香蕉和草莓挥发物对两种果蝇及其寄生蜂的引诱作用及有效成分鉴定

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果蝇是世界性的重要害虫之一。黑腹果蝇Drosophila melanogaster和斑翅果蝇 Drosophila suzukii是两种最常见的两种危害性果蝇,能直接或间接为害香蕉Musa nana、草莓Fragaria × ananassa等多种水果,并造成巨大经济损失和生态破坏。化学药剂是目前果蝇防治的主要手段,然而化学农药的使用不仅会带来农药残留问题,还会导致果蝇抗药性的增强。绿色高效的监测和诱捕技术的研发是果蝇生物防治亟需解决的主要问题。已有研究表明果蝇对不同成熟期的寄主具有一定的选择偏好。本研究比较了不同成熟阶段的香蕉和草莓果肉对黑腹果蝇和斑翅果蝇的趋性行为影响及挥发物组分的异同,筛选了一些化合物组分并分析了两种果蝇及其寄生蜂蝇蛹金小蜂对这些候选挥发物组分的行为反应,为利用寄主挥发物开发高效特异性诱捕剂提供依据。主要研究内容与结果如下:1两种果蝇对不同成熟期香蕉和草莓的趋性行为分析利用双陷阱实验装置测定了黑腹果蝇和斑翅果蝇对各成熟期的香蕉和草莓的趋性行为。结果表明,各个成熟期的香蕉和草莓果肉对两种果蝇都有显著的吸引效果。不同成熟期香蕉对两种果蝇的引诱效果依次为:过熟香蕉>黄熟香蕉>青熟香蕉;不同成熟期草莓对两种果蝇的引诱效果依次为:腐坏草莓>红熟草莓和白熟草莓,红熟草莓与白熟草莓对果蝇的吸引效果无显著差异。2不同成熟期的香蕉与草莓挥发物的收集与分析利用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)收集了不同成熟度的香蕉和草莓中的挥发性化合物,并用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)进行分析。结果表明,在青熟香蕉中仅检测到2种化合物,黄熟香蕉中检测到26种化合物,过熟香蕉中检测到24种化合物;红熟草莓中检测到13种化合物,腐坏草莓中检测到10种化合物。异戊酸异戊酯和丁酸异戊酯在黄熟和过熟香蕉中的丰度高于其他各成熟期香蕉的挥发物。异戊醇、丁酸乙酯、异戊酸乙酯的丰度在过熟香蕉中显著高于黄熟香蕉。乙酸异戊酯、丁酸异丁酯的丰度在黄熟香蕉中显著高于过熟香蕉。在草莓的红熟期和腐坏期均检测到乙酸己酯和己酸乙酯,其中乙酸己酯的丰度在红熟期显著高于腐坏期。3对果蝇有吸引效应的挥发物组分的鉴定分析通过对不同成熟度的香蕉和草莓中的挥发物的种类和丰度的分析和比较,筛选了 16种挥发物组分并分析了黑腹果蝇雌成虫对这些化合物的行为反应,获得了 5种对黑腹果蝇有吸引效应的挥发物组分并测定了其最低有效浓度,分别为:乙酸异戊酯(0.025%)、异戊酸乙酯(0.025%)、丁酸异戊酯(0.025%)、丁酸乙酯(0.01%)和乙酸乙酯(0.005%)。同时还分析了斑翅果蝇雌成虫对这5种化合物的行为反应,结果表明,除了丁酸乙酯对斑翅果蝇雌虫的最低有效浓度(0.025%)高于黑腹果蝇外,其余物质对两种果蝇的效应相同。4蝇蛹金小蜂对不同挥发性组分的行为反应蝇蛹金小蜂对5种吸引果蝇的挥发物组分的行为分析结果表明,在果蝇最低效应浓度下,乙酸异戊酯(0.025%)对蝇蛹金小蜂有显著的吸引效果,而丁酸异戊酯(0.025%)对蝇蛹金小蜂有显著的趋避效果;但其对异戊酸乙酯(0.025%)、丁酸乙酯(0.01%)和乙酸乙酯(0.005%)3种化合物无明显的行为反应。
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