嗜虫书虱性信息素粗提物生物活性测定

王继勇 田源 鲁玉杰

【摘要】利用生物防治嗜虫书虱是解决当前书虱难以通过磷化氢熏蒸防治的主要方法之一。文章采用“Y”型嗅觉仪测定嗜虫书虱行为反应，在确定嗜虫书虱性信息素释放性别的基础上，测试两种不同性信息素提取方法所获得的粗提物生物活性。结果表明，羽化成虫后第4天是嗜虫书虱交配高峰期，嗜虫书虱性信息素由雌虫释放，顶空气体收集法所获得的嗜虫书虱雌性性信息素粗提物生物活性略强于溶剂浸泡收集法所获的嗜虫书虱雌性性信息素粗提物生物活性。

【关键词]嗜虫书虱；信息素；Y型嗅觉仪；生物活性

随着嗜虫书虱对储粮当家药剂磷化氢抗性的日益增强，粮库熏蒸作业已很难通过磷化氢熏蒸防治嗜虫书虱。随着科学技术的发展，利用昆虫信息素已成为害虫防治研究的热点。作为生物防治的一种，昆虫信息素防治害虫具有很强的生物活性和很强的种、属专一性。昆虫信息素通常指的是昆虫种内信息素，其中研究较多的是性信息素和集结信息素。自从1966年第一种储藏物昆虫信息素从黑毛皮蠹体内分离并经化学鉴定以来，迄今已经鉴定出的储藏物昆虫信息素有40种以上。

文章通过溶剂浸泡法和顶空气体收集法来提取嗜虫书虱性信息素粗提物，并对比测定了两种提取方法所取的性信息素粗提物生物活性，为书虱生物防治提供理论支撑。

1材料与方法

1.1供试虫源

试验所用的嗜虫书虱在河南工业大学粮食储运工程中心实验室培养若干代，用通过80目选筛的全麦粉、脱脂奶粉、酵母粉以10：1： 1配置的饲料在（28±1）℃，相对湿度为80%±5%RH的环境下培养。

1.2主要设备和儀器

SPX-250B型生化培养箱：上海跃进医用光学器械厂产；SNP-450型生化培养箱：上海精宏实验设备有限公司生产；LZB-3WB型玻璃转子流量计：常州市成丰流量仪表有限公司生产；SZM45-B1型双目立体显微镜：舜宇有限公司生产；DHZ-D（Ⅲ）型循环水真空泵：巩义市英峪华玉仪器厂生产。

1.3试验方法

1.3.1同日龄嗜虫书虱的培养

向制作好的培养皿中（带饲料）转移50～100对书虱，转移的过程中确保书虱不要受伤，每两天转移一次，并贴上标签，注明日期。将转移好书虱的培养皿放人准备好的干燥器（底部配置适量饱和食盐水）中，然后把干燥器放入温度为（28±0.5）℃，相对湿度为（80±5）%的培养箱中培养，待可区分清雌雄虫后分开培养，保证熏蒸前未交配。

1.3.2嗜虫书虱交尾高峰期的确定

挑取同一日龄的嗜虫书虱雌雄虫10对，放入准备好的培养皿中，共重复5组。从嗜虫书虱羽化为成虫的第一天开始，每隔2h观察一次其交尾情况，每天连续观察7次，记录一天的交尾总对数。持续观察13天。

1.3.3性信息素释放源的确定

（1）测试装置与测试原理。测试装置：装置如图1所示，嗅觉仪由玻璃管所制，基管长7cm，两臂长10cm，内径1.5cm，两臂夹角45°。“Y”型管两臂用Teflion管分别与两个味源管相连。活性炭先将通过气流净化，再由蒸馏水瓶调节空气湿度，转子流量计调节每臂流量在70mL/min左右，整个生物活性测定过程要求室温在（25±1）℃。测试原理：两个味源管中分别放入处理组物质和对照组物质。将30头处于交配高峰期的雄虫或雌虫逐头引入直管管柄，在5min内观察和记录雄虫对两臂气味源作出的选择，即每管进入的嗜虫书虱头数和每头试虫到达目的管臂所用时间，每头试虫只试验一次。试验重复三次。选择性标准如下：如果试虫释放后爬到超过某臂5cm处且持续时间超过1min的，记为试虫做出选择。如果试虫释放后5min仍然不作选择，则记为无反应，结束对该虫的观察。每测定3头后，将嗅觉仪水平旋转180°，调换“Y”型管两臂位置，继续测定以消除管臂位置对书虱行为可能产生的影响。测完一个处理后，用蘸有95%乙醇的脱脂棉擦拭嗅觉仪内壁，再用蒸馏水清洗，在烘箱烘干后加入滤纸条后再进行下一处理的测试。

（2）不同性别嗜虫书虱对雄性嗜虫书虱的引诱效果。以一个味源管中分别置入处于交配高峰期的30头雌虫和30头雄虫作为处理组，另一味源管不放任何物质作为对照组，并将30头处于交配高峰期的雄虫逐头引入直管管柄中，测试不同性别嗜虫书虱对雄性嗜虫书虱的引诱效果。对照组和处理组试虫均采用固定装置，防止其逃逸。

（3）溶剂浸泡法提取嗜虫书虱性信息素。挑选200头处于交尾高峰期的性信息素释放源性别的试虫，放入经高温烘干过的1.5mL小型离心管内，加入1000μL正己烷溶剂浸泡，密封。在25℃的条件下浸泡2h后吸取上清液，弃除虫体，浓缩到200μL放入冰箱中冷藏保存。

（4）顶空气体收集法提取嗜虫书虱性信息素。顶空气体收集体法提取嗜虫书虱性信息素具体工艺流程如图2所示，将空气流经蒸馏水，提高空气湿度，经吸附剂Porapak吸附净化，通入装有处在交配高峰期的性信息素释放源性别试虫容器，再用Porapak吸附剂处理，转子流量计控制气流速度在200mL/min，用旁路调节气流流量，用循环水式真空泵抽气。抽提完把流量计前一个吸附剂用正己烷缓慢淋洗，收集淋洗液，冷藏保存。

1.3.4嗜虫书虱性信息素粗提物生物活性的测定

测试装置与测试原理同1.3.3。用移液器将10μL性信息素粗提取物滴加在1cmx2.5xm滤纸条上，等到溶剂充分挥发后放到味源管内作为味源，另一味源管中置入相同大小、且经10μL正己烷溶剂均匀滴加并充分挥发后的滤纸条，测试不同方法提取的信息素对异性嗜虫书虱的引诱效果。

2结果与分析

2.1嗜虫书虱交尾高峰期的确定

如图3所示，嗜虫书虱在羽化成虫后第1天就开始交配，每天的交配率在前4天不断增长，而在第4天达到交配高峰期，其平均交配率为13.2%，其次是第3天的交配率，大小为9.5%，第4天之后交配率下降。对数据进行方差分析表明：嗜虫书虱第4天的交配率与其余12天的交配率差异性显著。结果表明嗜虫书虱的交配有一定的日节律，并在羽化成虫第4天出现交配高峰期。

2.2性信息素释放源

不同性别嗜虫书虱对雄性嗜虫书虱的引诱效果如表1所示，当引诱源为雌虫时，引诱到的雄虫数显著高于对照虫数，引诱效果显著；当引诱源为雄虫时，引诱到的雄虫数为12头，对照雄虫数为13头，无引诱效果。结果表明，嗜虫书虱雌虫对雄虫有引诱效果，嗜虫书虱雄虫对雄虫无引诱效果。

不同性别嗜虫书虱对雌性嗜虫书虱的引诱效果如表2所示，当引诱源为雌虫时，引诱到的雌虫数量与对照组相当；当引诱源为雄虫时，引诱到的雌虫数量与对照组相当。结果表明，嗜虫书虱雄虫对雄虫无引诱效果，嗜虫书虱雌虫对雌虫无引诱效果。因此，嗜虫书虱性信息素释放源为雌虫。

2.3两种提取方法得到的雌虫性信息素粗提物生物活性比较

如表3所示，两种提取方法得到的雌虫性信息素提取物所引诱到的雄虫数量相当，且顶空气体收集法所获得的雌虫性信息素提取物所引诱到的雄虫数量略大于溶剂浸泡法所获得的雌虫性信息素提取物所引诱到的雄虫数量。

3结论

嗜虫书虱的交配高峰期在羽化成虫后第4天。通过不同性别对嗜虫书虱雄虫、雌虫的引诱效果测试，确定嗜虫书虱性信息素由雌虫释放。顶空气体收集法和溶剂浸泡收集法是两种常用的昆虫信息素提取方法。试验结果表明，顶空气体收集法所获得的嗜虫书虱雌性性信息素粗提物生物活性略强于溶剂浸泡收集法所获的嗜虫书虱雌性性信息素粗提物生物活性。