下：
　　1、通过 Y型嗅觉仪研究柑桔木虱成虫对九里香、沙糖桔、尤力克柠檬、红肉脐橙、沙田柚和黄皮嫩梢挥发物的趋性反应。结果表明柑桔木虱雌虫和雄虫对九里香、沙糖桔、尤力克柠檬和红肉脐橙均表现出明显的趋性，选择率大于70％；而对沙田柚和黄皮无显著趋性。
　　2、采用养虫笼实验和风洞实验测定柑桔木虱的寄主搜索行为。养虫笼观察结果表明柑桔木虱雌虫在起初的2h内，不同光照条件下对寄主九里香的选择率差异显著，在随后的4h、8h和24h内均不显著。柑桔木虱雄虫在24h内，不同光照条件下对寄主的选择率均没有显著差异。风洞实验结果表明柑桔木虱搜索寄主是一个缓慢的过程，柑桔木虱第一次找到寄主最少需要15 min。50%以上柑桔木虱完成定向、半程和接近行为的时间分别是1.5 h、2 h和2.5 h。4 h后降落到九里香上的柑桔木虱最多，但其雌、雄虫也仅为33.33%和28.33%；降落到黄皮上的最少，其中雌虫为13.33%，雄虫为12.07%。而总体上，接近区内的柑桔木虱大约只有一半会降落到寄主上。
　　3、采用顶空固相微萃取和气质联用（GC-MS）分析九里香、沙糖桔、尤力克柠檬、红肉脐橙、沙田柚和黄皮嫩梢挥发物成分。结果表明，6种寄主植物嫩梢挥发物中含有4种共同成分，分别为α-石竹烯、β-石竹烯、β-罗勒烯和β-榄香烯。对柑桔木虱引诱作用较强的九里香（九里香属）中的烯类、酯类和醇类相对含量都较高，分别为43.79%、10.74%和5.94%；黄皮属的黄皮以烯类（32.58%）和酯类（31.48%）为主；柑桔属的挥发物则以烯类为主，红肉脐橙（52.74%）、尤力克柠檬（64.71%）、沙糖桔（67.01%）、以及沙田柚（82.64%）。
　　4、采用四臂嗅觉仪测定了柑桔木虱对α-石竹烯、β-石竹烯、β-罗勒烯和β-榄香烯这四种共同成分单体标样的6个浓度的趋性反应，结果表明雌性成虫对1μL/mL的α-石竹烯以及0.1μL/mL和10μL/mL的β-石竹烯表现出显著趋性，雄性成虫对0.001μL/mL的β-榄香烯表现出显著趋性，而柑桔木虱雌性成虫和雄性成虫对β-罗勒烯均没有显著趋性。
　　本研究明确了柑桔木虱对6种常见芸香科寄主的偏好性，并且证明室内条件下寄主嫩梢挥发物中共同成分的单体标样可介导柑桔木虱的寄主选择行为，研究内容可为柑桔木虱引诱剂的筛选提供依据。

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1 前言

1.1亚洲柑桔木虱的研究概况

1.1.1亚洲柑桔木虱的分布和危害

1.1.2亚洲柑桔木虱的生物学特性

1.1.3亚洲柑桔木虱的防控

1.2植物挥发物对昆虫寄主选择行为的影响

1.2.1植物挥发物

1.2.2植物挥发物对昆虫寄主选择行为的影响

1.2.3昆虫与寄主植物化学通讯的生测方法

1.2.4植物挥发物与昆虫行为关系的应用研究（1）利用天然植物作为引诱源

1.2.5植物挥发性化学物质的收集方法

1.3柑桔木虱的行为调控

1.4研究目的和意义

2材料与方法

2.1供试材料

2.1.1供试昆虫

2.1.2供试植物

2.1.3供试化学药剂

2.1.4主要仪器

2.2实验方法

2.2.1不同寄主植物嫩梢挥发物对柑桔木虱寄主选择行为的影响

2.2.2柑桔木虱对寄主植物的搜索行为

2.2.3寄主植物嫩梢挥发物的成分分析

2.2.4六种寄主植物嫩梢挥发物共同成分的四臂嗅觉仪选择试验

3结果与分析

3.1柑桔木虱对6种常见寄主植物嫩梢的趋性反应

3.3柑桔木虱不同寄主植物嫩梢挥发物的化学组成

3.4柑桔木虱对四种嫩梢挥发物的趋性反应

3.4.1柑桔木虱成虫对α-石竹烯的趋性反应

3.4.2柑桔木虱成虫对β-石竹烯的趋性反应

3.4.3柑桔木虱成虫对β-榄香烯的趋性反应

3.4.4柑桔木虱成虫对β-罗勒烯的趋性反应

4 讨论与结论

4.1 柑桔木虱对寄主嫩梢挥发物的选择性

4.2 柑桔木虱对寄主的定位机制

4.3 柑桔木虱对芸香科寄主嫩梢共有成分的趋性反应

4.4 有待进一步研究和探讨的问题

致谢

参考文献

附录A 在读期间发表的学术论文、参加学术会议和获得的奖励

附录B GC－MS总离子流图