CN110278950B - 马铃薯块茎蛾食诱剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供马铃薯块茎蛾食诱剂及其应用。所述食诱剂的活性成分为苯乙酸甲酯和/或苯乙酸乙酯，任选含有助引诱剂(如马铃薯块茎蛾信息素等)。本发明还提供所述马铃薯块茎蛾食诱剂的控释系统。本发明的马铃薯块茎蛾食诱剂及其控释系统可实现对马铃薯块茎蛾的种群监测及综合防治，田间显示出极强的诱捕活性。该食诱剂成本低、效率高，极具推广价值。

Description

马铃薯块茎蛾食诱剂及其应用

技术领域

本发明属于害虫诱捕药物领域，具体地说，涉及马铃薯块茎蛾食诱剂及其应用。

背景技术

马铃薯作为重要的食物来源，在农业生产中占有举足轻重的地位。马铃薯作物 生长迅速，每亩产量较大，并且可以在不适合谷类作物如稻米、小麦和玉米的土壤 上生长。

马铃薯易受某些害虫的影响，这些害虫限制了马铃薯的有效生产。马铃薯块茎 蛾(Phthorimaea operculella)是危害马铃薯生产的主要害虫。它既是马铃薯的贮藏 害虫，也是田间害虫。每到一定季节，成虫会在植株出土时在其顶部产卵，也会在 马铃薯块茎暴露在土壤上或接近土壤表面时产卵在块茎上。幼虫会不断钻蛀马铃薯 的叶子和茎，并侵染土壤中的块茎。马铃薯块茎蛾可以一直在土壤中成长并繁衍几 代。

杀虫剂喷洒是目前在田间条件下控制马铃薯块茎蛾的主要方法。这种做法存在一系列问题，包括农场工人中毒的风险，高成本，对食物和环境的污染以及杀虫剂 抗性的形成。

杀虫剂喷洒的替代方案较少，主要有使用挥发性引诱剂将马铃薯块茎蛾引诱至诱杀装置、诱捕器或毒饵。这些方法也可用于监测马铃薯块茎蛾的种群。

发明内容

本发明的目的是提供马铃薯块茎蛾食诱剂及其应用。

本发明的另一目的是提供所述马铃薯块茎蛾食诱剂的控释系统。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供马铃薯块茎蛾食诱剂，包含苯乙 酸甲酯(MPA)和/或苯乙酸乙酯(EPA)。

可选地，所述食诱剂还包括助引诱剂，所述助引诱剂选自以下化合物中的至少 一种：3-甲基-1-戊醇、苯乙醇、3-甲基2-丁醇、3-甲基-1-戊醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、 顺式乙酸叶醇酯、β-石竹烯、月桂烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯乙醛、苯甲醛、水杨 醛、庚醛、辛醛、水杨酸甲酯、2-甲氧基苯甲酸甲酯、冰醋酸、异戊醇、3-甲基-2- 丁醇、桉树脑、茉莉酸甲酯、芳樟醇等。MPA和/或EPA与上述化合物的组合具有协 同作用。

进一步地，所述食诱剂选自如下①～④中任一种：

①活性成分：苯乙酸甲酯与助引诱剂的体积比为1-3∶10-1，优选1-5∶10-1，更优选1∶10；

②活性成分：苯乙酸乙酯与助引诱剂的体积比为1-3∶10-1，优选1-5∶10-1，更优选1∶10；

③活性成分：苯乙酸甲酯与苯乙酸乙酯的体积比为1-40∶40-1，优选1-10∶10-1，更优选1∶1；

④活性成分：苯乙酸甲酯、苯乙酸乙酯与助引诱剂的体积比为1-2∶1-5∶1-5， 优选1-2∶3-5∶3-5，更优选1∶5∶5。

第二方面，本发明提供所述食诱剂的以下任一应用：

1)用于监测马铃薯块茎蛾发生状况和/或预测马铃薯块茎蛾虫害发生，以及制备相应的产品；

2)用于干扰马铃薯块茎蛾交配和/或诱捕、杀灭马铃薯块茎蛾，以及制备相应的产品；

3)用于检测马铃薯块茎蛾虫害，以及制备相应的产品。

第三方面，本发明提供含有所述食诱剂的用于监测马铃薯块茎蛾发生状况和/或预测马铃薯块茎蛾虫害发生的产品、用于干扰马铃薯块茎蛾交配和/或诱捕、杀灭马 铃薯块茎蛾的产品或用于检测马铃薯块茎蛾虫害的产品。

优选地，所述产品还含有至少一种灭杀活性成分，所述灭杀活性成分选自不孕剂、病毒、细菌、靶向马铃薯块茎蛾的抑制子中的至少一种，所述靶向马铃薯块茎 蛾的抑制子选自shRNA、siRNA、dsRNA、miRNA、cDNA、反义RNA/DNA、低分 子化合物、肽、抗体等中的至少一种。

优选地，所述产品还含有抗氧化剂和/或UV抑制剂。

第四方面，本发明提供马铃薯块茎蛾的捕杀方法，将有效量的所述马铃薯块茎 蛾食诱剂或含有所述食诱剂的产品施加到马铃薯块茎蛾的栖息地。

可选地，辅以通过特定的诱捕工具来监测马铃薯块茎蛾。

第五方面，本发明提供马铃薯块茎蛾食诱剂诱芯，包括载体以及负载于所述载 体上的所述马铃薯块茎蛾食诱剂。

第六方面，本发明提供所述马铃薯块茎蛾食诱剂的控释系统，所述控释系统为 如下①或②：

①控释胶囊：含有所述食诱剂的密封胶囊；其中，所述胶囊的材料为可渗透的 热塑性聚合物，选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、 热塑性聚氨酯、聚醚/酰胺嵌段共聚物、天然橡胶、丁基橡胶等中的至少一种；

②将所述食诱剂与可降低其有效成分释放速率的辅料/载体配伍所得的缓释剂。

可选地，所述载体是液体或膏体或粉末或蜡基质。所述载体可以是密封的聚合 物瓶、胶囊或胶管。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：

本发明提供的马铃薯块茎蛾食诱剂及其控释系统可实现对马铃薯块茎蛾的种群监测及综合防治，田间显示出极强的诱捕活性。该食诱剂成本低、效率高，极具推 广价值。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实 施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商 品。

本发明中涉及到的百分号″％″，若未特别说明，是指质量百分比；但溶液的百 分比，除另有规定外，是指100mL溶液中含有溶质的克数。

实施例1

使用Y型昆虫嗅觉仪对一系列植物挥发物进行作为马铃薯块茎蛾食诱剂的实验室研究。马铃薯块茎蛾在马铃薯上饲养，并允许在马铃薯下面的细沙中蛹化，后期 收集蛹并按性别分类。将10只雄性和10只雌性放在50ml小瓶中，使其在羽化后可以 发生交配。

生物测定在25℃的受控环境中进行。将玻璃Y型昆虫嗅觉仪(内径50mm；茎长150mm；臂长200mm；内角45°)置于黑暗的观察室中。观察室内表面覆盖有黑色棉 布。为了能够以最小的亮度对蛾的运动进行观察，在观察室的上壁上设置两个红色 发光二极管，以提供均匀的长波长照明。将两个50mL玻璃瓶放置在笼子外面。每个 容纳室的进入空气由通过活性炭过滤的标准真空提供，并用蒸馏水加湿。在通过容 纳室后，空气以400mL/min的速度进入Y形管的各臂。所有嗅觉计部件均使用特氟龙 管连接。将测试化合物(单一或混合物)与溶剂载体密封在PVC毛细管(外径1.25mm， 壁厚0.25mm，长25mm)中。肉豆蔻酸异丙酯用作处理和对照容纳室中的溶剂/载体。 将每种性别的10只蛹放入单独的50mL玻璃管中，使其羽化并交配。然后，在试验前 将含有10只交配的雄性蛾和10只交配的雌性蛾的每个管放入观察室中，让其适应30 分钟。飞蛾被允许在10分钟内响应。当飞蛾移过结点3厘米并在其选定的臂中停留30 秒时，记录其选择的Y管中的测试气味或空白对照。在此期间，保持不活动的个体被 记录为″无选择″。在对每种性别的10个个体进行三次重复测试后，将处理组和对照 组反转以避免位置效应，并且在测试10个个体后替换使用干净的Y形管。在约30分钟 测试5个蛾后，更换具有测试化合物或肉豆蔻酸异丙酯的毛细管。分别使用每个臂中 的肉豆蔻酸异丙酯去测试30只马铃薯块茎蛾来确认Y-管系统的稳定性。每只飞蛾仅 使用一次。

在初始测试中，一系列化合物1μL和10μL在100μL肉豆蔻酸异丙酯中的比率下单独测试。实验结果见表1。

表1 Y型昆虫嗅觉仪中单一化合物试验的结果

注：+++、++、+从左到右表示对马铃薯块茎蛾的吸引作用由强变弱，0为无吸引也无排斥，-、--从左到石表 示对马铃薯块茎蛾的排斥由弱变强。下同。

从表1可以看出，苯乙酸甲酯和苯乙酸乙酯具有作为食诱剂的潜力，D-柠檬烯， 己醛和香叶醇对马铃薯块茎蛾具有排斥性，在相同实验条件下，其他化合物是中性 的，轻微排斥的或略微有吸引力的。

此后发现苯乙酸甲酯和苯乙酸乙酯对马铃薯块茎蛾具有吸引力，并建立了第二系列实验。采用上述PVC毛细管法和肉豆蔻酸异丙酯作为载体，以1μL苯乙酸甲酯分 别与1μL和10μL受试化合物的比率测试一系列化合物和苯乙酸甲酯(MPA)对马铃薯 块茎蛾的吸引作用。实验结果见表2。

表2在Y型昆虫嗅觉仪中测试苯乙酸甲酯与候选食诱剂的组合对马铃薯块茎蛾的作用

从表2可以看出，苯乙酸甲酯与其他候选化合物的混合物对马铃薯块茎蛾的吸引效果差异巨大。苯乙酸甲酯与苯乙酸乙酯混合，对马铃薯块茎蛾的吸引作用最强， 苯乙酸甲酯与苯乙酸乙酯混合，与单独使用两种化合物相比，可以增强对马铃薯块 茎蛾雌虫的吸引作用。苯乙酸甲酯与冰醋酸、桉叶油、茉莉酸甲酯、3-甲基-2-丁醇、 6-甲基-5-庚烯-2-酮等混合对马铃薯块茎蛾具有较强的吸引作用，苯乙酸甲酯与D-柠 檬烯，己醛和香叶醇混合，可以降低这些化合物单独使用时，对马铃薯块茎蛾的排 斥作用，且对雌虫的排斥减少较明显。在相同实验条件下，苯乙酸甲酯与其他化合 物混合对马铃薯块茎蛾是中性的，轻微排斥的或略微有吸引力的。

采用上述PVC毛细管法和肉豆蔻酸异丙酯作为载体，以1μL苯乙酸乙酯与1μL和 10μL受试化合物的比率测试一系列化合物和苯乙酸乙酯(EPA)的混合物对马铃薯 块茎蛾的作用。进行第二系列组合试验以进一步研究各种组合。实验结果见表3。

表3在Y型昆虫嗅觉仪中测试苯乙酸乙酯与候选食诱剂的组合对马铃薯块茎蛾的作用

从表3可以看出，苯乙酸乙酯与其他候选化合物的混合物对马铃薯块茎蛾的吸引效果差异巨大。苯乙酸乙酯与水杨酸甲酯、茉莉酸甲酯、2-甲氧基苯甲酸甲酯混合， 比单独使用这些化合物对马铃薯块茎蛾的吸引作用强，特别是雌虫。苯乙酸乙酯与 冰醋酸、桉叶油、茉莉酸甲酯、3-甲基-2-丁醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮等混合对马铃薯 块茎蛾具有较强的吸引作用，苯乙酸乙酯与D-柠檬烯，己醛和香叶醇混合，可以降 低这些在化合物单独使用时，对马铃薯块茎蛾的排斥作用，且对雌虫的排斥减少较 明显。在相同实验条件下，苯乙酸乙酯与其他化合物混合对马铃薯块茎蛾是中性的， 轻微排斥的或略微有吸引力的。

苯乙酸甲酯、苯乙酸乙酯及其与其它化合物的组合已被证明是马铃薯块茎蛾的有效食诱剂。

进一步地，对食诱剂混合物在不同载体中进行了测试。载体配方见表4。

表4食诱剂的实验制剂方法

注：1-5为载体，6-9为含有食诱剂的产品。

将编号1-6的载体/产品悬挂于三角形诱捕器的顶部的中间位置，将编号7-9的产品直接粘帖在三角形诱捕器的底部粘板上。食诱剂为苯乙酸甲酯、苯乙酸乙酯、水 杨酸甲酯、茉莉酸甲酯和2-甲氧基苯甲酸甲酯按重量比1∶5∶1∶1∶2的混合物。将安装好 缓释制剂的三角形诱捕器分别悬挂于通风良好的20m²网室内。每个网室内释放60只 提前制备好的马铃薯块茎蛾成虫，雌雄虫各30只。每个处理重复3次，并在处理后第 1、2、4、7和14天观察诱捕器中马铃薯块茎蛾的数量。不同载体配方对应的试验结 果见表5。

表5释放不同缓释载体马铃薯块茎蛾食诱剂对马铃薯块茎蛾的吸引情况(只)

从表5可以看出，在两周的时间内，受试缓释载体均可以对食诱剂起到缓慢均匀释放的作用，且对食诱剂的引诱能力均无影响。

接下来，进行了田间试验，以测定本发明食诱剂在田间的实际应用效果。将2g 石蜡分别与10mg和50rng食诱剂混合，作为诱饵，置于具有粘性底板的白色三角诱捕 器内，将设置好的诱捕器置于田间情况相似的马铃薯地块中，每个处理三次重复， 诱捕器之间间隔距离大于20m，且诱捕器应设置于田块的中间位置，观察14天。实验 结果见表6。

表6食诱剂组合物对马铃薯块茎蛾引诱能力的田间试验结果(只)

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但 在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易 见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明 要求保护的范围。

Claims (6)

1.马铃薯块茎蛾Phthorimaea operculella食诱剂的以下任一应用：

1）用于监测马铃薯块茎蛾发生状况和/或预测马铃薯块茎蛾虫害发生；

2）用于干扰马铃薯块茎蛾交配和/或诱捕、杀灭马铃薯块茎蛾；

3）用于检测马铃薯块茎蛾虫害，

所述马铃薯块茎蛾食诱剂包含苯乙酸乙酯。

2.根据权利要求1所述的马铃薯块茎蛾食诱剂的应用，其特征在于，所述马铃薯块茎蛾食诱剂还包括助引诱剂，所述助引诱剂选自以下化合物中的至少一种：3-甲基-1-戊醇、苯乙醇、3-甲基2-丁醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、顺式乙酸叶醇酯、β-石竹烯、月桂烯、苯乙醛、苯甲醛、水杨醛、庚醛、辛醛、水杨酸甲酯、2-甲氧基苯甲酸甲酯、冰醋酸、异戊醇、桉树脑、茉莉酸甲酯、芳樟醇。

3.根据权利要求2所述的马铃薯块茎蛾食诱剂的应用，其特征在于，所述食诱剂的活性成分为：苯乙酸乙酯与助引诱剂的体积比为1-3:10-1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的马铃薯块茎蛾食诱剂的应用，其特征在于，所述马铃薯块茎蛾食诱剂还含有至少一种灭杀活性成分，所述灭杀活性成分选自不孕剂、病毒、细菌、靶向马铃薯块茎蛾的抑制子中的至少一种，所述靶向马铃薯块茎蛾的抑制子选自shRNA、siRNA、dsRNA、miRNA、cDNA、反义RNA/DNA、肽、抗体中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的马铃薯块茎蛾食诱剂的应用，其特征在于，所述马铃薯块茎蛾食诱剂还含有抗氧化剂和/或UV抑制剂。

6.根据权利要求4所述的马铃薯块茎蛾食诱剂的应用，其特征在于，所述马铃薯块茎蛾食诱剂的应用是用于捕杀马铃薯块茎蛾，其中包括将所述马铃薯块茎蛾食诱剂施加到马铃薯块茎蛾的栖息地。