摘要:灰茶尺蠖(Ectropis grisescens"Warren)是重要的茶樹(shù)害蟲(chóng),廣泛分布于我國(guó)主要茶產(chǎn)區(qū),干擾其性信息素通訊是防治該類害蟲(chóng)的有效方式。使用亞致死劑量的溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理灰茶尺蠖成蟲(chóng),利用風(fēng)洞測(cè)試發(fā)現(xiàn)雄蛾對(duì)性信息素誘芯表現(xiàn)出活躍、起飛、接觸行為發(fā)生的占比分別下降了13.79%、44.23%、60.00%,且反應(yīng)發(fā)生時(shí)間顯著延長(zhǎng)。進(jìn)一步的電生理分析發(fā)現(xiàn),處理組雄蛾對(duì)0.01 mg·L-1的性信息素組分Z3,Z6,Z9-18:H的觸角電位反應(yīng)下降了54.57%。另外,當(dāng)雌蛾受到溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理,GC-MS分析結(jié)果顯示,雌蛾性腺性信息素主成分Z3,Z6,Z9-18:H和Z3,epo6,Z9-18:H的含量分別下降了21.76%和34.71%,雌蛾合成性信息素的能力顯著削弱。雌蛾經(jīng)溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理,參與性信息素合成的潛在基因Egri-CYP340BD1表達(dá)量顯著下降。研究結(jié)果表明,溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理能顯著干擾灰茶尺蠖成蟲(chóng)的性信息素通訊,將為茶園尺蠖類害蟲(chóng)行為調(diào)控提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞:灰茶尺蠖;溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺;性信息素識(shí)別;行為調(diào)控
中圖分類號(hào):"S571.1;R435.711 """"""""""""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A"""""""""""文章編號(hào):1000-369X(2024)04-618-09
Effects of Broflanilide on the Biosynthesis and Recognition of Sex Pheromone in the Tea Grey Geometrid Ectropis grisescens
XU Changxia1, LUO Zongxiu2, MA Long1*
1. College of Life Sciences, Jiangxi Science amp; Technology Normal University, Nanchang 330013, China;2. Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Science, Hangzhou 310008, China
Abstract:"The tea grey geometrid Ectropis grisescens"Warren"is a devastating chewing pest in tea plantations throughout China, and interfering with the sex pheromone recognition communication between female and male"moths becomes an effective method to manage this insect pest. In the present study, the sublethal dose of broflanilide was used to treat adult E. grisescens. The results of wind tunnel tests reveal that the broflanilide-treated male adults showed a declined percentage of the behavioral responses, including excitation, oriented flight, and source contact. However, the corresponding durations of behavioral responses in male moths were significantly increased. Further studies using electrophysiological assays demonstrate that the electroantennogram responses of broflanilide-treated"male moths to the sex pheromone of Z3,Z6,Z9-18:H at 0.01 mg·mL-1"were"decreased by 54.57%. Besides, when female moths were treated with a sublethal dose of broflanilide, the gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)"analyses demonstrates that the major sex pheromone components, Z3,Z6,Z9-18:H and Z3,epo6,Z9-18:H, in the female pheromone gland were decreased by 21.76% and 34.71%"respectively compared with the control. This result reveals the suppression of sex pheromone biosynthesis in broflanilide-treated female moths. Further study by qRT-PCR analysis reveals that a cytochrome P450 monooxygenase of Egri-CYP340BD1"enriched in pheromone gland was significantly up-regulated in broflanilide-treated female moths. Taken together, this study demonstrates that broflanilide treatment would manipulate the courtship of this insect pest, and the results would contribute to the design of insect-behavior-modifying technology in novel pest management.
Keywords:"Ectropis grisescens, broflanilide, sex pheromone recognition, behavior modification
灰茶尺蠖(Ectropis grisescens"Warren)以幼蟲(chóng)食葉為害,嚴(yán)重發(fā)生時(shí)可將茶樹(shù)葉片完全啃食,是危害我國(guó)茶葉生產(chǎn)的重要害蟲(chóng)。由于灰茶尺蠖與另一種重要茶樹(shù)害蟲(chóng)——茶尺蠖(Ectropis obliqua Prout)外形特征極為相似且分布地區(qū)存在重疊,在生產(chǎn)上常引起混淆,都稱為“茶尺蠖”,極大影響了專一性防控手段的使用[1]。例如,在推廣茶尺蠖核型多角體病毒防治“茶尺蠖”時(shí)發(fā)現(xiàn),不同地區(qū)的“茶尺蠖”對(duì)其敏感性存在巨大差異[2]。后續(xù)對(duì)采自13個(gè)省份的2 588頭茶尺蠖和灰茶尺蠖樣品進(jìn)行分子鑒定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)灰茶尺蠖廣泛分布于我國(guó)主要茶產(chǎn)區(qū),是危害茶樹(shù)的優(yōu)勢(shì)尺蛾科物種,而茶尺蠖僅分布于江蘇、安徽、浙江的部分區(qū)縣[3]。為了明確灰茶尺蠖的性信息素成分,羅宗秀等[4]通過(guò)氣相色譜-昆蟲(chóng)觸角電位聯(lián)用對(duì)灰茶尺蠖性腺粗提物進(jìn)行分離鑒定,最終確定其性信息素成分為順3,順6,順9-十八碳三烯(Z3,Z6,Z9-18:H)和順3,順9-6,7-環(huán)氧十八碳二烯(Z3,epo6,Z9-18:H),為人工合成性信息素用于灰茶尺蠖的田間誘捕打下了基礎(chǔ)。隨后,通過(guò)灰茶尺蠖性腺轉(zhuǎn)錄組測(cè)序鑒定出了30個(gè)在雌蛾性腺高表達(dá)的細(xì)胞色素P450基因(Cytochrome P450"monooxygenases,CYPs),這些性腺高表達(dá)的CYPs可能參與性信息素的合成,通過(guò)環(huán)氧化作用把三烯轉(zhuǎn)化為環(huán)氧二烯[5]。
鱗翅目昆蟲(chóng)的求偶通訊主要依靠性信息素交流來(lái)完成,干擾鱗翅目害蟲(chóng)的性信息素通訊成為害蟲(chóng)防治的有效手段。日本靜岡縣使用人工合成的茶小卷葉蛾(Adoxophyes honmai)性信息素干擾雄蛾找到異性完成交配,迷向防治效果達(dá)到99%[6]。已有研究表明,亞致死劑量的農(nóng)藥也會(huì)干擾鱗翅目昆蟲(chóng)的性信息素通訊。例如,使用亞致死劑量的噻蟲(chóng)啉處理蘋(píng)果蠹蛾(Cydia pomonella),發(fā)現(xiàn)噻蟲(chóng)啉顯著降低雌蛾的求偶行為,同時(shí)減少性信息素主成分Codlemone的合成[7]。溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺(Broflanilide)是一種作用于γ-氨基丁酸受體的新型間二酰胺類殺蟲(chóng)劑,對(duì)多種鱗翅目、鞘翅目、半翅目害蟲(chóng)有較高的殺蟲(chóng)活性[8]。王洪濤等[9]利用噴霧法進(jìn)行了田間藥效試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)10%的溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺懸浮劑對(duì)2種為害較重的茶園刺吸式害蟲(chóng)黑刺粉虱(Aleurocanthus spiniferus"Quaintance)和小貫小綠葉蟬(Empoasca onukii"Matsuda)具有良好的防控效果,但使用溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺防治茶園尺蠖類害蟲(chóng)還未見(jiàn)報(bào)道。本研究從行為學(xué)、電生理和性信息素定量分析等方面,探究溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理對(duì)灰茶尺蠖成蟲(chóng)合成和識(shí)別性信息素的影響,旨在為茶園應(yīng)用溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺防治灰茶尺蠖提供參考。
1"材料與方法
1.1 供試蟲(chóng)源
研究所用灰茶尺蠖采自浙江省紹興市御茶村茶場(chǎng),灰茶尺蠖幼蟲(chóng)置于人工氣候室內(nèi),使用新鮮茶枝飼養(yǎng)。養(yǎng)蟲(chóng)室溫度設(shè)置為(25±1) ℃,相對(duì)濕度為(70±5)%,光周期為14L︰10D。幼蟲(chóng)飼養(yǎng)至化蛹,將雌雄蛹區(qū)分開(kāi)后置于不同的養(yǎng)蟲(chóng)籠內(nèi)(50 cm×50 cm×50 cm),待成蟲(chóng)羽化后用10%的蜂蜜水飼喂[10]。
1.2 溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理灰茶尺蠖蛾
溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺懸浮劑(100 g·L-1)購(gòu)自巴斯夫植物保護(hù)(江蘇)有限公司,參照推薦用量及該藥劑對(duì)斜紋夜蛾的室內(nèi)生測(cè)結(jié)果[11],選取并配制質(zhì)量濃度為6.65 μg·mL-1的該藥劑作為亞致死劑量,并測(cè)定該濃度對(duì)剛羽化的灰茶尺蠖成蟲(chóng)24 h和48 h的校正死亡率。取133 μL藥劑溶于500 mL純水中,稀釋4倍后備用。將灰茶尺蠖的蛹置于養(yǎng)蟲(chóng)籠內(nèi),白天進(jìn)行暗處理,晚上進(jìn)行光照處理,白天每隔1 h在紅光下觀察是否有成蟲(chóng)羽化。將羽化后的成蟲(chóng)區(qū)分雌雄后分別置于不同的養(yǎng)蟲(chóng)籠中,每籠放置30頭,處理組噴20 mL的藥劑,對(duì)照組噴等量的清水。待溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后48 h,通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)試處理雄蛾對(duì)性誘芯的趨性行為,切取雄蛾觸角測(cè)試對(duì)性信息素組分的觸角電位反應(yīng)。另外,在紅光下觀察雌蛾是否展示出求偶行為,將處于求偶狀態(tài)下的雌蛾取出,收集性腺對(duì)性信息素組分進(jìn)行定量分析。
1.3 風(fēng)洞試驗(yàn)
待溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后48 h,用風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)試灰茶尺蠖雄蛾趨向性信息素的行為反應(yīng)。風(fēng)洞系統(tǒng)主體為有機(jī)玻璃構(gòu)成(150 cm×50 cm×50 cm),前端安裝可調(diào)的氣流發(fā)生裝置、活性炭過(guò)濾系統(tǒng)以及平順氣流的蜂窩狀氣流通道。風(fēng)洞后端安裝氣流流速控制閥以及溫度、濕度和風(fēng)速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。試驗(yàn)期間風(fēng)洞內(nèi)溫度保持在21~25 ℃,相對(duì)濕度為70%~80%,氣流流速0.3~0.4 m·s-1。性誘芯由異戊二烯橡膠塞構(gòu)成,加入400 μg的Z3,Z6,Z9-18:H和600 μg的Z3,epo6,Z9-18:H,靜置30 min后使用。將性誘芯懸掛于風(fēng)洞的前端,待測(cè)試的灰茶尺蠖雄蛾單頭放置于培養(yǎng)皿內(nèi)用蓋子蓋住,隨后將培養(yǎng)皿置于風(fēng)洞的下風(fēng)口處。測(cè)試時(shí),將培養(yǎng)皿蓋子打開(kāi),觀察和記錄單頭雄蛾在10 min內(nèi)發(fā)生活躍、起飛、接觸誘芯等行為的時(shí)間。每組測(cè)試20頭灰茶尺蠖雄蟲(chóng),重復(fù)測(cè)試3組。
1.4 灰茶尺蠖雄蛾對(duì)性信息素組分的觸角電位反應(yīng)
觸角電位技術(shù)(Electroantennogram,EAG)是研究昆蟲(chóng)對(duì)揮發(fā)性信息物質(zhì)電生理反應(yīng)的一種重要方法,它是昆蟲(chóng)觸角上全部化學(xué)感受器對(duì)刺激物的電生理反應(yīng)的總和,通過(guò)反應(yīng)值的大小可以初步判斷刺激物對(duì)昆蟲(chóng)是否有生理活性。
待溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理灰茶尺蠖雄蛾48 h,測(cè)試雄蛾對(duì)性信息素組分觸角電位反應(yīng)的變化。用鑷子將待測(cè)灰茶尺蠖雄蛾頭部取下,在顯微鏡下用刀片將觸角從基部切下,將觸角端部也切下一小段。將離體觸角的基部和端部用導(dǎo)電膠分別固定在電極兩端,電極裝在觸角電位儀上待測(cè)。氣流首先通過(guò)活性炭過(guò)濾,再通過(guò)加濕瓶,并以800 mL·min-1的流速吹向觸角。待測(cè)性信息素組分Z3,Z6,Z9-18:H和Z3,epo6,Z9-18:H分別用正已烷配成10 μg·μL-1的母液,然后稀釋得到4個(gè)質(zhì)量濃度1、0.1、0.01、0.001 μg·μL-1作為刺激味源。將20 μL的化合物滴到5 mm×60 mm的濾紙條上,待溶劑揮發(fā)后,迅速放到巴德斯滴管中,兩端封口靜置。測(cè)試時(shí),味源刺激時(shí)間為0.3 s,兩次刺激時(shí)間間隔為60 s。以20 μL的正己烷作為空白對(duì)照,以反-2-己烯醛作為內(nèi)參標(biāo)準(zhǔn),EAG反應(yīng)的相對(duì)值=(樣品的反應(yīng)值-對(duì)照的反應(yīng)值)/(參照的反應(yīng)值-對(duì)照的反應(yīng)值)。每一種濃度的性信息素組分至少測(cè)定15根觸角,每一頭灰茶尺蠖雄蛾僅隨機(jī)選用一根觸角。
1.5 灰茶尺蠖雌蛾性信息素的粗提取
灰茶尺蠖雌蛾性信息素的提取采用正已烷浸提法。待溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后48 h,選擇求偶狀態(tài)下的雌蛾,擠壓雌蛾腹部使其性腺露出,自第8腹節(jié)剪下性腺。每10頭為一組,將剪下后的性腺放入裝有150 μL正己烷的進(jìn)樣瓶中浸提30 min,粗提物用氮吹濃縮后置于﹣20 ℃冰箱中保存。
1.6 GC-MS分析灰茶尺蠖性信息素組分的含量
使用GC-MS對(duì)雌性灰茶尺蠖性信息素活性成分進(jìn)行定量分析,所用的氣質(zhì)聯(lián)用儀為Agilent 7890A氣相色譜串聯(lián)5977B質(zhì)譜,裝配DB-23型毛細(xì)色譜柱。采用無(wú)分流進(jìn)樣方式,進(jìn)樣口溫度為220 ℃,柱溫起始溫度為50 ℃,保持2 min;然后以10 ℃·min-1升至160 ℃;再以4 ℃·min-1上升至220 ℃,保持5 min。所用載氣為99.999%純度的氦氣,流速為1 mL·min-1。MS電離方式為電子轟擊電離,電離能量為70 eV,離子源發(fā)生器溫度為250 ℃,質(zhì)量(m/z)掃描范圍為40~400。將梯度濃度的Z3,Z6,Z9-18:H和Z3,epo6,Z9-18:H正己烷標(biāo)準(zhǔn)品和灰茶尺蠖性信息素提取液使用自動(dòng)進(jìn)樣器連續(xù)進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1 μL。
1.7"灰茶尺蠖雌蛾性腺總RNA的提取與反轉(zhuǎn)錄
使用總RNA快速提取試劑盒(浙江易思德)提取灰茶尺蠖性腺總RNA。待溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后48 h,取5頭雌蛾性腺作為一組,設(shè)置3組生物學(xué)重復(fù)。并使用分光光度計(jì)和1%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行RNA純度及完整性檢測(cè)。反轉(zhuǎn)錄采用HiScript Ⅲ RT SuperMix for qPCR (+gDNA wiper)(南京諾唯贊)試劑盒說(shuō)明書(shū)合成cDNA,步驟如下:取1 μg的總RNA為模板,加入4 μL的gDNA wiper Mix,補(bǔ)充RNase-free ddH2O到16 μL,42 ℃孵育2 min。向第一步的反應(yīng)液中加入4 μL的HiScript"Ⅲ"qRT SuperMix混勻。37 ℃孵育15 min,85 ℃孵育15 s,進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),產(chǎn)物在﹣20 ℃保存。
1.8 熒光定量qRT-PCR反應(yīng)
用Beacon Designer 7.7軟件設(shè)計(jì)熒光定量引物(表1)。
熒光定量所用儀器為Roche Light Cycler 480 detector(Stratagene,La Jolla,CA,USA)。熒光定量試劑使用ChamQTM"SYBR qPCR Master Mix(南京諾唯贊),20 μL的反應(yīng)體系包含:10 μL的ChamQTM"SYBR qPCR Master Mix、正反向引物各0.4 μL、2 μL的cDNA模板、7.2 μL的ddH2O。反應(yīng)條件如下:95 ℃"30 s(預(yù)變性);95 ℃ 10 s,60 ℃"30 s,40個(gè)循環(huán);95 ℃"15 s,60 ℃"60 s,95 ℃"15 s(熔解曲線分析)。每個(gè)反應(yīng)設(shè)置3個(gè)獨(dú)立的生物重復(fù),并重復(fù)3次(技術(shù)重復(fù))。選擇甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)和GTP結(jié)合蛋白(GT)作為內(nèi)參基因。采用2-△△CT法計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)水平[12]。
1.9 數(shù)據(jù)分析
利用SPSS 21.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)照和藥劑處理組個(gè)體的行為反應(yīng)差異采用卡方檢測(cè)進(jìn)行分析。對(duì)照和藥劑處理組的基因表達(dá)量變化、EAG反應(yīng)值、信息素組分含量的差異用Student’s t法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
2"結(jié)果與分析
2.1 溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理影響雌蛾對(duì)性誘芯的行為反應(yīng)
通過(guò)風(fēng)洞測(cè)試研究亞致死劑量的溴蟲(chóng)氟
苯雙酰胺處理對(duì)灰茶尺蠖雄蛾趨向性信息素的行為變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,雄蛾經(jīng)溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后48 h對(duì)性誘芯表現(xiàn)出活躍、起飛、接觸行為發(fā)生的占比分別顯著下降了13.79%、44.23%、60.00%(圖1A),而表現(xiàn)出活躍、起飛、接觸行為發(fā)生時(shí)間分別顯著延長(zhǎng)了28.44、38.94、68.40 s(圖1B),說(shuō)明溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理顯著降低了灰茶尺蠖雌蛾對(duì)其性信息素的趨向行為。
2.2 溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理影響雄蛾對(duì)性信息素的觸角電位反應(yīng)
亞致死劑量的溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理灰茶尺蠖雄蛾48 h,測(cè)試雄蛾對(duì)其性信息素組分的觸角電位反應(yīng)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后48 h,與對(duì)照組相比,雄蛾對(duì)其性信息素組分Z3,Z6,Z9-18:H在0.01、0.1、1、10 mg·mL-1質(zhì)量濃度下的觸角電位反應(yīng)分別下降了54.57%、52.62%、39.79%、49.66%(圖2A)。處理雄蛾對(duì)Z3,epo6,Z9-18:H在0.01、0.1、1、10 mg·mL-1質(zhì)量濃度下的觸角電位反應(yīng)分別下降了25.88%、22.51%、38.25%、33.51%(圖2B)。結(jié)果說(shuō)明溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理顯著削弱灰茶尺蠖雄蛾感知其性信息素的能力。
2.3 溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理影響雌蛾性信息素的合成
亞致死劑量的溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理灰茶尺蠖48 h后,使用GC-MS定量分析雌蛾性腺性信息素組分。結(jié)果發(fā)現(xiàn),經(jīng)溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后48 h,與對(duì)照組相比,雌蛾性腺性信息素主成分Z3,Z6,Z9-18:H和Z3,epo6,Z9-18:H含量分別下降了21.76%和34.71%(圖3),說(shuō)明灰茶尺蠖雌蛾性腺合成性信息素的能力受到了抑制。
2.4 溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理影響性信息素合成基因的表達(dá)
灰茶尺蠖Egri-CYP340BD1是雌蛾性腺特異表達(dá)的細(xì)胞色素P450單氧酶基因,推測(cè)其在灰茶尺蠖性信息素合成中發(fā)揮潛在的重要功能[5]。使用qRT-PCR分析溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后雌蛾,溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后24 h和48 h,灰茶尺蠖雌蛾性信息素合成基因Egri-CYP340BD1表達(dá)量分別顯著下降了70.90%和55.59%(圖4)。
3 討論
灰茶尺蠖是重要的茶樹(shù)害蟲(chóng),廣泛分布于我國(guó)主要茶產(chǎn)區(qū),給茶葉生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,干擾其性信息素通訊是防治該害蟲(chóng)的有效方式[13]。已有研究表明,殺蟲(chóng)劑通過(guò)影響雄蟲(chóng)性信息素的感受能力,或改變雌蟲(chóng)性信息素組分的滴度比例來(lái)干擾昆蟲(chóng)的性信息素通訊[14]。本研究選取了對(duì)鱗翅目害蟲(chóng)有高效殺蟲(chóng)活性的間二酰胺類殺蟲(chóng)劑溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺,研究其對(duì)灰茶尺蠖成蟲(chóng)合成和感知性信息素的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),灰茶尺蠖雄蛾經(jīng)過(guò)亞致死劑量的溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后,其對(duì)性信息素誘芯表現(xiàn)出活躍、起飛、接觸行為的發(fā)生比例分別顯著下降了13.79%、44.23%、60.00%,而反應(yīng)時(shí)間顯著延長(zhǎng),這一現(xiàn)象表明灰茶尺蠖雄蛾識(shí)別性信息素的能力被顯著削弱。同樣,使用亞致死劑量的噻蟲(chóng)胺處理小地老虎(Agrotis ipsilon)成蟲(chóng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)0.25 ng的噻蟲(chóng)胺處理會(huì)明顯削弱雄蛾趨向性誘芯的能力[15]。用梯度濃度的溴氰菊酯處理亞洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)雄蛾,發(fā)現(xiàn)幸存的雄蛾對(duì)性信息素的定向行為顯著下降,下降程度與處理劑量顯著相關(guān)[16]。此外,使用LC20劑量的高效氯氰菊酯處理螟黃赤眼蜂(Trichogrammachilonis)會(huì)降低雄蜂識(shí)別性信息素的能力,同時(shí)交配率顯著降低,而LC20的多殺菌素處理僅會(huì)削弱雄蜂的活動(dòng)能力,對(duì)交配率和雄蜂識(shí)別性信息素的能力沒(méi)有產(chǎn)生明顯影響[17]。綜上所述,某些種類的農(nóng)藥處理會(huì)影響雄蟲(chóng)識(shí)別其性信息素的能力,從而間接地影響成蟲(chóng)的交配行為。
進(jìn)一步通過(guò)電生理分析溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理對(duì)灰茶尺蠖感知性信息素能力的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),處理雄蛾對(duì)0.01 mg·L-1的性信息素組分Z3,Z6,Z9-18:H的觸角電位反應(yīng)降低了54.57%,對(duì)另一性信息素組分Z3,epo6,Z9-18:H的觸角電位反應(yīng)下降了25.88%,結(jié)果說(shuō)明溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺削弱了雄蛾感知性信息素的能力。同樣在小菜蛾(Plutella xylostella)氰戊菊酯抗性品系中發(fā)現(xiàn),與敏感個(gè)體相比,抗性品系的雄蛾對(duì)寄主揮發(fā)物壬醛、水楊酸的甲酯、正辛醇、壬醛的觸角電位反應(yīng)明顯降低,然而對(duì)異硫氰酸烯丙酯的反應(yīng)卻顯著增強(qiáng)[18],然而在小菜蛾阿維菌素抗性品系中發(fā)現(xiàn)雄性抗性個(gè)體對(duì)性信息素的觸角電位反應(yīng)更加強(qiáng)烈[19]。究其原因,我們推測(cè)外源農(nóng)藥處理通過(guò)調(diào)控昆蟲(chóng)嗅覺(jué)系統(tǒng)中某些關(guān)鍵基因的表達(dá),從而影響昆蟲(chóng)觸角的電生理反應(yīng)。已有研究支持這一觀點(diǎn),例如在斜紋夜蛾中(Spodoptera litura)發(fā)現(xiàn),毒死蜱或氟蟲(chóng)腈處理會(huì)顯著降低觸角高表達(dá)的化學(xué)感受蛋白SlitCSP18的表達(dá)[20],而芐氯菊酯處理會(huì)顯著誘導(dǎo)小菜蛾氣味結(jié)合蛋白PxylOBP8的表達(dá)[21]。還有研究發(fā)現(xiàn),亞致死劑量的高效氯氰菊酯會(huì)降低桔小實(shí)蠅(Bactrocera dorsalis)對(duì)蘑菇醇、甲基丁香酚、乙酸乙酯的趨向行為和觸角電位反應(yīng),推測(cè)是由于高效氯氰菊酯削弱了非典型性氣味受體BdorORco的表達(dá)從而影響桔小實(shí)蠅的嗅覺(jué)感知功能[22]。通過(guò)熒光競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合試驗(yàn),最近研究證實(shí)了昆蟲(chóng)嗅覺(jué)識(shí)別的關(guān)鍵基因與農(nóng)藥存在相互作用。例如在二點(diǎn)委夜蛾(Athetis lepigone)中發(fā)現(xiàn),有機(jī)磷農(nóng)藥辛硫磷強(qiáng)力結(jié)合其性信息素結(jié)合蛋白AlepPBP2和AlepPBP3,能與性信息素競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合這類載體蛋白,從而干擾雄蛾感知其性信息素的能力[23]。
本研究發(fā)現(xiàn),灰茶尺蠖雌蛾受到溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理,雌蛾性腺性信息素成分Z3,Z6,Z9-18:H和Z3,epo6,Z9-18:H的含量分別下降了21.76%和34.71%,削弱了雌蛾合成性信息素的能力。同樣,使用低劑量的谷硫磷處理薔薇斜條卷葉蛾(Choristoneura rosaceana),結(jié)果發(fā)現(xiàn)雌蛾性信息素的釋放量下降29%~33%,而雌蛾的求偶行為下降67%~100%[24]。另外,在小菜蛾阿維菌素和蟲(chóng)酰肼抗性品系中發(fā)現(xiàn)雌蛾性腺兩種性信息素主成分的合成量都低于敏感品系,同時(shí)雌性抗性個(gè)體表現(xiàn)出較低的求偶頻率[19],以上研究充分證明亞致死劑量的農(nóng)藥處理可能削弱性腺合成性信息素的能力。本研究選取了在灰茶尺蠖雌蛾性腺高表達(dá)的CYP基因Egri-CYP340BD1,其在性腺的表達(dá)量是蟲(chóng)體的149.05倍,可能參與性信息素合成過(guò)程中的環(huán)氧化作用[5],結(jié)果發(fā)現(xiàn)溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理顯著降低Egri-CYP340BD1的表達(dá)量。據(jù)此,筆者推測(cè)溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理會(huì)抑制茶尺蠖雌蛾性腺CYP的表達(dá)從而降低性信息素的合成。
綜上所述,溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理不僅能削弱灰茶尺蠖雄蛾感知性信息素的能力,還可以降低雌蛾性腺合成性信息素的能力,從而有效干擾灰茶尺成蟲(chóng)之間的性信息素通訊,結(jié)果將為茶園尺蠖類害蟲(chóng)行為調(diào)控技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供參考。
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