CN101940208A - 一种引诱斜纹夜蛾的性信息素组合物及其诱芯 - Google Patents
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一种引诱斜纹夜蛾的性信息素组合物及其诱芯，其特征在于组分包括有：由顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以3～13∶1的质量比例混合组成的性信息素；另外增加有苯乙醛作为增效剂，其占总组分质量的20-60％。本发明还公开了相关的诱芯。本发明研究证明苯乙醛可大幅度提高斜纹夜蛾性信息素诱杀技术，解决了目前斜纹夜蛾因多次交配引起的防治效率不足问题，对斜纹夜蛾性诱害虫防治和测报具有重要作用和意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种引诱夜蛾性信息素及其增效剂组合物和相关的诱芯。
背景技术
农药器械的落后、执行体制以及农民科普素质的不足导致我国的单位农田化学农药用量远高于全球平均水平。过度滥用农药给我国环境生态、农产品安全和人体健康带来了极大的破坏和威胁，害虫抗药性的增加也给其防治提出了新的挑战。减少化学农药造成的农业面源污染是国际科学和社会发展的趋势和共识。因此，化学信息素技术被普遍认为是与天敌昆虫、微生物制剂和植物源杀虫剂一起正逐步成为害虫综合治理的四大基本技术之一。防治许多农业害虫，特别是鳞翅目昆虫，可以通过模拟释放雌性性信息素来群集诱杀雄虫，减少交配，从而降低下一代的种群。该技术的特点是高选择性，不直接接触(植物)，对环境、人类、野生动物、自然天敌完全无害，不破坏植物-植食性害虫-天敌之间的三层营养关系，对生物多样性的保护具有重要意义。而且诱捕到的95％蛾子是羽化后1-5天的雄成虫；同时没有抗药性问题。因为是自然诱杀，本身不诱发害虫对性信息素的抗性；此外，可以与其他任何防治技术兼容，即使用化学信息素技术的同时，可以使用天敌、也可以喷洒农药等其他防治措施，经济、操作简单、省时，因此，是目前农业生态建设和农产品质量安全必不可少的防治技术之一。
从2004年开始至今，我公司在全国浙江、上海、广西、云南、四川、山东等20多个省市大面积推广性诱群集诱杀，防治效果显著，具有良好的生态和社会效益。而且，由于诱捕效果直观，合成性信息素的群集诱杀雄虫在害虫防治和测报中的应用普遍得到农民和农技人员的接受。
然而在实际应用中，发现如下问题需要迫切解决：1)许多害虫的雄成虫可以多次交配，例如，斜纹夜蛾可以平均交配6.3次，最多13次(Ou-Yang SC and Chu YI 1990.Biology of the tobacco cutworm(Spodoptera litura(F.)).Chinese J.Entomol 10，27-36.)。同时，由于自然雌蛾种群的竞争性，如果群集诱杀雄虫的数量不足，就不能起到显著的防治效果。在测报中，也不能准确地反映下一代的种群密度。2)一般性信息素的合成成本相对较高。开发成本较低的植源性协同增效剂是解决这个问题的方法之一，但如何优化混合物并达到最大的增效作用则是一个难题。3)一些植食性昆虫(如菜粉蝶、稻飞虱、粉虱等)没有明显的性信息素引诱其与异性交配，但其寄主植物在寄主选择、产卵等行为调控中起重要作用。显然，如果能从植物气味中开发诱捕雌虫的引诱物是最理想的，这也是许多植保工作者所期望的。
因此，近几年，我们一直试图从害虫的寄主植物、诱虫植物和花中寻找活性化合物，分析、鉴定了许多斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、小菜蛾、二化螟等害虫的寄主植物如芋艿叶、杨树枝把、大葱、各种花等的挥发性气味，本实验正是在这些化学结构鉴定分析的工作基础上开展起来的。
在植物、植食性昆虫、天敌三者关系中，植物气味在其中起重要作用(1、杜永均，严福顺，张广学1994.大豆蚜嗅觉在选择寄主植物中的作用.昆虫学报37(4)，385-392；2、杜永均，严福顺1994.植物挥发性次生物质在植食性昆虫、寄主植物和昆虫天敌关系中的作用机理.昆虫学报37(2)，233-250.)，研究这种化学关系具有重要意义。
一是可以开发出能够直接诱捕雌成虫的引诱物，从而达到比使用性诱雄蛾更直接、更有效的防治效果或精准测报。在自然界中，一些植物会强烈地引诱夜蛾类雌雄两性蛾子。如天南星科芋艿、杨树枝把是斜纹夜蛾的最好诱集作物(夏邦颖，1978杨树枝把诱蛾原因的观察与分析农业科技通讯11，29；刘宁，刘小宁，李娜，边洋2008杨树枝把诱集棉铃虫作用与机理研究进展.中国植保导刊28(5)19-23)，大葱强烈引诱甜菜夜蛾等，苏丹草引诱二化螟产卵(吕建华、刘树生.2008.诱虫作物在害虫治理中的应用，植物保护，34(2)1-6)，这些植物在昆虫羽化后寻找栖息或产卵场所中起重要作用。然而，与昆虫性信息素相反，植物气味的引诱作用在很多情况下具有广谱性，尽管对不同虫的引诱有差异，但可同时引诱多种害虫，这一特性在害虫防治中更具有实际意义。此外，许多鳞翅目昆虫在羽化后需要补充营养才能有效地完成交配和产卵，许多植物花中的蜜露是重要的营养补充来源，花的气味对这些昆虫具有强烈的引诱作用，因此，从花气味中寻找引诱雌蛾的活性化合物也是一个重要的途径。
二是研究表明，植物气味物质可以显著提高性信息素的引诱效果.虽然其神经机制的研究具有国际前沿性，并不十分清楚，迄今也只有为数不多的几个报道但这一现象在一些昆虫植物系统中得以证实。
斜纹夜蛾Spodoptera litura(鳞翅目，夜蛾科)为我国长江以南蔬菜、茶叶、葡萄等作物危害严重的农业害虫，近几年扩散至长江以北，并且成群迁移为害农作物，其繁殖力强，栖息地隐蔽，对农药抗性强，药剂防治非常困难，目前，已处于无药可用的状态(图1a)。斜纹夜蛾杂食性，在寄主植物选择中不依赖于特异性化合物。本项目提出有效分离、鉴定植源性关键化合物，结合行为生测，研究出优化的植源性引诱两性的引诱物。以此作为模式得以成功开发斜纹夜蛾两性引诱物，将是一个重大突破，可望应用于其他害虫-植物系统。此外，该研究的基础部分对于人类认知科学的探索也具有重要的生物学意义。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是提供一种引诱斜纹夜蛾的性信息素组合物，可大幅度提高斜纹夜蛾性信息素诱杀技术，解决了目前斜纹夜蛾因多次交配引起的防治效率不足问题，对斜纹夜蛾性诱害虫防治和测报具有重要作用和意义。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种引诱斜纹夜蛾的性信息素诱芯，可大幅度提高斜纹夜蛾性信息素诱杀技术，解决了目前斜纹夜蛾因多次交配引起的防治效率不足问题，对斜纹夜蛾性诱害虫防治和测报具有重要作用和意义。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种引诱斜纹夜蛾的性信息素组合物，其特征在于组分包括有：
由顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以3～13∶1的质量比例混合组成的性信息素；
另外增加有苯乙醛作为增效剂，其占总组分质量的20-60％。
作为优选，所述的顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以10∶1的质量比例混合组成的性信息素。
作为改进，所述的组分还包括有抗氧化剂，抗氧化剂包括各种受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类或者复合类抗氧化合物，其占总组分质量的4～6％，优选5％。
再改进，所述的组分还包括有抗紫外剂，抗紫外剂包括高分子量的受阻胺类光稳定剂或者低分子量的受阻胺类光稳定剂，其占总组分质量的4～6％，优选5％。
这组合物的制备只要混合均匀就可以使用。
一种引诱斜纹夜蛾的性信息素诱芯，其将性信息素引诱组合物加入释放器中，释放器被利用作为缓释材料，缓慢释放性信息素化合物，可以缓慢释放的任何天然橡胶、合成橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、纸质材料、树脂或者粘胶材料被做成释放器，其特征在于：
信息素引诱组合物的组分包括有：
由顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以3～13∶1的质量比例混合组成的性信息素；
另外增加有苯乙醛作为增效剂，其占总组分质量的20-60％。
作为优选，所述的顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以10∶1的质量比例混合组成的性信息素。
作为改进，所述的组分还包括有抗氧化剂，抗氧化剂包括各种受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类或者复合类抗氧化合物，其占总组分质量的4～6％，优选5％。
再改进，所述的组分还包括有抗紫外剂，抗紫外剂包括高分子量的受阻胺类光稳定剂或者低分子量的受阻胺类光稳定剂，其占总组分质量的4～6％，优选5％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：从斜纹夜蛾的诱虫植物和花气味化合物中，选择9种有代表性的化合物，分别与斜纹夜蛾性信息素混合，在田间进行诱捕试验，从中筛选出对斜纹夜蛾性信息素有协同增效作用的气味化合物；1)首次发现了混合一定浓度剂量的苯乙醛(PAA)后，产生大幅度提高(45.2±53.8％)斜纹夜蛾性信息素的引诱作用。2)苯乙醛单一以及与其他植物气味的混合物对斜纹夜蛾也有一定的引诱作用，但不强烈；3)苯乙醛必须与性信息素的完整组成顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以3～13∶1的比例混合时才能起最佳作用，缺少顺9反12-十四碳二烯乙酸酯则还是没有引诱活性；本发明研究证明苯乙醛可大幅度提高斜纹夜蛾性信息素诱杀技术，解决了目前斜纹夜蛾因多次交配引起的防治效率不足问题，对斜纹夜蛾性诱害虫防治和测报具有重要作用和意义。
附图说明
图1a、1b.斜纹夜蛾成虫及其诱捕时雄蛾进入诱捕器时的照片。
图2.斜纹夜蛾合成性信息素对雄蛾的引诱作用及其昼夜节律的变化。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
1.测试化合物的确定
从我所在实验室对斜纹夜蛾寄主植物、花、诱虫植物等气味分析的基础上，结合文献的报道，从化工市场上购买了9种化合物，具体见表1。
表1
2.斜纹夜蛾性信息素对雄蛾的引诱作用及其昼夜变化
在田间，合成斜纹夜蛾性信息素组份顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以10∶1配制时强烈引诱其雄蛾，在田间夜晚观测、摄像发现雄蛾以Zig-zag曲线飞行至诱捕器，然后迫切地寻找进口进入诱捕器，见图1b。实验结果表明，白天完全没有诱蛾反应，只能在天黑后开始，第二天天亮后完全结束。在2008年8月期间的田间观测数据表明，以傍晚时段诱蛾量为最高，在凌晨2-3时也有一微弱的诱蛾高峰，见图2。
3.单个植物气味化合物与斜纹夜蛾性信息素混合的引诱作用
实验中，测试了顺-3-己烯-乙酸酯、苯甲醛、苯乙醛、柏木脑、柏木烯、罗勒烯、苯甲醇、2-羟基苯甲醛、水杨酸甲酯等11种化合物对斜纹夜蛾的增效作用，结果表明，只有一定浓度剂量的苯乙醛(PAA)显著提高斜纹夜蛾性信息素的引诱作用，浓度过高则可以显著抑制雄蛾对性信息素的反应，见表3a，3b。
表3a，b挥发性气味化合物与性信息素化合物的田间诱捕-多重比较试验：
SL：斜纹夜蛾性信息素；CHA：顺3-己烯-乙酸酯；BAL：甲醛；PAL乙醛柏木脑；柏木烯；罗勒烯；苯甲醇；2-羟基苯甲醛；水杨酸甲酯
MIX1：CHA：BAL：PAL(每个诱芯2mg：0.4mg：2mg)；
MIX2：CHA：BAL：PAL(每个诱芯10mg：0.4mg：2mg)
表3a
| 诱芯种类 | 平均诱捕量 |
| 顺-3-己烯-乙酸酯-0.4mg | 46.5±23.7ab |
| 顺-3-己烯-乙酸酯-2.0mg | 42.8±58.1ab |
| 顺-3-己烯-乙酸酯-10.0mg | 23.0±16.4b |
| 苯甲醛-0.4mg | 43.5±25.6ab |
| 苯甲醛-2.0mg | 33.0±22.1ab |
| 苯甲醛-10.0mg | 18.5±17.6b |
| 苯乙醛-0.4mg | 100.3±127.5a |
| 苯乙醛-2.0mg | 30.2±30.6ab |
| 苯乙醛-10.0mg | 1.0±0.9b |
| 性信息素 | 41.5±30.1ab |
| 混合物1 | 48.2±35.7ab |
| 混合物2 | 22.2±15.5b |
表3b
| 诱芯种类 | 平均诱捕量 |
| PH | 150.3±40.8 |
| 混合物 | 125±19.8 |
| 柏木脑 | 83.7±15.6 |
| 柏木烯 | 151.8±64.4 |
| 罗勒烯 | 89.0±17.2 |
| 苯甲醇 | 136.7±44.9 |
| 2-羟基苯甲醛 | 89.3±8.7 |
| 水杨酸甲酯 | 165±40.4 |
表3a显示，0.4mg苯乙醛的量具有显著增效，04/(0.4mg PAA+1mg性信息素组分+0.07mg稳定剂)＝27％.
表4，和5也是如此。
表3c
| 诱芯种类 | 平均诱捕量 |
| 性信息素+苯乙醛-0.25mg(19％) | 30.3±17.5ab |
| 性信息素+苯乙醛-0.5mg(32％) | 39.2±10.6a |
| 性信息素+苯乙醛-1.0mg(49％) | 31.0±8.9ab |
| 性信息素+苯乙醛-1.5mg(59％) | 23.0±13.7b |
| 性信息素 | 21.5±10.1b |
在随后进行的两选择试验中，一定浓度剂量的苯乙醛(PAA)与性信息素化合物的混合物比单一斜纹夜蛾性信息素的引诱作用高出45.2±53.8％，见表4。
表4.植物挥发性气味化合物与性信息素化合物的田间诱捕-两个选择试验
| 诱芯种类 | 平均诱捕量 |
| 原诱芯(性信息素诱芯) | 59.3±9.8 |
| 新诱芯(性信息素+27％的苯乙醛诱芯)) | 103.8±14.5 |
然而，在另一试验中发现，如果只是单一的性信息素化合物，如顺9反11-十四碳二烯乙酸酯与苯乙醛混合，而缺少微量组分顺9反12-十四碳二烯乙酸酯，并没有显示任何增效作用，在田间还是没有诱捕到雄蛾，见表6。
表6.植物挥发性气味苯乙醛(Phenylacetaldehyde，PAA)与单一性信息素混合对斜纹夜蛾的引诱作用。
| 诱芯种类 | 平均诱捕量 |
| PAA+性信息素诱芯 | 16.2±11.2a |
| 性信息素诱芯 | 5.9±5.4ab |
| PAA+Z9E11C14：OAc | 0b |
4.多个植物气味化合物与斜纹夜蛾性信息素混合的引诱作用
试验中，我们配置了一些植源气味化合物的混合物，但实验中测试的各混合物组成并没有显著提高斜纹夜蛾性信息素的引诱作用，见表3a，3b。
5.单个植物气味化合物对斜纹夜蛾的引诱作用
单个植物气味化合物苯乙醛(PAA)在3种不同浓度剂量下，及其与顺-3-己烯-乙酸酯、苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、2-羟基苯甲醛、水杨酸甲酯组成的混合物对斜纹夜蛾的雄蛾只有微弱的引诱作用，远低于合成性信息素的引诱作用，见表5。
表5
实验中测试的三个浓度梯度中，增加单个植物气味化合物苯乙醛(PAA)的浓度剂量，并没有显著提高其引诱力。
Claims (8)
1.一种引诱斜纹夜蛾的性信息素组合物，其特征在于组分包括有：
由顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以3～13∶1的质量比例混合组成的性信息素；
另外增加有苯乙醛作为增效剂，其占总组分质量的20-60％。
2.根据权利要求1所述的引诱斜纹夜蛾的性信息素组合物，其特征在于顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以10∶1的质量比例混合组成的性信息素。
3.根据权利要求1或2所述的引诱斜纹夜蛾的性信息素组合物，其特征在于组分还包括有抗氧化剂，抗氧化剂包括各种受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类或者复合类抗氧化合物，其占总组分质量的4～6％。
4.根据权利要求3所述的引诱斜纹夜蛾的性信息素组合物，其特征在于组分还包括有抗紫外剂，抗紫外剂包括高分子量的受阻胺类光稳定剂或者低分子量的受阻胺类光稳定剂，其占总组分质量的4～6％。
5.一种引诱斜纹夜蛾的性信息素诱芯，其将性信息素引诱组合物加入释放器中，释放器被利用作为缓释材料，缓慢释放性信息素化合物，可以缓慢释放的任何天然橡胶、合成橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、纸质材料、树脂或者粘胶材料被做成释放器，其特征在于：
信息素引诱组合物的组分包括有：
由顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以3～13∶1的质量比例混合组成的性信息素；
另外增加有苯乙醛作为增效剂，其占总组分质量的20-60％。
6.根据权利要求5所述的引诱斜纹夜蛾的性信息素诱芯，其特征在于顺9反11-十四碳二烯乙酸酯和顺9反12-十四碳二烯乙酸酯以10∶1的质量比例混合组成的性信息素。
7.根据权利要求5或6所述的引诱斜纹夜蛾的性信息素诱芯，其特征在于组分还包括有抗氧化剂，抗氧化剂包括各种受阻酚类、亚磷酸酯类、硫代类或者复合类抗氧化合物，其占总组分质量的4～6％。
8.根据权利要求7所述的引诱斜纹夜蛾的性信息素诱芯，其特征在于组分还包括有抗紫外剂，抗紫外剂包括高分子量的受阻胺类光稳定剂或者低分子量的受阻胺类光稳定剂，其占总组分质量的4～6％。
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