利用苹果酱挥发物增强葡萄象甲监测：从行为反应到电生理活性化合物的鉴定

本研究发现苹果酱（Apple sauce）挥发物对葡萄象甲（Vine weevil, Otiorhynchus sulcatus）成虫具有显著吸引作用，通过Y型管嗅觉仪（Y-tube olfactometer）和温室行为实验证实其行为反应呈剂量依赖性。研究采用气相色谱-质谱联用（GC–MS）和气相色谱-电触角检测联用（GC-EAD）技术鉴定出13种挥发性化合物，其中(E)-2-庚烯醛、1-己醇、(Z)-3-己烯醇和(E)-2-己烯醇可引发稳定电生理响应。该研究为开发基于水果挥发物的半化学引诱剂（semiochemical lure）提供了新思路，对提升害虫综合治理（IPM）监测效能具有重要意义。

　　

引言

葡萄象甲（Otiorhynchus sulcatus Fabricius；鞘翅目：象甲科）是全球软水果和观赏作物的重要经济害虫。成虫取食叶片造成边缘缺刻状损伤，幼虫则危害地下组织，严重时可导致植株死亡。由于其夜行性和幼虫的土栖习性，传统监测方法（如夜间人工检查或叶片损伤评估）效率低下。开发结合视觉与嗅觉线索的敏感监测系统成为综合治理（IPM）的关键需求。水果挥发物已被广泛报道可增强害虫监测，苹果（Malus domestica）衍生的挥发物对多种象甲科害虫具有吸引作用，但针对葡萄象甲的直接证据仍有限。本研究选用商业苹果酱作为标准化引诱材料，系统评估其行为吸引效应及活性化合物组成。

材料与方法

实验用葡萄象甲成虫采自英国诺福克地区的商业草莓园，在20°C、60%相对湿度及16:8光暗周期下饲养。行为实验采用Y型管嗅觉仪，测试苹果酱（0.1–20 g）与洁净空气对照的吸引作用，气流速率为1200 mL·min^?1。温室实验在网状帐篷内进行，通过黑色纸杯 refuge 装置测试苹果酱与福氏卫矛（Euonymus fortunei）单独或组合的引诱效果。挥发物收集采用Porapak Q吸附剂，经二氯甲烷洗脱后通过GC–MS和GC-EAD分析。化合物鉴定基于质谱图谱、保留指数及标准品比对。统计采用R软件（4.2.2版）进行精确二项检验。

结果

行为反应分析显示，葡萄象甲对0.1 g、1 g和10 g剂量苹果酱均表现出显著偏好（响应比例75%–80%，p < 0.05），但20 g剂量下无显著差异。在福氏卫矛（20 g）与苹果酱（20 g）的直接比较中未发现偏好差异。温室实验中，苹果酱单独引诱的 refuge 捕获率为68.73%（p < 0.001），而苹果酱与福氏卫矛组合的引诱效果（71.86%）显著优于单一饵料（p < 0.001）。挥发物分析鉴定出13种化合物，主要成分为糠醛（furfural）和山梨酸（sorbic acid），释放速率分别为1.13 μg·h^?1和1.22 μg·h^?1。GC-EAD实验证实(E)-2-庚烯醛、1-己醇、(Z)-3-己烯醇和(E)-2-己烯醇可引发稳定触角电位响应，而糠醛未显示显著电生理活性。

讨论

植食性昆虫依赖嗅觉识别环境并调节行为。本研究证实苹果酱挥发物对葡萄象甲具有浓度依赖性吸引作用，高剂量（20 g）下的吸引力下降可能与感官适应或化合物饱和效应有关。挥发性谱中以短链醇类和醛类为主，这些绿色果香成分已知可影响昆虫行为。EAD活性化合物与福氏卫矛中的响应成分高度重叠（如1-己醇、(Z)-3-己烯醇），表明这些化合物在葡萄象甲化学生态中具有保守性。组合饵料的增效作用提示多种挥发物协同可优化引诱效果。尽管天然饵料存在变异性强、易降解等局限，苹果酱作为标准化材料提供了可重复使用的优势。未来需进一步评估未烹饪苹果酱的挥发物组成及合成混合物在田间条件下的实用性。

结论

苹果酱可有效吸引葡萄象甲成虫，其与福氏卫矛的组合显著提升监测效率。鉴定出的EAD活性化合物为开发标准化半化学引诱剂提供了基础。后续研究应聚焦于活性化合物配比优化及田间应用验证，以推动葡萄象甲IPM策略的发展。