华北大黑鳃金龟性信息素的分离与鉴定

【作者】 杨珍； 梁丹； 鞠倩； 李晓； 姜晓静； 杜龙； 曲春娟； 陈茂华； 董双林； 曲明静；

【机构】 山东省花生研究所； 西北农林科技大学； 南京农业大学；

【摘要】 【研究背景】华北大黑鳃金龟(Holotrichia oblita)属鞘翅目金龟甲总科,其幼虫称为蛴螬,是我国重要地下害虫之一,主要危害马铃薯、花生等大田作物及果树、林木幼苗,近几年来,蛴螬危害呈爆发态势,目前对于金龟甲的防治主要以化学防治为主,但因其在地下危害,效果不佳,而且随着人们保护环境意识的增强,对于农药的选择更是慎之又慎。因此,利用昆虫性引诱剂来进行生物防治越来越受到人们的重视。本研究采用GC、GC-MS技术对不同时间点提取的性信息素粗提液进行分析,对大黑鳃金龟的性信息素的分离与鉴定进行报道,为性引诱剂的开发奠定基础。【材料与方法】华北大黑鳃金龟采自青岛莱西望城山东省花生研究所实验基地,将采回的成虫雌雄分开放在有透气孔的周转箱内,每天以新鲜榆树叶喂养,箱内土壤湿度为18%～20%,温度保持26℃±1℃,光照期为16L:8D。选择活力较强的大黑鳃金龟,制备雌性腺体粗提液,进行GC分析和GC-MS分析。嗅觉仪置于暗室,每组接入活性强的雄虫10头,5 min后检查记录两侧臂内试虫的数量,计算反应率、选择反应率和选择系数。利用DPS软件进行差异显著性分析,并采用Duncan’s多重比较进行结果检验。【结果与分析】大黑鳃金龟雄虫对甲醇提取的雌性腺体粗提液有较高的选择系数,与乙醚和二氯甲烷浸提的粗提液相比,差异达极显著水平,由此可说明用甲醇浸提大黑鳃金龟雌虫性腺体。将早上8点和晚上20点的腺体粗提液进行GC分离,发现晚上提取的粗提液在14.45min处出现一个峰,而早上提取的则没有。12.40～13.00min之间,虽然都出现了峰,但其峰面积大小不同,说明该种物质的含量有变化。将晚上20:00的腺体粗提液进行GC-MS分析,计算机检索结果表明12.34～12.90min之间均为L-脯氨酸乙酯,14.45min处组分为Pyrrolo(1,2-a)pyrazine-1,4-dione(环状二肽)。通过观察发现大黑鳃金龟每晚7点半左右出土,20:00～21:00是雌虫释放性信息素的高潮期,因此分别在19:00(未出土),19:40(刚出土),20:30(交配中),21:45(交配结束)提取相同量的性信息素进行GC分析。发现在20:30时雌虫的L-脯氨酸乙酯的释放量大于其他三个时间点,其含量变化呈先升高后降低趋势,而在保留时间14.45min时只有20:30提取的粗提液有一个峰,其他时间提取的粗提液在此处均没有出现峰,与此同时还发现,在保留时间10.370,14.145和15.207min处的物质的含量变化也较明显,因此将20:30提取的粗提液进行GC-MS分析,计算机检索结果表明这三种物质分别为Benzenecarboxylic acid,Thiophane,Hexadecadienoic acid。【结论】本实验发现晚上提取的粗提液比早上提取的粗提液在保留时间14.45min处多了一个峰,经GC-MS分析,确定该物质为Pyrrolo(1,2-a)pyrazine-1,4-dione(环状二肽)。早上提取的粗提液中未检测到该活性物质,可能该物质只在性信息素释放时才合成,不同时间点的提取液的GC分析结果也证明了这一点,在保留时间14.45min处,只有20:30提取的粗提液有一个峰,其他三个时间点均没有。而L-脯氨酸乙酯在不同时间点的提取液中的含量的变化趋势与大黑鳃金龟性信息素的释放节律相一致,由此推测L-脯氨酸乙酯是华北大黑鳃金龟性信息素的又一有效成分。更多还原