CN105052930B - 一种暗黑鳃金龟诱剂组合物及其应用 - Google Patents
一种暗黑鳃金龟诱剂组合物及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了属于昆虫性信息素制备技术领域的一种暗黑鳃金龟诱剂组合物及其应用。所述暗黑鳃金龟诱剂组合物包括暗黑鳃金龟性信息素和协同剂，所述暗黑鳃金龟性信息素与协同剂的重量比为1∶(0.5‑100)，其中，所述暗黑鳃金龟性信息素的主要成分为异亮氨酸甲酯和R‑(‑)‑芳樟醇，所述协同剂选自6‑甲基‑5‑庚烯‑2‑酮、2‑乙基‑1‑己醇、辛醛和壬醛中的至少一种。本发明提供的暗黑鳃金龟诱剂组合物可准确应用于暗黑鳃金龟虫情测报、大量诱捕、干扰交配，对于综合治理暗黑鳃金龟具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及昆虫性信息素制备技术领域，特别是涉及一种暗黑鳃金龟诱剂组合物及其应用。
背景技术
暗黑鳃金龟(Holotrichia parallela)，又名Lachnostema morose Waterhouse，属鞘翅目(Coleoptera)，金龟科(Scarabeidae)，是一种重要的世界性的地下害虫，尤其在中国、印度和日本广泛发生为害。暗黑鳃金龟成虫、幼虫都能造成严重为害。成虫取食榆树、杨树、梨树、苹果等乔木、灌木的叶子，并有定树、定树段暴食的特点，同时也取食花生、大豆、玉米、向日葵等农作物叶片。幼虫主要为害花生、大豆、红薯、小麦等大田作物，造成重大损失，严重时甚至造成绝收。
暗黑鳃金龟是我国金龟子为害的三大优势种(暗黑鳃金龟、大黑鳃金龟和铜绿丽金龟)之一，近年来其危害程度已经上升到首位，我国长江中下游及长江以北，直至黑龙江南部广大地区常发、多发。金龟甲成虫有坚硬的外壳，幼虫隐蔽在土中，我国过去在防治金龟甲时使用的化学农药主要有乐果、氧化乐果、敌敌畏、敌百虫、呋喃丹、灭虫灵、灭草灵、溴氯菊酯等，主要是通过毒枝诱杀或药剂拌种，这些化学农药在一定时期一定程度上能很好的起到防治作用，但大多化学农药有高毒或高残留，长期使用危害人体健康，污染环境等。随着高毒、高残留农药的禁限用，如今的化学防治手段难以达到理想的防治效果。
与化学农药相比，应用昆虫性信息素防治害虫具有灵敏度高、选择性强、无毒、不污染环境、不杀伤天敌以及不易产生抗药性等优点。国内外对昆虫信息化学物质的应用研究越来越重视，更多害虫的信息化学物质不断被鉴定、合成和田间应用。根据雌性昆虫释放性信息素对同种雄虫具有很强的引诱能力的原理，明确雌性暗黑鳃金龟性信息素组分与比例可准确应用于虫情测报、害虫检疫、干扰交配、大量诱捕，达到综合治理暗黑鳃金龟的理想效果，有效避免对环境污染。目前使用的主要成分为L-异亮氨酸甲酯和芳樟醇的暗黑鳃金龟性诱剂，诱捕效果不错，但是由于持续性低，造成了较高的更换成本，难以普及。
发明内容
本发明的目的在于提供一种暗黑鳃金龟诱剂组合物，以减少信息素的用量、提高综合治理暗黑鳃金龟的效果，从而降低防治成本。
本发明提供的暗黑鳃金龟诱剂组合物包括暗黑鳃金龟性信息素和协同剂，所述暗黑鳃金龟性信息素与协同剂的重量比为1∶(0.5-100)，其中，所述暗黑鳃金龟性信息素的主要成分为L-异亮氨酸甲酯和R-(-)-芳樟醇，所述协同剂组分均为对暗黑鳃金龟有活性的榆树挥发性物质，所述协同剂至少包含6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-乙基-1-己醇、辛醛和壬醛中的一种。
较佳地，所述暗黑鳃金龟性信息素与协同剂的重量比为1∶(1-10)。
可选地，所述协同剂由以下组分按照各自重量份组成：6-甲基-5-庚烯-2-酮0-9份、2-乙基-1-己醇0-9份、辛醛0-9份和壬醛0-9份
较佳地，所述协同剂由以下组分按照各自重量份组成：6-甲基-5-庚烯-2-酮1-9份、2-乙基-1-己醇0-5份、辛醛1-9份和壬醛0-5份。
优选地，所述协同剂由以下组分按照各自重量份组成：6-甲基-5-庚烯-2-酮1-5份、2-乙基-1-己醇2-5份、辛醛1-9份和壬醛1-4份。
可选地，所述暗黑鳃金龟性信息素由以下组分按照各自重量份组成：L-异亮氨酸甲酯5-9.5份和R-(-)-芳樟醇0.5-5份。
较佳地，所述暗黑鳃金龟性信息素由以下组分按照各自重量份组成：L-异亮氨酸甲酯6-8份和R-(-)-芳樟醇1-4份。
优选地，所述暗黑鳃金龟性信息素由以下组分按照各自重量份组成：L-异亮氨酸甲酯8份和R-(-)-芳樟醇2份。
本发明还提供一种暗黑鳃金龟诱剂组合物的使用方法，包括将所述协同剂施加到含有暗黑鳃金龟性信息素的诱芯上；或者将所述协同剂与暗黑鳃金龟性信息素混合后施加到空白的诱芯上；或者将所述协同剂施加到空白的诱芯上，再将含有所述协同剂的诱芯与暗黑鳃金龟性信息素搭配使用。
本发明还提供一种用于诱捕暗黑鳃金龟的诱芯，所述诱芯含有上述暗黑鳃金龟诱剂组合物。
本发明还提供上述用于诱捕暗黑鳃金龟的诱芯的制备方法，包括：将含有所述协同剂的正己烷溶液滴加到含有暗黑鳃金龟性信息素的诱芯上，待正己烷挥发后将二氯甲烷滴加到该诱芯上，待二氯甲烷挥发后即制得含有暗黑鳃金龟性信息素及其协同剂的诱芯。可以将制成的诱剂组合物诱芯装入铝箔内密封，于-20℃下保存。
本发明还提供一种防治和/或监测暗黑鳃金龟的方法，包括将上述暗黑鳃金龟诱剂组合物施加于暗黑鳃金龟的栖息地。
可选地，所述暗黑鳃金龟诱剂组合物的用量为0.1～10毫克/平方米。
较佳地，所述暗黑鳃金龟诱剂组合物的用量为0.5～2.5毫克/平方米。
本发明的有益效果：1)使用方式灵活，本发明提供暗黑鳃金龟诱剂组合物，包括暗黑鳃金龟性信息素及其协同剂，可以制成协同剂诱芯与暗黑鳃金龟性信息素诱芯配合使用，也可以将暗黑鳃金龟性信息素溶液与其协同剂溶液混合，制成诱剂组合物诱芯使用；多种成分可以自由选择单独使用，或者按照配比共同使用，自主性更强；2)与仅含有暗黑鳃金龟性信息素而不含其协同剂的诱芯相比，使用含有暗黑鳃金龟性信息素及其协同剂成分的诱芯在田间的暗黑鳃金龟诱捕试验中显示了更强的诱捕活性；3)本发明提供的协同剂成分价格低廉，能够降低制作诱芯的成本，适宜普及推广。
附图说明
图1为暗黑鳃金龟对6-甲基-5-庚烯-2-酮的触角电位反应。
图2为暗黑鳃金龟对2-乙基-1-己醇的触角电位反应。
图3为暗黑鳃金龟对辛醛的触角电位反应。
图4为暗黑鳃金龟对壬醛的触角电位反应。
图5为单组份协同剂对暗黑鳃金龟性信息素增效作用；
其中，SP表示浓度为0.5μg/μL暗黑鳃金龟性信息素溶液；不同字母者表示在α＝0.05水平上差异显著。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例中所用暗黑鳃金龟性信息素组分和协同剂组分的纯度及供应商等信息如表1所示。
表1 暗黑鳃金龟性信息素组分和协同剂各组分
| 化合物 | 分子式 | 分子量 | 纯度 | 供应商 |
| L-异亮氨酸甲酯 | C7H15NO2 | 145.20 | ≥98％ | Alfa Aesar |
| R-(-)-芳樟醇 | C10H18O | 154.25 | ≥98.5％ | Sigma-Aldrich |
| 6-甲基-5-庚烯-2-酮 | C8H14O | 126.20 | 99％ | Sigma-Aldrich |
| 2-乙基-1-己醇 | C8H18O | 130.23 | 99％ | Alfa Aesar |
| 辛醛 | C8H16O | 128.21 | 99％ | Sigma-Aldrich |
| 壬醛 | C9H18O | 142.24 | ＞95％ | 东京化成 |
实施例1单组份协同剂的Y型嗅觉仪测定
在25℃、相对湿度为70％左右、空气清洁的室内，选用3cm*20cm的Y型嗅觉仪，根据金龟子夜出性活动的特点，在20:00-23:00时进行生物测定，利用红色光源观察测定结果。取20μl协同剂的单组份化合物滴在滤纸条上，置于Y型嗅觉仪一个侧臂内，以等量正己烷置于另一个侧臂作为对照。在距Y型嗅觉仪主臂3cm处接入1头禁食24h的暗黑鳃金龟，若金龟子在任一侧臂中停留1min以上，则认为已做出选择；若在主臂处停留达10min，则认为无反应。重复30头暗黑鳃金龟，雌雄各15头。对各组数据进行t检验，比较暗黑鳃金龟趋向协同剂单组份化合物的差异显著性。
测定结果如表2所示。单组份协同剂对暗黑鳃金龟成虫均有引诱活性，其中6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-乙基-1-己醇和辛醛对暗黑鳃金龟引诱活性相当，壬醛对该虫的引诱活性相对较弱。
表2 暗黑鳃金龟成虫对单组份协同剂的行为反应(pv＝1μg/μL)
注：不同字母者表示在α＝0.05水平上差异显著；选择系数大于0，表示试虫对味源物质有趋性，数值越大，表示趋性越强，最大值为1；选择系数若小于0，则表示试虫对味源有负趋性(即忌避性)。
实施例2暗黑鳃金龟对6-甲基-5-庚烯-2-酮的触角电位活性测定
将6-甲基-5-庚烯-2-酮配制成0.01、0.1、1、10、100μg/μL正己烷溶液，待用。用镊子小心取下暗黑鳃金龟触角，用导电胶将触角粘在导电棒上，保持触角鳃片的张开。送气管管口与触角垂直，并与触角距离保持1cm左右，吸取10μL溶液滴在2cm*0.5cm滤纸片上，待溶液挥发干后放入巴斯德滴管中细口头插入气体刺激装置，记录电位仪上的反应。处理前做一次用等量正己烷的对照。测试浓度由低到高，每个测试浓度使用6根触角(雌雄各3根)，每根触角重复测试3次。测试时刺激时间为0.5s，两次间隔不少于1min，载气流量20mL/min。
测定结果如图1所示。暗黑鳃金龟雌雄虫对6-甲基-5庚烯-2-酮的EAG反应在0.01-100μg/μL范围内先增加后降低，并在10μg/μL的浓度下EAG值达到最大。在同一浓度条件下，暗黑鳃金龟雌雄成虫间EAG反应值差异性均不显著(p＞0.05)。
实施例3暗黑鳃金龟对2-乙基-1-己醇的触角电位活性测定
将2-乙基-1-己醇配制成0.01、0.1、1、10、100μg/μL正己烷溶液，待用。用镊子小心取下暗黑鳃金龟触角，用导电胶将触角粘在导电棒上，保持触角鳃片的张开。送气管管口与触角垂直，并与触角距离保持1cm左右，吸取10μL溶液滴在2cm*0.5cm滤纸片上，待溶液挥发干后放入巴斯德滴管中细口头插入气体刺激装置，记录电位仪上的反应。处理前做一次用等量正己烷的对照。测试浓度由低到高，每个测试浓度使用6根触角(雌雄各3根)，每根触角重复测试3次。测试时刺激时间为0.5s，两次间隔不少于1min，载气流量20mL/min。
测定结果如图2所示。暗黑鳃金龟雌雄虫对2-乙基-1-己醇的EAG反应是在0.01-100μg/μL范围内先增加后降低，其中雄虫在10μg/μL时EAG值达到最大，雌虫在1μg/μL时EAG值达到最大。在同一浓度条件下，暗黑鳃金龟雌雄成虫间EAG反应值差异性均不显著(p＞0.05)。
实施例4暗黑鳃金龟对辛醛的触角电位活性测定
将辛醛配制成0.01、0.1、1、10、100μg/μL正己烷溶液，待用。用镊子小心取下暗黑鳃金龟触角，用导电胶将触角粘在导电棒上，保持触角鳃片的张开。送气管管口与触角垂直，并与触角距离保持1cm左右，吸取10μL溶液滴在2cm*0.5cm滤纸片上，待溶液挥发干后放入巴斯德滴管中细口头插入气体刺激装置，记录电位仪上的反应。处理前做一次用等量正己烷的对照。测试浓度由低到高，每个测试浓度使用6根触角(雌雄各3根)，每根触角重复测试3次。测试时刺激时间为0.5s，两次间隔不少于1min，载气流量20mL/min。
测定结果如图3所示。暗黑鳃金龟雌雄虫对辛醛的EAG反应是在0.01-100μg/μL范围内先增加后降低，并在10μg/μL时EAG值达到最大。在同一浓度条件下，暗黑鳃金龟雌雄成虫间EAG反应值差异性均不显著(p＞0.05)。
实施例5暗黑鳃金龟对壬醛的触角电位活性测定
将壬醛配制成0.01、0.1、1、10、100μg/μL正己烷溶液，待用。用镊子小心取下暗黑鳃金龟触角，用导电胶将触角粘在导电棒上，保持触角鳃片的张开。送气管管口与触角垂直，并与触角距离保持1cm左右，吸取10μL溶液滴在2cm*0.5cm滤纸片上，待溶液挥发干后放入巴斯德滴管中细口头插入气体刺激装置，记录电位仪上的反应。处理前做一次用等量正己烷的对照。测试浓度由低到高，每个测试浓度使用6根触角(雌雄各3根)，每根触角重复测试3次。测试时刺激时间为0.5s，两次间隔不少于1min，载气流量20mL/min。
测定结果如图4所示。暗黑鳃金龟雌雄虫对壬醛的EAG反应是在0.01-100μg/μL范围内先增加后降低，并在1μg/μL时EAG值达到最大。在同一浓度条件下，暗黑鳃金龟雌雄成虫间EAG反应值差异性均不显著(p＞0.05)。
实施例6单组份协同剂对暗黑鳃金龟性信息素增效作用的EAG测定
将单组份协同剂和暗黑鳃金龟性信息素分别配制成0.5μg/μL正己烷溶液，待用。用镊子小心取下暗黑鳃金龟触角，用导电胶将触角粘在导电棒上，保持触角鳃片的张开。送气管管口与触角垂直，并与触角距离保持1cm左右，吸取10μL暗黑鳃金龟性信息素或单组份协同剂与暗黑鳃金龟性信息素(1∶1)混合溶液滴在2cm*0.5cm滤纸片上，待溶液挥发干后放入巴斯德滴管中细口头插入气体刺激装置，记录电位仪上的反应。处理前做一次用等量正己烷的对照。每个处理使用6根触角(雌雄各3根)，每根触角重复测试3次。测试时刺激时间为0.5s，两次间隔不少于1min，载气流量20mL/min。
测定结果如图5所示。单组份协同剂对暗黑鳃金龟性信息素均有增效作用，其中6-甲基-5-庚烯-2-酮、辛醛对暗黑鳃金龟性信息素有显著的增效作用((P＜0.05))，且辛醛对性信息素EAG值增效作用最强。
实施例7不同剂量的辛醛对暗黑鳃金龟性信息素增效作用的EAG测定
将辛醛和暗黑鳃金龟性信息素分别配制成1μg/μL正己烷溶液，再按1∶1、1∶10、1∶100的比例分别成辛醛与性信息素混合溶液，待用。用镊子小心取下暗黑鳃金龟触角，用导电胶将触角粘在导电棒上，保持触角鳃片的张开。送气管管口与触角垂直，并与触角距离保持1cm左右，吸取10μL辛醛与性信息素混合溶液滴在2cm*0.5cm滤纸片上，待溶液挥发干后放入巴斯德滴管中细口头插入气体刺激装置，记录电位仪上的反应。处理前做一次用等量正己烷的对照。每个处理使用6根触角(雌雄各3根)，每根触角重复测试3次。测试时刺激时间为0.5s，两次间隔不少于1min，载气流量20mL/min。
测定结果如表3所示。在测试范围内随着辛醛浓度的增加对暗黑鳃金龟性信息素增效作用更加显著。
表3 不同剂量的辛醛对暗黑鳃金龟性信息素增效作用
| 不同配比 | SP | SP∶辛醛(1∶1) | SP∶辛醛(1∶10) | SP∶辛醛(1∶100) |
| EAG值/mV | 1.24±0.17b | 1.82±0.27ab | 2.19+0.34a | 2.28+0.41a |
注：SP表示浓度为1μg/μL暗黑鳃金龟性信息素溶液；不同字母者表示在α＝0.05水平上差异显著。
实施例8协同剂对暗黑鳃金龟性信息素增效作用
2014年7月15日到8月15日在中国农业科学院廊坊科研中试基地进行协同剂对暗黑鳃金龟性信息素诱芯的增效试验。
将6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-乙基-1-己醇、辛醛、壬醛和暗黑鳃金龟性信息素分别配制成500μg/μL的正己烷溶液。其中暗黑鳃金龟性信息素为8份L-异亮氨酸甲酯和2份R-(-)-芳樟醇均匀混合所得。
用200μL移液枪吸取一定量的各协同剂组分溶液和暗黑鳃金龟性信息素溶液混合均匀得到暗黑鳃金龟诱剂组合物。该诱剂组合物成分见表4。
用200μL移液枪吸取200μL暗黑鳃金龟诱剂组合物或暗黑鳃金龟性信息素滴加于用正己烷清洗过的橡胶塞的隔片上，待正己烷挥发后将1毫升二氯甲烷分次滴加，待二氯甲烷挥发后即制得暗黑鳃金龟诱剂组合物诱芯或暗黑鳃金龟性信息素诱芯。每个诱芯含暗黑鳃金龟诱剂组合物或暗黑鳃金龟性信息素100mg。将配置好的诱芯装入铝箔内密封，于-20℃下保存。
在田间进行诱捕试验时，用细铁丝将暗黑鳃金龟诱剂组合物诱芯或暗黑鳃金龟性信息素诱芯固定于金龟子诱捕器(金龟子诱捕器购于北京中捷四方生物科技有限公司)。CK1为不含暗黑鳃金龟诱剂组合物诱芯或暗黑鳃金龟性信息素诱芯的空白对照；CK2仅暗黑鳃金龟性信息素诱芯的对照；01组至20组为含单组分协同剂的暗黑鳃金龟诱剂组合物诱芯的处理；21组至44组为含双组分协同剂的暗黑鳃金龟诱剂组合物诱芯的处理；45组至69组为含三组分协同剂的暗黑鳃金龟诱剂组合物诱芯的处理；70组至73组为含四组分协同剂的暗黑鳃金龟诱剂组合物诱芯的处理。每个处理设置三个重复，随机排列，相邻两个诱捕器间隔10m。设置后从第二天起，每天早上记录诱捕到的暗黑鳃金龟数量并将其及时清除，持续调查30天。
试验结果如表4所示。在使用了含有本发明的暗黑鳃金龟性信息素协同剂的诱芯之后，性信息素诱芯的诱捕效率明显增强，而且性信息素的用量大大减少。
表4协同剂对暗黑鳃金龟性信息素的田间增效作用
本发明提供的暗黑鳃金龟诱剂组合物可准确应用于暗黑鳃金龟虫情测报、大量诱捕、干扰交配，对于综合治理暗黑鳃金龟具有重要意义。而且该暗黑鳃金龟诱剂组合物制备简单，使用简单，条件可行，具有很强的诱捕能力，稳定性好；同时，该暗黑鳃金龟诱剂组合物专一性强，不产生抗性，对天敌没有伤害，对人畜无毒，环境友好；抗逆性强，不怕风吹、雨林和日晒；持效期长，防治效果可维持30天以上。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种暗黑鳃金龟诱剂组合物，其特征在于，包括暗黑鳃金龟性信息素和协同剂，所述暗黑鳃金龟性信息素与协同剂的重量比为1∶(1-10)，其中，所述暗黑鳃金龟性信息素由以下组分按照各自重量份数组成：L-异亮氨酸甲酯8份，R-(-)-芳樟醇2份，所述协同剂由以下组分按照各自重量份数组成：6-甲基-5-庚烯-2-酮0-6份，2-乙基-1-己醇0-5份，辛醛1-9份，壬醛0-4份。
2.根据权利要求1所述暗黑鳃金龟诱剂组合物，其特征在于，暗黑鳃金龟诱剂组合物各自重量份数组成分别为：配方一，暗黑鳃金龟性信息素1份，协同剂1-9份，其中所述协同剂为辛醛；配方二，暗黑鳃金龟性信息素1份，协同剂1份，其中所述协同剂由以下组分按照各自重量份数组成：6-甲基-5-庚烯-2-酮0-6份，2-乙基-1-己醇0-2份，辛醛4-8份，壬醛0-2份。
3.一种用于诱捕暗黑鳃金龟的诱芯，其特征在于，含有权利要求1所述的暗黑鳃金龟诱剂组合物。
4.权利要求1所述的暗黑鳃金龟诱剂组合物的使用方法，其特征在于，包括将所述协同剂施加到含有暗黑鳃金龟性信息素的诱芯上；或者将所述协同剂与暗黑鳃金龟性信息素混合后施加到空白的诱芯上；或者将所述协同剂施加到空白的诱芯上，再将含有所述协同剂的诱芯与暗黑鳃金龟性信息素搭配使用。
5.一种防治和/或监测暗黑鳃金龟的方法，其特征在于，包括将权利要求1所述的暗黑鳃金龟诱剂组合物施加于暗黑鳃金龟的栖息地。
6.根据权利要求5所述防治和/或监测暗黑鳃金龟的方法，其特征在于，所述暗黑鳃金龟组合物的用量为0.1-10毫克/平方米。
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