CN110810422B - 植物源异色瓢虫趋避剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种植物源异色瓢虫趋避剂。本发明通过实验表明：乙酰基吡嗪在10‑4g/mL、10‑ 5g/mL浓度下对异色瓢虫雌虫具有显著的驱避作用；薄荷酮在10‑6g/mL浓度下对异色瓢虫雌虫具有显著的驱避作用；庚烷‑2‑酮在10‑2g/mL、10‑ 3g/mL、10‑4g/mL浓度下均对异色瓢虫有显著的驱避作用，并且驱避率在庚烷‑2‑酮浓度为10‑3g/mL时达到最高78.82％。因此，特定浓度的乙酰基吡嗪、薄荷酮或庚烷‑2‑酮可作为异色瓢虫的趋避剂。本发明通过室内行为学技术研究了异色瓢虫对多种植物源物质的不同浓度的趋性，筛选出异色瓢虫的驱避剂，为发展异色瓢虫的保护利用与行为调控技术对策提供了科学依据。

Description

植物源异色瓢虫趋避剂
技术领域
本发明属于植物保护领域，具体涉及能够趋避天敌昆虫异色瓢虫的信息物质筛选及其应用方法。
背景技术
异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)属鞘翅目瓢甲科，是我国农业生态系统中的优势捕食性天敌，能捕食小麦、玉米、棉花、蔬菜、果树等作物上的蚜虫、螨、介壳虫等多种害虫，对害虫种群调节起重要的作用，同时对维护生态平衡具有重要作用。由于瓢虫具有趋光性，所以在昆虫灯光采集和害虫诱杀过程中吸引了大量的瓢虫，导致瓢虫被大量杀死，不利于生态系统的健康发展和作物害虫的可持续控制，为了保护瓢虫，避免被灯光诱杀，开展瓢虫趋避信息物质的研究十分必要，这对于益虫保护和害虫治理具有重要意义。
乙酰基吡嗪类物质是合成药物及农药的重要中间体，也是一种增香剂(冯续.乙酰基吡嗪类物质研制情况简介[J].陕西化工,1984(03):52-53)；
薄荷酮类的手性异构体对淡色库蚊具有一定的驱避以及致死活性(付磊磊，李双阳，何军，马志卿，张兴.香芹酮和薄荷酮类手性异构体对淡色库蚊熏蒸及驱避活性[J].昆虫学报,2016,59(07):732-738.)；
樟脑丸可以用来驱避蚊虫(林立辉,方美玉,周惠荣,李兴国,韦家海.复方樟脑凝胶驱避剂的药效及安全性评价[J].中国媒介生物学及控制杂志,2002(06):413-415)、苹果蠹蛾(李江霖.悬挂樟脑片驱避苹果蠹蛾[J].新疆农业科学,1987(04):26.)、落叶松球果花蝇(严善春,孙江华,迟德富,张丹丹,赵启凯.植物挥发性物质对落叶松球果花蝇的驱避效果[J].生态学报,2003(02):314-319)等；
甲酰胺类是广谱的驱避剂，可以驱蚊(特效)、蟑螂、跳蚤、蠓虫、牛虻、沙蚤、沙螨、鹿蝇、白蛉(Wang,B JS.An interesting and Successful Organic Experiment[J].Journal of Chemical Education,1974,51)等。
为了发展异色瓢虫的保护利用与行为调控技术对策，需要对对异色瓢虫有趋避作用的物质进行研究筛选。
发明内容
本发明提供一种植物源异色瓢虫趋避剂。
本发明所提供的植物源异色瓢虫趋避剂，可为：乙酰基吡嗪，薄荷酮和庚烷-2-酮中的一种或多种的混合物的溶液；
所述溶液可采用植物源农药的助溶剂为溶剂，具体可采用液体石蜡、正己烷、二氯甲烷等，更具体可采用液体石蜡；
所述异色瓢虫趋避剂为乙酰基吡嗪溶液，所述乙酰基吡嗪溶液中，乙酰基吡嗪的浓度可为10-4g/mL-10-5g/mL；
所述异色瓢虫趋避剂为薄荷酮溶液，所述薄荷酮溶液中，薄荷酮的浓度等于或低于10-6g/mL；具体可为10-6g/mL；
所述异色瓢虫趋避剂为庚烷-2-酮溶液，所述庚烷-2-酮溶液中，庚烷-2-酮的浓度可为10-2g/mL-10-4g/mL，具体可为10-2g/mL-10-3g/mL、10-3g/mL-10-4g/mL、10-2g/mL、10-3g/mL或10-4g/mL，更具体可为10-3g/mL。
本发明的另一目的是提供植物源物质作为异色瓢虫趋避剂或在制备异色瓢虫趋避剂中的应用。
所述应用中，所述植物源物质为乙酰基吡嗪，所述乙酰基吡嗪的浓度可为10-4g/mL-10-5g/mL；
所述植物源物质为薄荷酮，所述薄荷酮的浓度等于或低于10-6g/mL；
所述植物源物质为庚烷-2-酮，所述庚烷-2-酮的浓度可为10-2g/mL-10-4g/mL，具体可为10-2g/mL-10-3g/mL、10-3g/mL-10-4g/mL、10-2g/mL、10-3g/mL或10-4g/mL，更具体可为10-3g/mL；
所述异色瓢虫趋避剂具体可为异色瓢虫雌虫趋避剂。
本发明通过实验表明：乙酰基吡嗪在10-4g/mL，10-5g/mL浓度下对异色瓢虫雌虫具有显著的驱避作用；薄荷酮在10-6g/mL浓度下对异色瓢虫雌虫表现出显著的驱避作用；庚烷-2-酮在10-2g/mL浓度下对异色瓢虫雌虫有显著的驱避作用，在10-3g/mL、10-4g/mL浓度下对异色瓢虫雌虫有极显著的驱避作用，特别地，庚烷-2-酮浓度为10-3g/mL时驱避率最高达到78.82％。
本发明通过室内行为学技术研究了异色瓢虫对多种植物源物质的不同浓度的趋性，筛选出异色瓢虫的趋避剂，为发展异色瓢虫的保护利用与行为调控技术对策提供了科学依据。
附图说明
图1异色瓢虫(雌)对不同浓度的乙酰基吡嗪的反应率。
图2异色瓢虫(雌)对不同浓度的薄荷酮的反应率。
图3异色瓢虫(雌)对不同浓度庚烷-2-酮的反应率。
图4异色瓢虫(雌)对不同浓度甲酰胺的反应率。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
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试剂、生物材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例
1.1材料
供试昆虫：异色瓢虫成虫(雌)，为实验室人工饲养的种群，选取生活力较强的异色瓢虫成虫，当天使用。
试剂：萜类(庚烷-2-酮)、甲酰胺类(甲酰胺)、薄荷酮类(薄荷酮)、乙酰基吡嗪类(乙酰基吡嗪)物质均采购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司。
仪器：双目体式解剖镜(型号为SZ680，重庆奥特光学仪器有限责任公司)；
大气采样仪(型号为QC-1B型，北京市劳动保护科学研究所)；
玻璃转子流量计(型号为LZB-3WB余姚市振兴流量仪表厂)；
Y型嗅觉仪：直管长10cm，两臂长8cm，内径0.75cm，两臂夹角50°；
滤纸(特种纸业有限公司)
1.2异色瓢虫对植物源物质的趋性试验
测定异色瓢虫对不同植物源物质的趋性试验时，用Y型嗅觉仪，Y形管两臂管长9cm，两臂夹角50°，直管长10cm，内径0.75cm。Y形管的直管是试验瓢虫的入口，Y形管的两臂分别与两个味源管连接，味源管前依次连接一个大气计量仪(实时监测气体的流速)，一个蒸馏水瓶(增加空气的湿度)，一个活性炭过滤瓶(吸附杂质，净化空气)，活性炭过滤瓶进气口与大气采样仪连接，通过大气采样仪控制空气的流量与流速。将Y形管和两个味源管放置在一个封闭的行为箱中，四周有日光灯管照明。在一个味源瓶中放入滴加20μL试剂的长为2cm宽为1cm的滤纸，另一个味源瓶以滴加20μL石蜡油的滤纸作为空白对照，气体流量保持在300ml/min，试验前预先通气10min，然后将异色瓢虫轻放在Y形管的直管入口，观察瓢虫在5min内的行为反应，瓢虫爬过某一气味源管的1/2处并停留1min以上记为有趋性；若在5min内未达到某一管的1/2处，或停留时间未超过1min，记为无趋性反应。试验中将15头瓢虫作为1组，前7头试验完毕后将Y形管左右调换并更换新的干净的Y形管，以消除方向效应，后再进行另8头的试验，每组重复都使用不同的瓢虫个体和新滴加试剂的滤纸，用过的玻璃仪器用洗涤灵清洗干净后，用75％乙醇清洗并浸入蒸馏水，放入烘箱100℃烘干2h，冷却，备用，共有重复3次。记录结果并用SPSS进行独立样本T检验进行数据分析；趋性试验在上午10:00至下午20:00之间进行。
试验以液体石蜡为溶剂，将种植物源物质分别配制10-2-10-5g/mL的浓度梯度，滴加20μL试剂和20μL液体石蜡的滤纸分别放入味源管中进行试验，每个浓度梯度3组重复，采用上述方法进行试验。
驱避率(％)＝对照管臂内虫数/(试验总虫数-未反应虫数)×100％
2结果与分析
2.1不同化合物对异色瓢虫雌虫的驱避活性
Y型嗅觉仪的实验结果使用SPSS进行独立样本T检验进行数据分析，雌虫对不同试剂的不同浓度都有不同的趋性作用(图1至图3)，p＜0.05，说明有显著的驱避作用，p＜0.01，说明有极显著的驱避作用；乙酰基吡嗪，薄荷酮和庚烷-2-酮的一些浓度对雌虫有显著的或极显著的驱避作用(表1)。
表1不同化合物对异色瓢虫(雌)有显著趋性选择的浓度
Figure BDA0002302388280000041
由表1和图1至图3可以看出：乙酰基吡嗪只在10-4g/mL，10-5g/mL浓度下对异色瓢虫雌虫具有显著的驱避作用，而其他浓度均不存在显著性差异，即不表现出选择性。同时异色瓢虫在10-4g/mL乙酰基吡嗪的驱避率高于10-5g/mL的，但当浓度大于10-4g/mL时又无选择性，说明异色瓢虫对于较低浓度的乙酰基吡嗪类物质具有选择性，而在高浓度情况下异色瓢虫无选择性。
在薄荷酮的趋性实验中，异色瓢虫雌虫只对10-6g/mL的试剂表现出显著的驱避作用，其余浓度均无显著性差异；这说明异色瓢虫雌虫对较低浓度的薄荷酮更为敏感。
从庚烷-2-酮的实验数据中可以看出，异色瓢虫雌虫对10-2g/mL的试剂有显著的驱避作用，对浓度为10-3g/mL、10-4g/mL的试剂有极显著的驱避作用，并且驱避率在庚烷-2-酮浓度为10-3g/mL时达到最高78.82％，说明异色瓢虫雌虫对高浓度的庚烷-2-酮比较敏感，而当浓度降低到一定程度时，瓢虫对庚烷-2-酮的敏感度降低甚至表现为不敏感。
在甲酰胺趋性实验的数据中表明，异色瓢虫雌虫在试剂浓度为10-3g/mL至10-5g/mL时，与对照(石蜡油)间的选择性均无显著差异，说明异色瓢虫对甲酰胺不敏感；
在4种试剂对瓢虫的趋性实验过程中发现，瓢虫对试剂以及对照(石蜡油)选择的过程中存在明显的方向性，即会固定地选择某个相同的方向，这会导致数据有明显的偏性。因此，为了消除瓢虫的方向性，会在实验中间替换新的Y型管并且将试剂与对照(石蜡油)交换方向。
从实验结果可以看出，一定浓度的乙酰基吡嗪、薄荷酮和庚烷-2-酮对瓢虫有显著的驱避作用，而甲酰胺类则无明显的驱避作用；同时，因为本次实验使用的4种试剂都是植物源物质，且其中3种对瓢虫都存在不同程度的驱避作用。这说明某些植物体内天然含有对异色瓢虫驱避的物质，即这些植物体内存在天然的抗性机制。这些抗性机制是昆虫-植物-天敌在长期进化过程中相互作用形成的，这对于生物防治的进一步研究提供了一个研究方向，在化学农药泛滥的21世纪的病虫害具有重要意义。

Claims (2)

1.乙酰基吡嗪作为异色瓢虫趋避剂或在制备异色瓢虫趋避剂中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述异色瓢虫趋避剂中，乙酰基吡嗪的浓度为10-4g/mL-10-5g/mL；
所述异色瓢虫趋避剂为异色瓢虫雌虫趋避剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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2-乙酰基吡嗪结晶过程与晶体形态研究;吴亚南;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20190715;第5页 *
Translation of Olfactory Input into Behavioral Output in the Drosophila Larva;Shelby Anne Montague;《A Dissertation Presented to the Faculty of the Graduate School of Yale University in Candidacy of the Degree of Doctor of Philosophy》;20120531;第17页图2、第32页 *
乙酰基吡嗪的合成及其工艺开发研究;郑洁;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20180615;第22页 *

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