椰心叶甲和水椰八角铁甲表皮碳氢化合物组成分析及应用

摘要

水椰八角铁甲和椰心叶甲是是我国新入侵的两种重要的检疫害虫，在华南地区严重危害棕榈科植物，已造成重大的经济损失。水椰八角铁甲和椰心叶甲生活习性相似，寄主植物相近，危害部位、症状也类似，而且水椰八角铁甲和椰心叶甲两种害虫形态相似，形态鉴定很难将其区分。研究提出一种快速、准确的水椰八角铁甲和椰心叶甲鉴定技术十分必要。
　　本文基于GC-MS技术，探索应用表皮碳氢化合物鉴定水椰八角铁甲和椰心叶甲技术，研究内容包括比较固体和液体两种进样方法并对水椰八角铁甲的不同部位表皮碳氢化合物，分析水椰八角铁甲和椰心叶甲的各虫态表皮碳氢化合物组成，并对其进行比较分析。同时对昆虫表皮碳氢化合物种内稳定性进行了分析，包括性别、体色、日龄、地理分布等。主要研究结果如下：
　　1.水椰八角铁甲和椰心叶甲表皮碳氢化合物取样、进样方法比较
　　本研究以水椰八角铁甲蛹为研究对象，比较1头与10头虫体的浸提表皮碳氢化合物差异。结果表明：1头、10头液体浸提所获得表皮碳氢化合物种类分别为19、21种，且后者包含前者的所有组分；其所获得表皮碳氢化合物含量分别为0.07-3.85ng/mg、0.04-2.95ng/mg，两者无显著性差异。固体进样和液体进样比较结果表明，利用固体和液体进样所获得化合物表皮碳氢化合物种类分别为20、19种，且前者包含后者的所有组分；固体和液体进样所获得表皮碳氢化合物含量分别为0.07-3.85ng/mg和1.63-17.24 ng/mg，前者含量是液体进样的1.95-23.2倍，存在显著差异。说明以1头虫体为一个取样单位即可以进行表皮碳氢化合物组成分析，而且固体进样方法是一种可获得较多表皮碳氢化合物信息、灵敏度高的技术。
　　2.水椰八角铁甲取样部位的确定
　　头、胸、腹、足、鞘翅、膜翅所含表皮碳氢化合物种类为34、33、33、33、32和32种，均包含整头虫体的31种，而且鞘翅与整头虫体间相似度较高，因此在检疫鉴定中，可用鞘翅作为固体进样的样本，对昆虫种类的表皮碳氢化合物进行分析。
　　3.椰心叶甲各虫态表皮碳氢化合物组成分析
　　椰心叶甲各虫态表皮碳氢化合物组成存在差异，但椰心叶甲雌雄表皮碳氢化合物种类一致，均为39种，卵含有10种表皮碳氢化合物，幼虫1-5龄表皮碳氢化合物种类数为12、15、17、19和20种，蛹和蛹壳均含有21种表皮碳氢化合物，但是两者的种类和含量都存在差异。
　　4.水椰八角铁甲各虫态表皮碳氢化合物组成分析
　　水椰八角铁甲各虫态及蛹壳表皮碳氢化合物组成存在差异，即水椰八角铁甲性别间表皮碳氢化合物种类并无差异，都是31种；卵的表皮碳氢化合物种类数为7种；幼虫1-4龄表皮碳氢化合物种类数为10、11、15和19种；蛹含有19种表皮碳氢化合物，蛹壳有14种表皮碳氢化合物。
　　5.水椰八角铁甲和椰心叶甲间的表皮碳氢化合物组成比较
　　（1）成虫:利用液体进样法获得的两种害虫成虫表皮碳氢化合物组成表明，椰心叶甲有39种，水椰八角铁甲有31种；两种成虫种间差异极显著。
　　（2）卵、幼虫、蛹、蛹壳：利用固体进样和液体进样技术获所的两种害虫的卵、幼虫、蛹、蛹壳表皮碳氢化合物组成表明：椰心叶甲和水椰八角铁甲椰心叶甲在各虫态存在极显著差异，即卵的分别为10种和表皮碳氢化合物，7种；1-5(4)龄幼虫的分别表为12-20种和10-19种；蛹的分别为21种和19种。此外，蛹壳的分别为21种和表皮14种。
　　6.表皮碳氢化合物的稳定性分析
　　（1）性别、体色：水椰八角铁甲的雌雄及黑色和棕色种群间表皮碳氢化合物种类无差异存在（31种），只是各组分含量存在差异，其中，棕色种群的雌雄的化合物组成不存在显著差异，但黑色种群的雌雄的化合物组成存在显著差异。
　　（2）羽化及化蛹时间：羽化后15d和32d的水椰八角铁甲雄虫表皮碳氢化合物种类与羽化1h的间表皮碳氢化合物种类均为31种，但其含量存在差异，羽化后1h为对照，羽化15d和32d成虫表皮碳氢化合物组成与其存在极显著差异。化蛹4d、6d与对照表皮碳氢化合物种类均为19种，但是含量存在差异，即化蛹后4d蛹表皮碳氢化合物组成与对照无显著性差异，但化蛹4d与6d的之间存在显著性差异。
　　（3）地理种群：不同地理位置可能会对昆虫表皮碳氢化合物产生影响。水椰八角铁甲3个地理种群雄虫表皮碳氢化合物分析表明漳州种群与福清种群间的化合物组成差异大与漳州种群与广州种群的，推测漳州和福清距离较近，而广州距其较远。
　　椰心叶甲10个不同地理种群雄虫表皮碳氢化合物分析表明，海南、云南、泰国3个地理种群表皮碳氢化合物种类较一致，深圳种群与厦门种群含有表皮碳氢化合物种类相同，马来西亚和印尼种群的表皮碳氢化合物种类一样，说明海南与云南椰心叶甲来自泰国，深圳与厦门种群来源为同一外来种群，境外东南亚相邻的岛国为同一种群。以上结果似乎与种群间的距离无明显相关性，研究结果为华南地区水椰八角铁甲和椰心叶甲的入侵途径分析提供新的证据。

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1前言

1.1两种重要检疫性害虫（椰心叶甲和水椰八角铁甲）的危害

1.2椰心叶甲和水椰八角铁甲鉴定技术研究进展

1.3 利用昆虫表皮碳氢化合物鉴定昆虫的研究进展

1.4本研究的内容及意义

2材料与方法

2.1供试虫源

2.2仪器与分析条件

2.4液体进样样品制备

2.5固体进样样品制备

2.6数据分析

3结果与分析

3.1表皮碳氢化合物提取的取样与进样方法

3.2椰心叶甲各虫态及蛹壳表皮碳氢化合物组成分析

3.3水椰八角铁甲各虫态及蛹壳表皮碳氢化合物组成分析

3.4水椰八角铁甲和椰心叶甲表皮碳氢化合物组成比较分析

3.5表皮碳氢化合物组成的稳定性分析

4利用表皮碳氢化合物鉴定两种害虫技术规程

4.1鉴定范围

4.2鉴定原理

4.3试剂与器材

4.4利用表皮碳氢化合物的水椰八角铁甲和椰心叶甲鉴定技术规程

5结论与讨论

5.1结论

5.2讨论

致谢

参考文献

附录