CN104823772B - 利用β‑罗勒烯增强植物抵抗昆虫取食的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用β‑罗勒烯增强植物抵抗昆虫取食的方法，该方法是使生长中的植株与β‑罗勒烯在一个空间相对封闭、或开放但空气不流动或流动很弱的情况下，使植株与β‑罗勒烯物理接触2小时以上，并使空间中β‑罗勒烯的终浓度≥0.1μmol/L。经β‑罗勒烯处理过的植株，害虫不取食或极少取食，而未经β‑罗勒烯处理的植株危害非常严重。因此，β‑罗勒烯能有效提高植株抗虫害的能力，本方法不仅为控制害虫对作物危害提供了一种新方法，而且还克服了当前农药与生物防治虫害方法的缺陷，创造了一种害虫防治的环境友好、无毒无害、极高效率的新手段。

Description

利用β-罗勒烯增强植物抵抗昆虫取食的方法

技术领域

本发明涉及一种提高植物抵抗虫害的新方法，具体涉及一种利用β-罗勒烯处理植物，进而增强植物抵抗害虫取食能力的新方法。

背景技术

目前，对植物虫害的防治主要有两种方法：化学农药方法与生物防治。其中，化学农药方法主要是通过化学合成的方式合成对害虫产生致命作用的有毒物质来实现对害虫的杀灭；这种方法中使用的杀虫农药对生态环境破坏与人类健康的危害显而易见，如在生产中已经被取的DDT，一百年之后还残留在生态系统中。随着人们对农药危害认识的深入，生物防治越来越受到人们的重视，生物防治是以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法，如以虫治虫、以鸟治虫、以菌治虫。换而言之，它是利用生态系统中各种生物之间相互依存、相互制约的生态学现象和某些生物学特性，以实现降低有害生物生物种群密度的一种方法。上述两种方法各有其优缺点：化学农药防治的最大优点是高效低成本，受环境影响小，缺点是对环境生态与人类健康危害极大；生物防治最大的优点是不污染环境对人类健康友好，其缺点也很明显，就是生物防治的效果受环境条件影响极大，也与害虫的发育时期相关；另外，成本高不易大面积推广。

是否存在一种方法既能够兼顾目前采用的两种方法的优点，而又没有两者的缺点呢？β-罗勒烯(β-Ocimene)是一种挥发性的单萜类化合物，无毒，是很多植物精油中的成分之一。有很多植物，如罗勒、屏东木姜子、薰衣草、柑橘等体内就含有罗勒烯这种物质成分，所以罗勒烯最早被人类当作香料香水使用。后来发现罗勒烯本身具有一定驱虫作用，而用于研制驱虫合剂之中。

本申请人在研究植物通讯的过程中，发现植物通讯信号分子β-罗勒烯在所有受到取食昆虫的取食后，植物叶片释放出的挥发物中都含β-罗勒烯成分。本申请人用β-罗勒烯处理植株后，移去β-罗勒烯与植株接触，发现植株自身就能抵抗虫害的取食，这一发现使农业生产中不使用农药成为可能，而且，这一发现至今还没有见文献或专利报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种利用β-罗勒烯增强植物抵抗昆虫取食的方法，经β-罗勒烯处理植物后，能使植株抵抗昆虫取食的能力增强，从而能通过β-罗勒烯来提高植物抗虫害的能力，为控制虫害的危害提供了一种对生态环境和人类健康友好的新的手段。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种利用β-罗勒烯增强植物抵抗昆虫取食的方法，其特点是：该方法是使生长中的植株与β-罗勒烯发生物理接触至少2小时，并使β-罗勒烯的终浓度≥0.1μmol/L。

本发明方法中生长的植株与β-罗勒烯发生物理接触时，是在一个空间相对封闭、或开放但空气不流动或流动很弱的情况下，使植株与β-罗勒烯连续接触的时间在2小时以上，并使空间中β-罗勒烯的终浓度≥0.1μmol/L，较佳的，使β-罗勒烯的终浓度为0.1-30μmol/L。

实验过程中，在经β-罗勒烯处理后，为了证明是植株自身具有了阻止害虫取食的能力，而不是β-罗勒烯的驱虫作用，需要清除β-罗勒烯，或将植株从含β-罗勒烯的环境中移出来。通过分别在经β-罗勒烯处理过的植株与没有经β-罗勒烯处理的对照植株上接种相同数量害虫，发现害虫不取食或极少取食经β-罗勒烯处理过的植株，而未处理的对照植株危害非常严重。因此，β-罗勒烯能有效提高植株抗虫害的能力，本方法不仅为控制害虫对作物危害提供了一种新方法，而且还克服了当前农药与生物防治虫害方法的缺陷，创造了一种害虫防治的环境友好、无毒无害、极高效率的新手段。

附图说明

图1是β-罗勒烯处理对斜纹夜蛾幼虫取食拟南芥情况的影响。

其中，A-未经β-罗勒烯处理；B-经β-罗勒烯处理。

图2是β-罗勒烯处理对二斑叶螨取食番茄情况的影响。

其中，A-经β-罗勒烯处理；B-未经β-罗勒烯处理。

图3是β-罗勒烯处理对菜青虫幼虫取食油菜情况的影响。

其中，A-未经β-罗勒烯处理；B-经β-罗勒烯处理。

图4是β-罗勒烯处理对稻褐飞虱若虫吸食水稻情况的影响。

其中，A-经β-罗勒烯处理；B-未经β-罗勒烯处理。

具体实施方式

实施例1 β-罗勒烯处理对斜纹夜蛾幼虫取食拟南芥的影响

将两株生长了20天的拟南芥分别放入两个洗净风干的干燥器中；于其中一个干燥器中加入β-罗勒烯，使干燥器中β-罗勒烯的终浓度为5μmol/L，并迅速盖上盖子，作为处理组；另一个干燥器中不再添加任何物质，作为空白对照。将两干燥器密封，然后放入温度为20-25℃、光照为8000-10000Lux、相对湿度为60-75％的植物生长室中。16小时后，取出植株，将两株植株放到通风柜中以清除空气中的β-罗勒烯，10分钟后转到生长室，并排放置，每株植株上各接种二龄斜纹夜蛾幼虫5条，过夜后观察结果。

结果显示，经过β-罗勒烯处理过的植株基本上没有被二龄斜纹夜蛾幼虫取食(见图1B)，而未经过β-罗勒烯处理的植株，其叶片几乎被吃光(见图1A)。

实施例2 β-罗勒烯处理对二斑叶螨取食番茄的影响

用农用薄膜在地上围一个大约一平方米的圈，将5盆生长25天的番茄盆栽植株放入圈内，薄膜圈比植株高10厘米；将三块载玻片放入圈内的地上，摆成等边三角形，每片载玻片上滴加100μL的β-罗勒烯，让其自由挥发。8小时后，测该薄膜圈内β-罗勒烯的终浓度大于0.5μmol/L，将植株转到通风柜中以清除空气中的β-罗勒烯，10分钟后，转到温度为20-25℃、光照为8000-10000Lux、相对湿度为60-75％的植物生长室中。从经β-罗勒烯处理与未经β-罗勒烯处理的植株上各选5片叶片，每片叶上接种15头二斑叶螨，24小时后检查危害程度即叶片上的白斑情况。

结果显示，经过β-罗勒烯处理过植株的叶片上几乎没有白斑(见图2A)，而未经β-罗勒烯处理的叶片上白斑密布(见图2B)，说明β-罗勒烯处理过的植株变得不适合二斑叶螨的取食。

实施例3 β-罗勒烯处理对菜青虫幼虫取食油菜的影响

在一个2立方米的人工气候箱中，放置3株生长了40天的盆栽油菜植株；在人工气候箱中加入β-罗勒烯，将人工气候箱移至温度为20-25℃、光照为8000-10000Lux、相对湿度为60-75％的植物生长室中。5小时后，人工气候箱中β-罗勒烯的终浓度为2.5μmol/L，取出植株，将两株植株放到通风柜中以清除空气中的β-罗勒烯，10分钟后转到生长室，与未经处理植株放在同一生长室，每株植株上各接种5条菜青虫幼虫，24小时后观察结果。

结果显示，经过β-罗勒烯处理过的植株上几乎没有被菜青虫幼虫取食(见图3B)，而未经过β-罗勒烯处理的植株，其叶片几乎被吃光(见图3A)。

实施例4 β-罗勒烯处理对稻褐飞虱若虫吸食水稻的影响

将两株长到2-3片叶的水稻秧苗分别放入两个洗净风干的干燥器中；在其中一个干燥器中加入β-罗勒烯，使干燥器中β-罗勒烯的终浓度为0.1μmol/L，并迅速盖上盖子，作为处理组；另一个干燥器中不再添加任何物质，作为空白对照。将两干燥器密封，然后放入温度为25-30℃、光照为20000Lux、相对湿度为60-75％的植物生长室中。24小时后，取出植株，将两株植株放到通风柜中以清除空气中的β-罗勒烯，10分钟后转到生长室，然后在每株植株上各接种接种10头褐飞虱若虫，3天后观察结果。

结果显示，经过β-罗勒烯处理过的植株基本上没有被褐飞虱若虫吸食(见图4A)，而未经过β-罗勒烯处理的植株被褐飞虱若虫吸食后已经死亡(见图4B)。

Claims (2)

1.一种利用β-罗勒烯增强植物自身抵抗昆虫取食能力的方法，其特征在于：该方法是在开放空间但空气不流动或流动很弱的情况下，将生长中的植株与β-罗勒烯发生物理接触2-16小时，并使β-罗勒烯的终浓度为0.1-5μmol/L，从而使生长中的植株在去除β-罗勒烯的情况下正常生长时能增强抵抗昆虫取食。

2.权利要求1所述方法在增强植物抵抗昆虫取食中的应用。