“Development of Ginkgo biloba Seed Exocarp Volatile-Based Attractants for Slugs”文章发表在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。本研究聚焦于农业重大害虫瓦伦西亚列蛞蝓(Ambigolimax valentianus)对银杏外种皮(GBE)表现出的强烈趋向性这一独特生物学现象,系统解析了其中蕴含的关键活性挥发物。研究锁定十四烷和γ-辛内酯为介导蛞蝓定向行为的核心信号分子,并发现二者混合后能产生卓越的协同引诱效果。该成果不仅阐明了蛞蝓利用嗅觉定位寄主的化学机制,更为开发高效、生态友好的新型植物源蛞蝓引诱剂提供了直接的理论依据和产品雏形。
研究背景
蛞蝓是全球范围内广泛分布的毁灭性软体动物害虫,它们不仅通过取食蔬菜、花卉及大田作物的种子和茎叶造成直接减产,还是传播植物病原菌及人畜共患寄生虫(如广州管圆线虫)的重要媒介。目前的防控手段主要依赖四聚乙醛等化学药剂,但这不仅带来了环境残留问题,还对鸟类、宠物等非靶标生物构成了潜在的毒性威胁。植物挥发性有机化合物(VOCs)是植食性害虫寻找寄主和食物的关键化学线索,利用植物源引诱剂进行绿色防控已成为当前的国际研究热点。银杏外种皮常被视为农业废弃物,但田间观察发现其腐烂后散发的气味对蛞蝓具有极强的吸引力,然而其具体起作用的活性成分及最佳配方尚不明确,亟需深入挖掘以实现“变废为宝”。
实验方法
本研究采用连续溶剂提取法,制备了正己烷、氯仿、乙酸乙酯、丙酮和乙醇五种不同极性的银杏外种皮提取物;随后通过室内嗅觉行为生物测定,评价了蛞蝓对各提取物的趋向偏好性;结合HS-SPME/GC-MS技术和先进的挥发性组学(Volatilomics)分析策略(包括主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)),筛选出关键差异挥发性化合物;在此基础上,利用标准品进行了单一化合物及二元/三元混合物的嗅觉行为反应测试;最后,在受灾严重的蔬菜地开展了田间诱捕试验,以验证最优配方在复杂环境下的实际防控效果。
核心结果
生物测定结果显示,蛞蝓对氯仿和乙醇提取物表现出极显著的偏好性(P < 0.001)。挥发性组学分析表明,这两类高活性提取物具有更高的挥发物丰度和多样性。通过对筛选出的9种关键差异化合物进行验证,发现十四烷和γ-辛内酯在宽浓度范围内(0.001%-0.1%)均能显著引诱蛞蝓。更有趣的是,二元混合物(O+T:0.001%γ-辛内酯+0.1%十四烷)在室内及田间试验中均展现出最强的协同增效作用,其田间平均诱捕量高达14.20头,显著优于其他混合组合。
研究结论
本研究证实了银杏外种皮中的的几种挥发性化合物是吸引蛞蝓的关键“嗅觉密码”,首次明确了十四烷和γ-辛内酯作为蛞蝓引诱剂的巨大应用潜力。该研究成功将农业废弃物资源转化为高附加值的生物防治产品,建立了从“田间现象观察”到“活性成分解析”再到“田间应用验证”的完整研发链条。研发的O+T引诱剂配方具有制备简单、成本低廉、环境友好等优势,为解决现有蛞蝓防治瓶颈提供了全新的生态调控策略,具有重要的推广应用价值。
原文链接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.5c08531