CN112075426B - 用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明属于昆虫防治领域，具体涉及一种用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，包括4‑烯丙基苯甲醚、金合欢烯、α‑蒎烯或长叶烯中的至少两种化合物，本发明利用含有寄主和虫体化学信息物质大量吸引云南切梢小蠹，使其聚集在一定的装置内再予以杀死，具有高效、完全环境友好、对人畜安全、不使害虫产生抗药性等优点，使得以往被动的化学防治变为主动的生物防治，根据诱捕器中云南切梢小蠹数量的多少，达到监测和预报林业虫害的目的。
Description
技术领域
本发明属于昆虫防治领域，具体涉及一种用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物。
背景技术
云南切梢小蠹（Tomicus yunnanensis），隶属于小蠹科（Scolytidae）、切梢小蠹属（Tomicus）是一种严重危害松属植物的蛀干害虫。切梢小蠹在欧亚各国均有分布，在我国的许多省份也都有发生，其中吉林、陕西、浙江、四川、重庆和云南尤为严重。云南切梢小蠹在形态上与纵坑切梢小蠹（Tomicus piniperda）极为相似。在很长一段时间里，危害云南松的切梢小蠹一直被认为是纵坑切梢小蠹。直到2008 年，才从形态学上确认云南的切梢小蠹是一个尚未描述的切梢小蠹新种，并描述定名为云南切梢小蠹。云南切梢小蠹主要分布在云南，及与云南相邻的四川和贵州地区，仅在云南每年就有5.67 万hm2 云南松林受其危害，并导致大量云南松死亡，对生态环境造成巨大威胁。
现有的防治方法中，采用引诱剂引诱并进行捕杀，即利用昆虫的信息化学物质进行防控是一种常用的绿色环保，无污染的防治方法，但现有的引诱剂多用于横坑切梢小蠹、纵坑切梢小蠹、华山松切梢小蠹，而对云南切梢小蠹的防治鲜有研究。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种云南切梢小蠹的气味组合物，用以制备引诱剂防治云南切梢小蠹。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，包括4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯、α-蒎烯或长叶烯中的至少两种化合物。
优选的，所述气味组合物包括4-烯丙基苯甲醚与金合欢烯、α-蒎烯或长叶烯中的至少一种化合物。
优选的，所述气味组合物活性成分由4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯、α-蒎烯和长叶烯组成，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚0.5-1mg、金合欢烯0.5-1mg、α-蒎烯1-2mg、长叶烯2mg。
优选的，所述气味组合物每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚0.5mg、金合欢烯1mg、α-蒎烯2mg、长叶烯2mg。
优选的，所述气味组合物每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚1mg、金合欢烯0.5mg、α-蒎烯1mg、长叶烯2mg。
进一步地，本发明提供了一种用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物在制备云南切梢小蠹防治药物中的应用，包括利于本发明的提供的任意一种气味组合物，作为活性成分和其他引诱剂进行联合防治使用，或利于本发明的提供的气味组合物与其他杀虫剂联合使用。
进一步地，本发明提供了一种用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物在制备云南切梢小蠹引诱剂中的应用，包括利于本发明提供的任意一种气味组合物作为主要成份，添加引诱剂常规使用的缓释剂，如无水乙醇、丙酮等辅剂制备成液体，丸剂等类型的引诱剂。
进一步地，本发明还提供了一种云南切梢小蠹的防治方法，在蛀梢期，将混合后的气味组合物，添加缓释剂制备成诱芯，置于诱捕器中悬挂在林间。
本发明用寄主和虫体的信息化学物质引诱云南切梢小蠹较传统化学防治害虫成本低得多，且该方法经济有效，可节省大量的人力物力，引诱剂的使用不受季节限制且能长期使用，在云南切梢小蠹蛀梢危害的整个时间段都能诱捕害虫， 本发明利用含有寄主和虫体化学信息物质大量吸引云南切梢小蠹，使其聚集在一定的装置内再予以杀死，具有高效、完全环境友好、对人畜安全、不使害虫产生抗药性等优点，使得以往被动的化学防治变为主动的生物防治；根据诱捕器中云南切梢小蠹数量的多少，达到监测和预报林业虫害的目的。
附图说明
图1 嗅觉行为选择装置示意图；
图2 伴生菌对云南松的影响统计图；
图3 云南松次生代谢对小蠹虫的影响统计图；
图4 4种化合物气味组合对小蠹虫的影响研究统计图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
作为本发明的一个实施例，用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，由4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯、α-蒎烯和长叶烯组成，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚0.5mg、金合欢烯1mg、α-蒎烯2mg、长叶烯2mg。
实施例2
作为本发明的一个实施例，用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，由4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯、α-蒎烯和长叶烯组成，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚1mg、金合欢烯0.5mg、α-蒎烯1mg、长叶烯2mg。
实施例3
作为本发明的一个实施例，用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，由4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯组成，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚1mg、金合欢烯0.5mg。
实施例4
作为本发明的一个实施例，用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，由4-烯丙基苯甲醚、α-蒎烯组成，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚1mg、α-蒎烯1mg。
实施例5
作为本发明的一个实施例，用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，由金合欢烯、α-蒎烯和长叶烯组成，每毫升溶液中含金合欢烯1mg、α-蒎烯2mg、长叶烯2mg。
实施例6
作为本发明的一个实施例，用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，由4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯和α-蒎烯组成，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚0.5mg、金合欢烯1mg、α-蒎烯2mg。
本发明的上述实施例在具体进行云南切梢小蠹防治时，于蛀梢期，将云南切梢小蠹的气味组合物装载于两端封口的聚乙烯管迷向丝内，固定于诱捕器内，使用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物缓慢释放出来，用于诱捕云南切梢小蠹。
或者将配置的上述气味组合物，置于缓释袋或缓释瓶内，实施诱捕操作。
实施例7
作为本发明的一个实施例，除了使用上述实施例中的引诱剂，本实施例中提供了趋避剂β-蒎烯，在实际实施的过程中，将林木分为三个区域，中间区域不进行任何操作，两侧一边区域，使用引诱剂置于诱捕器内，另一边区域使用趋避剂置于缓释袋内，引诱剂和趋避剂悬挂高度约3m,相邻的引诱诱捕器间间隔约20m,相邻的趋避缓释袋间隔约15m, 相邻的引诱诱捕器和趋避缓释袋之间，间隔至少50m, 引诱剂气味组合物配方为每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚0.5mg、金合欢烯1mg、α-蒎烯2mg、长叶烯2mg；趋避剂为毫升溶液中含β-蒎烯2 mg。
对本发明实施例1-7的气味组合物配比和使用方法，进行林间试验，并设置一个空白对照组，诱捕器购置于中捷四方，上述气味组合物装载于两端封口的聚乙烯管迷向丝内，固定于诱捕器内，于2020年6月云南省陆良县云南松纯林内进行试验，诱捕器挂在林间云南松树之间，底部离地3m，间隔20m。每个实施例处理重复5次，每隔5天调查一次诱捕量，并将诱捕器随机调换，采用上述方法统计，实施例1-7分别诱集云南切梢小蠹136、125、98、156、134、110、211，通过林间试验证明，上述气味组合物相对比空白组均对引诱云南松小蠹有一定的效果，而实施例七中，由于同时使用了趋避，使试验区域内引诱剂周边的小蠹虫相对集中，从而增加了样本量，导致诱捕效果更佳。
为了进一步说明，本发明提供的实施方案中引诱和趋避气味物效果的可行性，下面结合具体的实验进行说明。
本项研究对不同伴生菌诱导的云南松挥发性化合物进行了分析，运用分析结果探讨云南松小蠹对以上化合物的行为选择，并为研究云南松小蠹与小蠹虫伴生菌之间的相互作用提供依据。
1材料与方法
1.1实验材料
1.1.1供试菌株 5个供试菌株YSL40317（O. canum）、SNE40724（O. ips）、YML50409（O. abietinum）、HLH40315（L. conjunctum）、HPA40513（L. yunnanensis）由云南省林科院森保所提供。
1.1.2供试成虫 云南切梢小蠹（Tomicus yunnanensis）于2020年4月采自云南省陆良县云南松纯林，通过室内饲养后获得。
1.1.3供试植物 供试云南松来自昆明树木园。选择一块坡度20°，坡向西南向，郁闭度80%的云南松林样地，在该样地中选择胸径18—20cm，树龄20a的健康的云南松。
1.2仪器设备
Carboxen- PDMS萃取头（黑色，Supelco，美国）；7890A/5975气质联用仪（Agilent，美国）；多臂嗅觉仪（实用新型专利）；小蠹虫诱芯（横坑、纵坑）进口国：哥斯达黎加。
1.3挥发性成分测定
采用HS-SPME-GC-MS联用技术分析小蠹虫伴生菌诱导的云南松挥发性成分。样品制备：取样品1.0g于20mL顶空瓶中。将顶空瓶放置于80℃水浴中，用固相微萃取头置于顶空瓶中进行萃取，萃取时间为30min。之后将固相微萃取头插入气相色谱进样口进样，时间为2min，经气相色谱分离后用质谱鉴定。
1.4选择行为测定方法
选择行为测试装置为自制的实用新型专利多臂嗅觉仪，多臂嗅觉仪采用无色透明的玻璃制作，内径为2cm，各气味源通道和接虫通道长20cm,气味源通道以20˚的夹角等角分布。气泵通过空气过滤装置（活性炭和蒸馏水）后连接多臂嗅觉仪，各装置间用医用硅胶管连接（见图1）。将不同的化合物用无水乙醇稀释成浓度1mg/ml备用，分别在2cm*4cm的灭菌滤纸上加入200ul化合物，对照为等计量的无水乙醇，然后将滤纸放到多臂嗅觉仪的各个气味瓶中，进气流量控制在250 mL/min，室内温度控制在25℃左右，测试期间用黑布遮光。采集饥饿成虫300头备用。每次将30头成虫放入多臂嗅觉仪的接虫室后计时，10min后记录各气味瓶中小蠹虫的数量。重复10次，每次测试后顺时针更换各气味瓶的位置，并更换滤纸。实验结束后用95%乙醇冲洗整个装置待用。
1.5云南切梢小蠹对气味组合的行为反应
运用对云南切梢小蠹有较强引诱力的4种化合物（α-蒎烯、金合欢烯、4-烯丙基苯甲醚和长叶烯），设置3种浓度梯度，分别为0.5mg/ml、1mg/ml和2mg/ml进行不同气味组合对云南切梢小蠹引诱力的测定，并购买市场上现有的引诱剂，纵坑和横坑诱剂（购于北京中捷四方生物科技股份有限公司）对云南切梢小蠹引诱力进行对比测定。
2 结果与分析
2.1伴生菌诱导的云南松挥发性成分
小蠹虫伴生菌能改变云南松韧皮部中挥发性成分的相对含量和组成。与对照相比，接种5种不同的小蠹虫伴生菌后，云南松韧皮部中α-蒎烯、β-蒎烯、4烯丙基苯甲醚、金合欢烯和β-月桂烯的相对含量发生了改变，其中α-蒎烯和β-月桂烯的相对含量增高，β-蒎烯、4烯丙基苯甲醚、金合欢烯的相对含量减少。云南松接种O. canum后韧皮部能产生3-蒈稀（40.03±0.69）和β-石竹稀（2.92±0.05）。 L. conjunctum、O. ips和O. abietinum能诱导云南松韧皮部产生莰烯分别为（1.36±0.19、1.62±0.11、1.47±0.05）。除接种L.conjunctum以外，其他4种小蠹虫伴生菌均诱导云南松不产生长叶烯。
2.2云南切梢小蠹对挥发物的选择
采集到的数据采用SPSS软件分析。不同的处理和对照间的差异显著性采用dunnett-t检验分析，结果见图3。8种化合物与对照相比，4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯、α-蒎烯和长叶烯对云南切梢小蠹的引诱力最强（P＜0.0：选择率为平均选择率±标准误（mean±SE）；*，P ＜0.05；**，P ＜0.01）。云南切梢小蠹的选择率分别是19.5%、19%、17%和17%。3-蒈烯、莰烯和β-月桂烯对云南切梢小蠹的引诱能力与对照相比没有显著差异。云南切梢小蠹对β-蒎烯的选择率为0%，β-蒎烯可能对云南切梢小蠹有一定的趋避作用。
2.3云南切梢小蠹对气味源组合的选择
查正交表设计的正交试验所得的数据用SPSS软件进行方差分析和dunnett T3多重比较，实验结果见图4。与其他气味组合相比较，气味组合2123和3132对云南切梢小蠹的引诱能力最强（P＜0.01），分别为23.67%和24%；其次是气味组合 3213（P＜0.01），云南切梢小蠹的选择率为13.67%；气味组合1222、1333和2312对云南切梢小蠹有一定的引诱能力，云南切梢小蠹选择气味组合1222的比率为10%、选择气味组合1333的比率为10.67%，选择气味组合2312的比率为8.33%，均高于不做选择的小蠹虫的比率2%。
2.4云南切梢小蠹对市场购买的纵坑、横坑诱剂的选择
实验结果如表2所示，使用市场上购买的纵坑、横坑诱剂对云南切梢小蠹进行引诱，其引诱能力较弱分别为5%和3%，均只比不做选择时的云南切梢小蠹高出1%。
3结论与讨论
切梢小蠹伴生菌侵染致病机理是一个较为复杂的过程，本研究运用固相微萃取和GC-MS联用技术测定小蠹虫伴生菌对云南松韧皮部挥发性次生代谢的影响。我们运用伴生菌诱导的云南松挥发性化合物的分析结果作为气味来源，研究了云南切梢小蠹对这些气味源的的行为反应。结果表明了不同的小蠹虫伴生菌均能诱导云南松韧皮部的α-蒎烯和β-月桂烯的相对含量增高，β-蒎烯、4烯丙基苯甲醚、金合欢烯的相对含量减少，此外，不同的小蠹虫伴生菌还能诱导云南松韧皮部的挥发性成分产生特殊的改变，如O. canum能诱导云南松产生3-蒈烯等。云南切梢小蠹对伴生菌诱导的云南松改变的8种化合物有不同程度的响应。4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯、α-蒎烯和长叶烯对云南切梢小蠹具有较强的引诱能力，相对于现有的纵坑、横坑诱剂，具有显著的差异，3-蒈烯、莰烯和β-月桂烯对云南切梢小蠹的引诱能力较弱，β-蒎烯对云南切梢小蠹有一定的趋避作用。
云南切梢小蠹对寄主云南松的侵害分为两个阶段，在蛀梢期攻击云南松的枝梢进行补充营养，待性成熟后进入交尾产卵期则攻击云南松的树干。已有研究表明蛀梢期云南切梢小蠹对云南松枝梢挥发物表现出较强的趋向反应，而对云南松树干挥发物则表现出一定的驱避反应，说明蛀梢期切梢小蠹属昆虫不仅对不同松树树种具有不同的选择性，不同性成熟程度的切梢小蠹也对同一寄主不同部位的挥发物组合具有不同的嗅觉和行为反应。根据云南切梢小蠹生物学特性研究，3月-5月新成虫陆续在云南松树干上羽化，羽化后新成虫就直接飞到枝梢上蛀食髓部以补充营养，云南切梢小蠹的蛀梢期大体为每年的4月至次年1月。本研究在2020年6月开展，属于新成虫的蛀梢期，基于此，我能认为α-蒎烯、4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯和长叶烯对蛀梢期云南切梢小蠹有较强的引诱力，而3-蒈烯、β-月桂烯的引诱力不强，β-蒎烯甚至对这个时期的云南切梢小蠹有一定的趋避作用。
云南切梢小蠹带菌比率很高，它们是通过体表携带一种或几种伴生菌，因此诱导云南松挥发性化合物的变化也相对较复杂。我们通过气味组合对云南切梢小蠹的行为做了研究，结果表明4-烯丙基苯甲醚0.5-1mg/ml、金合欢烯0.5-1mg/ml、α-蒎烯1-2mg/ml、长叶烯2mg/ml组成的气味组合对云南切梢小蠹有较好的引诱力。
Claims (5)
1.一种用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，其特征在于，活性成分由4-烯丙基苯甲醚、金合欢烯、α-蒎烯和长叶烯组成，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚0.5-1mg、金合欢烯0.5-1mg、α-蒎烯1-2mg、长叶烯2mg。
2.根据权利要求1所述的一种用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，其特征在于，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚0.5mg、金合欢烯1mg、α-蒎烯2mg、长叶烯2mg。
3.根据权利要求1所述的一种用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物，其特征在于，每毫升溶液中含4-烯丙基苯甲醚1mg、金合欢烯0.5mg、α-蒎烯1mg、长叶烯2mg。
4.权利要求1-3任意一种所述的用于引诱云南切梢小蠹的气味组合物在制备云南切梢小蠹引诱剂中的应用。
5.一种云南切梢小蠹的防治方法，其特征在于，在蛀梢期，将权利要求1-3任意一种所述的气味组合物，添加缓释剂制备成诱芯，置于诱捕器中悬挂在林间。
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