CN116158427A

CN116158427A - 一种用于防治榛实象的植物源引诱剂及其制备方法和应用

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Publication number: CN116158427A
Application number: CN202310143965.5A
Authority: CN
Inventors: 马晓乾; 王琪; 尚尔雨; 高宇; 滑莎; 赵红盈; 宋小双; 遇文婧; 石春玲; 彭丹丹; 于继伟
Original assignee: HEILONGJIANG PROV FOREST PROTECTION INSTITUTE
Current assignee: HEILONGJIANG PROV FOREST PROTECTION INSTITUTE
Priority date: 2023-02-21
Filing date: 2023-02-21
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2043-02-21
Also published as: CN116158427B

Abstract

本发明提供了一种用于防治榛实象的植物源引诱剂及其制备方法和应用，属于害虫防治技术领域。为了现有技术中缺少用于防治榛实象的植物源引诱剂的问题。本发明植物源引诱剂的活性组分由a‑蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a‑法尼烯中的一种或者多种组成，当活性组分为6种时，其质量份数比为：(0.75～1.5):(0.1～1.0):(0.75～3.0):(0.25～1.2):(0.5～2.5):(0.25～1.5)；本发明植物源引诱剂的使用方法，将装载有所述植物源引诱剂的载体置于诱捕器中，置于发生或可能发生榛实象区域，离地1.8m处，对榛实象进行诱捕。本发明植物源引诱剂的活性成分通过GC‑EAD、GC‑MS、EAD电生理筛选以及嗅觉行为测试筛选得到，填补了植物源引诱剂防治榛实象的研究空白。

Description

一种用于防治榛实象的植物源引诱剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及害虫防治技术领域，具体而言，涉及一种用于防治榛实象的植物源引诱剂及其制备方法和应用。

背景技术

榛实象(Curculio dieckmanni)是天然榛林和人工榛树经济林的主要害虫，主要以幼虫蛀入果实，将榛仁的一部分或全部吃掉，而且在果内排粪形成虫果，成虫取食嫩芽、嫩枝、使嫩叶呈针孔状，嫩芽残缺不全、嫩枝折断，造成结实率低、果实小、果实可食用率低及树势衰退或死亡。东北地区多数为2年1代，历经3个年度，少数3年1代。常以老熟幼虫及成虫在土中越冬。2年1代经历3个年度：以老熟幼虫及成虫在土中越冬，越冬成虫于翌年5月上旬出土，开始在枯枝落叶层下活动，5月中旬成虫上树活动并开始取食嫩叶，5月下旬成虫进入盛期。6月中下旬为榛子幼果发育期，成虫开始交尾，6月下旬开始产卵于幼果内，7月上中旬为产卵盛期，卵期10～14天，于7月上旬在榛果内孵化成幼虫。7月中下旬为孵化盛期。幼虫在果内取食近1个月，则发育成老熟幼虫。8月上旬，当榛果实日趋成熟时，老熟幼虫随果附到地面，脱果后钻入土中20～30厘米处做土室准备越冬，8月中下旬为入土盛期。第三年，7月上旬开始化蛹，7月下旬进入化蛹盛期，蛹期15天左右。7月中旬出现越冬代成虫，8月上中旬羽化盛期，新羽化的成虫当年不出土，即转入越冬状态。在国内，基层生产单位在榛实象的防治中主要采用化学农药防治；需要在成虫产卵前的补充营养期及产卵初期杀成虫，在幼虫脱果前及虫果脱落期杀脱果幼虫，在采收榛果时，则集中消灭脱果幼虫，过程中需要投入大量人力，且往往需要采用高浓度农药，导致农药高残留、污染环境、影响食品药品的安全。因此人类逐渐将化学防治转变为生物防治，探索可持续控制的方式。

寄主植物释放的特异性的有机化合物，在调节自然界中生物间的许多互作方面发挥着重要的作用，如植食性昆虫及其天敌等。植食性昆虫可以在一定距离范围内感知这些挥发性化学信息物质，来定位和选择寄主、产卵场所等。每一种植物释放的挥发性化学物质，能够传达自己身份和生理状态的一般和特定信息。通常情况下，植食性昆虫只能检测到植物挥发物中的一部分，来实现生存需求,如光肩星天牛Anoplophora glabripennis、桑天牛Apriona germari和葡萄黑耳喙象Otiorhynchus sulcatus等。研究表明，植物挥发物可作为植物源引诱剂用于植食性昆虫的防治，单体的挥发物邻苯二甲酸二丁酯、肉桂醛、顺-3-己烯基乙酸酯、芳樟醇和1-己醇均对华北大黑金龟具有引诱作用，但几种单品的挥发物按不同比例混合后，表现出更强的引诱作用，如邻苯二甲酸二丁酯+肉桂醛+顺-3-己烯基乙酸酯(含量/mg:11.1+33.3+100.0)的混合物，邻苯二甲酸二丁酯+芳樟醇+顺-3-己烯基乙酸酯(含量/mg:11.1+100.0+100.0)的混合物，1-己醇+顺-3-己烯基乙酸酯+顺-3-己烯基异丁酸酯(含量/mg:33.3+100.0+300.0)的混合物均表现出显著的引诱效果。

寄主植物所产生的挥发物形成的植物源引诱剂具有无污染、生物活性强和专一性高的显著特点，具有绿色环保及经济有效的优点。目前为止，尚未有关于防治榛实象的植物源引诱剂的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

现有技术中缺少用于防治榛实象的植物源引诱剂的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案：

为解决上述问题，发明人开展榛实象相关的科学试验，通过GC-EAD、GC-MS、EAD电生理筛选以及嗅觉行为测定，鉴定并筛选出6种对榛实象成虫具有吸引活性的挥发物，通过在榛园及野生榛林的诱捕实验结果验证了各配方对榛实象的引诱作用。鉴于此，特提出本发明一种用于防治榛实象的植物源引诱剂，所述植物源引诱剂的活性组分由a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯中的一种或者多种组成。

进一步地，所述植物源引诱剂的活性组分由a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯组成，其质量份数比为：(0.75～1.5):(0.1～1.0):(0.75～3.0):(0.25～1.2):(0.5～2.5):(0.25～1.5)。

进一步地，所述植物源引诱剂的活性组分由a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯组成，其质量份数比为：(0.85～1.25):(0.3～0.8):(1.0～2.0):(0.5～1.0):(1.0:2.0):(0.5～1.2)。

进一步地，所述植物源引诱剂的活性组分由a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯组成，其质量份数比为：1.1:0.4:1.2:0.5:1.0:0.45。

进一步地，所述植物源引诱剂为包含活性组分的溶液，该溶液的溶剂为挥发性溶剂。

进一步地，上述技术方案所述植物源引诱剂的应用，将所述植物源引诱剂用于榛实象的防治。

进一步地，上述技术方案所述植物源引诱剂的使用方法，将装载有所述植物源引诱剂的载体置于诱捕器中，置于发生或可能发生榛实象区域，离地1.8m处，对榛实象进行诱捕。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明提供的用于防治榛实象的植物源引诱剂，其活性成分通过GC-EAD、GC-MS、EAD电生理筛选以及嗅觉行为测试筛选得到，并通过在榛园及野生榛林的诱捕实验验证引诱剂配方对榛实象的引诱作用，通过大量不同比例配方的诱虫实验，获取诱集效果最好的配方比例。本发明引诱剂的持效期长，防治效果可维持45天以上，相较于持效期短的杀虫剂，不但省工省钱，还不会污染环境，人畜无害；本发明引诱剂对榛实象的针对性强，不会使榛实象产生抗性，抗逆性强，使用方便。

本发明对于榛实象虫的情预测预报、大量诱捕和综合治理具有重要意义，填补了植物源引诱剂防治榛实象的研究空白。

具体实施方式

在本发明的描述中，应当说明的是，在本发明的实施例中所提到的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例1

发明人开展榛实象相关的科学试验，发现损伤后的寄主榛子枝叶对榛实象具有显著的引诱作用，且引诱作用显著高于健康榛子枝叶，分析其主要原因为榛实象成虫通过口器刺吸枝叶汁液，因此损伤的汁液对榛实象具有很强的引诱作用。因此，本申请通过对寄主榛子损伤枝叶的挥发组分的筛选制备榛实象引诱剂。

筛选过程如下：

GC-EAD筛选：采用气象色谱仪(GC)与触角电位仪(EAD)联用，气相色谱仪(Agilent7890A，美国)配备有火焰离子化检测器(FID)和HP-5MS毛细管柱(30m×0.32mm×0.25μm,Agilent)，内径为0.25mm和0.32mm的毛细管柱分别与Y型分流管(Agilent)两个分支连接，FID检测器与细毛细管连接，触角连接的持续气流管经加热(220℃)导流管(Syntech)与粗毛细管连接。色谱柱末端的气体流向FID检测器和EAD记录仪的比例为1:4。增温过程：增温至初始温度40℃，持续5min后，以5℃·min^-1的速度升温至120℃，再以10℃·min^-1的速度升温至240℃，持续5min。触角电位仪(Syntech，德国)由数据采集控制器(IDAC-2)、刺激气流控制装置(CS-55)、显微操作台(MP-15)组成。将榛实象触角在体式显微镜下，去掉触角末端的角质层，通过显微操作台将触角末端与EAD探针的记录电极相连，基部与参比电极相连。经活性炭过滤并被加湿的持续气流，将通过GC内部毛细管分流阀分流的样品，通过一个玻璃管吹向触角，其流速为250mL·min^-1。通过IDAC-2转采集数据，使用GC-EAD软件(GC/EAD32，版本4.4，Syntech)记录触角电生理EAD信号与气相色谱的FID信号。FID和EAD信号通过调整粗细毛细管柱的长度使两者的反应同步。用3μL样品对每个触角进行一次测试。每个样品记录5次成功的GC-EAD运行，观察其轨迹线以确定产生EAD与GC反应的同步。

GC-MS分析：利用GC-MS(Agilent，GC 7890A，MS 5975C)对挥发物中具有EAD活性的组分进行定性定量分析。进样量1μL，溶剂延迟3min，以氦气为载气，流速为0.9mL·min^-1，色谱柱HP-5MS(30m×0.32mm×0.25μm,Agilent)，升温过程同3.1.3节中的方法，离子源温度230℃，接口温度240℃，电子轰击电压70eV，质量扫描范围29～540m·z^-1。获得GC-MS离子质谱图后，以各组分与NIST08标准谱图，各组分与其标准品在GC-MS和GC-EAD中保留时间，来确定对榛实象雌雄成虫具有EAD活性的11种挥发性化合物，从而筛选出榛树挥发物中对榛实象具有活性的组分。

EAD电生理筛选过程：将上述经过GC-EAD和GC-MS筛选和鉴定具有电生理活性的11种化合物制备4个浓度(0.01、0.1、1和10μg·μL^-1)，逐一取10μL待测试样品标准溶液(先将各标准品配制成1mg·mL^-1的溶液，测试前1d再配制成4个测试浓度，溶剂为色谱纯级正己烷)滴在滤纸条(1cm×1.5cm)上，待溶剂挥发60s后，立即用镊子将滤纸条塞进干净的巴斯德管顶部，然后将样品管的末端连接到气体刺激装置，设定刺激气流流速为1L·min^-1。待基线平稳后给予刺激。每个样品刺激时间为0.5s，刺激间隔30s。测试样品标准溶液与正己烷对照交替使用，以使EAG响应随时间降低加以校正。计算每种测试样品标准溶液的前后正己烷对照响应的平均值。测试了10头未交配雌性和10头未交配雄性榛实象的触角。每个测试标样至少重复5次，记录每种化合物剂量的EAG反应值。

嗅觉行为测定：以正己烷(色谱纯)为溶剂，将筛选出的具有EAG活性的标准化合物配制成浓度分别为0.01、0.1、1和10μg·μL^-1的刺激样品，利用“Y”型嗅觉测定仪测定其对榛实象的引诱活性，将含有10μL刺激样品的滤纸条放入嗅觉测定仪的其中一侧测试臂中，将含有相同体积正己烷的滤纸条放入另一侧测试臂中作为对照。经活性炭过滤和蒸馏水加湿后的空气，被分为流速相同的2股气流以流速为0.5L·min^-1，分别进入两个测试臂，汇集于主臂后气流以流速1L·min^-1进入大气中。然后将1头榛实象放入测定仪的主臂，观察并记录其对两个测试臂的选择情况。在生物测定之前，榛实象成虫被饥饿24h，并且在“Y”型管嗅觉仪的主臂末端放入1头榛实象。观察10min，并记录第一选择和停留时间。如果榛实象在10min内没有作出选择，则记为无反应，每头象甲在所有实验过程中只使用1次，5次重复后更换滤纸，每个浓度雌雄榛实象各20头。

通过上述实验，最终筛选出6种对榛实象成虫具有吸引活性的挥发物：a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯。

实施例2

将含有榛实象植物源引诱剂活性成分的二氯甲烷溶液滴加到提前制备好的诱芯载体上，待含有榛实象植物源引诱剂的二氯甲烷溶液挥发后将正己烷滴加到该诱芯中，最后即制得含有榛实象植物源引诱剂的诱芯。将诱芯置于诱捕器中，然后将诱捕器按榛园及野生榛林内榛实象危害程度挂置。

为保证释放效果，在诱芯(2mL/袋)中置入榛实象植物源引诱剂(200～2000μg)，诱捕器之间的平均间距30m，诱捕器高度分别设置为离地面高度0.8m、1.2m、1.5m、1.8m、2m。为了验证不同比例配方的效果，表1中给出10个具体配方：

表1

选择榛实象发生较为严重的地块，面积在10亩以上，每种配方设置诱芯离地面高度0.8m、1.2m、1.5m、1.8m、2m，每个处理设立3个重复，均匀随机放置上述含榛实象植物源引诱剂的专利CN201620147068.7所描述挡板型诱捕器(CN.7)，同时随机放置3个空白诱捕器(CK)和3个灯光诱捕器(Light trapping，LT)、3个离地面高度0.8m、1.2m、1.5m、1.8m、2m的专利CN216415739U所描述诱捕器(CN.9U)和5个离地面高度0.8m、1.2m、1.5m、1.8m、2m漏斗型诱捕器(Funnel trap，FT)。诱捕器之间的平均间距30m。放置后每隔三天调查诱捕到的榛实象数量，并随机更换诱捕位置，持续调查20天。诱捕效果如表2所示：

表2

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由结果可知，本发明的榛实象植物源引诱剂对榛实象有较好的诱捕效果。由显著性比较可知，含a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯对榛实象的诱捕活性具有很强的诱捕能力，其中配方6和诱捕器CN.9U组合的3个重复，6-CN.9U-1、6-CN.9U-2、6-CN.9U-3的诱捕量与其他配方对比差异最显著，说明其诱捕效果最好。

发明人分别采用a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯中一种或两种处理作为引诱剂重复上述诱捕实验，均没有配方6诱捕效果好，且发明人在诱芯的高度做了不同的处理，发现在诱芯高度为1.8m时诱捕效果最好。由此可见，本发明提供的榛实象植物源引诱剂可准确应用于榛实象虫情预测预报、大量诱捕，对于综合治理榛实象具有重要意义。

本发明的难点在于引诱榛实象的挥发性物质不是单一组分，而是几种不同挥发物在特定比例下的混配物，从寄主榛子损伤枝叶的多种挥发物中筛选出引诱效果显著的挥发物及最佳配比需要进行大量不同配比组合试验，且需要进行大量的室内、室外外引诱实验。

虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本发明领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于防治榛实象的植物源引诱剂，其特征在于所述植物源引诱剂的活性组分由a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯中的一种或者多种组成。

2.根据权利要求1所述的用于防治榛实象的植物源引诱剂，其特征在于所述植物源引诱剂的活性组分由a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯组成，其质量份数比为：(0.75～1.5):(0.1～1.0):(0.75～3.0):(0.25～1.2):(0.5～2.5):(0.25～1.5)。

3.根据权利要求2所述的用于防治榛实象的植物源引诱剂，其特征在于所述植物源引诱剂的活性组分由a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯组成，其质量份数比为：(0.85～1.25):(0.3～0.8):(1.0～2.0):(0.5～1.0):(1.0:2.0):(0.5～1.2)。

4.根据权利要求2所述的用于防治榛实象的植物源引诱剂，其特征在于所述植物源引诱剂的活性组分由a-蒎烯、石竹烯、月桂烯、罗勒烯、马鞭草烯醇和a-法尼烯组成，其质量份数比为：1.1:0.4:1.2:0.5:1.0:0.45。

5.根据权利要求1所述的用于防治榛实象的植物源引诱剂，其特征在于所述植物源引诱剂为包含活性组分的溶液，该溶液的溶剂为挥发性溶剂。

6.权利要求1、2、3或4所述植物源引诱剂的应用，其特征在于将所述植物源引诱剂用于榛实象的防治。

7.权利要求1、2、3或4所述植物源引诱剂的使用方法，其特征在于将装载有所述植物源引诱剂的载体置于诱捕器中，置于发生或可能发生榛实象区域，离地1.8m处，对榛实象进行诱捕。