棉铃虫性信息物质多样性的机理研究

鳞翅目昆虫性信息物质一般包含多种组分,呈现出性信息物质多样性以及种内性通讯系统专一性的特点，但鳞翅目昆虫性信息物质为何具有多种组分，各组分在两性交配过程中所具有的功能如何？各组分在生殖繁衍过程中的地位以及组分多样性的机制如何？此外，同种昆虫之间存在某一微量组分来拮抗异性个体进行交配的现象,这是否意味着昆虫个体于求偶时存在选择，是否意味着雌蛾可避免不适交配、充分利用能量，以待更好的交配等。目前,这些问题尚不清楚。所以，本项目以棉铃虫为模式昆虫来进行性信息物质多样性机理方面的探索，这对鳞翅目昆虫性信息物质的研究具有重要意义。有助于理解棉铃虫近距离通讯的机理，为研究其他昆虫性信息物质多样性的机理提供思路，并为昆虫性信息物质系统的多样性、种内性信息物质系统的专一性和昆虫进化等方面的研究提供理论依据，并为研制对棉铃虫更加高效实际的性诱剂提供理论依

为了进一步明确棉铃虫雌蛾腺体中各物质的具体功能作用，及作用机制。首先对棉铃虫的交配行为及处女雌蛾的求偶行为进行了观察，对求偶期的棉铃虫处女雌蛾性腺进行了提取，利用气相色谱-质谱连用仪(GC-MS)配合气相色谱触角电位联用仪(GC-EAD)对提取物中活性物质进行了鉴定，并对活性物质进行了触角电位(EAG)、Y 型嗅觉仪、3d风洞及田间等一系列生物测定试验。得到的主要结果和结论如下：. 1. 棉铃虫处女雌蛾的求偶行为发生在整个暗期，求偶百分率从暗期开始到结束无明显变化趋势，基本保持在34.75 ± 1.01的水平上；然而交配行为的发生则有两个高峰期，分别在暗期的第1~3小时和5~7小时，这两个高峰的平均交配百分率显著高于暗期里其它时间。虽然目前对这一现象的机理尚不清楚，但是整个暗期大部分雌蛾都展现求偶姿态并做好交配的准备，而交配行为的发生则主要集中在两个时段，说明交配的时间并不是由雌蛾决定，可能是雄蛾掌控着这一交配节律。. 2. 应用GC-MS和GC-EAD对棉铃虫雌蛾腺体提取物进行了分析，共检测到10个引起雄蛾触角电生理活性的物质。除了Z11-16:Al (100.00%)和Z9-16:Al (1.37%)外，首次报道了庚醛7:Al (0.56%)和壬醛9:Al (4.92%)也存在于雌蛾的腺体内, 另外14:Al (0.81%)、 Z9-14:Al (0.30%)、 16:Al (3.77%)、 Z7-16:Al (0.96%)、 16:OH (1.27%)和Z11-16:OH (4.40%)是前人已有报道，但其功能作用有待进一步明确的物质。EAG试验结果显示 Z11-16:Al的反应值最高，Z9-16:Al和9:Al次之，其次是Z9-14:Al和Z11-16:OH。将各物质分别按照提取的比例加入到两个主组分中后，与两主组分进行选择性试验，试验在Y型嗅觉仪中进行，结果显示16:Al、 Z7-16:Al 和 Z9-14:Al的存在显著增加了雄蛾的趋性。在此基础上进一步进行田间试验，结果显示Z9-14:Al能够显著增加诱蛾效果。因此我们认为Z9-14:Al是一个以往被忽略的很重要的棉铃虫性信息物质组分。. 3. 3d风洞试验测定了棉铃虫性信息物质的6种不同组合的混合物，不同混合物引起雄蛾在距离诱源下风向1m内各区间段（0.1m为1个区间）内徘徊的时间及各飞行参数差