CN108902143B - 一种豆大蓟马聚集信息素及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种豆大蓟马聚集信息素及其应用。本发明豆大蓟马聚集信息素，该信息素的主要活性成分为乙酸香叶酯和乙酸金合欢酯。所述的豆大蓟马聚集信息素应用于制备豆大蓟马的预测预报和/或防治的产品中。本发明用于诱集豆大蓟马的诱芯，包括所述豆大蓟马聚集信息素和缓释载体。本发明豆大蓟马聚集信息素具有微量、高效、特异和对环境无毒无污染的特点。

Description

一种豆大蓟马聚集信息素及其应用

技术领域

本发明涉及一种豆大蓟马聚集信息素及其应用，属于植物保护制剂领域。

背景技术

豆大蓟马是严重为害海南省等地区豇豆的害虫。我国在2013年首次报道主要为害海南豇豆的蓟马种类为豆大蓟马、花蓟马、棕榈蓟马。其中豆大蓟马的数量占总数的97.3％，是豇豆蓟马的优势种群。豆大蓟马Megalurothrips usitatus(Bagnall)，隶属于缨翅目Thysanoptera，锥尾亚目Terebrantia，蓟马科Thripidae。寄主至今报道的有危害17科的植物，偏好危害豆科、茄科的作物，主要为害方式有两种：一种是通过取食、产卵行为造成直接为害；另一种是通过携带花粉传播病毒造成间接为害。

目前海南防治蓟马的方法主要是通过化学农药。由于蓟马生长周期短并且雌虫成虫隐藏在豆科作物花里、若虫三龄和四龄隐藏在地下，化学农药无法防治完全，使得防治的效果并不理想。

利用引诱剂防治蓟马是一种常见的蓟马防治手段，目前在国内外利用引诱剂防治蓟马的研究有很多。例如申请号为CN107333765A的专利公开了一种对蓟马的引诱剂由3-吡啶甲酸乙酯、茴香醛、对甲基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛组成；申请号为CN107624807A公开了一种蓟马引诱剂，有效成分为植物提取物、橙花醇、丁子香酚，植物提取物由罗汉果、库尔勒香梨混合物中提取；申请号为CN106688729A的专利公开了一种利用引诱剂和天敌联合防治蓟马的方法；申请号为CN107333765A的专利公开了一种蓟马引诱剂，成分为含有植物提取物、橙花醇、乙醇、香芹酚；申请号为CN201610161500.2的专利公开了一种基于茶树挥发物的蓟马引诱剂，组成成分为α-法尼烯、顺-茉莉酮。目前在国内外并没有豆大蓟马聚集信息素及其应用技术的报道，华南农业大学的韩云在硕士论文总研究了植物挥发物对豆大蓟马的吸引效果，但是并没有有关豆大蓟马聚集信息素的研制及应用技术报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种豆大蓟马聚集信息素及其应用，本发明豆大蓟马聚集信息素具有微量、高效、特异和对环境无毒无污染的特点。

本发明提供的一种豆大蓟马聚集信息素，该信息素包括乙酸香叶酯和乙酸金合欢酯。

本发明还提供了上述的豆大蓟马聚集信息素的活性成分的分离鉴定方法，包括如下步骤：(1)分别收集雄虫和雌虫的豆大蓟马挥发性气体；

(2)将收集到的雌雄虫挥发性气体通过气相色谱进行检测，通过对比两者之间的各组分对豆大蓟马的电生理及行为活性的差异，筛选出可能的信息素；

(3)将所述可能的信息素通过气质联用方法对物质结构进行鉴定，并获得活性物质标准样品进行比对，明确所述豆大蓟马聚集信息素为所述乙酸香叶酯和所述乙酸金合欢酯。

上述的方法中，步骤(1)中，所述收集通过如下步骤1)或2)中方法进行；

1)顶空吹扫捕集法：用流动的空气从所述雄虫和雌虫的中收集豆大蓟马的气味并吸附于气味吸附剂上，然后进行洗脱，得到所述雄虫和雌虫的豆大蓟马挥发性气体；

2)固相微萃取法：用萃取头萃取所述气味源，得到所述豆大蓟马聚集信息素。

上述的方法中，步骤(1)-1)中，所述气味吸附剂为吸附剂Tenax；所述收集的时间为48～72小时；所述脱吸附的洗脱剂为色谱纯的正己烷：乙酸乙酯＝95:5；经所述脱吸附后所述豆大蓟马聚集信息素过0.5μm的滤膜；

步骤(1)-2)中，所述萃取的时间可为4-6小时。

上述的方法中，步骤(2)中，所述气相色谱的条件如下：气相色谱机器型号为7890B，柱子型号为HP-5和DB-WAX，检测器分别为火焰检测器和离子检测器，火焰检测器的温度为300℃，离子检测器条件为70eV、180℃，载气为氮气；升温程序为40℃保留2min，之后以20℃/min的速度升至240℃；

当使用步骤(1)-1)中所述萃取头进样时，进样口温度为180℃。

上述的方法中，步骤(3)中所述气质联用方法的条件如下：气相色谱的型号为安捷伦7890B，质谱仪型号为安捷伦7200，柱子型号为HP-5MS，检测器为离子检测器，所述离子检测器条件为70eV、180℃，载气为氦气；升温程序为40℃保留2min，之后以20℃/min的速度升至240℃。

本发明所述的豆大蓟马聚集信息素应用于制备诱集豆大蓟马的产品中。

本发明还提供了一种用于诱集豆大蓟马的诱芯，该诱芯包括所述豆大蓟马聚集信息素和缓释载体。

上述的诱芯中，所述缓释载体选自硅橡胶、橡胶、空心纤维、微胶囊、聚乙烯、石蜡油和多孔淀粉中的至少一种；所述聚乙烯具体可制成袋、管或瓶的形式。

上述的诱芯中，所述豆大蓟马聚集信息素和所述缓释载体的质量比可为1：7.5～30；具体可为1:24、1:20、1:7.5或1：7.5～24。

上述的诱芯中，所述豆大蓟信息素中所述乙酸香叶酯和所述乙酸金合欢酯的质量比可为0.1～4:1，具体可为3：1。

本发明进一步提供了所述的用于诱集豆大蓟马诱芯的制备方法，包括如下步骤：

将所述缓释载体中加入所述的豆大蓟马聚集信息素，静置，即得到所述用于诱集豆大蓟马的诱芯。

经上述方法制备的所述用于诱集豆大蓟马的诱芯装于自封袋中，至于4℃冰箱中保存待用。

使用所述诱芯时，将本发明所述用于诱集豆大蓟马的诱芯镶嵌于黄色或蓝色粘虫板中间直径8mm的孔中。

上述制备方法中，加入所述豆大蓟马聚集信息素之前还包括将所述缓释载体分别依次用石油醚、正己烷浸泡后，用无水乙醇清洗，阴凉通风处晾干的步骤。

上述制备方法中，所述浸泡的时间可为12～24小时，具体可为12小时；

所述用无水乙醇清洗的次数可为1～6次，具体可为3次。

上述制备方法中，所述静置的时间可为24～36小时，具体可为24小时。

本发明进一步提供了所述用于诱集豆大蓟马的诱芯应用于诱集豆大蓟马中的应用。

本发明具有以下优点：

1、针对防治刚刚蜕皮为成虫的豆大蓟马。豆大蓟马雌虫具有喜好躲在花的内部的习性，若虫的三龄、四龄具有需要转移到泥土下的习性。化学农药往往无法喷到花内部和地下，因此使用化学农药以后，地下的若虫没有喷到药剂，过几天便可大量蜕皮为成虫并聚集交配，田间蓟马数量便可迅速回升。本发明对刚蜕皮为成虫的豆大蓟马具有很强的诱集作用，能把刚蜕皮为成虫豇豆蓟马诱集捕杀，持续控制田间的蓟马种群。

2、不产生抗药性。引诱剂中的豆大蓟马聚集信息素是豆大蓟马用于种群内传递信息的物质，因此不会产生抗药性，能持续对田间豆大蓟马的聚集交配行为产生干扰，压低田间虫口密度，对种群数量产生控制作用。

3、产品价格相对低廉。海南等地的豇豆种植户使用化学农药成本为300-400元/亩/次，每个月施药5-7次。本发明技术的应用可以明显降低防治成本，每月减少2-3次农药的施用，使得防治豆大蓟马的成本大大降低。

4、提高豇豆品质。由于使用本发明技术降低了化学农药的施用频率，使得农药施药间隔期变长，豇豆商品中的农药残留大大减少，从而提高了豇豆的品质。

5、安全无污染。本发明技术所用的信息物质对非靶标昆虫无作用，对环境不产生污染，对蓟马的天敌没有吸引作用，对人畜无危害。

附图说明

图1为本发明实施例1中得到的乙酸香叶酯的化学分子结构式。

图2为本发明实施例1中得到的乙酸金合欢酯的化学分子结构式。

图3为本发明实施例2中雄虫对不同气味源的选择。

图4为本发明实施例2中雌虫对不同气味源的选择。

图5为本发明实施例3中豆大蓟马对不同浓度的信息素的选择。

图6为本发明实施例4中田间不同剂量聚集信息素制剂对豆大蓟马的引诱作用。

图7为本发明实施例5中田间不同剂量的诱芯对豆大蓟马雄虫的引诱作用。

图8为本发明实施例5中田间不同剂量的诱芯对豆大蓟马雌虫的引诱作用。

图9为本发明实施例6中田间不同剂量的诱芯对豆大蓟马的持续引诱效果(7天)。

图10为本发明实施例7中田间虫口数量(12天)。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、豆大蓟马聚集信息素的活性成分的鉴定和诱芯的制备

(1)信息素分离纯化：通过两种方法分离纯化豆大蓟马聚集信息素。

1)利用顶空吹扫捕集法。流动的空气由真空泵产生，收集的装置依次为装有活性炭的玻璃管、洗气瓶、放有气味源的玻璃管、气味吸附剂Tenax和真空泵。收集豆大蓟马的气味48小时之后，气味吸附剂用色谱纯的正己烷：乙酸乙酯＝95:5洗脱，过0.5μm的滤膜后保存在-20℃冰箱中供随后检测。

2)利用固相微萃取法。在40mL的顶空玻璃瓶中放入产生信息素的蓟马，用萃取头(Supelco，57236-U)吸附4小时之后气相色谱进样检测。

(2)分离豆大蓟马聚集信息素主要活性成分：

主要通过色谱法分离信息素活性成分，收集到的挥发性物质通过气相色谱进行检测。气相色谱机器型号为7890B，柱子型号为HP-5和DB-WAX，检测器分别为火焰检测器(检测器温度：300℃)和离子检测器(70eV，180℃)，载气为氮气。升温程序为40℃保留2min，之后以20℃/min的速度升至240℃。当使用固相微萃取头进样时，进样口温度为180℃。检测后的不同样品通过对比峰面积和保留时间选出可能的信息素物质。

(3)豆大蓟马聚集信息素主要活性物质的结构鉴定。

筛选后的可能的信息素物质通过气质联用对物质结构进行检测。气质联用中气相色谱的型号为安捷伦7890B并随后与型号为安捷伦7200的质谱仪联用。柱子型号：HP-5MS，检测器为离子检测器(70eV，180℃)，载气为氦气。升温程序为40℃保留2min，之后以20℃/min的速度升至240℃。得出可能的物质的分子量和基本结构。随后购买或合成主要活性成分的标样，与样品一同进样，通过对比两者的保留时间和质谱图确定信息素物质，鉴定出的物质结构见图1和图2。

诱芯制备：

缓释载体选用硅橡胶。硅橡胶在加入信息素之前依次用石油醚、正己烷各浸泡12小时后，用无水乙醇清洗三次，阴凉无味通风处晾干。按照质量比3：1的比例混合乙酸香叶酯和乙酸金合欢酯标准品以后得到混合物，在载体中分别加入30、60、90μL混合物(即混合物与载体的质量比分别为1:24、1:20、1:7.5)，放置24小时后，分别放入自封袋中至于4℃冰箱中保存待用。

实施例2、

采用Y形嗅觉仪测定不同性别的豆大蓟马成虫对同种蓟马的诱集作用。测试装置由气体发生装置、气味臂、Y形玻璃管组成，不同部分由特氟龙管和特氟龙胶带连接。由大气采样仪产生的空气依次经过活性炭和洗气瓶，随后分别进入两个气味臂，与气味臂中产生的挥发性物质混合，最后进入分别进入Y形管的选择臂，最终在适应臂汇合。气体流速为30mL/min，环境温度29±1℃。其中一个气味臂放入气味源，气味源分别为刚蜕皮为成虫的雌雄虫混合、雄虫或者雌虫，另一个气味臂不放入气味源作为空白对照。在Y形管的适应臂中依次放入豆大蓟马雄虫、雌虫和豆大蓟马的天敌东亚小花蝽，观察5分钟，当试虫进入选择臂1/3之后1分钟即认为是选择。否则记为不选择。每个处理重复120头试虫。结果如图3、图4、表1所示，其中ck表示空白对照，P表示显著水平，“***”表示P<0.001。由图3和4说明豆大蓟马的雄虫和雌虫均对雌雄虫混合、雄虫产生的气味有趋性，表明聚集信息素是由雄性豆大蓟马产生。由表1可知，东亚小花蝽对雄虫产生的气味没有趋性，说明信息素对豆大蓟马的天敌东亚小花蝽并不会产生引诱效果。

表1东亚小花蝽成虫对豆大蓟马雄成虫挥发性气味的选择

实施例3、

采用Y形嗅觉仪测试不同浓度信息素对豆大蓟马的吸引作用。乙酸香叶酯和乙酸金合欢酯的标准样品根据3:1比例混合，随后用石蜡油把标样配置成不同的浓度，具体质量百分浓度为10％、30％、50％、70％，通过Y形嗅觉仪测定对蓟马产生吸引作用的信息素浓度。方法同本发明实施例中步骤(1)，一个气味臂中放入一张1×4cm的滤纸，滤纸上加入10μL的不同浓度信息素；另一个气味臂中放入同样的滤纸作为空白对照，结果如图5所示。由图5说明浓度在30％～70％的聚集信息素均对豆大蓟马有吸引的作用。

实施例4、

诱芯制作：分别在空白的硅橡胶信息素载体中加入30μL、60μL、90μL的体积浓度为50％混合信息素。把诱芯放置在透明粘虫板中间一个直径为8mm的孔中。粘虫板悬挂在距离豇豆作物顶端下方30cm处，粘虫板与田间地块平行，粘虫板之间距离30米，隔离行两行。放置没有加入信息素的诱芯作为对照，观察两天一共设置8个重复。第二天检查粘虫板上引诱到的总虫量，结果如图6所示，图中字母“a、b”等不同字母表示在P<0.05的水平下不同处理具有显著差异。由图6说明当加入量为90μL的50％混合信息素在田间对豆大蓟马具有吸引作用。

实施例5、

制作加入了30μL、60μL、90μL上述信息素诱芯，放置在透明粘虫板中间一个直径为8mm的孔中。粘虫板悬挂在距离豇豆作物顶端下方30cm处，粘虫板与田间地块平行，粘虫板之间距离30米，隔离行两行。放置没有加入信息素的诱芯作为对照，观察两天一共设置8个重复。第二天分别检查粘虫板上引诱到的豆大蓟马雄虫和雌虫的数量，结果如图7、8所示，图中字母“A、B”等不同字母表示在P<0.05的水平下不同处理具有显著差异。由图7、8说明加入了信息素的诱芯均对豆大蓟马雄虫、雌虫具有诱集作用。

实施例6、

制作加入了30μL、60μL、90μL上述信息素的诱芯，放置在透明粘虫板中间一个直径为8mm的孔中。粘虫板悬挂在距离豇豆作物顶端下方30cm处，粘虫板与田间地块平行，粘虫板之间距离30米，隔离行两行。放置没有加入信息素的诱芯作为对照，一共设置7个重复。每日观察粘虫板上引诱到的豆大蓟马的总数量，一共观察7天，结果如图9所示。由图9说明田间在设置诱芯的7天中，加入了信息素的诱芯诱集到的豆大蓟马数量显著大于空白诱芯。说明一个加入了信息素的诱芯能在7天中持续对豆大蓟马产生诱集效果。

实施例7、

制作加入了60μL信息素的诱芯，放置在透明粘虫板中间一个直径为8mm的孔中。粘虫板悬挂在距离豇豆作物顶端下方30cm处，粘虫板与田间地块平行，诱芯+粘虫板的装置按照8套/亩的密度设置于5亩地的田间。另外在田间放置没有没有放置诱芯的粘虫板，在放置装置的当天开始，每日检查没放置诱芯的粘虫板的豆大蓟马数量，用以检测加入使用诱芯后田间的虫口密度，共观察12天，结果如图10所示。由图10说明田间的豆大蓟马数量在设置诱芯期间一直维持在一个稳定的低水平状态。表明诱芯对蓟马的诱集效果持续7天有效。

Claims (10)

1.一种豆大蓟马聚集信息素，其特征在于：该信息素由乙酸香叶酯和乙酸金合欢酯组成；

所述乙酸香叶酯和所述乙酸金合欢酯的质量比为3:1。

2.权利要求1中所述的豆大蓟马聚集信息素在制备诱集豆大蓟马的产品中的应用。

3.一种用于诱集豆大蓟马的诱芯，其特征在于：该诱芯包括权利要求1中所述豆大蓟马聚集信息素和缓释载体。

4.根据权利要求3所述的诱芯，其特征在于：所述缓释载体选自橡胶、空心纤维和聚乙烯中的至少一种；

所述豆大蓟马聚集信息素和所述缓释载体的质量比为1：7.5~30。

5.根据权利要求3所述的诱芯，其特征在于：所述缓释载体为硅橡胶。

6.权利要求3-5中任一项所述的用于诱集豆大蓟马的诱芯的制备方法，包括如下步骤：将所述缓释载体中加入权利要求1中所述的豆大蓟马聚集信息素，静置，即得到所述用于诱集豆大蓟马的诱芯。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：加入所述豆大蓟马聚集信息素之前还包括将所述缓释载体分别依次用石油醚、正己烷浸泡后，用无水乙醇清洗，阴凉通风处晾干的步骤。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述浸泡的时间为12~24小时；

所述用无水乙醇清洗的次数为1~6次。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述方法中，所述静置的时间为24~36小时。

10.权利要求3-5中任一项所述的用于诱集豆大蓟马的诱芯在诱集豆大蓟马中的应用。

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