CN116171773A - 一种利用性信息素迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用性信息素迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法，通过利用扶桑绵粉蚧性信息素制备迷向剂，干扰雌雄扶桑绵粉蚧交配信息传递，从而防治扶桑绵粉蚧，可降低交配率65％以上，长期释放能够降低扶桑绵粉蚧种群数量70％以上，持效期达到60～120天。本发明提供的防治方法特异性强，装置简单易得，原材料成本低，受环境影响小，持效期强，能够覆盖扶桑绵粉蚧发生的整个生长周期，易于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于农业害虫防治领域，具体而言，涉及一种利用性信息素迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法。
背景技术
扶桑绵粉蚧(Phenacoccus solenopsis Tinsley)，又称棉花粉蚧，属于半翅目(Hemiptera)，粉蚧科(Pseudococcidae)，绵粉蚧属(Phenacoccus)。扶桑绵粉蚧最早原产于北美，2008年入侵我国，截至目前，扶桑绵粉蚧已经入侵我国数十个省市地区，南北均有分布，适应性极强，属于农、林业中一个重要的入侵害虫。扶桑绵粉蚧具有多食性，且寄主广泛，包括粮食作物、蔬菜作物、观赏花卉植物、园林植物与经济作物等，每年造成严重的经济损失。由于扶桑绵粉蚧个体微小、隐秘性强、繁殖力大、世代重叠、抗逆性强及体背蜡壳等特点，其生态优势明显，化学防治难以达到理想效果。因此，发展扶桑绵粉蚧“绿色防控”技术迫在眉睫，性信息素技术成为理想选择。
目前，我国在扶桑绵粉蚧的防治中仍然以化学防治为主，而物理防治和生物防治等技术的发展明显滞后。大量化学农药的使用，一方面造成扶桑绵粉蚧抗性水平大幅度提升，另一方面造成环境污染。在当前“绿色防控”、“农业害虫综合防控”等理念的指导下，发展性信息素技术成为当务之急，其中迷向法发挥作用巨大。
迷向法指在田间释放人工合成的昆虫性信息素化合物，以干扰昆虫种内雌雄个体正常的性信息联系，从而达到防治目的的方法。该方法主要是应用化学生态学原理使昆虫种内不能正常交配，而使种群数量下降的新型防治技术。迷向法所采用的性信息素，其浓度高于一般用于预测的浓度。
日本科学家Tabata等(2016)通过提取分离鉴定出一种扶桑绵粉蚧的性信息素成分，其化学名称为：(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯(Journal ofChemical Ecology.2016,42(11):1-8.)。结构式如下所示：
研究表明该化合物为扶桑绵粉蚧性信息素主要成分。然而，目前还没有关于利用该性信息素成分防治扶桑绵粉蚧的相关报道。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种利用性信息素迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法，通过利用扶桑绵粉蚧性信息素制备迷向剂，干扰雌雄扶桑绵粉蚧交配信息传递，从而防治扶桑绵粉蚧，一般可降低交配率65％以上，长期释放能够降低扶桑绵粉蚧种群数量70％以上。本发明提供的防治方法中的迷向剂特异性强，装置简单易得，方法可行，受环境影响小，持效期强，易于推广应用。
发明人通过合成(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯，其中化学纯度为90％，光学纯度92％。通过室内和田间活性分析，证明该扶桑绵粉蚧性信息素对雄虫有着较好的引诱作用。因此，基于该化合物的大量合成，本发明提出一种利用性信息素迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法，通过干扰扶桑绵粉蚧雌雄虫之间的交配过程，以解决扶桑绵粉蚧预测预报和防控难题。
一方面，本发明提供了一种利用迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法，包括以下步骤：
1)制备迷向剂释放装备；
2)将迷向剂释放装备固定在田间；
所述迷向剂中含有扶桑绵粉蚧性信息素(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯；
进一步地，步骤1)所述迷向剂释放装置为PVC管，迷向剂的装载量为0.5～20mg。
在一些方式中，所述迷向剂以石蜡油为溶剂，装载到作为缓释装置的PVC管中，然后将PVC管两端封口得到迷向剂释放装置。PVC管材料具有空隙，只要化合物有挥发性，能从PVC管中缓慢释放出来。
进一步地，步骤2)为将迷向剂释放装备固定在田间，均匀分布，每公顷地块设置迷向剂释放装置数量为50～700个。
在一些方式中，可将迷向剂释放装置固定在田间作物或者固定杆上，在田间均分放置。迷向剂通过PVC管缓慢释放到环境中，当其环境浓度达到一定的水平时，能够干扰扶桑绵粉蚧雌雄虫间的化学通讯，干扰正常的交配过程，降低交配率，达到减少种群数量的目的。
进一步地，所述迷向剂中还包括协同剂，所述协同剂为月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、顺-3-己烯醇或芳樟醇中的任意一种或多种。
进一步地，所述性信息素与协同剂的质量比为1：0.01～1。
进一步地，所述协同剂为月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、顺-3-己烯醇和芳樟醇，其中按质量分数计，月桂烯1～99份、α-蒎烯10～40份、β-蒎烯5～90份、顺-3-己烯醇1～95份和芳樟醇1～9份。
进一步地，按质量分数计，所述迷向剂包括(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯40份，月桂烯8份、α-蒎烯3份、β-蒎烯6份、顺-3-己烯醇9份和芳樟醇1份。
进一步地，所述迷向剂中还包括溶剂和抗氧化剂，所述溶剂为石蜡油，所述抗氧化剂为丁基羟基苯甲醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚或生育酚中的任意一种。
田间测试表面，本发明提供的一种利用迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法简单易行，效果明显，可显著减少扶桑绵粉蚧的交配率，达到65％以上，长期释放能够降低扶桑绵粉蚧种群数量70％以上；该方法稳定性好、持效期长，通过田间实验，持效期能够达到60～120天。
再一方面，本发明提供了一种迷向剂用于制备防治扶桑绵粉蚧制剂的用途，所述迷向剂包括性信息素，所述性信息素为(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯。
进一步地，所述迷向剂还包括协同剂，所述协同剂为月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、顺-3-己烯醇或芳樟醇中的任意一种或多种。
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进一步地，所述协同剂为月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、顺-3-己烯醇和芳樟醇，其中按质量分数计，月桂烯1～99份、α-蒎烯10～40份、β-蒎烯5～90份、顺-3-己烯醇1～95份和芳樟醇1～9份。
进一步地，按质量分数计，所述迷向剂包括(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯40份，月桂烯8份、α-蒎烯3份、β-蒎烯6份、顺-3-己烯醇9份和芳樟醇1份。
本发明的方法的有益效果为：该方法特异性强，为扶桑绵粉蚧专一性迷向剂，无化学农药使用，对非靶标生物包括天敌等无影响；该方法释放装置简单易行，原材料成本低、易得；受自然环境影响小，适宜于各种环境下使用；该方法持效期长，达到60～120天，能够覆盖扶桑绵粉蚧发生的整个生长周期；干扰交配能力强，减少交配率达到65％以上，长期释放能够降低扶桑绵粉蚧种群数量70％以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
以下实施例中，扶桑绵粉蚧性信息素(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯为扶桑绵粉蚧性信息素，其化学纯度为90％，光学纯度为92％，由实验室合成，合成方法参照：Zhang A,Nie J(2005)Enantioselective synthesis of the female sexpheromone of the pink hibiscus mealybug,Maconellicoccus hirsutus.J Agric FoodChem 53:2451–2455中关于木槿曼粉蚧性信息素的合成方法；月桂烯购自阿拉丁试剂有限公司；α-蒎烯购自上海麦克林生化科技有限公司；β-蒎烯购自阿拉丁试剂有限公司；顺-3-己烯醇购自国药集团化学试剂有限公司；芳樟醇购自阿拉丁试剂有限公司。
实施例1迷向剂的释放速率测定
以石蜡油作为溶剂，将两组8mg迷向剂加入到PVC管(购自宁波纽康生物技术有限公司，长5～20cm，内径0.5～1.2mm，壁厚约0.05mm)中，其中第一组迷向剂为扶桑绵粉蚧性信息素(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯，第二组迷向剂包括(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯40份，月桂烯8份、α-蒎烯3份、β-蒎烯6份、顺-3-己烯醇9份和芳樟醇1份；分别在1个月、2个月、3个月测定PVC管中两组迷向剂的含量，经GC检测剩余迷向剂中的扶桑绵粉蚧性信息素(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯的含量，具体释放速率如表1所示。
表1迷向剂释放速率
由表1可见，当采用第一组，3个月后剩余性信息素含量仍达到35％；当采用第二组迷向剂，3个月后剩余性信息素含量达到56％。可见采用本发明提供的迷向剂，持效期非常长，同时在采用性信息素和协同剂共同组成迷向剂(第二组)时，还能进一步延长持效期。
实施例2迷向剂释放装置的制备
采用常规的PVC管，长5～20cm，内径0.5～1.2mm，壁厚约0.05mm，在PVC管中加入0.5～20mg的迷向剂活性成分，以液体石蜡为溶剂，并加入0.5～3mg抗氧化剂，其中所述抗氧化剂为丁基羟基苯甲醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)没食子酸丙酯(PG)、特丁基对苯二酚(TBHQ)和生育酚中的一种。最后将PVC管两端封口即得到所需的两组迷向剂释放装置。
实施例3迷向剂防治扶桑绵粉蚧效果的验证
试验地点选择扶桑绵粉蚧发生的地块，实验时间为5月～9月，即扶桑绵粉蚧发生季节，将迷向剂释放装置固定在作物上或者固定杆上，每公顷放置迷向剂释放装置数量为50～700个，分别在放置30天、60天和120天进行检测和种群数量统计。其中种群数量统计方法为通过统计处理区和对照区的诱捕器中诱捕到的扶桑绵粉蚧雄虫的数量并计算抑制交配率和降低种群数量比例，其中抑制交配率(又称迷向率)(％)＝(1-处理区诱虫量/对照区诱虫量)*100％，防治效果(％)＝(1-处理区危害植株数/对照区危害植株数)*100％。
其中的迷向剂释放装置共分三组情况：
第一组：全部(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯为活性成分；
第二组：质量分数计，包括(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯40份，月桂烯8份、α-蒎烯3份、β-蒎烯6份、顺-3-己烯醇9份和芳樟醇1份；
第三组：质量分数计，包括月桂烯8份、α-蒎烯3份、β-蒎烯6份、顺-3-己烯醇9份和芳樟醇1份，不含(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯。
其中迷向剂的剂量和迷向剂装置的具体放置数量每个设置三个重复，具体田间效果如表2、3、4所示。
表2、三组扶桑绵粉蚧迷向剂放置30天的效果
表3、三组扶桑绵粉蚧迷向剂放置60天的效果
表4、三组扶桑绵粉蚧迷向剂放置60天的效果
由表2-4可以看出，随着剂量的增加和放置迷向剂数量的增加，对扶桑绵粉蚧交配的抑制效果越明显，因此，基于本发明的田间试验结果，一般采用0.5～20mg的迷向剂剂量，田间放置数量为50～700个/公顷。
比较第一组、第二组和第三组迷向剂的防治效果可以明显看出，采用第二组迷向剂的效果获得显著提升，明显好于单独采用性信息素(第一组)，单独采用协同剂(第三组)效果则比较弱，可见当性信息素与协同剂组合使用时，对扶桑绵粉蚧抑制交配率和防治效果都具有显著增效作用，
本发明利用迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法适用于综合防控中，且对环境无污染，适合大面积推广使用。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种利用迷向剂防治扶桑绵粉蚧的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备迷向剂释放装备；
2)将迷向剂释放装备固定在田间；
所述迷向剂中含有扶桑绵粉蚧性信息素(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述迷向剂释放装置为PVC管，迷向剂的装载量为0.5～20mg。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2)为将迷向剂释放装备固定在田间，均匀分布，每公顷地块设置迷向剂释放装置数量为50～700个。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述迷向剂中还包括协同剂，所述协同剂为月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、顺-3-己烯醇或芳樟醇中的任意一种或多种。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述性信息素与协同剂的质量比为1：0.01～1，所述协同剂为月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、顺-3-己烯醇和芳樟醇，其中按质量分数计，月桂烯1～99份、α-蒎烯10～40份、β-蒎烯5～90份、顺-3-己烯醇1～95份和芳樟醇1～9份。
6.如权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述迷向剂中还包括溶剂和抗氧化剂，所述溶剂为石蜡油，所述抗氧化剂为丁基羟基苯甲醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚或生育酚中的任意一种。
7.一种迷向剂用于制备防治扶桑绵粉蚧制剂的用途，其特征在于，所述迷向剂包括性信息素，所述性信息素为(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯。
8.如权利要求7所述的用途，其特征在于，所述迷向剂还包括协同剂，所述协同剂为月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、顺-3-己烯醇或芳樟醇中的任意一种或多种。
9.如权利要求8所述的用途，其特征在于，所述性信息素与协同剂的质量比为1：0.01～1，所述协同剂为月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯、顺-3-己烯醇和芳樟醇，其中按质量分数计，月桂烯1～99份、α-蒎烯10～40份、β-蒎烯5～90份、顺-3-己烯醇1～95份和芳樟醇1～9份。
10.如权利要求8所述的用途，其特征在于，按质量分数计，所述迷向剂包括(R)-异戊烯酸-(2,2-二甲基-3-异亚丙基环丁基)甲酯40份，月桂烯8份、α-蒎烯3份、β-蒎烯6份、顺-3-己烯醇9份和芳樟醇1份。
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