论文摘要
植物被植食性昆虫攻击后,能通过产生和释放特异性的挥发性物质来帮助天敌寄生蜂对其寄主昆虫的定位,减少植食性昆虫的为害,从而达到间接防御的目的。近年来,相关的研究已受到人们的广泛关注。本文以寄主植物-菜心Brassica parachinensis、植食性昆虫-小菜蛾Plutella xylostella和寄生性天敌-小菜蛾绒茧蜂Cotesia plutellae三营养级系统为研究对象,采用“Y”型嗅觉仪测定了小菜蛾绒茧蜂对不同品种的健康菜心、三龄小菜蛾幼虫取食为害的不同品种菜心以及不同龄期小菜蛾取食为害四九菜心的趋性行为反应。应用气质联用仪测定不同处理的菜心植株挥发性物质,并选取特征化合物,利用触角电位仪和“Y”型嗅觉仪进一步分析所选化合物的生物学活性。主要结果如下:小菜蛾绒茧蜂对不同处理菜心植株的行为反应测定结果表明,相对于健康菜心植株,小菜蛾取食诱导的植株对小菜蛾绒茧蜂的引诱作用更强。在小菜蛾为害的植株中,不同品种间出现较大的差异。受害的油青甜菜心与四九菜心和石排菜心差异显著,而受害的四九菜心与石排菜心对小菜蛾绒茧蜂的引诱作用差异不显著。另外,3龄的小菜蛾幼虫取食为害的菜心植株与4龄的小菜蛾幼虫取食为害的菜心植株相比,小菜蛾绒茧蜂显著地趋向于3龄小菜蛾幼虫取食为害的菜心植株。2龄与3龄以及2龄与4龄小菜蛾幼虫取食为害的菜心植株对小菜蛾绒茧蜂的吸引作用差异不显著。GC-MS分析结果表明,菜心的挥发性物质包括烷烃类、醛类、酯类、醇类、烯类、酮类、芳香烃类以及其他的化合物。不同处理的菜心植株在挥发物的组成和含量上均存在差异。总体而言,小菜蛾取食诱导的菜心挥发物含量明显高于健康菜心释放的挥发物含量。说明小菜蛾幼虫的取食为害对菜心挥发物有显著的诱导作用,并且菜心品种和不同龄期小菜蛾幼虫的为害是影响虫害诱导的菜心挥发物释放的重要因素。小菜蛾绒茧蜂对13种标准化合物及其混配物的触角电位反应结果显示,在不同的浓度下,小菜蛾绒茧蜂对各物质的触角电位反应强度不同。小菜蛾绒茧蜂对10μl/ml的反-2-己烯醛和苯甲醛以及100μl/ml的反-2-己烯醛、苯甲醛、壬醛和青叶醇的触角电位反应较强,EAG相对值都超过了100%。此外,混合组分也引起了小菜蛾绒茧蜂较强的触角电生理反应,EAG相对值都超过了140%。小菜蛾绒茧蜂对反-2-己烯醛、p-紫罗兰酮、苯甲醇、壬醛、(R)-(+)-柠檬烯、橙花叔醇、苯乙腈、青叶醇、苯甲醛和乙酸香叶酯的反应强度随浓度的增加而增强。而小菜蛾绒茧蜂对法呢烯、桉树脑和p-石竹烯的EAG反应呈中间高两边低的趋势。小菜蛾绒茧蜂对13种单一挥发物组分和5种混配物的行为反应结果表明,同一物质的不同浓度或同一浓度的不同物质对小菜蛾绒茧蜂的引诱或驱避作用有明显的区别。就单一挥发物组分而言,在1μl/ml的浓度下,反-2-己烯醛和苯甲醛对小菜蛾绒茧蜂具有显著的引诱作用;在10μl/ml的浓度下,p-石竹烯、青叶醇以及反-2-己烯醛对小菜蛾绒茧蜂具有显著的引诱作用;在100μl/ml的浓度下,壬醛、苯甲醇、青叶醇以及苯乙腈对小菜蛾绒茧蜂具有显著的引诱作用,而反-2-己烯醛对小菜蛾绒茧蜂具有显著的驱避作用。对于混配物,第3种和第4种混合物质对小菜蛾绒茧蜂具有显著的引诱作用。由此可见,菜心受小菜蛾为害后,诱导产生的挥发性物质为小菜蛾绒茧蜂寻找寄主提供化学信息。