茶黑毒蛾性信息素組分的鑒定

林志平， 陳麗萍， 梁景華， 江 敏

(1.漳州市英格爾農(nóng)業(yè)科技有限公司， 福建 漳州 363000; 2.漳州市農(nóng)業(yè)檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)中心， 福建 漳州 363000)

茶黑毒蛾(DasychirabaibaranaMatsumura)屬鱗翅目毒蛾科，幼蟲(chóng)有毒毛，觸及人體會(huì)引起紅腫痛癢，在我國(guó)主要分布在浙江、湖南、四川、江西、安徽、貴州、云南、臺(tái)灣等省份，是茶樹(shù)的主要害蟲(chóng)。茶黑毒蛾目前主要采用化學(xué)藥劑進(jìn)行防治，但長(zhǎng)期使用化學(xué)藥劑會(huì)造成茶黑毒蛾抗藥性增強(qiáng)、茶葉農(nóng)藥殘留、污染環(huán)境、破壞自然生態(tài)系統(tǒng)平衡等眾多問(wèn)題。

信息素是生物體之間起化學(xué)通訊作用的化合物的統(tǒng)稱(chēng),是昆蟲(chóng)交流的化學(xué)分子語(yǔ)言，包括性信息素、聚集信息素、追蹤信息素、告警信息素、疏散信息素、利它素、利己素、協(xié)同素[1]。利用昆蟲(chóng)性信息素進(jìn)行蟲(chóng)情監(jiān)控與害蟲(chóng)防治具有靈敏度高、安全無(wú)毒、專(zhuān)化性強(qiáng)、對(duì)天敵及有益生物安全、不污染環(huán)境等諸多優(yōu)點(diǎn)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益[2]。

目前，有關(guān)茶樹(shù)害蟲(chóng)信息素的研究主要集中在鱗翅目，前人[3-6]已經(jīng)對(duì)茶毛蟲(chóng)、茶小卷葉蛾、茶細(xì)蛾等鱗翅目害蟲(chóng)性信息素的應(yīng)用進(jìn)行了研究，部分已經(jīng)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。但茶黑毒蛾性信息素的鑒定和利用性信息素對(duì)茶黑毒蛾進(jìn)行防治的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，鑒定茶黑毒蛾性信息素的組分非常迫切。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試蟲(chóng)源 茶黑毒蛾于2010年5月15日采自福建省漳州市薌城區(qū)天寶鎮(zhèn)布坑村。采集的茶黑毒蛾老熟幼蟲(chóng)飼養(yǎng)于養(yǎng)蟲(chóng)籠(10 cm×10 cm×10 cm)中，養(yǎng)蟲(chóng)籠底部鋪一層細(xì)的沙壤土。飼養(yǎng)條件：養(yǎng)蟲(chóng)室光周期L∶D=12∶12，光期于6：00開(kāi)始至18：00結(jié)束，溫度26 ℃，相對(duì)濕度65%-75%。安置4盞40 W的熒光燈用于夜間觀察。以寄主植物茶樹(shù)鮮葉為飼養(yǎng)材料飼喂至幼蟲(chóng)化蛹，羽化后飼喂15%的蜂蜜水和純水。成蟲(chóng)羽化后0-24 h被視作1日齡。

1.1.2 儀器 主要儀器有HP6890N-HP5975B氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀、GC-2010氣相色譜儀(帶FID檢測(cè)器)、自制風(fēng)洞。

1.1.3 試劑 主要試劑有正己烷(色譜純)。

1.1.4 標(biāo)準(zhǔn)化合物 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)和氣相色譜(GC)組分鑒定分析及雄蛾定向行為測(cè)試所用標(biāo)準(zhǔn)化合物為順-6-二十一碳烯-11-酮，購(gòu)自Sigma公司，稀釋化合物的溶劑采用正己烷。

1.2 性信息素腺體成分的提取

在2日齡處女雌蛾進(jìn)入暗期的2 h內(nèi)，選取正在求偶召喚的雌蛾，用手?jǐn)D出雌蛾腹部末端2-3節(jié)腺體部位，擦去排泄物,剪下泡在溶劑中。將4只雌蛾的腺體同時(shí)放入一個(gè)微型尖底指管內(nèi)，注入40 μL正己烷進(jìn)行浸提。為保證浸提液體積不減少，將微型尖底指管放入帶密封螺帽的樣品瓶?jī)?nèi)，并在瓶?jī)?nèi)注入100 μL正己烷。室溫下浸提2 h后剔除腺體，將全部浸提液用40 μL微量進(jìn)樣器轉(zhuǎn)移到干凈的微型玻璃管中，封口，置-15 ℃保存，用于性信息素組分的分析使用。

1.3 性信息素組分分析

1.3.1 GC-MS分析 GC條件：色譜柱為HP-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣器溫度230 ℃；載氣為高純氦氣，流速1.0 mL·min-1；起始溫度60 ℃，保持2.0 min,然后以10 ℃·min-1升至220 ℃。

MS條件：離子化方式為電子捕獲型(EI),離子源溫度230 ℃,四極桿溫度150 ℃。

1.3.2 GC分析 GC條件：色譜柱為DB-1701毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度230 ℃；檢測(cè)器溫度300 ℃；載氣為高純氮?dú)?流速2.0 mL·min-1；氫氣流速35.0 mL·min-1，空氣流速120.0 mL·min-1。

將提取物與標(biāo)準(zhǔn)化合物在GC上的保留時(shí)間及提取物在質(zhì)譜儀檢測(cè)得到的質(zhì)譜圖與質(zhì)譜譜庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較，最終確定茶黑毒蛾的性信息素組分。

1.4 風(fēng)洞試驗(yàn)

1.4.1 風(fēng)洞裝置 風(fēng)洞定向飛行試驗(yàn)均在本實(shí)驗(yàn)室自制的大型風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室溫度控制在(25±1)℃，相對(duì)濕度控制在65%-75%。

1.4.2 風(fēng)洞測(cè)試 茶黑毒蛾性信息素化合物以及雌蛾性信息素腺體粗提物提取液的定向行為測(cè)定，均采用袖口式硅橡膠頭作為性信息素載體。試驗(yàn)前先將性信息素組分按合適的劑量制成誘芯，并將雌蛾腺體提取液裝入袖口式硅橡膠制成誘芯，放入風(fēng)洞內(nèi)。待測(cè)昆蟲(chóng)針插在袖口式硅橡膠頭誘芯支架上，每個(gè)誘芯只使用1次。將求偶雌蛾關(guān)在自制的10 cm×10 cm×10 cm的養(yǎng)蟲(chóng)籠中，置于風(fēng)洞中。

1.4.3 雄蛾定向行為測(cè)試 取處于2日齡暗期的雄蛾，暗期開(kāi)始前，先將待測(cè)雄蛾單頭置于2.5 cm×10 cm的玻璃試管中，塞上棉花，在測(cè)試前0.5-1 h轉(zhuǎn)移到風(fēng)洞所在的房間，使之適應(yīng)測(cè)試環(huán)境。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，分別將雌蛾、腺體提取物和合成信息素的硅橡膠誘芯放在風(fēng)洞的上風(fēng)口，幾分鐘后，將雄蛾放在下風(fēng)口，在下風(fēng)口的適當(dāng)位置放一個(gè)支架，將玻璃管水平放在支架上，使雄蛾的位置正好與氣味源在一水平上。去掉玻璃管的棉花，讓雄蛾自由運(yùn)動(dòng)，每頭雄蛾只使用1次。本試驗(yàn)取雄蛾行為反應(yīng)明確且易觀察的環(huán)節(jié)作為雄蛾對(duì)誘芯產(chǎn)生行為反應(yīng)的判定標(biāo)準(zhǔn)，記錄起飛、定向飛行、飛行至風(fēng)洞1/2距離以上、接近誘芯(10 cm以?xún)?nèi))及降落到氣味源上等步驟的雄蛾數(shù)量。每個(gè)處理重復(fù)3次，每次重復(fù)至少測(cè)試10頭雄蛾[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 信息素組分GC-MS分析

將提取物在質(zhì)譜儀檢測(cè)得到的質(zhì)譜圖與質(zhì)譜譜庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較，對(duì)茶黑毒蛾提取物和合成標(biāo)準(zhǔn)化合物進(jìn)行GC-MS分析。結(jié)果顯示，茶黑毒蛾提取物全掃描總離子質(zhì)譜圖(圖1)上有1個(gè)峰(1號(hào)峰)的質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)中Z6-21-11KT的質(zhì)譜圖(圖2)基本一致，其特征離子比例和保留時(shí)間也基本一致，因此推斷為Z6-21-11KT。

圖1茶黑毒蛾腺體提取物總離子質(zhì)譜圖
Figure 1 The total ion mass spectrum of gland extracts inD.baibarana

2.2 信息素組分GC分析

GC分析顯示，茶黑毒蛾腺體提取物的主要成分與順-6-二十一碳烯-11-酮的保留時(shí)間(14.315 min)一致(圖3、4)。在茶黑毒蛾腺體提取液中加入順-6-二十一碳烯-11-酮標(biāo)準(zhǔn)化合物，可使對(duì)應(yīng)組分的所得峰面積成比例增加，沒(méi)有出現(xiàn)其他的峰，表明處于召喚狀態(tài)下的茶黑毒蛾雌蛾性信息素腺體活性成分為Z6-21-11KT。

圖2順-6-二十一碳烯-11-酮質(zhì)譜圖
Figure 2 Mass spectrum of cis-6-heneicosene-11-one

圖3茶黑毒蛾腺體提取物氣相色譜圖
Figure 3 Gas chromatograms of gland extracts inD.baibarana

圖4標(biāo)準(zhǔn)化合物順-6-二十一碳烯-11-酮?dú)庀嗌V圖
Figure 4 Gas chromatograms of cis-6-heneicosene-11-one

2.3 雄蛾在風(fēng)洞中的行為反應(yīng)

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，雄蛾的在風(fēng)洞中對(duì)求偶雌蛾、腺體提取物和合成信息素誘芯的行為均有反應(yīng)，雄蛾絕大部分完成起飛、定向飛行、飛行至風(fēng)洞2/3距離以上、接近誘芯及降落到氣味源的完整行為過(guò)程。在選擇性測(cè)試中，雄蛾降落在求偶雌蟲(chóng)、腺體提取物的個(gè)體比例沒(méi)有顯著差異。表明上述的茶黑毒蛾性信息素組分分析準(zhǔn)確有效。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)通過(guò)GC-MS和GC技術(shù)，鑒定出茶黑毒蛾(中國(guó)種群)雌蛾腺體內(nèi)含有1種主要且具有生物活性的組分為順-6-二十一碳烯-11-酮。

風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果顯示，人工合成的茶黑毒蛾性信息素誘芯與雌蛾腺體提取物的誘蛾效果沒(méi)有差異，可以應(yīng)用在茶黑毒蛾的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和大量的誘捕防治。人工合成的茶黑毒蛾性信息素誘芯的最佳劑量，載體類(lèi)型，是否增加抗氧化劑、光穩(wěn)定劑等需要進(jìn)一步研究。

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