南亞實蠅和瓜實蠅對啤酒廢酵母酶解液主要揮發性成分的觸角電位反應

杜迎剛+賴鐘雄+季清娥

摘要：為了明確啤酒廢酵母酶解蛋白誘劑對南亞實蠅和瓜實蠅的誘殺可行性，通過觸角電位（EAG）技術測定這2種實蠅對啤酒廢酵母酶解液中主要揮發性成分的EAG反應。結果表明：南亞實蠅雌雄蟲對3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、苯甲醛和乙酸辛酯產生的EAG相對反應值與參照正己醇有顯著差異（P<0.05），同時雄蟲還對乙酸苯乙酯、辛酸乙酯產生的EAG相對反應值與正己醇有顯著差異（P<0.05）。瓜實蠅雌蟲對苯乙醇、乙酸苯乙酯、壬酸乙酯的EAG相對反應值與正己醇有顯著差異（P<0.05），雄蟲對3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、苯乙氰、壬酸乙酯的EAG相對反應值與正己醇有顯著差異（P<0.05）。本研究結果為該蛋白誘劑在南亞實蠅和瓜實蠅防治上的應用及蛋白誘劑的人工配制提供了依據。

關鍵詞：觸角電位反應；啤酒廢酵母；南亞實蠅；瓜實蠅

中圖分類號： S475+.1 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0187-02

全世界真正的實蠅科昆蟲有4 500余種，主要分布在溫帶、亞熱帶和熱帶地區，對農業具有巨大威脅的主要是果實蠅屬（Bactrocera）和實蠅屬（Anastrepha）實蠅[1]。目前，國內危害最重的3種實蠅——橘小實蠅[B. dorsalis （Hendel）]、南亞實蠅[B. tau （Walker）]、瓜實蠅[B. cucurbitae （Coquillett）]，都屬于果實蠅屬，僅廣東省每年就造成33.67億～12987 億元的經濟損失[2]。實蠅的主要防治措施有物理防治（清潔田園）、常規化學農藥防治和性誘滅雄、食物誘殺和生物防治（釋放寄生蜂和不育雄蟲）。其中，蛋白誘劑誘殺利用實蠅性成熟和產卵必需取食蛋白質的生理特點[3]，防治效果非常理想[4]。杜迎剛等利用啤酒廢酵母研發了一種橘小實蠅蛋白誘劑[5]，并通過GC-MS和EAG技術確定3-甲基-1-丁醇等6種主要活性成分[6-7]，為判斷該蛋白誘劑對南亞實蠅和瓜實蠅誘殺防治的可行性及為實蠅蛋白誘劑的人工配制提供依據，本研究系統測定了南亞實蠅和瓜實蠅對啤酒廢酵母酶解液中主要揮發性成分的電生理反應。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

瓜實蠅、南亞實蠅均來自于福建農林大學益蟲研究所，分別是2010年、2013年建立的室內大量飼養種群。

飼養流程：在實蠅產卵盛期采卵，收集發育較一致的實蠅于28 cm×28 cm×28 cm塑料骨架養蟲籠內飼養（外加80目尼龍網），幼蟲和成蟲均是人工飼料飼養；飼養溫度（25±1） ℃，相對濕度（75±5）%，光照時間07：00—19：00。

1.2 儀器和試劑

觸角電位儀包括Syntech MP 15微動操作儀、毛細管電極、Syntech CS-05刺激氣流控制裝置和Syntech UN-06直流交流放大器，荷蘭Syntech公司。

試劑包括3-甲基-1-丁醇（純度99.6%）、壬酸乙酯（純度99%，德國Dr. Ehrenstorfer GmbH公司）、苯乙醇（純度99%）、苯甲醛（純度99.7%，北京百威科技有限公司）、乙酸辛酯（純度99%產品，北京百靈威科技有限公司）、苯乙腈（標準品，美國AccuStandard公司）、辛酸乙酯（標準品，美國AccuStandard公司）、十二烷酸乙酯（標準品，美國AccuStandard公司）；乙酸苯乙酯（純度98%，東京化成工業株式會社）；正己醇（純度97%，美國Fluka公司）；石蠟油（純品，比利時Acros Organics公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品配制 以石蠟油為溶劑，按V樣品 ∶ V溶劑把各個樣品配成1 ∶ 10和1 ∶ 100這2個濃度，樣品試驗當天配制。

1.3.2 觸角連接 以2～6日齡未交配的南亞實蠅和瓜實蠅作為本試驗用蟲，EAG測定系統運行平穩后，用手術刀片迅速切下實蠅不帶任何組織的完整觸角，在顯微鏡下小心移動觸角電位儀的微動操作儀，用移蟲筆和解剖針把觸角連接到毛細管電極的兩端。

1.3.3 觸角電位測定及數據計算 取樣品20 μL均勻滴于三角形（約4 cm×0.5 cm）濾紙片上，濾紙片放入刺激管中，調整連續氣流量、刺激載體流量，使其分別為124、20 mL/min。同一樣品在同根觸角上平行刺激3次，每次刺激0.2 s，2次刺激間隔50 s（以保證觸角感受功能恢復），雌雄每日齡測定1次。刺激順序為對照、參照、樣品（從低濃度到高濃度）、對照（前后2次對照取平均值）。以正己醇為參照，以石蠟油為對照，根據下列公式計算每種樣品的EAG相對反應值：

EAG相對反應值=（待測樣品的反應值對照平均反應值）/（參照的反應值-對照平均反應值）×100%。

1.4 數據分析方法

用SPSS 17.0軟件處理數據，采用單因子方差分析對試驗數據進行分析，用Duncans新復極差法分析EAG反應值的差異顯著性。

2 結果與分析

由表1可知，與正己醇相比，雌性南亞實蠅對濃度為 1 ∶ 100 的3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、苯甲醛和1 ∶ 10的3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、乙酸辛酯的EAG相對反應值有極顯著差異（P<0.01）。

由表1還可知，與正己醇相比，雌性瓜實蠅對濃度為1 ∶ 100的乙酸苯乙酯和1 ∶ 10的苯乙醇、乙酸苯乙酯、壬酸乙酯的EAG相對反應值有顯著差異（P<0.05）。

3 結論與討論

啤酒廢酵母酶解后對橘小實蠅具有很好的誘殺效果[8]，起引誘作用的主要揮發性物質為3-甲基-1-丁醇、苯甲醛、苯乙腈、辛酸乙酯、乙酸辛酯、乙酸苯乙酯[7]。很多研究結果表明，這些物質在橘小實蠅嗜好寄主中廣泛存在，如3-甲基-1-丁醇存在于絲瓜、苦瓜中[9]；苯甲醛存在于苦瓜、甜瓜[10]、柑橘[11]中；乙酸辛酯存在于雜柑、甜橙、酸橙、柑橘、楊桃[12]、甜瓜、李中；乙酸苯乙酯存在于甜瓜中等?？紤]到這些寄主大多也是瓜實蠅和南亞實蠅的嗜好寄主，所以有必要測定啤酒廢酵母酶解液揮發性成分對瓜實蠅、南亞實蠅的EAG反應，驗證該蛋白誘劑在防治橘小實蠅的同時對這2種實蠅的防治可行性。

與杜迎剛等的研究結果[7]相似，3-甲基-1-丁醇、苯甲醛、乙酸辛酯、乙酸苯乙酯、辛酸乙酯、苯乙氰這些引起橘小實蠅較強的EAG反應的物質同樣也能引起南亞實蠅和瓜實蠅較強的EAG反應，所以該蛋白誘劑必定對瓜實蠅和南亞實蠅也具有很強的引誘活性。苯乙醇引起瓜實蠅和南亞實蠅的EAG反應較橘小實蠅強，也是該蛋白誘劑中對瓜實蠅、南亞實蠅起引誘作用的重要成分；而壬酸乙酯僅能引起瓜實蠅較強的EAG反應，結合菠蘿皮對其良好的誘殺效果[13]及其在菠蘿香氣組分中的檢出情況[14]，判斷壬酸乙酯是該蛋白誘劑揮發性成分中對瓜實蠅起引誘作用的主要物質。這些物質的揮發性不同，在該蛋白誘劑揮發性成分中的含量也不同，引起不同種類實蠅的EAG反應強度也有差異，或許就是該蛋白誘劑對3種實蠅雌雄蟲引誘活性存在差異的內在原因，這也為該蛋白誘劑的下一步改進和人工配制提供了依據。

參考文獻：

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