脐腹小蠹对杏树选择的化学导向机制研究

Xinjiang is a major apricot production area of China and Central Asia. However apricot trees have been infested for a long time with a bark beetle-Scolytus schevyrewi in Xinjiang. Once S. schevyrewi infests apricot tree, it will lead to irrecoverable injury. So the key of controlling S. schevyrewi is to prevent or interfere with it finding host. The study shows that the weak tree and fresh logs are highly attractive to S. schevyrewi. The volatiles of apricot tree are the guiding role in host tree selection of this bark beetle. This project aims to collect volatiles from trunks, leaves and fresh logs of healthy, weak and infested apricot trees respectively by the air sampler, to analyze electrophysiological responses of S. schevyrewi to volatiles by coupled gas chromatography-electroantennographic detection (GC-EAD) , to identify the volatile species and the component proportion by coupled gas chromatography/mass spectrometry (GC-MS) , to measure the relative intensities of responses and the behavior tendencies of S. schevyrewi to active substances by electroantennogram(EAG) and Y-tube olfactometer, to confirm attraction effect of active substances and their mixtures to S. schevyrewi by field trapping tests, to provide basis for tripping and monitoring this bark beetle.

新疆是中国乃至中亚的重要杏产区。然而新疆杏树长期受到蛀干类害虫-脐腹小蠹的为害。该虫一旦侵入杏树枝干，将对杏树造成难以恢复的伤害，干扰或阻止脐腹小蠹发现寄主已成为防治此虫的关键。研究发现弱势杏树及新鲜杏树枝干木段对脐腹小蠹具有很强的引诱作用，杏树挥发物在其寄主选择过程中起着重要的导向作用。本项目拟通过气体采样仪收集健康、弱势和被害杏树枝干、叶片和新鲜枝干木段的挥发物；利用气相-触角电位联用仪（GC-EAD）检测脐腹小蠹对收集挥发物的电生理反应；利用气相-质谱联用仪（GC-MS）鉴定具有生物活性的挥发物种类及其组分；利用触角电位仪（EAG）测定脐腹小蠹对活性挥发物的反应强度；利用Y型嗅觉仪测定脐腹小蠹对活性挥发物的行为趋向；通过田间诱捕试验明确活性挥发物及其混合物对脐腹小蠹的引诱作用，最终明确杏树挥发物中对脐腹小蠹具有引诱作用的挥发物组分，为脐腹小蠹的诱捕和监测提供研究基础。

新疆是世界杏属植物的起源中心之一，有大量的野生杏树，还有大面积的栽培杏，是中国乃至中亚的重要杏产区。然而新疆杏树长期受到脐腹小蠹（Scolytus schevyrewi Semenov）的为害。由于新疆干旱少雨的气候特点，更有利于脐腹小蠹的大量发生，常造成杏树枝（株）大量死亡。研究发现弱势杏树及新鲜杏树枝干木段对脐腹小蠹具有很强的引诱作用，杏树挥发物在其寄主选择过程中起着重要的导向作用。本项目收集了杏树枝干、叶片的挥发物，通过气相-触角电位联用仪和气相-质谱联用仪、Y型嗅觉仪和田间诱捕等一系列研究，取得了以下研究结果：杏树枝干挥发物中有21种物质能引起雌、雄触角电位反应，鉴定出17种，在刺激量为100μg条件下，雌虫对9种挥发物的反应值在1mv以上，其中雌虫对15种物质的触角反应电位值比雄虫大，说明雌虫对挥发物比雄虫敏感；杏叶主要挥发物-乙酸叶醇酯也能引起脐腹小蠹触角电位仪反应，触角电位反应值在1mv以上；室内2种挥发物对脐腹小蠹雌、雄成虫表现出引诱作用，3种挥发物仅对雌虫表现出引诱作用，4种挥发物对脐腹小蠹雌、雄成虫表现出驱避作用，1种挥发物仅对雄虫表现出驱避作用，上述5种具有引诱作用挥发物的8种复配剂均对雌虫有引诱作用；6种复配剂对雄虫有引诱作用，在田间1种挥发物和2种挥发物的混合物对脐腹小蠹表现出引诱作用；因此上述具有引诱作用的挥发物及其混合物可被开发利用为监测脐腹小蠹的诱饵。在本项目的资助下发表文章3篇，其中SCI文章 1篇，CSCD文章2篇，培养硕士1名。