杨干象(Cryptorrhynchus lapathi)又称杨干隐喙象、杨干白尾象甲(曹庆杰等，2015)，属鞘翅目(Coleoptera)象甲科(Curculionidae)，是全国林业检疫性有害生物之一。目前，杨干象广泛分布于黑龙江、吉林、辽宁、河北、内蒙古等12个省、自治区(金大勇等，2003)，多年来对我国林业经济造成巨大损失(宋子英等，2006；苗建材等，1990；高瑞桐等，1987；李亚杰等，1981)。因此，安全有效地控制杨干象的发生与危害已成为森防工作的焦点。

近年来随着昆虫化学生态技术的发展，从植物或植物产品中提取、分离控制害虫的生物活性物质，利用植物次生物质调节害虫行为从而控制其危害，已成为害虫综合治理的一个世界性的趋势(严善春等，2007)。Xu等(2011)研究表明，小菜蛾(Plutella xylostella)对寄主植物与性息素的混合物EAG反应最强烈且较对照差异极显著。余玉婷等(2013)研究表明，榆树(Ulmus pumila)和紫丁香(Syringa oblata)中部分挥发物对小黄鳃金龟(Metabolus flavescens)具有引诱作用。韩宝瑜等(2007)研究表明，茶树(Camellia sinensis)嫩叶及茶梢挥发物对无翅茶蚜(Toxoptera aurantii)具有较强引诱活性，并被作为寻觅取食场所信息化合物。李源等(2010)室内生测结果表明，2-苯乙醇对马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)雌雄虫都有明显的作用。Flint等(1979)和Pickett等(1992)研究显示，蚜虫报警信息素的抑制物(-)-β-丁子香烯可引诱草岭(Chrysoperla carnea)。因此，筛选出植物挥发物中吸引或驱避害虫的有效成分，对害虫的生物防治具有很重要的意义。

本文选用的12种挥发物中有5种为杨干象寄主植物杨树(Populus spp.)的主要挥发物，期望从中筛选出对杨干象定位寄主起主要作用的物质；另外7种挥发物选自能引起青杨脊虎天牛(Xylotrechus rusticus)(主要危害杨树的另一种害虫)强烈的EAG、Y型嗅觉仪和风洞反应的植物挥发物或植物精油。来自于杨树的挥发物(程立超，2007)为软脂酸(palmitic acid)、苯甲酸(benzoic acid)、反式-2, 4葵二烯醛(trans-2-trans-4-decadienal)、糠醛(furfural)、己醛(hexanal)；7种非寄主植物挥发物组分为茶树油(tea tree oil)、香柏油(cedar oil)、桉叶油(eucalyptus oil)、橙花醇(neroli)、香茅醇(β-cltronellol)、肉桂醇(cinnamic alcohol)、丁香酚(Eugenol)。本研究通过对上述物质进行EAG、Y型嗅觉仪和风洞测试，以期筛选出对杨干象雌雄虫具有较强引诱和驱避作用的挥发物组分，为设计高效的引诱、驱避剂进行田间诱捕奠定基础。

1 材料与方法 1.1 试验材料

1) 供试昆虫 成虫采自辽宁省北票市5~6年生被杨干象危害杨树[美州黑杨×辽杨(P. deltoides×P.maximowiczii)]。在杨干象的老龄幼虫期或蛹期从树干基部伐倒，去除没有杨干象的小枝及叶片，将带有老熟幼虫或蛹的树干及粗枝条截成1.5~2 m的木段。将木段两端用石蜡封口(防止水分丧失)后，运回森林病虫害生物学国家林业局重点实验室(东北林业大学，哈尔滨)。将木段立在2 m×2 m×2.5 m的纱笼中，在自然条件下饲养杨干象，待羽化后捕捉停留在树干或纱网上的成虫。将每天捕获的成虫分雌雄(避免交尾)，放入养虫室内0.3 m×0.3 m×0.4 m的纱笼中饲养。饲养条件：L(2 000 lx):D=16:8；温度(25±1) ℃；相对湿度50%±5%。每天更换1次水培的新鲜杨树小枝条，供杨干象成虫补充营养。

2) 供试药剂 植物挥发物和植物精油：软脂酸、苯甲酸、反式-2, 4-癸二烯醛、糠醛、己醛、茶树油、香柏油、桉叶油、橙花醇、香茅醇、肉桂醇、丁香酚以及溶剂石蜡均购自阿拉丁试剂(上海)有限公司，挥发物纯度为分析纯，精油纯度均≥99%。用溶剂将每种挥发性化合物和精油配制成1 mol·L^-1的溶液(其中茶树油、香柏油、桉叶油分别按其含有的最主要成分的分子量计算配制)，并将其稀释成10^-1，10^-2，10^-3，10^-4，10^-5mol·L^-1溶液，待用。

1.2 试验方法

1) 触角电位测定 将活跃的杨干象成虫(雌、雄)整根触角用解剖刀沿基部切下，之后将触角通过导电胶与2根金属电极相连接，为了减少试验中触角活性降低引起的误差，每30 min更换1次。

用洁净的镊子将对折后的味源滤纸片(规格30 mm×4 mm，生产厂家为抚顺市民政滤纸厂，型号为102中速定性滤纸)送入巴斯德吸管(管口直径2 mm)，使用铁架台垂直固定送气管和金属电极，保证气味源气体在指向触角的管子中被混合并恒定地吹向触角，气流保持在50 mL·s^-1，刺激气流喷出时间0.5 s，每次测试间隔1 min以上。调节触角电位仪(INR-Ⅱ；Syntech，Hilversum，The Netherlands)的工作状态，在基线平稳后，即可进行单体各浓度梯度的触角电位测定。每次在滤纸上滴10 μL样品溶液，每种样品每个浓度各重复测定5次，平均值即EAG(mV)反应值。并以液体石蜡作为对照。试验条件为：照度2 000 lx，温度(25 ± 1) ℃，相对湿度50%±5%。

2) Y型嗅觉仪生物测定 利用Y型嗅觉仪测定杨干象成虫对不同植物挥发物的选择行为。嗅觉仪为玻璃制成的Y形管。主臂长25 cm，内直径3 mm，两臂等长均为27 cm，两侧臂夹角60°。两侧臂的开口处通过橡胶塞、玻璃管和四氟乙烯软管连接有样品瓶、加湿瓶和活性炭管。

实验装置的连接方式：为保证空气纯净，进入嗅觉仪的空气须经过活性炭过滤及加湿器加湿，采用大气采样仪(北京劳动保护研究所QC-IS型)抽气的方式。开启大气采样仪抽气后，空气经过滤、加湿后吹过样品瓶中的试样(或对照)，然后进入Y型嗅觉仪的侧臂，再汇入主臂，最后从主臂的开口端进入大气采样仪。气流总流量控制在0.2L·min^-1，流速计调控每侧臂分流0.1L·min^-1。

生测时，用移液枪吸取10 μL单品挥发物滴在小滤纸条上(20 mm×20 mm)，将其放入连接在一个侧臂的样品瓶中央，并以液体石蜡作为对照放入连接在另一个侧臂上的样品瓶中。于Y管主臂开口端单头引入试验前已经饥饿12 h的杨干象成虫，然后用连接大气采样仪的胶塞封闭主臂开口端。打开大气采样仪30 s后开始计时。观察3 min，当试虫到达其中1个臂的1/2处，并持续滞留在该侧臂1 min以上，就记该试虫对该臂的气味源做出选择。如果试虫在引入3 min内不做出选择，则记该试虫为无反应，并结束该次试验。各种气味源物质的每种浓度测试10组，每组10头。每测试1组，用丙酮和蒸馏水冲洗干净内臂，烘干备用。Y型嗅觉仪生测试验条件为：照度2 000 lx，温度(25±1)℃，相对湿度50%±5%。为了避免光线对杨干象成虫趋性的影响，在每组测试5头后，将Y型嗅觉仪的2个侧臂的方位对调，再测定同组的另5头试虫。

3) 风洞生测 本试验使用拉风式风洞，由风源加湿器、过滤器、风洞室(操作区)、抽风机、排气管以及照明灯6部分组成。试验开始前，风洞室先通风30 min，风速0.5 m·s^-1。通风完毕后，用移液枪吸取20 μL的待测样品滴在滤纸条上，放在风洞的上风口，距风洞过滤器20 cm、高30 cm的样品支架上。以石蜡作为对照。通气1~2 min，待气迹均匀后，将试虫放在下风口，距气味源约2 m处，观察5 min，并记录试虫的趋向。行为反应判定标准：若试虫逆风爬(飞)行，且距离释放点直线距离超过30 cm，记为试虫对该气味源有正趋向性；若向气味源相反方向爬(飞)行，并距离释放点直线距离超过30 cm，记为负趋向性；试虫未爬(飞)行超过限定距离，或向其他方向(如侧向)行进，则记为无反应。每次测试重复10次，每次使用10头。2次气味源测试间，以石蜡作为对照测试。风洞生测试验条件为：照度2 000 lx，温度(25±1) ℃，相对湿度50%±5%。

1.3 数据分析

用SPSS19.0统计软件对EAG反应数据进行单因素方差分析，使用Tukey检验进行多重比较，检验其差异显著性。用SPSS19.0对Y型嗅觉仪和风洞生测数据进行χ²检验。

2 结果与分析 2.1 触角电位

1) 杨干象雌雄成虫对12种植物挥发物的EAG反应 如图 1所示：杨干象雌虫对1 mol·L^-1的丁香酚、苯甲酸、糠醛EAG反应值较对照具有极显著差异(P＜0.01)，其反应值分别为(0.035 4±0.004 615) mV、(0.036 2±0.004 147) mV、(0.037 6±0.003 912) mV；对1 mol·L^-1的香茅醇、橙花醇、桉叶油、香柏油的EAG反应值与对照相比具有显著差异(P＜0.05)，其反应值分别为(0.032 2±0.004 868) mV、(0.031 6±0.002 793) mV、(0.031 8±0.006 14) mV、(0.033 4±0.004 037) mV。

杨干象雄虫对1 mol·L^-1的丁香酚、苯甲酸EAG反应值较对照具有极显著差异(P＜0.01)，其反应值分别为(0.036 4±0.003 05) mV、(0.036±0.004) mV；对1 mol·L^-1的香茅醇、橙花醇、糠醛、香柏油、反式-2, 4葵二烯醛的EAG反应值与对照相比具有显著差异(P＜0.05)，其反应值分别为(0.033 8±0.005 167) mV、(0.034±0.005 874) mV、(0.032 6±0.003 209) mV、(0.033 4±0.004 037) mV、(0.033±0.004 95) mV。

本试验选取了对杨干象雌雄成虫均有差异显著性的6种植物挥发物质，即苯甲酸、糠醛、香柏油、橙花醇、香茅醇、丁香酚，进行不同浓度梯度筛选，以期找到引诱或驱避杨干象的最佳浓度。

2) 杨干象雌雄成虫对6种不同浓度的植物挥发物的EAG反应 图 2为杨干象成虫对糠醛、苯甲酸、丁香酚、橙花醇、香茅醇、香柏油6种植物挥发物质不同浓度梯度的EAG反应值。由图 2和表 1 Tukey’s HSD测定结果可知，杨干象雌成虫对1 mol·L^-1的糠醛、苯甲酸、丁香酚、香柏油，对10^-1mol·L^-1丁香酚、香柏油较对照差异极显著(P＜0.01)；对10^-3mol·L^-1香柏油，对10^-2mol·L^-1糠醛、香柏油，对10^-1mol·L^-1糠醛、苯甲酸、橙花醇，对1 mol·L^-1的香茅醇较对照差异显著(P＜0.05)，对其他浓度梯度挥发物质的EAG反应值较对照均无显著差异。

杨干象雄成虫对1 mol·L^-1的橙花醇、香柏油的EAG反应值较对照差异极显著(P＜0.01)；对10^-1mol·L^-1糠醛、苯甲酸、橙花醇、香柏油，对1 mol·L^-1的糠醛、丁香酚、香茅醇、香柏油较对照差异显著(P＜0.05)，对其他浓度植物挥发物EAG反应值较对照无显著差异。

2.2 Y型嗅觉仪生物测定

通过触角电位测试选出差异极显著(P＜0.01) 和差异显著的(P＜0.05) 的挥发物质进行Y型嗅觉仪生物行为测定，结果如表 2所示。杨干象雌虫对1 mol·L^-1的糠醛表现出较强的引诱作用，引诱率为71.59%；对1 mol·L^-1的橙花醇具有较强的驱避作用，驱避率为81.5%，同时对1 mol·L^-1、10^-1mol·L^-1的糠醛、苯甲酸、橙花醇及1 mol·L^-1丁香酚均表现出驱避作用，且较对照相比差异极显著(P＜0.01)；10^-2mol·L^-1糠醛与10^-1mol·L^-1糠醛、苯甲酸、丁香酚、香柏油以及1 mol·L^-1的香柏油较对照差异显著(P＜0.05)。

杨干象雄虫对1 mol·L^-1香柏油表现出较强驱避作用，驱避率为77.33%，其次是1 mol·L^-1香茅醇，驱避率为77.01%，对1 mol·L^-1橙花醇与10^-1mol·L^-1香柏油均表现出驱避作用，且较对照差异极显著(P＜0.01)，对10^-1mol·L^-1橙花醇、苯甲酸与1 mol·L^-1苯甲酸较对照差异显著(P＜0.05)，其他浓度挥发物质均与对照无显著性差异。

2.3 风洞生物测定

通过触角电位测试选出差异极显著(P＜0.01) 和差异显著的(P＜0.05) 的挥发物质进行风洞生物行为测定，由表 3可知，1 mol·L^-1苯甲酸对杨干象雌虫具有驱避作用，驱避率为74.68%，且较对照相比差异极显著(P＜0.01)；1 mol·L^-1糠醛、橙花醇、丁香酚、香柏油与10^-1mol·L^-1苯甲酸、丁香酚较对照相比差异显著(P＜0.05)。

1 mol·L^-1香柏油则对杨干象雄虫具有较强驱避作用，驱避率为78.75%；其次是1 mol·L^-1香茅醇，驱避率为70.89%，较对照相比差异极显著(P＜0.01)；1 mol·L^-1糠醛对杨干象具有显著的引诱作用，引诱率均达65%以上，1 mol·L^-1丁香酚、苯甲酸与10^-1mol·L^-1苯甲酸均有驱避作用，且较对照相比差异显著(P＜0.05)。其他浓度挥发物对杨干象雌雄成虫的驱避作用均未达到差异显著程度。

3 讨论

杨干象雌雄成虫对1 mol·L^-1苯甲酸的EAG反应值与对照相比差异极显著(P＜0.01)，这与苯甲酸对玉米螟(Ostrinia nubilalis)雌虫具有较强EAG反应的研究结果相似(Sole et al., 2010；Anderson et al., 2009)；对10^-1mol·L^-1糠醛、苯甲酸、橙花醇和1mol·L^-1香茅醇的EAG反应值较对照差异显著(P＜0.05)。另外，寄主植物挥发物10^-2 mol·L^-1糠醛、非寄主植物挥发物10^-3 mol·L^-1香柏油也对杨干象雌虫电生理具有较强反应值。这与张振等(2010)对青杨脊虎天牛(Xylotrechus rusticus)研究的结果类似，在EAG中对浓度10^-1mol·L^-1及以上的糠醛反应强烈，且具有显著差异。而杨干象对非寄主植物挥发物香柏油EAG也具有强烈反应，这可能是杨干象雌虫在取食、产卵时对寄主植物特定气味的选择行为，对寄主植物以外的其他气味具有强烈抵制性(Cao et al., 2015)。但整体来看，杨干象雌虫EAG反应值较雄虫强烈，这与分月扇舟蛾(Clostera anastomosis)以及Hyles lineata研究相似，未交配雌虫EAG反应值较未交配雄虫高，雌虫较雄虫对植物挥发物更敏感(陈琳等，2014；Raguso et al., 2015)。这是因为昆虫不同性别的个体在寻找寄主、繁殖后代等行为中所起的作用不同而导致的雌雄成虫对相同挥发物所表现的不同反应。

在Y型嗅觉仪生测中，1 mol·L^-1糠醛、苯甲酸、丁香酚和橙花醇较对照均有极显著差异(P＜0.01)，其中1 mol·L^-1糠醛对杨干象雌虫具有较强引诱作用，达71.59%；1 mol·L^-1橙花醇、苯甲酸对雌虫具有较强的驱避作用，其中橙花醇的驱避率高达81.5%；1 mol·L^-1橙花醇、苯甲酸、香茅醇、香柏油对杨干象雄虫具有较强驱避作用，驱避率均达68%以上。这与鉴定出的香叶醛、橙花醇对淡色库蚊(Culex pipiens pallens)和白纹伊蚊(Aedes albopictus)具有驱避作用研究结果一致(Leal et al., 1998)。总体来看，杨干象雄虫的定向反应率均低于雌虫，因此有效地利用雌虫反应强烈的挥发物质，开发成驱避或引诱剂，可以有效地调控杨干象雌虫种群。

在风洞生测中，1 mol·L^-1苯甲酸对杨干象雌虫，1 mol·L^-1香柏油、香茅醇对雄虫有较强驱避作用，驱避率均达70%以上。这与Raguraman等(1997) 的研究结果相似，1%浓度的香柏油较印楝树油和其他组合成分对绿豆象(Callosobruchus chinensis)具有较高驱避率。1 mol·L^-1糠醛对杨干象雄虫引诱率达65.06%，这为生产中制备驱避或引诱剂奠定了基础。

综上所述，风洞与Y型嗅觉仪生测结果存在差异，究其原因，有以下几点：首先，两者空间结构不一致。风洞较嗅觉仪的空间大，这就必然造成杨干象成虫在通过Y型嗅觉仪2个侧臂时很容易作出判断，即驱或避。再有，在Y型嗅觉仪中，试虫不具有飞行的可能，但是风洞的空间完全允许试虫飞行。其次，两者的设备质地完全不同。风洞中的供试虫活动“风洞室”底面为胶合板，Y型嗅觉仪整体由玻璃制成，其中胶合板材质的风洞更接近于树木的表面(李静静等，2014)。另外，风洞和Y型嗅觉仪中气味的扩散面和单位体积中的气味物质浓度也会有比较大的差异。尽管杨干象成虫善爬，且飞翔能力差(秦世剑，2010)，但根据本试验结果可以认为，Y型嗅觉仪测试结果比风洞的测试结果更显著，但风洞的测试结果会更接近于野外的环境，而Y型嗅觉仪的结果也具有较大的生物学价值，但单靠Y型嗅觉仪的结果会有比较大的误差。

根据行为测试结果分析，有2种寄主植物挥发物对杨干象雌虫有明显作用，其中1 mol·L^-1糠醛对其具有较强引诱作用，高达71.59%，而1 mol·L^-1苯甲酸对其具有显著驱避作用，驱避率为75.29%。有4种1 mol·L^-1非寄主植物挥发物对杨干象成虫均有驱避作用，其中1 mol·L^-1橙花醇、丁香酚对雌虫具有强烈的驱避作用，驱避率分别为81.5%，78.05%，而1 mol·L^-1香柏油、香茅醇对雄虫有驱避作用，驱避率分别是77.33%，77.01%。整体来看，产生作用的非寄主植物挥发物不仅种类上多于寄主植物，驱避引诱率上也高于寄主植物，可能是由于应用于试验的寄主植物挥发物都是单体，而非寄主植物挥发物都是一些精油类的混合物质，而这些混合物质增强了对昆虫的驱避作用。在自然界中，某些特殊的非寄主植物含有一些特殊挥发性物质，对植食性昆虫表现出直接的行为干扰作用，具强烈的驱避作用(Zhang et al., 2015)。

植物源挥发物和昆虫信息素对昆虫的行为起着同等重要的调控作用(Reddy et al., 2004)。昆虫信息素在害虫监测、直接诱杀和干扰交配中应用也很普遍，但把二者有机结合成功应用于害虫防治的成功实例相对较少(王振华等，2008)。本文只是研究了一些挥发物对杨干象成虫的驱避、引诱作用。因此，有必要深入开展挥发物与昆虫信息素组合对杨干象EAG和行为反应的研究。

4 结论

通过研究确定1 mol·L^-1糠醛、苯甲酸、丁香酚、橙花醇、香茅醇、香柏油均能引起雌雄成虫较强的EAG反应。行为反应测试表明1 mol·L^-1糠醛对杨干象雌虫有明显引诱作用，1 mol·L^-1苯甲酸和橙花醇对杨干象雌虫具有明显驱避作用；1 mol·L^-1香柏油对杨干象雄虫具有驱避作用。