九種葡萄和櫻桃揮發(fā)物對黑腹果蠅的引誘效果分析

摘 要 黑腹果蠅對葡萄、櫻桃等水果的生產(chǎn)有極大危害。為給果蠅引誘劑的開發(fā)提供選擇依據(jù)，從而降低果蠅對葡萄、櫻桃等水果生產(chǎn)的危害，選取對果蠅引誘效果尚不明確的9種葡萄與櫻桃揮發(fā)物，測試其對黑腹果蠅的引誘效果。結(jié)果表明：1）0.001%～0.1%濃度的苯甲醛對黑腹果蠅有顯著引誘效果（引誘率為66.27%～76.74%）；2）0.05%和0.1%濃度的苯乙醇對黑腹果蠅有顯著引誘效果（引誘率分別為79.34%、68.92%）；3）0.1%濃度的正辛酸甲酯、苯乙醛和檸檬烯對黑腹果蠅引誘效果明顯（引誘率分別為70.94%、67.52%、71.81%）；4）0.01%～0.1%濃度范圍內(nèi)月桂酸乙酯、己酸乙酯、叔丁醇和正戊醇對黑腹果蠅的引誘效果均不顯著。

關(guān)鍵詞 黑腹果蠅；揮發(fā)物；趨性行為；引誘效果；葡萄；櫻桃

中圖分類號：S433 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.01.009

黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）是在世界各地均有分布的水果害蟲[1]。黑腹果蠅對多種水果的生產(chǎn)有極大危害，尤其是草莓、櫻桃、葡萄、楊梅等。黑腹果蠅能夠在破損和腐爛的水果表面產(chǎn)卵[2]，幼蟲孵化后，通過破損的果實表面進入果實內(nèi)部進行取食[3]，造成果實被細菌和真菌感染，導(dǎo)致水果產(chǎn)量和品質(zhì)下降，嚴重影響水果的貯藏和經(jīng)濟價值。黑腹果蠅在櫻桃園的發(fā)生率超過60%，使部分櫻桃失去商品價值[4]。在我國楊梅主產(chǎn)區(qū)，果蠅的果實危害率在80%以上，嚴重影響楊梅的質(zhì)量和產(chǎn)量[5]。黑腹果蠅在產(chǎn)卵、取食等過程中傳播病菌，會引發(fā)葡萄酸腐病，造成葡萄大量減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)[6-7]。

目前，果蠅的防治手段主要包括對果園進行清園[8]、藥物防治[9]、生物防治[9]與糖醋液誘殺[10]等。其中，清園受限于果園大小與勞動力成本，投資較大；大量使用化學試劑不僅會對環(huán)境造成污染，還會使果蠅產(chǎn)生耐藥性[11]；生物防治因見效慢、反應(yīng)周期長、防治病蟲害種類不多等問題效果不佳[12]；糖醋液誘殺僅適用于應(yīng)對小規(guī)模的果蠅防治，效果有限。果蠅憑借嗅覺定位宿主，水果所散發(fā)的揮發(fā)物對果蠅定位水果有重要作用[13]。因此，研究水果揮發(fā)物對果蠅的引誘效果，有助于實現(xiàn)對果蠅種群的可持續(xù)控制，降低果蠅對于水果種植業(yè)的影響[14]。

郝藝凡提取不同品種葡萄中的23種揮發(fā)物并進行引誘試驗，其中0.1 μg·μL-1的芳樟醇、水楊酸甲酯、乙酸異丙酯、檸檬烯對果蠅有顯著引誘效果[15]。蔡普默研究表明櫻桃揮發(fā)物中的反式-2-己烯醛、芳樟醇在果蠅引誘方面有一定的增效作用[16]。

葡萄和櫻桃中的多種揮發(fā)物對果蠅有引誘效果，二者作為果蠅的主要寄主植物易受果蠅的影響。本試驗選取對果蠅引誘效果尚不明確的9種葡萄和櫻桃揮發(fā)物[17-18]（月桂酸乙酯、苯乙醇、己酸乙酯、叔丁醇、苯乙醛、正戊醇、辛酸甲酯、苯甲醛、檸檬烯），測試其對果蠅的引誘效果，為制作高效的果蠅誘捕劑提供理論依據(jù)，進而降低果蠅對葡萄、櫻桃等水果的危害，減少經(jīng)濟損失。

1 "材料與方法

1.1 "供試蟲源

本試驗所使用的黑腹果蠅為本實驗室所保存的品系，使用玉米粉培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為25 ℃，相對濕度為70%，光感周期光/暗12∶12。

1.2 "試驗試劑

試驗所用液體石蠟購于天津眾聯(lián)廠家，叔丁醇、苯乙醇、檸檬烯、苯乙醛、正辛酸甲酯、正戊醇購于麥克林生化科技公司，苯甲醛、己酸乙酯、苯甲醇購于阿拉丁上海有限公司。試驗試劑的CAS號和純度信息見表1。

1.3 "試驗裝置

參照張璇等[19]文中的試驗裝置，使用聚丙烯塑料桶、果蠅管、1 000 μL移液器吸頭、海綿塞、脫脂棉自制雙選擇陷阱裝置（見圖1）。該裝置主體由1個帶蓋的1 L聚丙烯塑料桶（桶身直徑121 mm×高133 mm）和2個塑料果蠅管（直徑24 mm×高95 mm）組成。在塑料桶的兩側(cè)對稱位置分別開1個直徑為25 mm的圓孔，圓孔內(nèi)塞入海綿塞用于釋放果蠅。將1 000 μL移液器吸頭尖端剪去2 mm后穿過海綿塞，將海綿塞塞在果蠅管上制成陷阱。將2個果蠅管陷阱置于塑料桶中與兩孔垂直的中心線上且距中心點30 mm處，分別作為試驗組和對照組。

1.4 "果蠅引誘試驗

1.4.1 "溶液的梯度配制

以石蠟油為溶劑，將待測揮發(fā)物添加于石蠟油中，混勻配成體積濃度為10%的溶液，將10%的溶液稀釋至1%，后續(xù)逐步配制成0.5%、0.1%、0.05%、0.01%、0.005%的溶液。試驗時，根據(jù)待測揮發(fā)物的引誘效果調(diào)整測試濃度。為保證揮發(fā)物濃度準確，本試驗中所有溶液均為現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.4.2 "操作步驟

試驗前，將果蠅麻醉并收集在果蠅管中，饑餓處理4 h。每組試驗設(shè)6次重復(fù)，每次重復(fù)30只果蠅，雌雄比例為1∶1。饑餓處理過程中在果蠅管中加入5 g 2%瓊脂凝膠為果蠅提供水源，以保證果蠅活力。

試驗時，雙陷阱裝置內(nèi)果蠅管中各加入5 g含5%蔗糖的2%瓊脂凝膠，用于保證黑腹果蠅的活力，防止其在試驗過程中死亡。稱取0.15 g棉花搓成球狀置于凝固后的瓊脂凝膠上方，試驗組果蠅管內(nèi)棉球中加入500 μL待測化合物溶液，對照組果蠅管內(nèi)棉球中加入等體積石蠟油。將饑餓處理4 h后的黑腹果蠅成蟲放入試驗裝置中，24 h后分別統(tǒng)計試驗陷阱管和對照陷阱管中果蠅的數(shù)量，分析不同揮發(fā)物對黑腹果蠅的引誘效果。

1.5 "數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

發(fā)生率=[（試驗陷阱管中的果蠅數(shù)量+對照陷阱管中果蠅數(shù)量）/測試果蠅總數(shù)]×100%

引誘率=[試驗陷阱管中果蠅數(shù)量/（試驗陷阱管中果蠅數(shù)量+對照管中果蠅數(shù)量）]×100%

試驗數(shù)據(jù)采用DPS軟件統(tǒng)計分析，試驗組和對照組陷阱中的果蠅數(shù)量采用配對兩處理t檢驗進行統(tǒng)計分析。

2 "結(jié)果與分析

2.1 "使用乙酸乙酯確定試驗濃度

謝超等對葡萄和櫻桃揮發(fā)物成分的研究中發(fā)現(xiàn)，櫻桃和葡萄果實中均有乙酸乙酯[18]。Feng等的研究表明乙酸乙酯對果蠅有強引誘作用[20]。因此，本文選取乙酸乙酯測試試驗裝置并確定試驗濃度。試驗結(jié)果（見圖2）顯示：0.01%、0.05%、0.1%濃度的乙酸乙酯對黑腹果蠅表現(xiàn)出一定的引誘效果，引誘率分別為66.86%、64.68%、67.29%。張璇等發(fā)現(xiàn)0.005%～0.1%的乙酸乙酯對黑腹果蠅成蟲有顯著的吸引效果[19]。本試驗確定的乙酸乙酯最低引誘濃度與張璇等文中報道的乙酸乙酯最低引誘濃度相近，證實了試驗裝置的可靠性及試驗數(shù)據(jù)的有效性。結(jié)合上述結(jié)果，以0.1%、0.05%、0.01% 3個濃度來初步評估揮發(fā)物對黑腹果蠅趨性行為的影響，而后選擇是否進一步稀釋揮發(fā)物。

2.2 "不同濃度苯甲醛對黑腹果蠅的引誘效果

從圖3可知，0.01%～0.1%的苯甲醛對黑腹果蠅均有顯著引誘效果。0.01%、0.05%、0.1%濃度的苯甲醛對黑腹果蠅的引誘率分別為71.38%、76.74%、71.95%。基于苯甲醛顯著的引誘效果進一步降低濃度進行試驗。試驗結(jié)果表明，0.001%和0.005%的苯甲醛對黑腹果蠅仍有顯著的引誘效果，引誘率分別為67.07%和66.27%。根據(jù)以上試驗結(jié)果，使用本試驗裝置時苯甲醛對黑腹果蠅具有引誘效果的最小濃度為0.001%。Ahsan等的試驗顯示，高濃度的苯甲醛對果蠅有一定的趨避作用[21]。因此，以較高濃度的苯甲醛進一步探究黑腹果蠅對不同濃度苯甲醛的行為反應(yīng)。以10%苯甲醛進行試驗，試驗結(jié)果表明果蠅對10%苯甲醛有顯著的趨避反應(yīng)，趨避率為85.06%。

2.3 "不同濃度苯乙醇對果蠅的引誘效果

從圖4可知，0.05%、0.1%的苯乙醇對黑腹果蠅的引誘效果顯著，引誘率分別為79.34%、68.92%，而0.01%的苯乙醇對果蠅的引誘效果不顯著。

2.4 "黑腹果蠅對7種揮發(fā)物的趨性

其他7種揮發(fā)物的引誘試驗結(jié)果（見圖5）表明，揮發(fā)物濃度為0.1%時，僅有正辛酸甲酯、檸檬烯、苯乙醛對黑腹果蠅有顯著引誘效果，引誘率分別為70.94%、71.81%、67.52%，當濃度降低至0.05%和0.01%時，7種揮發(fā)物對果蠅的引誘效果均不顯著。

3 "結(jié)論與討論

3.1 "結(jié)論

對9種化合物進行引誘試驗的結(jié)果表明：苯甲醛在0.001%～0.1%體積濃度范圍內(nèi)對黑腹果蠅均有顯著引誘效果，引誘率為66.27%～76.74%；苯乙醇在0.05%和0.1%濃度下對黑腹果蠅的引誘率分別為79.34%、68.92%，有顯著的引誘效果；正辛酸甲酯、苯乙醛和檸檬烯僅在0.1%的濃度下對黑腹果蠅有較強引誘力，引誘率分別為70.94%、67.52%、71.81%；正戊醇、己酸乙酯、叔丁醇、月桂酸乙酯在濃度范圍內(nèi)對黑腹果蠅的引誘效果均不顯著。因此，體積濃度為0.001%～0.1%的苯甲醛、0.1%和0.05%的苯乙醇，以及0.1%的正辛酸甲酯、苯乙醛、檸檬烯可作為黑腹果蠅誘捕劑的參考試劑。

3.2 "討論

本試驗發(fā)現(xiàn)黑腹果蠅被低濃度的苯甲醛吸引。與其他研究的結(jié)果相同[21]，黑腹果蠅對高濃度的苯甲醛表現(xiàn)出趨避?？紤]到苯甲醛價格較高，使用高濃度苯甲醛制成果蠅趨避劑會大幅度增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，因此苯甲醛并不適合作為果蠅趨避劑應(yīng)用于水果生產(chǎn)。

國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，水果所含有的乙酸乙酯、丙酸乙酯和蘋果醋酸等多種揮發(fā)物對果蠅有較強的引誘效果，但不同水果所含有的揮發(fā)物種類與含量都有明顯差距，造成果蠅對不同水果的趨性不同，且同一化合物（如水楊酸甲酯[15]、苯甲醛）的濃度差異也可能造成果蠅對該化合物的趨性不同。因此，探究水果中多種揮發(fā)物在不同濃度下的引誘效果，將為開發(fā)有效的果蠅引誘劑提供理論依據(jù)。同時，試驗中篩選出的揮發(fā)物可以進一步與其他揮發(fā)物、糖醋液等混合，探究其對果蠅所產(chǎn)生的疊加引誘效果。

此外，不同品系果蠅的嗅覺系統(tǒng)存在差異，本試驗選取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見的有害果蠅——黑腹果蠅進行試驗，后續(xù)試驗可以選取農(nóng)業(yè)中危害較大的其他果蠅（如斑翅果蠅）作為試驗對象進行探究，篩選出對多種果蠅均有引誘效果的揮發(fā)物，為開發(fā)廣譜的果蠅誘捕劑提供參考。

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（責任編輯：敬廷桃）