枣实蝇对枣果挥发物的选择行为

梁 萌，阿不都瓦哈·艾再孜，阿地力·沙塔尔＊

(1. 新疆农业大学林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2. 新疆昌吉州玛纳斯县平原林场，新疆 玛纳斯 832200)

实蝇类昆虫主要借助寄主气味挥发物识别、搜寻并最终确定适宜寄主[1]。基于寄主植物挥发物与实蝇定向行为的内在联系，利用寄主植物挥发性提取物诱捕实蝇已成为近年来实蝇防治研究的热点。刘桂清[2]等人利用Y型嗅觉仪测试了性成熟与性未成熟不同生理状态下桔小实蝇（Bactrocera dorsalis）雌雄成虫对番石榴果肉及叶主要挥发成分石竹烯的反应，结果表明番石榴叶和果肉对性成熟与性未成熟的两性成虫均能产生显著的引诱效果。2018年杜田华等人利用Y型嗅觉仪测定了柑橘大实蝇雌、雄成虫对3种不同处理的中国板栗和7种挥发性化合物的选择行为反应，结果发现中国板栗中的柠檬烯、异丁醛、α-蒎烯、苯乙酸甲酯对柑橘大实蝇有显著的引诱作用[3]。Mary L等分别研究了桔小实蝇成虫对不同类型的寄主及寄主果实不同成熟阶段的选择行为反应，发现桔小实蝇雌虫对成熟的番石榴果实选择性最强[4]。Waqar Jaleel等利用Y型嗅觉仪测试了桔小实蝇对3种主要挥发性化合物的反应，结果表明：3-carene与 β-caryophyllene和 dα-humulene 3种物质混合，对桔小实蝇有很强的引诱作用[5]。

目前，从寄主中鉴别出的一些挥发物成分已成功应用于地中海实蝇（Ceratitis capitata）、墨西哥实蝇（Anastrapha ludens）和苹果实蝇（Rhagoletis pomonella）的防治中[6]，但关于红枣果实中对枣实蝇起引诱作用的主要成分目前尚无报道。枣实蝇（Carpomya vesuvianaCosta）是我国重要的检疫性害虫，仅分布于新疆吐鲁番地区。国内自2007年在新疆首次发现枣实蝇以来，先后对枣实蝇的形态特征、生物学特性、危害情况、发生规律及控制技术和分子生物学等方面进行了较为深入的研究[7-13]。目前，国内对枣实蝇的监测及防治主要依赖黄色粘虫板及化学农药。但黄色粘虫板专一性不强，效果不够理想；并由于长期使用化学农药导致了3R等诸多问题的出现。由于寄主植物挥发物提取的引诱剂具有污染少，持效期长、操作方便等优点而成为实蝇类害虫监测和防治的关键技术之一。因此，研究和开发枣实蝇的引诱剂，探求高效环保的枣实蝇田间监测和防治新技术备受广泛关注。

本研究在室内以Y型嗅觉仪测试了枣实蝇对6种不同枣果挥发性物质的行为反应，以室内试验为基础，在田间悬挂含有不同挥发物的诱捕器引诱枣实蝇，明确了6种挥发性物质对枣实蝇的引诱效果，旨为枣实蝇引诱剂的研发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试昆虫 供试虫源：2016年7月在吐鲁番市艾丁湖乡琼库勒村（42°53′45″ N、89°3′29″E）枣园中采集有幼虫的枣果，将有虫枣果带回室内置于沙土上，使幼虫自然脱果入土化蛹。将所获得的蛹带回室内，置于温度28±1 ℃，相对湿度35%±5%，光周期14 L∶10 D条件下饲养。每隔3 ～5 h收集1次羽化的成虫。按羽化时间进行分笼饲养，喂食20%蜂蜜水+20%酵母膏液（按1∶1），将雌雄成虫分开饲养。

1.1.2 供试挥发物 根据穆启运和陈锦屏对3种红枣挥发性化学物质中的研究结果[14]筛选出含量较多的6种挥发物质作为待测物质。具体信息见表1，分别进行了室内和田间试验。为方便表示，各物质均用字母代替。

表 1 供试挥发物Table 1 Test volatiles

1.2 试验仪器

RTOP型智能人工气候培养箱（浙江托普仪器有限公司）、实蝇类昆虫成虫饲养装置（新型实用专利）[15]、培养皿（Φ=10 cm）、吸虫器、蜂蜜（黑蜂蜂蜜），酵母膏（北京奥博星生物技术有限公司）、脱脂棉、量筒、无菌水、电子太平、三角型诱捕盒（宝鸡市广仁生物科技有限公司）、普通黄色粘虫板（宁波纽康生物技术有限公司），Y型嗅觉仪。

1.3 室内试验

选择羽化7 d的20头枣实蝇为1组，一次性全部放入Y型嗅觉仪中，1个区作为处理区，将被待试枣果挥发性物质浸湿的脱脂棉置于诱集瓶内(测试过程中每隔3 h换1次测试物)，剩下的1个区为对照，清水浸湿的脱脂棉置于诱集瓶内，测试臂中空气流量为0.5 L·min-1。每种物质分为3个浓度梯度，每个梯度每次测试20头成虫，重复3次。雌雄虫分别进行测定。观察成虫的反应，每1 h观察1次，连续观察12 h。测试过程中，停留在基臂的成虫视为未发生反应，进入诱集瓶中的成虫视为选择性反应。每种挥发物设3种浓度梯度（原液、10%溶液、1%溶液）每个浓度梯度重复3次。固体先用无水乙醇溶解，然后按液体稀释方法稀释，（其中10%溶液取1份100 mL的原液加入9份900 mL水；1%溶液取1份10 mL的原液加入9份990 mL水），每次测试之后，均需用75%酒精冲洗嗅觉仪所有管道，并置于烘箱中将其烘干6 h，以避免前后2次测试物质的气味产生相互影响。测试在室温28～30 ℃条件下进行，在嗅觉仪上方提供2盏30 W以上的日光灯作为均匀光源。整个试验雌虫和雄虫分开测试。枣实蝇成虫对各挥发性组分的选择率和选择系数以公式（1、2）计算。

1.4 田间试验

试验于2016年6月20日—9月在吐鲁番市艾丁湖乡团结4村（枣园面积2.8 hm2）、团结5村(枣园面积5 hm2)、大庄子村(枣园面积1 hm2）等地的枣园中进行，地理位置 42°53′45″ N、89°3′29″ E，海拔高度为-153 m。枣树树龄7～10年生，树高为2～3 m，株行距2 m×6 m，行间间作苜蓿，往年枣实蝇中度至严重发生的枣园。

选择立地条件相似的3块样地，装有各种挥发物的三角型诱捕器按随机排列的方式悬挂在枣树背阴面树冠的枝条上。诱捕器悬挂高度离地面1.5 m，相邻两个诱捕器间隔5 m左右。供试挥发物分别为ZG、YS、SS、GM、XS、KS，液体取1 mL，滴在三角型诱捕器中央的干棉花团上，固体称取1 g放在诱捕器中间，在诱捕器上编号以方便调查和进行相应诱集结果记录。每块样地设6个处理，5个重复，对照诱捕器的棉球滴上清水作为对照（CK），每隔2 d观察1次，连续观察8 d，分别记录诱捕到的雌虫和雄虫数量，诱捕率和平均诱捕数量，以公式（3、4）计算。

1.5 数据处理

所采集的数据运用SPSS19软件进行单因素方差分析（One-way ANOVA），经方差分析显著后，利用多重比较法进行差异显著性测定。

2 结果与分析

2.1 枣实蝇雌虫对不同挥发物的选择性

试验结果由表2可知，枣实蝇雌虫对6种枣果挥发物原液均有一定的选择性，对棕榈酸乙酯、肉豆蔻酸和月桂酸乙酯的选择性较强，选择率和选择系数均为30%以上，十四酸乙酯的次之。枣实蝇对6种枣果挥发物原液的选择率大小顺序为棕榈酸乙酯＞肉豆蔻酸＞月桂酸乙酯＞十四酸乙酯＞亚油酸乙酯＞油酸乙酯，即分别为33.3%、32.5%、30%、28.4%、18.4%、16.7%。结合表2、表3和表4来看，枣实蝇雌虫对不同浓度梯度的6种枣果挥发物的选择率和选择系数，随浓度的降低，选择率和选择系数也呈递减趋势。

表 2 枣实蝇雌虫对不同挥发物原液的行为反应Table 2 The reaction of female Carpomya vesuviana to different original liquid

表 3 枣实蝇雌虫对不同挥发物10%溶液的行为反应Table 3 The reaction of female Carpomya vesuviana to different 10% liquid

表 4 枣实蝇雌虫对不同挥发物1%溶液的行为反应Table 4 The reaction of female Carpomya vesuviana to different 1% liquid

对枣实蝇雌成虫6种不同挥发物的选择系数和选择率进行单因素方差分析和多重比较可知，棕榈酸乙酯与月桂酸乙酯和肉豆蔻酸之间无显著差异（P＞0.05），但与十四酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯之间有显著差异（P＜0.05）。枣实蝇雌虫对棕榈酸乙酯、肉豆蔻酸和月桂酸乙酯的选择性较强。从不同稀释倍数的选择率和选择系数来看，原液的选择率比10%溶液的选择率大2.5倍以上，同时比1%溶液的选择率大5倍以上。可见，挥发物浓度与枣实蝇的选择率和选择系数之间呈正比，即挥发物浓度越高，枣实蝇雌虫对其趋性越强。

2.2 枣实蝇雄虫对不同挥发物选择性测定

雄虫（表5）对亚油酸乙酯原液的选择性较强，选择率和选择系数分别到28.3%、26.7%，油酸乙酯原液的选择性次之。对6种挥发物原液的选择率由大到小为亚油酸乙酯＞油酸乙酯＞棕榈酸乙酯＞十四酸乙酯＞肉豆蔻酸＞月桂酸乙酯。选择率分别为 28.3%、25%、21.6%、16.7%、16.7%和15%。结合表5、表6和表7来看，枣实蝇对不同浓度梯度的6种枣果挥发物的选择率和选择系数，随浓度的递减，其选择率和选择系数也在递减。

经选择系数和选择率进行单因素方差分析和多重比较可知，亚油酸乙酯原液与其他5种挥发物原液之间有显著差异（P＜0.05）。表明枣实蝇雄虫对油酸乙酯类物质较雌虫相对敏感。从6种枣果挥发物的不同浓度梯度来分析，各挥发物原液的选择率和选择系数远远高于10%溶液和1%溶液，说明挥发物浓度越高，枣实蝇雄虫对其趋性越强。

2.3 不同挥发物对枣实蝇的田间引诱效果

试验结果见表8，可知6种不同挥发物以及6种挥发物的混合物对枣实蝇成虫在田间的引诱效果有一定的差异。通过连续8 d引诱试验发现，肉豆蔻酸和十四酸乙酯的引诱效果较强，总诱捕数量分别为209头、208头，平均诱捕量为13.8头·张-1。2 d最高诱捕数量为23头·张-1和18头·张-1。6种不同枣果挥发物头2 d对枣实蝇成虫的诱捕效果从大到小排序为：肉豆蔻酸＞十四酸乙酯＞月桂酸乙酯＞棕榈酸乙酯＞ 混合＞亚油酸乙酯＞油酸乙酯，分别为18.2 头·只-1、17.6 头·只-1、14 头·只-1、13.2 头·只-1、12.2 头·只-1、10 头·只-1和 9 头·只-1。

对总平均诱捕虫数进行单因素方差分析，可知6种不同挥发物对枣实蝇的田间诱捕效果之间有极显著差异P=106.8＞10.6。进行多重比较发现，肉豆蔻酸和十四酸乙酯之间无显著差异（P＞0.05），但二者与棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯、挥发物混合物和对照之间有显著差异（P＞0.05）。从雌虫诱捕结果来看，田间试验结果与室内试验结果相对比较吻合。

表 5 枣实蝇雄虫对不同挥发物原液的行为反应Table 5 The reaction of male Carpomya vesuviana to different original liquid

表 6 枣实蝇雄虫对不同挥发物10%溶液的行为反应Table 6 The reaction of male Carpomya vesuviana to different 10% liquid

表 7 枣实蝇雄虫对不同挥发物1%溶液的行为反应Table 7 The reaction of male Carpomya vesuviana to different 1% liquid

2.4 不同挥发物质对枣实蝇雌、雄成虫的诱捕效果比较

6种不同挥发物对枣实蝇雌雄虫的诱捕效果见表9，可以看出不同挥发物对枣实蝇雌雄虫引诱效果有一定的差异，肉豆蔻酸对枣实蝇雌虫的引诱效果较强，2 d最多诱捕数量为15头·只-1，平均诱捕数量为11.4头·只-1，十四酸乙酯的次之。十四酸乙酯对雄虫的引诱效果较好，最多诱捕数量为8头·只-1，平均为7.2头·只-1。肉豆蔻酸的次之。经方差分析可知，在6种不同枣果挥发物之中，除油酸乙酯和亚油酸乙酯外其他4种挥发物引诱到的雌虫数量明显高于雄虫数量。经单因素方差分析发现，在6种挥发性物质及其混合物中，枣实蝇雌、雄虫对月桂酸乙酯和十四酸乙酯的选择性在两性之间差异显著，对其他挥发物则无显著差异。说明就所测试的挥发性物质而言，除月桂酸乙酯和十四酸乙酯外，枣实蝇对其他挥发物的选择行为在两性之间没有差别。

可见，在田间肉豆蔻酸的引诱效果较好，这可能与挥发物的物理形态有关系，6种挥发物当中除了肉豆蔻酸外其他5种挥发物都是液体，吐鲁番夏季高温干旱，7—8月的平均温度在40 ℃以上，这种极端高温干旱气候条件导致液体极易在空气中挥发，持效期较短，但肉豆蔻酸是固体，挥发速度与液体相比缓慢且稳定，因此对枣实蝇的引诱效果高，且较为稳定。

表 8 不同挥发物对枣实蝇引诱效果Table 8 Attractant effects of different volatiles on the Carpomya vesuviana Costa

表 9 不同挥发物质对枣实蝇雌、雄成虫的诱捕效果比较Table 9 Comparison of the effects of different volatiles on the female and male adults Carpomya vesuviana Costa

3 讨论

昆虫与寄主植物挥发性物质的关系问题一直是昆虫研究的热点问题，以寄主植物挥发物质来引诱昆虫，影响昆虫对寄主的取食、产卵、定向行为[16]。

本试验中所选的6种挥发性物质是骏枣果实中含量最多的几种成分，在室内利用Y型嗅觉仪测试枣实蝇对枣果中不同挥发性物质的选择反应，并在此基础上在野外进行了田间诱杀试验。室内试验结果表明，这些挥发物对枣实蝇均具有一定的引诱作用，雌虫对棕榈酸乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸的选择率较强，选择率均为30%以上。室内试验结果与野外试验结果相对比较吻合。

引诱物的剂量和引诱时间直接影响引诱率，张淑颖、刘桂清[17-18]报道，在相同条件下，随着所测果实挥发物剂量的增大，橘小实蝇成虫对果肉挥发物的反应也随之增强。从枣实蝇对不同浓度梯度（原液、10%溶液、1%溶液）的6种枣果挥发物的选择率和选择系数来看，随浓度的递减，其选择率和选择系数也在递减，各挥发物原液的选择率和选择系数均高于10%溶液和1%溶液。本研究结果跟张淑颖的结果基本一致。

在田间通过连续8 d监测数据来看，肉豆蔻酸和十四酸乙酯的引诱效果较强，月桂酸乙酯的次之。昆虫性别不同，在气味识别器官的构造和数量上也会存在一定差异，从而导致其对不同气味物质的识别及趋性反应的差异[18]。张淑颖[19]在室内测定了桔小实蝇成虫对芒果果肉挥发性物质的趋性，结果表明芒果果肉挥发性物质对两性成虫均能产生显著的引诱效果，雌虫的趋性高于雄虫。本试验结果显示，在6种不同挥发物中除了油酸乙酯和亚油酸乙酯外其他4种挥发物对雌虫引诱效果比雄虫强。其中肉豆蔻酸对枣实蝇雌虫的诱捕效果比雄虫最好，十四酸乙酯的次之。亚油酸乙酯对雄虫的引诱效果较好，油酸乙酯次之。

刘桂清研究报道，在室内桔小实蝇性未成熟雌虫对石竹烯在60 min达到显著水平，但田间引诱试验发现，石竹烯对桔小实蝇雌虫并未产生引诱作用。本试验室内和田间试验结果表明，在室内枣实蝇雌虫对棕榈酸乙酯的选择性较强，肉豆蔻酸和月桂酸乙酯次之，雄虫对油酸乙酯的选择性较强，亚油酸乙酯的次之，而田间试验发现，肉豆蔻酸对雌虫的诱集效果最好，十四酸乙酯和月桂酸乙酯次之。油酸乙酯的和亚油酸乙酯对雄虫的诱集数量虽然比雌虫的多，但诱集总数量比肉豆蔻酸的诱集数量低。室内和野外出现差异可能与6种枣果挥发物物理性状有关。因供试的6种枣果挥发物中，肉豆蔻酸是固体，其余5种挥发物都是液体，固体和液体在挥发性能上的不同而导致引诱效果方面存在差异。此外，野外试验在枣园中进行，枣园中枣树的果实本身就含有试验设计中的6种挥发物成分，因此引诱剂的浓度在本试验设计的浓度基础上发生了一定程度的改变，即在野外试验中，引诱剂的浓度是试验设计的浓度与枣果本身含有该成分浓度的叠加。因此会出现差异。利用枣果挥发物在生产上监测和防治枣实蝇，不仅能减少枣实蝇的危害，提高水果的产量和质量，还能够减少化学农药的使用，减少对天敌的伤害，减轻对环境的污染，符合食品安全发展的趋势，具有广阔的市场前景。

4 结论

枣果挥发物中棕榈酸乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸与枣实蝇偏爱选择密切相关。在田间试验中：枣实蝇成虫对肉豆蔻酸的选择率较强，为研发枣实蝇引诱剂提供了理论依据。