三种食用植物精油对红火蚁行为偏好及电生理反应的研究：行为活性化合物的鉴定与田间验证

本研究系统评估了韭菜、鱼腥草和洋葱精油（EOs）对红火蚁（RIFA）不同品级的行为调控作用，通过Y型嗅觉仪、气相色谱-触角电位联用（GC-EAD）、触角电位（EAG）及田间实验，鉴定出茴香脑、乙酸龙脑酯等6种行为活性化合物，其中2-十一烷酮驱避效果最强（1000 μg/mL下对各品级驱避率达75.0%~87.5%），为开发红火蚁绿色防控剂提供了理论依据。

　　

Highlight

本研究强调了植物精油（EOs）作为化学杀虫剂的环保替代品在红火蚁（RIFA）防控方面的潜力。

Conclusion

在本研究中，我们从三种具有强烈特殊气味的食用植物（即韭菜、鱼腥草和洋葱）中提取了精油，并研究了红火蚁四个品级对这些精油的行为偏好。结果表明，所有测试的精油均能引起不同红火蚁品级的显著行为反应。我们采用气相色谱-触角电位联用（GC-EAD）技术鉴定了这些精油中的行为活性化合物，从而发现了多种EAD活性化合物。此后，我们对七种EAD活性化合物进行了行为和EAG测定，发现其中六种——茴香脑（anethole）、乙酸龙脑酯（borneol acetate）、二十三烷（tricosane）、壬烷（nonane）、2-十一烷酮（2-undecanone）和草蒿脑（estragole）——对红火蚁具有行为活性。其中，2-十一烷酮在1000 μg/mL浓度下对所有红火蚁品级均表现出最强的驱避效果，驱避率分别为80.00%、75.00%、85.00%和87.50%。所有七种化合物均能引发EAG反应，其中2-十一烷酮在处女蚁后中显示出最高的相对EAG值（42.4318）。田间试验表明，五种EAD活性化合物（茴香脑、草蒿脑、壬烷、2-十一烷酮和乙酸龙脑酯）对工蚁诱导了显著的驱避效果。这项研究突显了植物精油作为红火蚁控制的化学杀虫剂的环保替代品的潜力。

Author contributions

所有作者均已阅读并同意稿件的最终版本。

Data statement

支持本研究结果的数据可根据合理要求从通讯作者处获取。

Statements and declarations

提交此稿件不存在利益冲突，所有作者均批准发表该稿件。整篇论文未曾在其他地方发表或已被接受。也未投稿至任何其他期刊。

Uncited references

(Agha et al., 2021, Anderbrant et al., 2020, Fusková and Cagáň, 2021, Misztal et al., 2011, Muthukumar et al., 2023)

Funding

本研究得到了国家重点研发计划（编号：2021YFD1000500）、延安市科技计划项目（2023-NYGG-008）、国家自然科学基金（22467008）、事业单位横向项目（H202205, H202309）的资助。

CRediT authorship contribution statement

王梓懿: 数据整理。白永宏: 资金获取。蒋阳明: 调查研究。李艳菊: 调查研究。帅宇: 调查研究。黄俊: 资金获取，概念化。李妍: 撰写初稿，方法论，概念化。周鸿静: 调查研究。胡慧军: 软件。韩克展: 调查研究。吴晓梅: 项目管理。孟兰: 形式分析。

Declaration of Competing Interest

作者声明，他们没有已知的竞争性商业利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本报告的工作。

Declaration of Competing Interest

作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本报告的工作。