茶黑毒蛾性信息素组分的鉴定

2011-01-25林志平陈丽萍梁景华

武夷科学 2011年0期

林志平，陈丽萍，梁景华，江敏

(1.漳州市英格尔农业科技有限公司，福建漳州 363000; 2.漳州市农业检验监测中心，福建漳州 363000)

茶黑毒蛾(DasychirabaibaranaMatsumura)属鳞翅目毒蛾科，幼虫有毒毛，触及人体会引起红肿痛痒，在我国主要分布在浙江、湖南、四川、江西、安徽、贵州、云南、台湾等省份，是茶树的主要害虫。茶黑毒蛾目前主要采用化学药剂进行防治，但长期使用化学药剂会造成茶黑毒蛾抗药性增强、茶叶农药残留、污染环境、破坏自然生态系统平衡等众多问题。

信息素是生物体之间起化学通讯作用的化合物的统称,是昆虫交流的化学分子语言，包括性信息素、聚集信息素、追踪信息素、告警信息素、疏散信息素、利它素、利己素、协同素[1]。利用昆虫性信息素进行虫情监控与害虫防治具有灵敏度高、安全无毒、专化性强、对天敌及有益生物安全、不污染环境等诸多优点，具有巨大的经济效益和生态效益[2]。

目前，有关茶树害虫信息素的研究主要集中在鳞翅目，前人[3-6]已经对茶毛虫、茶小卷叶蛾、茶细蛾等鳞翅目害虫性信息素的应用进行了研究，部分已经进行产业化应用。但茶黑毒蛾性信息素的鉴定和利用性信息素对茶黑毒蛾进行防治的研究尚未见报道。因此，鉴定茶黑毒蛾性信息素的组分非常迫切。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试虫源茶黑毒蛾于2010年5月15日采自福建省漳州市芗城区天宝镇布坑村。采集的茶黑毒蛾老熟幼虫饲养于养虫笼(10 cm×10 cm×10 cm)中，养虫笼底部铺一层细的沙壤土。饲养条件：养虫室光周期L∶D=12∶12，光期于6：00开始至18：00结束，温度26 ℃，相对湿度65%-75%。安置4盏40 W的荧光灯用于夜间观察。以寄主植物茶树鲜叶为饲养材料饲喂至幼虫化蛹，羽化后饲喂15%的蜂蜜水和纯水。成虫羽化后0-24 h被视作1日龄。

1.1.2 仪器主要仪器有HP6890N-HP5975B气相色谱—质谱联用仪、GC-2010气相色谱仪(带FID检测器)、自制风洞。

1.1.3 试剂主要试剂有正己烷(色谱纯)。

1.1.4 标准化合物气相色谱—质谱联用(GC-MS)和气相色谱(GC)组分鉴定分析及雄蛾定向行为测试所用标准化合物为顺-6-二十一碳烯-11-酮，购自Sigma公司，稀释化合物的溶剂采用正己烷。

1.2 性信息素腺体成分的提取

在2日龄处女雌蛾进入暗期的2 h内，选取正在求偶召唤的雌蛾，用手挤出雌蛾腹部末端2-3节腺体部位，擦去排泄物,剪下泡在溶剂中。将4只雌蛾的腺体同时放入一个微型尖底指管内，注入40 μL正己烷进行浸提。为保证浸提液体积不减少，将微型尖底指管放入带密封螺帽的样品瓶内，并在瓶内注入100 μL正己烷。室温下浸提2 h后剔除腺体，将全部浸提液用40 μL微量进样器转移到干净的微型玻璃管中，封口，置-15 ℃保存，用于性信息素组分的分析使用。

1.3 性信息素组分分析

1.3.1 GC-MS分析 GC条件：色谱柱为HP-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；进样器温度230 ℃；载气为高纯氦气，流速1.0 mL·min-1；起始温度60 ℃，保持2.0 min,然后以10 ℃·min-1升至220 ℃。

MS条件：离子化方式为电子捕获型(EI),离子源温度230 ℃,四极杆温度150 ℃。

1.3.2 GC分析 GC条件：色谱柱为DB-1701毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)；进样口温度230 ℃；检测器温度300 ℃；载气为高纯氮气,流速2.0 mL·min-1；氢气流速35.0 mL·min-1，空气流速120.0 mL·min-1。

将提取物与标准化合物在GC上的保留时间及提取物在质谱仪检测得到的质谱图与质谱谱库中的标准谱图进行比较，最终确定茶黑毒蛾的性信息素组分。

1.4 风洞试验

1.4.1 风洞装置风洞定向飞行试验均在本实验室自制的大型风洞内进行，实验室温度控制在(25±1)℃，相对湿度控制在65%-75%。

1.4.2 风洞测试茶黑毒蛾性信息素化合物以及雌蛾性信息素腺体粗提物提取液的定向行为测定，均采用袖口式硅橡胶头作为性信息素载体。试验前先将性信息素组分按合适的剂量制成诱芯，并将雌蛾腺体提取液装入袖口式硅橡胶制成诱芯，放入风洞内。待测昆虫针插在袖口式硅橡胶头诱芯支架上，每个诱芯只使用1次。将求偶雌蛾关在自制的10 cm×10 cm×10 cm的养虫笼中，置于风洞中。

1.4.3 雄蛾定向行为测试取处于2日龄暗期的雄蛾，暗期开始前，先将待测雄蛾单头置于2.5 cm×10 cm的玻璃试管中，塞上棉花，在测试前0.5-1 h转移到风洞所在的房间，使之适应测试环境。试验开始时，分别将雌蛾、腺体提取物和合成信息素的硅橡胶诱芯放在风洞的上风口，几分钟后，将雄蛾放在下风口，在下风口的适当位置放一个支架，将玻璃管水平放在支架上，使雄蛾的位置正好与气味源在一水平上。去掉玻璃管的棉花，让雄蛾自由运动，每头雄蛾只使用1次。本试验取雄蛾行为反应明确且易观察的环节作为雄蛾对诱芯产生行为反应的判定标准，记录起飞、定向飞行、飞行至风洞1/2距离以上、接近诱芯(10 cm以内)及降落到气味源上等步骤的雄蛾数量。每个处理重复3次，每次重复至少测试10头雄蛾[7]。

2 结果与分析

2.1 信息素组分GC-MS分析

将提取物在质谱仪检测得到的质谱图与质谱谱库中的标准谱图进行比较，对茶黑毒蛾提取物和合成标准化合物进行GC-MS分析。结果显示，茶黑毒蛾提取物全扫描总离子质谱图(图1)上有1个峰(1号峰)的质谱图与标准谱图库中Z6-21-11KT的质谱图(图2)基本一致，其特征离子比例和保留时间也基本一致，因此推断为Z6-21-11KT。

图1茶黑毒蛾腺体提取物总离子质谱图
Figure 1 The total ion mass spectrum of gland extracts inD.baibarana

2.2 信息素组分GC分析

GC分析显示，茶黑毒蛾腺体提取物的主要成分与顺-6-二十一碳烯-11-酮的保留时间(14.315 min)一致(图3、4)。在茶黑毒蛾腺体提取液中加入顺-6-二十一碳烯-11-酮标准化合物，可使对应组分的所得峰面积成比例增加，没有出现其他的峰，表明处于召唤状态下的茶黑毒蛾雌蛾性信息素腺体活性成分为Z6-21-11KT。