三种植物挥发物组分鉴定及对粘虫的引诱作用研究

摘要

东方粘虫（Mythimna separata）广泛分布于亚洲东部和澳大利亚等地区。幼虫取食范围广，可危害玉米、小麦和水稻等多种粮食作物，近十年来暴发为害的情况越来越频繁，也使粘虫成为了最重要的农业害虫。长时间的化学防治使得粘虫的抗药性增强，对不同环境的适应性也大大增强。因此，探索新的对粘虫有效的防治策略迫在眉睫。
　　本课题通过气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝挥发物进行提取、鉴定和定量分析，确定了三种植物挥发物的主要组分。通过电生理学(EAG)、风洞行为研究和室外活性验证，获得了一系列粘虫对这些植物挥发性组分的结果，评估了植物组分对粘虫的活性，为粘虫植物源引诱剂的应用提供了理论依据。主要结果如下:
　　1、枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝及三种粗提物对粘虫成虫行为的影响
　　通过萎蔫的枫杨枝叶、垂柳枝叶和新鲜玉米穗丝以及它们的粗提物进行风洞试验，结果表明，萎蔫枫杨、垂柳枝叶和新鲜玉米穗丝引起雌蛾的行为反应显著强于对照，其中在三种粗提物中，枫杨粗提物对雌蛾的引诱效果最好。萎蔫垂柳枝叶能引起雄蛾强烈的行为反应，垂柳和玉米穗丝粗提物对雄蛾的引诱率显著高于空白对照。
　　2、枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝挥发物的组分分析和鉴定
　　通过GC-EAD和GC-MS技术，从枫杨枝叶粗提物中鉴定出了9种活性组分:α-蒎烯、β-蒎烯、β-石竹烯、水杨酸甲酯、3-蒈烯、α-法呢烯、β-罗勒烯、苯甲醇、苯甲醛;从垂柳枝叶粗提物中鉴定出了14种活性组分:1，2，3-连三甲苯、2-正戊基呋喃、苯乙醇、反-2-壬二烯醛、己醛、水杨醛、a-法呢烯、反2-顺6-壬二烯醛、β-罗勒烯、顺式-3-己烯-1-醇、苯并噻唑、苯甲醇、苯甲醛、β-石竹烯;从玉米穗丝粗提物中鉴定出了12种活性组分:1-庚醇、水杨酸甲酯、2-甲基丁醛、2-壬醇、3-甲基-1-丁醇、3-乙基苯乙酮、4-乙基苯甲醛、4-异丙基苯甲醇、长叶烯、癸醛、香叶醇、苯乙醛。
　　3、枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝挥发物组分对粘虫成虫行为的影响
　　将29种植物组分以10μg/μl的浓度进行EAG测试，结果表明29种组分与溶剂对照相比能引起显著的EAG反应。粘虫雄蛾触角对反-2-顺-6-壬二烯醛的EAG反应最强烈，苯乙醇、反-2-壬烯醛、顺式-3-己烯-1-醇和癸醛效果次之。粘虫未交配雌蛾触角对苯甲醇的EAG反应最强烈，其次是反-2-顺-6-壬二烯醛、1-庚醇、苯乙醇、反-2-壬烯醛、顺式-3-己烯-1-醇、2-甲基丁醛、4-乙基苯甲醛、癸醛和苯乙醛。对其中EAG反应较强烈的13种组分进行系列浓度梯度EAG测试，结果表明粘虫雌雄蛾触角对这13种组分的EAG反应幅度在0.24-2.78mV之间。大部分组分在0.01-10μg/μl的浓度范围内，粘虫雌雄蛾触角的EAG相对反应值随着浓度的增加而增大，在10-100μg/μl内EAG相对反应值呈下降趋势。
　　在单一组分风洞试验中，三种植物粗提物的所有组分均能引起未交配雌雄蛾发生逆风飞行的行为，且组分引起粘虫雌雄蛾的逆风飞行和接近味源的行为百分率趋势基本一致。顺式-3-己烯-1-醇、反-2-壬烯醛、β-罗勒烯、水杨酸甲酯、苯乙醇、反-2-顺-6-壬二烯醛和2-正戊基呋喃引起未交配雌蛾降落到味源附近5cm内的数量显著高于对照;粘虫雄蛾在逆风飞行时显著趋向1-庚醇和顺式-3-己烯-1-醇，而在接近味源时则趋向水杨酸甲酯的百分率最高。
　　多组分等比例混合配方试验结果表明，枫杨M8、枫杨M6、垂柳M14、垂柳M6b和玉米穗丝M12配方在风洞中对粘虫雌雄蛾的引诱效果较好，引起雌雄蛾接近味源的百分率显著高于对照。
　　4、枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝活性组分对粘虫的室外诱捕效果试验
　　网室诱捕试验结果表明垂柳粗提物诱芯能诱到少量粘虫但和对照相比差异不显著;单一组分水杨酸甲酯诱集粘虫效果较好，苯甲醛、反-2-顺6-壬二烯醛和苯乙醇的效果次之;枫杨组分M6、M8和垂柳组分M14混合剂对粘虫的诱捕效果比较稳定。大田诱捕试验中，三种植物粗提物基本上诱捕不到粘虫成虫，单一组分诱捕粘虫的数量较少，二元组分配比对粘虫诱捕效果不佳。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 植物挥发物及研究方法

1．1 植物挥发物的概念

1．2 植物挥发物的种类

1．3 植物挥发物的收集与鉴定

1．4 植物挥发物的活性测定

2 植物挥发物在防治植食性昆虫中的研究进展

2．1 植物挥发物与植食性昆虫的行为关系

2．2 植物挥发物在防治植食性昆虫中的应用

3 粘虫的防治现状

4 本研究的目的和意义

5 研究的技术路线

第二章 萎蔫杨柳科植物枝叶、新鲜玉米穗丝和植物粗提物对粘虫成虫行为的影响

1 材料与方法

1．1 供试昆虫及其饲养

1．2 植物采集

1．3 植物挥发物的提取

1．4 植物粗提物风洞检测

1．5 数据分析

2 结果及分析

3 讨论

第三章 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝挥发物组分鉴定和分析

1 材料与方法

1．1 供试昆虫及其饲养

1．2 试验工具

1．3 植物源化学标准样品

1．4 气相色谱-触角电位联用仪(GC-EAD)及分析条件

1．5 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)及分析条件

1．6 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝粗提物活性物质的分析

1．7 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝粗提物活性物质的鉴定

1．8 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝粗提物组分的活性试验

2 结果及分析

2．1 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝粗提物活性物质的测定

2．2 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝粗提物活性物质的鉴定

2．3 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝粗提物组分的活性试验

3 讨论

第四章 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝挥发物组分对粘虫成虫行为的影响

1 材料与方法

1．1 供试昆虫及其饲养

1．2 试验工具

1．3 植物源标准样品

1．4 触角电位仪(EAG)检测

1．5 风洞检测

1．6 数据处理与分析

2 结果与分析

2．1 植物组分对粘虫的触角电位(EAG)反应

2．2 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝对粘虫的风洞行为测试

3 讨论

3．1 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝组分对粘虫的触角电位(EAG)反应

3．2 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝挥发物对粘虫的风洞行为测试

第五章 枫杨枝叶、垂柳枝叶和玉米穗丝活性组分对粘虫的室外诱捕试验

1 材料与方法

1．1 网室诱捕试验

1．2 大田试验

2 结果及分析

2．1 网室诱捕结果

2．2 田间诱捕结果

3 讨论

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

附录