团花绢野螟性信息素及寄主植物挥发物的协同作用机制

Sex pheromone and plant volatiles are very important semiochemicals in the co-evolution of plants and insects. Diaphania glauculalis is an important pest attacking Anthocephalus chinensis (Laran tree). This project describes the adults emergence, calling, mating, voipositoion behavior and the correlation with pheromone production rhythm; studies the factors affecting sex pheromone production using electroantennogram (EAG) and gas chromatography (GC); and determines the effect of periodicity and age of female D. glauculalis on sex pheromone production. And the pheromone gland extracts of D. glauculalis females are analyzed by gas chromatography with electroantennographic detection (GC-EAD)、gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and two-dimensional gas chromatography with time of flight mass spectrometric detection (GC×GC/TOFMS). These active components will be evaluated in the laboratory and field test. In addition, host plant volatiles play an important role in the orientation, oviposition and aggregation behavior of D. glauculalis. These components, which could attract D. glauculalis, are determined by the EAG and behavioral response. What is more, these host plant volatiles could enhance field trapping of D. glauculalis sex pheromone, and mutual relation of plant volatiles and sex pheromone is further explicited. Hence, chemical ecology mechanism of sex pheromone and host plant volatiles to this pest is expounded.

昆虫性信息素和植物源挥发物是植物与昆虫协同进化过程中产生的重要化学信息物质；本项目拟通过观察团花绢野螟（严重危害速生树种—团花树）成虫羽化、求偶、交配、产卵行为，制备不同时辰和不同日龄的雌蛾性信息素粗提物，明确雌蛾性信息素产生与释放节律；在掌握其释放性信息素时间和部位的基础上，使用GC-EAD、GC-MS和GC×GC/TOFMS等仪器对性信息组分进行分析，并进行室内和林间生物活性测定，确定性信息素组分各自和相互间混配的引诱效果，筛选出引诱效果最佳的配比及剂量；此外，寄主植物挥发物在团花绢野螟的定位、产卵、聚集等行为中发挥着重要作用，解析团花树叶片挥发物组分，通过EAG反应和行为学反应筛选出具有较好引诱活性，并对团花绢野螟性信息素起到协同增效作用的植物源挥发物，进而探索团花绢野螟性信息素及寄主植物挥发物之间的关系，阐明性信息素和寄主植物挥发物对团花绢野螟的化学生态调控机制。

团花绢野螟Diaphania glauculalis Guenée是团花树的主要害虫，采用室内饲养与林间调查相结合的方法，研究了团花绢野螟性信息素生殖行为学，明确了团花绢野螟卵、各龄幼虫、预蛹、蛹和成虫的形态及大小。雌蛾求偶行为均发生在暗期，求偶率和雌蛾日龄密切相关，其中3日龄求偶率最高，不同日龄雌蛾求偶高峰期发生在进入暗期后的5-7h。雌蛾性信息素腺体位于腹部第VIII-IX腹节节间膜上的背部中央区域，雄蛾对使用不同溶剂提取的雌性信息素粗提物的触角电位反应表明，正己烷为提取团花绢野螟性信息素的最佳溶剂。雌蛾羽化第2d性腺体发育成熟，即可产生性信息素，羽化第3d产生和释放的性信息素量最多，以后逐日下降；一天中，雌蛾腺体中的性信息素从进入暗期后逐渐增加，在暗期6h时量最大，随后逐渐减少，而释放性信息素从暗期5h开始，至6h时达到高峰；且雄蛾对暗期6h的性信息素粗提物触角反应最为强烈；行为学反应进一步证明暗期6h的雌性信息素粗提物对雄蛾的引诱力最强。比较不同性信息素提取方法的优缺点，表明有机溶剂浸泡法较佳，然而吸附法、固相微萃取法均未发现性信息素组分。运用GC-EAD和GC-MS分析团花绢野螟性信息素腺体粗体物，共鉴定出2种性信息素组分：反-11-十六碳烯醛（E11-16:Ald）和反，反-10,12-十六碳烯醛（E10E12-16:Ald）；触角对鉴定的上述性信息素标样的EAG反应表明，1日龄雄蛾就对性信息素组分有反应，随着日龄的增加，EAG反应值显著增大，到3日龄达到最高峰，之后随着日龄的增加，EAG反应值又逐渐降低，但E10E12-16:Ald：E11-16:Ald为5:5的组合比其他二元组分产生更大的EAG反应。应用四壁嗅觉仪进行的室内行为学试验表明雄蛾对二元组分（5:5）的选择率（38%）显著高于单一组分E11-16:Ald（4%）和E10E12-16:Ald（12.67%）。与此，同时开展绿翅绢野螟D.angustalis性信息素生殖行为学及化学生态学方面的研究，进而明确两种螟蛾性信息素释放规律及其在种群繁衍中作用特点，以及性信息素组分的多态性和化学通讯机制。