茶樹—茶刺蛾—棒須刺蛾寄蠅間化學(xué)通訊研究

1、茶樹茶刺蛾棒須刺蛾寄蠅間化學(xué)通訊研究茶刺蛾 (Iragoides fasciata Moore)屬鱗翅目刺蛾科 , 是茶樹 Camellia sinensis (L.) O. Kuntze 的主要害蟲之一。在一定條件下容易爆發(fā)成災(zāi) , 它不 但造成茶葉減產(chǎn) ,甚至導(dǎo)致茶樹死亡 , 而且嚴(yán)重阻礙了采茶與田間作業(yè)。茶刺蛾的防治目前主要依靠化學(xué)防治 , 鑒于化學(xué)農(nóng)藥的負(fù)面影響 , 新的無公 害防治策略研究迫在眉睫。棒須刺蛾寄蠅 (Chaetexorista palpis Chao) 屬于雙 翅目寄蠅科 , 我們在田間和室內(nèi)觀察發(fā)現(xiàn) , 棒須刺蛾寄蠅是茶刺蛾新發(fā)現(xiàn)的寄生 天敵, 是茶園中影響茶刺蛾種群

2、發(fā)生的重要寄生天敵。本文對茶樹、茶刺蛾和棒須刺蛾寄蠅之間的化學(xué)通訊進(jìn)行了探索 , 旨在為茶 刺蛾的防治提供理論依據(jù)。茶園觀察發(fā)現(xiàn) , 茶刺蛾危害的茶園的棒須刺蛾寄蠅數(shù) 量明顯多于未危害的茶園。推測茶樹被茶刺蛾危害后釋放了特定的信號(hào)物質(zhì) , 這些物質(zhì)在棒須刺蛾寄蠅 寄主定位中起著關(guān)鍵的作用。為了證實(shí)這一猜想 , 我們研究了茶刺蛾危害對茶樹 揮發(fā)性有機(jī)物釋放的影響 , 分別應(yīng)用同時(shí)萃取蒸餾法和頂空動(dòng)態(tài)吸附兩種方法收 集被茶刺蛾危害和未危害的茶葉的揮發(fā)性有機(jī)化合物 , 并用氣相色譜質(zhì)譜儀聯(lián)用 技術(shù)分析。前一個(gè)試驗(yàn)結(jié)果如下： 未受害枝葉揮發(fā)性有機(jī)化合物共有 63 種組分, 主要由 酯類、醇類、烴類、酮

3、類、雜環(huán)化合物、醛類、有機(jī)酸和醚類組成 , 烴類物質(zhì)的 相對含量占 19.05%, 而受害枝葉釋放出的揮發(fā)物中烴類物質(zhì)的相對含量增加到 26.79%,反式-橙花叔醇、雪松醇、鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯甲酸二異丁酯的相對 含量顯著增加 ,此外,產(chǎn)生了 32種新的組分,包括10種酯類、5種醇類、5種烯烴 類、4種雜環(huán)類、 3種芳香烴類、 3種烷烴類、 1種醛和 1種酮。后一個(gè)試驗(yàn)結(jié)果 如下：未受茶刺蛾危害的枝葉有揮發(fā)性有機(jī)物 74 種組分, 其揮發(fā)物的組成同前者 相似。與未受茶刺蛾危害枝葉的揮發(fā)物組分相比較 , 受害后酯類、醛類和烴類的種 類數(shù)量和所占相對含量都有顯著變化。 醇、雜環(huán)化合物、 醚和有機(jī)

4、酸類化合物在 種類數(shù)量和相對含量上變化不大。受害后,4- 異丙基甲苯、蒎烯、 1-乙基-2,4- 二甲基苯、 4-乙基甲苯、 3-乙基 -甲苯、6-甲基庚烯5 酮2 和 1,2,4- 三甲基苯的相對含量顯著增加。 新產(chǎn)生 54 種化合物 ,其中烯烴 14種,芳香烴 12種,酯 8種,烷烴 8種,酮5種,醇 3種,醛 2 種,有機(jī)酸和雜環(huán)類各 1 種。值得注意的是受害后萜類化合物的種類數(shù)量和相對含量均有顯著的變化 , 暗 示這些化合物可能在棒須刺蛾寄蠅的寄主尋找過程中發(fā)揮作用。 研究結(jié)果為篩選 引誘天敵昆蟲的化學(xué)信息素 , 并應(yīng)用其防控茶刺蛾的研究奠定一定的根底。為了篩選茶刺蛾和棒須刺蛾寄蠅的引

5、誘劑 , 我們研究了茶刺蛾雌雄蛾對屬于4 個(gè)化合物種類的 26種茶樹相關(guān)的揮發(fā)物和 2 種混合物的電生理反響和棒須刺 蛾寄蠅雌雄個(gè)體對屬于 5 個(gè)化合物種類的 27 種茶樹相關(guān)的揮發(fā)物的反響。結(jié)果 說明大多數(shù)化合物都能引起茶刺蛾和棒須刺蛾寄蠅觸角較大的電生理反響 , 茶刺 蛾和棒須刺蛾寄蠅對不同的化合物和化合物種類之間的反響存在差異 , 雌雄個(gè)體 對多數(shù)化合物的反響也有差異。一般茶刺蛾雄蛾對大多數(shù)化合物的反響要強(qiáng)于雌蛾 , 而棒須刺蛾寄蠅那么剛好 相反。茶刺蛾雌雄蛾對倍半萜化合物的反響相對其它種類的化合物要弱些。劑量反響試驗(yàn)說明茶刺蛾對化合物的反響在性別和濃度上都存在差異 , 也說 明了雌雄個(gè)

6、體電生理反響存在二型性。在所有化合物中 , 雌性棒須刺蛾寄蠅對順-3- 己烯-1- 醇的反響強(qiáng)烈 ,而雄性個(gè)體對順 -3- 己烯乙酸酯的反響最大綠葉揮發(fā)物能引起較大的反響 , 推測其在茶刺蛾和棒須刺蛾寄蠅的寄主定位 中起到重要的作用。為了解釋茶刺蛾雌雄蛾對茶樹揮發(fā)物電生理反響的差異性 , 對其觸角和觸角感受器進(jìn)行掃描電鏡觀察 , 茶刺蛾雌雄蛾觸角外表一共發(fā)現(xiàn)了 8 種類型的感受器：毛形感受器、錐形感受器、刺形感受器、腔錐形感受器、 Bohm 氏鬃毛、鱗形感受器、叉形感受器和栓錐形感受器。鱗形感受器和叉形感受器只在雌蛾觸角中發(fā)現(xiàn) ,其它 6種感受器在雌雄兩性 觸角上的形態(tài)上沒有明顯的區(qū)別 , 但在數(shù)量和