落叶松毛虫(Dendrolimus superans)是我国东北林区的重要害虫，除危害落叶松外，还危害红松(Pinus koraiensis)、油松(P. tabulaeformis)、樟子松(P. sylvestris var. mongolica)等针叶树种，该虫暴发时吃光针叶，使枝干毕露形同火烧，严重时使松树成片枯死，给林业生产带来严重危害(萧刚柔，1992)。目前对该虫的防治仍以化学药剂为主。近年来随着昆虫化学生态的发展，利用植物次生物质调节害虫行为从而控制其危害，从植物或植物产品中提取和分离控制害虫的生物活性物质已成为害虫综合治理的一个世界性的趋势(Nehlin et al., 1994；John et al., 2004; 2005；Deepa et al., 2004；魏辉等，2004)。侧柏(Platycladus orientalis)单萜烯类挥发物能引起双条杉天牛(Semanotus bifasciatus)很强的触角电位反应, 对其寻找寄主的行为可能有很大影响(孔祥波等，2005)。光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)对复叶槭(Acer negundo)11种挥发性单体的触角电位活性, 随单体从高浓度到低浓度均呈下降趋势, 对各单体原液的触角电位活性最强(李建光等，1999)。松阿扁叶蜂(Acantholyda posticalis)雌成虫对其嗜好的油松、赤松(P.densiflora)、华山松(P.armandii)挥发物的EAG反应敏感，且对这几种寄主树表现出较高的选择趋性，说明在寄主选择过程中触角的嗅觉功能起着重要作用(张同心等，2005)。

兴安落叶松(Larix gmelinii)挥发性化合物成分主要为α-蒎烯、β-蒎烯、罗勒烯、坎烯、水芹烯等萜烯类物质(郭廷翘等，1996；严善春等，1999)。这些萜烯类物质能否引起落叶松毛虫嗅觉反应尚未见报道。为确定兴安落叶松萜烯类物质对落叶松毛虫的嗅觉作用，并弄清其引起嗅觉作用的适宜浓度范围，本试验利用触角电位技术测定落叶松毛虫对其寄主落叶松萜烯类化合物标准样品及其不同浓度的EAG反应，为进一步研究挥发物对松毛虫的行为影响、控制其危害提供科学依据。

1 材料与方法

在内蒙古牙克石及克什克腾旗芝瑞镇林区采集落叶松毛虫的蛹，室内饲养至成虫。养虫室温度控制在(25±1) ℃，光周期采用自然光变化节律，即光照时间为5：00—18：00，黑暗时间为19：00—4：00，光照(L):黑暗(D)=14:10，相对湿度(75±5)%。每天观察落叶松毛虫的羽化情况，将刚羽化的成虫分为2部分，一部分将雌雄分开饲养，另一部分将雌、雄蛾按1:2放入交配笼中饲养，将当日交配后的雌、雄蛾及时取出分开饲养。皆喂以浓度为10%的蜂蜜水。分别在光周期和暗周期条件下测试落叶松毛虫对萜烯类标准化合物的EAG反应，所有测试皆用同日羽化的1日龄成虫。

1.1 标准化合物

标准化合物的名称、纯度和来源见表 1。以液体石蜡作溶剂，将6种标准化合物分别配成体积比为0.000 01、0.000 1、0.001、0.01、0.1、0.2、0.5 μL·μL^-1的溶液，其中莰烯为固体，在配制时先在80 ℃热水中水浴5 min，待其溶解后再配成相应浓度的溶液，将配好的溶液置于4 ℃冰箱中保存备用。以相同剂量的液体石蜡(化学纯，天津市泰兴试剂厂)为对照。

1.2 触角电位反应

触角电位仪由荷兰Syntech公司的智能化数据获取控制器IDAC-4、刺激气流控制器(Syntech CS-55)、微动操作仪(Syntech MN-151)及软件处理系统4部分组成。试验时，先将已经配制好的挥发物标准样品溶液在涡旋混合器上旋转振动30 s，溶液混合均匀后吸取10 μL滴于巴斯德试管内10 mm×20 mm×20 mm的三角形定性滤纸上，巴斯德试管两端开口，其中一端连接气体净化装置；另一端插入微动操作仪上气味混合管外侧的小孔内。将触角尖端切除少许后，用导电胶将其横搭在电极上，气味混合管的管口与触角相距约1 cm。刺激气流流速为60 mL·s^-1，每次刺激时间为0.5 s，2次刺激之间间隔30 s，以确保触角活性的完全恢复。测试未交尾雌、雄蛾及已交尾雌蛾在光周期、暗周期下对6种挥发物的EAG反应，测试时按浓度由低到高进行，每种化合物对雄虫或雌虫每根触角均重复3次，每种测试各用10根触角。

1.3 数据处理

依据触角电位仪记录的数据，利用SPSS进行ANOVA方差分析和Duncan多重比较，用Excel绘图。

2 结果分析 2.1 在光周期内未交尾雌、雄蛾及已交尾雌蛾对6种挥发物的EAG反应

在所测试的R型α-蒎烯、S型α-蒎烯、罗勒烯、S型β-蒎烯、水芹烯、莰烯等6种挥发物的7个不同浓度中，落叶松毛虫对6种挥发物不同浓度的EAG反应值，随挥发物浓度的增加而增加，达到最大值后下降(图 1)。除对0.1 μL·μL^-1水芹烯的EAG反应值是未交尾雌蛾＞已交尾雌蛾＞未交尾雄蛾外，落叶松毛虫对其它不同浓度的不同化合物的EAG反应均是已交尾雌蛾＞未交尾雌蛾＞未交尾雄蛾(图 1)。经方差分析和Duncan多重比较表明：落叶松毛虫未交尾雌、雄蛾对7个不同浓度的6种挥发物的反应存在显著差异(P < 0.05)，已交尾雌蛾与未交尾雌、雄蛾之间差异极显著(P < 0.01)。说明这些挥发物对落叶松毛虫的产卵定位起着重要作用。

当浓度为0.000 01 μL·μL^-1时，3种不同生理状态的落叶松毛虫对6种挥发物的EAG反应明显表现为2种情况，对S型α-蒎烯、水芹烯和莰烯的反应值显著大于对照(P < 0.01)；对R型α-蒎烯、罗勒烯和S型β-蒎烯的反应值小于对照，但差异不显著。表明松毛虫对前3种物质具有更低的嗅觉检测限，可能是松毛虫远距离定向的气味物质。当浓度等于或大于0.000 1 μL·μL^-1时，落叶松毛虫对6种挥发物的EAG反应均显著大于对照(P < 0.01)。未交尾雌、雄蛾对不同浓度水芹烯的EAG反应差异显著(P < 0.05)。表明松毛虫对水芹烯的气味变化非常敏感，在落叶松毛虫对寄主定向过程中水芹烯可能起关键作用。已交尾雌蛾对不同浓度水芹烯的EAG反应，当浓度≤0.1 μL·μL^-1时反应逐渐增强，当浓度为0.000 01~0.001 μL·μL^-1时，相邻浓度间无显著差异；当浓度为0.001~0.1 μL·μL^-1时，相邻浓度间差异极显著(P < 0.01)；当浓度>0.1 μL·μL^-1时，各浓度间无显著差异。说明落叶松毛虫对水芹烯EAG反应的敏感浓度在0.001~0.1 μL·μL^-1之间。

由图 1可见，落叶松毛虫成虫对0.000 01 μL·μL^-1浓度的R型α-蒎烯、罗勒烯、S型α-蒎烯反应的EAG值小于对照，但与对照间差异不显著，肖春等(2000)的研究表明当棉铃虫(Helicoverpa amigera)雌蛾对桉叶素的触角电位反应要显著地弱于对照时，就说明这种挥发物能够屏蔽雌蛾对气味的反应，并指出利用这种挥发物屏蔽昆虫对气味的感受在有害生物防治中是一种非常有用的技术。但本研究结果在实际应用中效果如何还需进一步测定。

3种生理状况的落叶松毛虫对R型α-蒎烯、莰烯EAG反应的最大值均出现在浓度为0.1 μL ·μL^-1处。未交尾雌、雄蛾对其余4种挥发物EAG反应的最大值的浓度相同，其中，水芹烯、罗勒烯的最大值出现在0.1 μL·μL^-1处，S型β-蒎烯、S型α-蒎烯在0.2 μL·μL^-1处。已交尾雌蛾对S型β-蒎烯的EAG反应产生最大值的浓度小于未交尾雌、雄蛾，为0.1 μL·μL^-1，对罗勒烯、水芹烯、S型α-蒎烯反应的最大值浓度大于未交尾雌、雄蛾，分别是0.2、0.5、0.5 μL·μL^-1。已交尾雌蛾对水芹烯、S型α-蒎烯的感知范围广，浓度高，也可说明这2种物质被松毛虫用于远距离定位寄主、搜寻产卵场所的信息物质。当R型α-蒎烯、罗勒烯、S型β-蒎烯、莰烯的浓度超过松毛虫的最大反应浓度后EAG反应值趋于平稳或呈明显的下降趋势，表明松毛虫对这4种挥发物都可能存在一个最大的感受阈值。

2.2 暗周期下已交尾雌蛾与未交尾雄蛾的EAG反应

在暗周期同一时间内，从总的反应趋势来看，在暗周期内已交尾雌蛾比未交尾雄蛾对寄主气味的感应更为敏感，活跃期更长。仅未交尾雄蛾的EAG反应强度在凌晨2：00对水芹烯0.01 μL·μL^-1、4：00对水芹烯的3种浓度和20：00对罗勒烯0.01 μL·μL^-1、2：00、4：00对罗勒烯0.1 μL·μL^-1的EAG反应值高于已交尾雌蛾。已交尾雌蛾、未交尾雄蛾对6种挥发物的EAG反应均随浓度的增加而增大(图 2、3)。已交尾雌蛾与未交尾雄蛾的活跃期在20：00—4：00，此间正是松毛虫羽化、交尾、产卵期(李莉等，2002)。

已交尾雌蛾的活动时间，除对0.1 μL·μL^-1 R型α-蒎烯表现出明显双峰外，均呈单峰。已交尾雌蛾对R型α-蒎烯、S型α-蒎烯、S型β-蒎烯的EAG反应从暗周期开始平稳上升，至23：00达最大值后开始下降；对水芹烯、罗勒烯、莰烯在21：00之前EAG反应值波动不大，而后开始上升，对0.1浓度的水芹烯、莰烯的反应最大值出现在凌晨1：00，对其他浓度的不同挥发物的反应最大值在23：00。凌晨5：00，已交尾雌蛾对所测挥发物的反应降到最低点，5：00以后反应有所分化，其中，0.1 μL·μL^-1的R型α-蒎烯、S型α-蒎烯、S型β-蒎烯、水芹烯、罗勒烯和0.2 μL·μL^-1的S型α-蒎烯、均呈上升趋势，对这5种挥发物的其余浓度以及莰烯的所有浓度的反应均趋于平稳(图 2)。

未交尾雄蛾在暗周期内，除对R型α-蒎烯的EAG反应为单峰外，对其他5种挥发物的EAG反应均有2个高峰期，分别出现在22：00和凌晨2：00，在0：00出现一个明显的反应低谷，之后又上升达第2个高峰。4：00以后对低浓度0.001的R型α-蒎烯、S型α-蒎烯的EAG反应值增大，对其余浓度和其他物质的反应趋平或略有下降(图 3)。

3 结论与讨论

1) 已交尾雌蛾、未交尾雌蛾、未交尾雄蛾等不同生理状态的落叶松毛虫对R型α-蒎烯、S型α-蒎烯、罗勒烯、S型β-蒎烯、水芹烯、莰烯等6种均挥发物能产生明显的电生理反应。赵成华等(1995)的研究结果证明马尾松毛虫(Dendrolimus punctatus)的交配及未交配的雌、雄蛾对马尾松针叶挥发物单萜类都有强烈的EAG反应, 与本研究结果一致，说明寄主植物的气味物质可以引起植食性昆虫的行为反应，影响昆虫的交配及产卵定位。在这6种挥发物的低浓度时，落叶松毛虫EAG反应较弱，随着浓度的升高其EAG反应强度增大，当浓度增大到一定程度时，其EAG反应强度开始下降。这说明落叶松毛虫对以上几种挥发性化合物的EAG反应有一个最适合的浓度范围，为进一步测定这些挥发物的生物学意义提供了可靠的理论依据。

2) 不同生理状况的松毛虫对所测试6种寄主挥发物的7个不同浓度的EAG反应，除对0.1 μL·μL^-1的水芹烯的遵循未交尾雌蛾＞已交尾雌蛾＞未交尾雄蛾这一规律外，对其他5种挥发物的不同浓度的EAG反应规律均为已交尾雌蛾＞未交尾雌蛾＞未交尾雄蛾。未交尾雌蛾与雄蛾的EAG反应显著差异，已交尾雌蛾与未交尾雌、雄蛾之间差异极显著，表明松毛虫雌雄之间对寄主挥发物的反应存在差异，交尾也会改变雌蛾对寄主气味的反应。

3) 在暗周期同一时间内，已交尾雌蛾与未交尾雄蛾对6种挥发物的EAG反应均随浓度的增加而增大，其活跃期在20：00至凌晨4：00，与松毛虫羽化、交尾、产卵期一致。

4) 在光周期和暗周期内，兴安落叶松的6种萜烯类挥发物对已交尾雌蛾具有更明显的嗅觉刺激，即已交尾雌蛾对寄主植物的气味更为敏感，这与已交尾雌蛾需要利用特定的寄主气味对进行产卵定位有关。在光周期内，未交尾雄蛾对6种挥发物在任何浓度下均表现为最弱的反应，未交尾雄蛾可能对雌蛾性信息素更为敏感。

非寄主植物的树皮中都释放正己醇, 能强烈抑制云杉八齿小蠹(Ips typographus)对信息素的行为反应(Zhang et al., 2000)。而落叶松毛虫未交尾雄蛾在暗期内对特定时间、特定浓度水芹烯、罗勒烯的EAG反应高于已交尾雌蛾，因此，我们推测寄主气味水芹烯、罗勒烯可能与落叶松毛虫种内性信息素协同作用于雄蛾的感受器，引起落叶松毛虫比较强烈的EAG反应，据此，也可推断雌、雄蛾的化感器存在性二型现象。

5) Baranchikov等(1987)等研究了落叶松毛虫与其寄主落叶松的关系后认为:植株中单萜的缺乏是导致松毛虫大面积繁殖的原因。郭廷翘等(1996)的研究结果表明:松毛虫取食落叶松后, 被害针叶散发出的萜烯类化合物的含量增大4倍以上，落叶松针叶散发出的萜类物质含量不足，其受松毛虫危害的机率就会增多。本试验的结果表明：落叶松毛虫对落叶松萜类次生物质有明显的电生理反应。在防治中，施用外源萜烯类物质，可能干扰成虫产卵，阻碍幼虫取食，但选用何种萜类，浓度如何，需要进行相应的生测试验。

6) 植物源挥发物与信息素的研究是相辅相成的，是环保型防治害虫的两种不同途径。虽然落叶松毛虫的信息素已合成(孔祥波等，2006)，但在害虫防治中，只用性信息素诱杀或只用驱避剂干扰，都难以取得令人满意的效果，如果同时使用植物源驱避剂和性诱引剂，其防治效果将优于单独使用。因此，二者是通向同一目标的两条道路，是同等重要的。