CN105475281A - 一种浙江菜区适用的小菜蛾性诱剂 - Google Patents

一种浙江菜区适用的小菜蛾性诱剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种浙江菜区适用的小菜蛾性诱剂，其特征在于：所述小菜蛾性诱剂是由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH组成的四元配方，配比为2:8:1:0.1，单个诱芯内性信息素总含量为11.1μg。通过申请人的研究，小菜蛾存在地理种群引起的雌蛾体内性信息素组分、比例和含量的差异。为了提高小菜蛾性诱剂的引诱能力，申请人特别针对浙江菜区的小菜蛾，开展了区域性的小菜蛾性诱剂配方筛选试验。按照该配比和特定的浓度，诱蛾量高，环保高效，适于在浙江菜区推广使用。

Description

一种浙江菜区适用的小菜蛾性诱剂
技术领域
本发明属于害虫防治技术领域，尤其是涉及一种新型高效的小菜蛾性信息素配方及田间使用技术。
背景技术
小菜蛾Plutellaxylostella(L.)是一种世界性分布的十字花科蔬菜害虫，在我国各地均有分布，尤以南方各省蔬菜产区发生较为严重。但随着十字花科作物种植区域的扩大，在我国西部、西北部油菜产区和北方蔬菜种植区为害也日益加重。目前对小菜蛾的防控主要还是依靠化学防治，杀虫剂高剂量、高频率的使用，使小菜蛾始终处于较高的选择压力下，加上世代多和繁殖快的特性，导致田间小菜蛾普遍产生了抗药性。从阻止和延缓害虫抗性的现实需要出发，发展一种非化学防控措施显得十分必要。
在国内外，利用性诱剂开展小菜蛾成虫高峰期预测和直接使用性诱剂诱杀防控小菜蛾已经有较多的应用，尤其是在监测小菜蛾种群动态，提高杀虫剂用药时机的准确性方面应用比较成功；但是使用性诱剂及相关产品直接防治小菜蛾方面，限于性诱剂产品价格和性能的原因，比如性诱剂引诱力不够或持效期较短、无法吸引雌蛾、价格贵、田间使用的便捷性有待提高等，导致生产上应用面积并不大。其中进一步提高小菜蛾性诱剂的引诱能力，开发更高效的性诱剂配方就是解决这一问题的发展方向之一。早在1970年代起的研究就显示，小菜蛾未交配雌蛾体内性信息素组分主要有(Z)-11-hexadecenal(Z11-16:Ald，顺-11-十六碳烯醛)、(Z)-11-hexadecenylacetate(Z11-16:OAc，顺-11-十六碳烯乙酸酯)、(Z)-11-hexadecen-1-ol(Z11-16:OH，顺-11-十六碳烯醇)等三种化合物，而Chisholm等(1983年)研究显示，(Z)-9-tetradecenylacetate(Z9-14:OAc，顺-9-十四碳烯乙酸酯)在Z11-16:OH存在的情况下，对由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc和Z11-16:OH组成的三元配方有增效作用。该研究同时显示(Z)-11-tetradecin-1-ol(Z11-14:OH，顺-11-十四碳烯醇)对[Z11-16:Ald(70μg)+Z11-16:OAc(30μg)]的二元配方也有显著的增效作用。但是受制于分析仪器的检测极限，很多起作用的微量信息素组分无法得到准确的鉴定分析，其真实的比例也因各组分之间的复杂关系无法做到完全准确，目前小菜蛾性诱剂配方只能是尽可能接近于小菜蛾雌蛾活体真实释放的组分、比例和含量，因此性诱剂配方需要不断改进。
目前国内外公开的小菜蛾性诱剂配方有：(i)韩国三元配方Z11-16:Ald/Z11-16:OAc/Z11-16:OH＝10/90/10μg(Yangetal.,2007)；(ii)日本三元配方Z11-16:Ald/Z11-16:OAc/Z11-16:OH＝50/50/1μg(Koshihara&Yamada,1980)；(iii)新西兰三元配方Z11-16:Ald/Z11-16:OAc/Z11-16:OH＝60/30/10μg(Sucklingetal.,2002)；(iv)加拿大四元配方Z11-16:Ald/Z11-16:OAc/Z11-16:OH/Z9-14:OAc＝70/30/1/0.01μg(Chisholmetal.,1983)；(v)中国三元配方①Z11-16:Ald/Z11-16:OAc/Z11-16:OH＝1/5.6/0.1，总含量文献中未标明(何复梅等，1988)；中国三元配方②Z11-16:Ald/Z11-16:OAc/Z11-16:OH比例50/50/1，每个诱芯总含量为50μg(王香萍等，2004；以及中国专利201410568109.5：一种小菜蛾引诱剂)；中国三元配方③Z11-16:Ald/Z11-16:OAc/Z11-16:OH质量比7/3/1，每个诱芯总含量为50μg(专利200810198268.5和专利201410529079.7)；中国三元配方④Z11-16:Ald/Z11-16:OAc/Z11-16:OH质量比5/5/1，性信息素总含量50μg(刘珣等，1985)。
从国内外小菜蛾性诱剂配方相互之间差距很大分析，可能还存在由于地理分布导致的性信息素组分、比例和含量的差异，因此有必要开展区域性的小菜蛾性诱剂配方筛选试验。
发明内容
我们在研究中惊讶的发现，使用不同公司生产的商业化诱芯开展的田间引诱试验显示，在不同的地区引诱能力最强的诱芯并不是同一个公司的产品，这意味着国内不同区域小菜蛾适用的最佳性信息素配方是不同的；而且日本、韩国、加拿大、新西兰等国家的小菜蛾性诱剂配方也是不同的。结合以上两点我们推测小菜蛾可能存在地理种群引起的雌蛾体内性信息素组分、比例和总含量的差异。
本发明的目的在于针对浙江菜区的小菜蛾的雌蛾体内性信息素组分、比例和含量，提供一种适用于浙江菜区的小菜蛾的性诱剂。
一种浙江菜区适用的小菜蛾性诱剂，其特征在于：所述小菜蛾性诱剂是由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH组成的四元配方，配比为2:8:1:0.1，单个诱芯内性信息素总含量为11.1μg。
本发明还提供了一种小菜蛾性诱剂在制备用于在浙江菜区引诱小菜蛾试剂上的用途，其特征在于，所述小菜蛾性诱剂是由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH组成的四元配方，配比为2:8:1:0.1，单个诱芯内性信息素总含量为11.1μg。
最后，本发明提供了一种引诱小菜蛾的方法，该方法包括：提供一种小菜蛾性诱剂，其特征在于：所述小菜蛾性诱剂是由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH组成的四元配方，配比为2:8:1:0.1，单个诱芯内性信息素总含量为11.1μg；在浙江菜区使用所述的小菜蛾性诱剂来引诱小菜蛾。
通过申请人的研究，小菜蛾可能存在地理种群引起的雌蛾体内性信息素组分、比例和含量的差异。为了提高小菜蛾性诱剂的引诱能力，申请人特别针对浙江菜区的小菜蛾，开展了区域性的小菜蛾性诱剂配方筛选试验。大量试验结果表明，浙江菜区小菜蛾最适性诱剂配方为由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH组成的四元配方，且配比2:8:1:0.1。按照该配比和特定的浓度，诱蛾量高，环保高效，适于在浙江菜区推广使用。
有益效果
本发明性诱剂模拟浙江菜区小菜蛾的性信息素，通过释放器释放到田间来诱杀异性害虫，不接触植物和农产品，没有农药残留之忧，是现代农业生态防治害虫的首选方法之一。
附图说明
图1：Z11-16:Ald、Z11-16:OAc和Z11-16:OH单独或两两混配对小菜蛾雄成虫的引诱能力比较示意图。备注：每个柱子上字母相同表示差异不显著(Tukey，stest,P≥0.05)(图基检验，P≥0.05)。
图2：Z11-16:Ald和Z11-16:OAc不同配比对小菜蛾雄成虫的引诱能力比较示意图。
图3：Z11-16:Ald和Z11-16:OAc配比中降低Z11-16:Ald含量对引诱能力的影响示意图。
具体实施方式
1材料与方法
试验材料
化合物(Z)-11-hexadecenal(Z11-16:Ald，顺-11-十六碳烯醛)、(Z)-11-hexadecenylacetate(Z11-16:OAc，顺-11-十六碳烯乙酸酯)、(Z)-11-hexadecen-1-ol(Z11-16:OH，顺-11-十六碳烯醇)、(Z)-11-tetradecin-1-ol(Z11-14:OH，顺-11-十四碳烯醇)和化合物(Z)-9-tetradecenylacetate(Z9-14:OAc，顺-9-十四碳烯乙酸酯)购买自Pherobank(Wageningen，TheNetherlands)，化合物纯度均在99％以上。
配制诱芯过程中作为溶剂使用的正己烷(Hexane，99％，HPLCgrade，Scharlau)购买自SigmaAldrich公司。作为小菜蛾性诱剂缓释载体的脱硫橡胶诱芯由北京中捷四方科技有限公司提供。
1.2试验时间和地点
小菜蛾性诱剂最适配方筛选试验分别于2014-2015年在绍兴市滨海新区沥海镇和瑞安市莘塍镇的十字花科蔬菜地(甘蓝和花菜为主)进行。
1.3试验方法
通过将小菜蛾性信息素组分以不同比例、含量混配的方式在田间筛选最适性诱剂配方。试验使用塑料水盆(直径25cm，高12cm)作为诱捕器，水盆面高出甘蓝或花菜作物约5cm。试验时水盆中加入清水并添加0.5％的洗衣粉作为粘着剂，然后用细铁丝穿过橡胶诱芯并横着悬挂在水盆面上，含有性诱剂的诱芯离水面约1cm。田间试验采用完全随机区组设计，且每个处理设置5个重复。在同一试验区内，不同处理(或诱捕器)间的距离约10m；而每个试验区之间的距离大约30m。试验期间，带有诱芯的诱捕器在每次调查后随机移动3-5m，减少位置对诱蛾效果的影响。每个试验诱芯含有0.1ml正己烷溶液，这种正己烷溶液含有不同配比的小菜蛾性信息素组分。性诱剂配方及具体开展的试验如下：
试验1，调查性信息素组分Z11-16:Ald、Z11-16:OAc和Z11-16:OH单独或两两混配对小菜蛾雄成虫的引诱能力，确定哪个组分或哪两个组分混配活性最强。设置Z11-16:Ald、Z11-16:OAc和Z11-16:OH三种组分之间的不同质量配比为：(1)100:0:0，(2)0:100:0，(3)0:0:100，(4)50:50:0，(5)0:50:50，(6)50:0:50以及(7)对照(空白诱芯)。其中添加的每种组分含量单位均为μg，下同。
试验2，在试验1的基础上，调查性信息素组分Z11-16:Ald和Z11-16:OAc按照不同质量比例混配时对小菜蛾雄成虫的引诱能力，确定两种组分间的最适比例。设置的Z11-16:Ald和Z11-16:OAc两种组分之间的不同质量配比为：(1)90:10，(2)80:20，(3)70:30，(4)60:40，(5)50:50，(6)40:60，(7)30:70，(8)20:80，(9)10:90μg和(10)对照(空白诱芯)。
试验3，在试验2中Z11-16:Ald与Z11-16:OAc配比为10:90时引诱雄蛾数量最多，因此需要增加一组配比，具体设置为：(1)20:80，(2)10:90，(3)5:95，(4)1:99和(5)对照(空白诱芯)。
试验4，以试验2和3获得的最适二元配比[Z11-16:Ald(20μg)+Z11-16:OAc(80μg)]为基本配方，研究添加化合物Z11-16:OH和Z11-14:OH对基本配方的增效作用。具体处理如下：(1)基本配方，(2)基本配方+Z11-16:OH(1μg)，(3)基本配方+Z11-16:OH(10μg)，(4)基本配方+Z11-16:OH(100μg)，(5)基本配方+Z11-14:OH(1μg)，(6)基本配方+Z11-14:OH(10μg)，(7)基本配方+Z11-14:OH(100μg)，以及(8)基本配方+Z11-16:OH(10μg)+Z11-14:OH(0.5μg)，(9)基本配方+Z11-16:OH(10μg)+Z11-14:OH(1μg)，(10)基本配方+Z11-16:OH(10μg)+Z11-14:OH(5μg)和(11)对照(空白诱芯)。
试验5，获得小菜蛾性诱剂最适四元配方后，与国内外报道的配方比较是否引诱能力更强。设置处理有：
(1)新配方a：Z11-16:Ald(200μg)+Z11-16:OAc(800μg)+Z11-16:OH(100μg)+Z11-14:OH(10μg)，
(2)新配方b：Z11-16:Ald(20μg)+Z11-16:OAc(80μg)+Z11-16:OH(10μg)+Z11-14:OH(1μg)，
(3)新配方c：Z11-16:Ald(2μg)+Z11-16:OAc(8μg)+Z11-16:OH(1μg)+Z11-14:OH(0.1μg)，
(4)韩国配方：Z11-16:Ald(10μg)+Z11-16:OAc(90μg)+Z11-16:OH(10μg)，
(5)日本配方：Z11-16:Ald(50μg)+Z11-16:OAc(50μg)+Z11-16:OH(1μg)，
(6)加拿大配方：Z11-16:Ald(70μg)+Z11-16:OAc(30μg)+Z11-16:OH(1μg)+Z9-14:OAc(0.01μg)，
(7)新西兰配方：Z11-16:Ald(60μg)+Z11-16:OAc(30μg)+Z11-16:OH(10μg)，
(8)国内配方a：Z11-16:Ald(10μg)+Z11-16:OAc(56μg)+Z11-16:OH(1μg)，
(9)国内配方b：Z11-16:Ald(35μg)+Z11-16:OAc(15μg)+Z11-16:OH(5μg)，
(10)国内配方c：Z11-16:Ald(25μg)+Z11-16:OAc(25μg)+Z11-16:OH(5μg)，
(11)对照(空白诱芯)。
1.4数据收集与统计
试验采用1天1查的方式，每日上午8点左右，按诱捕器逐一记录诱捕到的成虫数量。试验数据使用DPS软件进行统计分析，捕获的成虫数使用log(x+1)进行数据转化，并采用Tukey`s法(α＝0.05)比较每次试验中各种配方捕获虫量的差异显著性。
2结果与分析
在试验1中，比较了小菜蛾性信息素三种组分Z11-16:Ald、Z11-16:OAc和Z11-16:OH单独或两两混配对小菜蛾雄成虫的引诱能力。试验结果显示(图1)，Z11-16:Ald、Z11-16:OAc和Z11-16:OH单独一种对雄成虫的吸引能力极低，当每个诱芯添加100μg其中1种组分时，每个水盆诱捕器平均每天捕获的雄虫数在1.8～2.5头之间，与对照2.6头无显著差异。但是当Z11-16:Ald、Z11-16:OAc和Z11-16:OH三种性信息素组分以每种50μg的含量两两混配时，其中Z11-16:Ald与Z11-16:OAc的混配组合显著出极高的引诱活性，单个诱捕器平均每天捕获60.1头雄虫，远高于Z11-16:OAc和Z11-16:OH组合的2.3头、Z11-16:Ald和Z11-16:OH组合的1.8头，也显著高于单个组分和对照的诱蛾量。
在试验2中，以试验1中获得的具有最强引诱活性的Z11-16:Ald与Z11-16:OAc配方为基础，测定两者不同比例对雄成虫引诱能力的影响。试验结果显示(图2)，在测试的9个配比中，随着Z11-16:Ald与Z11-16:OAc的比例从90:10、80:20、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、20:80μg逐步变为10:90μg，对雄虫的引诱能力也逐渐上升；其中Z11-16:Ald与Z11-16:OAc的配比为20:80μg和10:90μg时的诱蛾量较多，分别达27.6头/个·天和29.7头/个·天，两者稍高于30:70μg配比的16.6头/个·天的诱蛾量，而显著高于其它配比(1～10.8头/个·天)和对照的诱蛾量(2.6头/个·天)。
由于在试验2中Z11-16:Ald与Z11-16:OAc配比为10:90μg时的诱蛾量最多，因此需要增加一组试验以确定最适配比。试验3的研究结果显示(图3)，本次试验中诱蛾量最多的Z11-16:Ald与Z11-16:OAc的配比为20:80μg，诱蛾量为28.87头/个·天，而配比为10:90μg和5:95μg的诱蛾量分别下降为24.20头/个·天和16.20头/个·天，而配比为1:99μg时诱蛾量下降到仅为3.33头/个·天，与对照诱蛾量相同。
以试验2和3获得的最适二元配比[Z11-16:Ald(20μg)+Z11-16:OAc(80μg)]为基本配方，研究Z11-16:OH和Z11-14:OH对基本配方的增效作用。结果显示(表1)，基本配方添加Z11-16:OH和Z11-14:OH均可增加诱虫量；对于Z11-16:OH而言，当添加量为10μg时累计诱蛾量最多(431头)，添加1μg时诱蛾量有316头，低于前者但两者差异不显著；当添加100μg时累计诱蛾量仅为96头，低于基本配方135头的诱蛾量，表现为对基本配方产生抑制作用。对于Z11-14:OH而言，添加1μg时累计诱蛾量最多(487头)，添加10μg和100μg时诱蛾量显著下降，同样100μg添加量表现为对基本配方产生抑制作用。
同时添加Z11-16:OH和Z11-14:OH的田间诱蛾试验显示，当基本配方+Z11-16:OH(10)+Z11-14:OH(1)时诱蛾量达到816头，高于基本配方+Z11-16:OH(10)+Z11-14:OH(0.5)的诱蛾量(702头)，而显著高于基本配方+Z11-16:OH(10)的诱蛾量(431头)和基本配方+Z11-14:OH(1)的诱蛾量(487头)。
表1Z11-16:OH和Z11-14:OH对基本配方Z11-16:Ald(20μg)+Z11-16:OAc(80μg)的增效作用
*每种处理5个水盆诱捕器累计3天的诱蛾量，小写字母不相同表示差异不显著(P＝0.05)。
表2各种性诱剂配方诱蛾能力比较
*每种处理5个水盆诱捕器累计6天的诱蛾量，小写字母不相同表示差异不显著(P＝0.05)。
为进一步验证引诱效果，我们比较了筛选出的新配方与已公开报道的新西兰、日本、加拿大、韩国和国内的三种配方之间的诱蛾能力(见表2)，各种试验诱芯内含有的组分、比例和含量完全或参考文献报道的设置。
配方比较试验结果显示(表2)，总诱蛾数量从高到低依次为新配方C＞国内配方C＞新配方b＞国内配方b＞新西兰配方＞日本配方＞加拿大配方＞国内配方a＞新配方a，新配方C显示出极强的引诱能力，诱蛾量3095头远高于其它配方。
性信息素含量对引诱能力有很大的影响。试验表明，同样的质量比情况下，低含量的诱芯引诱能力更强，如新配方a、新配方b和新配方c性信息素总含量分别为1110μg、111μg和11.1μg，累计诱蛾量对应分别为730头、1945头和3095头，呈现出随含量下降诱蛾量显著上升的趋势，这可能与低含量配方更接近于小菜蛾雌蛾虫体释放的信息素浓度有关。
2014-2015年2地多组试验证明，浙江菜区小菜蛾最适性诱剂配方为由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH四种组分组成，组分间质量比为2:8:1:0.1。且单个诱芯内信息素总含量在11.1μg时引诱能力最强，即引诱能力最强的浓度区间出现在10μg级，但在0.1—1000μg区间均表现出比对照高的多的引诱活性。
同时，我们把如上的实验过程在浙江省内其他的地区或市进行实验，获得的实验结果与本发明的结果，即引诱能力最强的配方为四元配方：Z11-16:Ald(2μg)+Z11-16:OAc(8μg)+Z11-16:OH(1μg)+Z11-14:OH(0.1μg)；我们进行重复实验的地区为台州市(三门县、临海市)，丽水市(云和县、莲都区)，宁波市(慈溪、余姚)，温州市(瑞安市、乐清市和瓯海)，绍兴市(上虞区、新昌县)，杭州市(萧山区、江干区、余杭区)，上海市奉贤区，福建省福州市。

Claims (3)

1.一种浙江菜区适用的小菜蛾性诱剂，其特征在于：所述小菜蛾性诱剂是由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH组成的四元配方，配比为2:8:1:0.1，单个诱芯内性信息素总含量为11.1μg。
2.一种小菜蛾性诱剂在制备用于在浙江菜区引诱小菜蛾试剂上的用途，其特征在于，所述小菜蛾性诱剂是由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH组成的四元配方，配比为2:8:1:0.1，单个诱芯内性信息素总含量为11.1μg。
3.一种引诱小菜蛾的方法，该方法包括：提供一种小菜蛾性诱剂，其特征在于：所述小菜蛾性诱剂是由Z11-16:Ald、Z11-16:OAc、Z11-16:OH和Z11-14:OH组成的四元配方，配比为2:8:1:0.1，单个诱芯内性信息素总含量为11.1μg；在浙江菜区使用所述的小菜蛾性诱剂来引诱小菜蛾。
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