DE112010005095T5

DE112010005095T5 - Synergetische Lockstoffe für staatenbildende Insektenschädlinge

Info

Publication number: DE112010005095T5
Application number: DE112010005095T
Authority: DE
Inventors: Qing-He Zhang; Armenak Margaryan
Original assignee: Sterling International Inc
Current assignee: Sterling International Inc
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-10-25
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: GB2488950A; US20110165115A1; AU2010340279A1; WO2011084241A1; CA2784983A1; AU2010340279B2; GB201211672D0; DE112010005095B4

Abstract

Es wird eine Insektenlockmittelzusammensetzung offenbart. Die Zusammensetzung umfasst einen flüchtigen chemischen Insektenlockmittelverschnitt, der Essigsäure und einen oder mehrere Verbindungen aufweist, die aus der kurzkettigen Alkoholgruppe aus Methyl-1-Butanol, Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol ausgewählt sind, und ein oder mehrere durch Pflanzenfresser ausgelöste flüchtige Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteile, die ausgewählt sind aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus ihnen. Die Zusammensetzung kann nützlich sein, um eine oder mehrere Insektenspezies einschließlich Wespen, Hornissen und Yellowjackets, ohne auf diese beschränkt zu sein, an eine Stelle oder Falle anzulocken.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die provisorische US-Anmeldung Nr. 61/292 726, eingereicht am 6. Januar 2010, die hier ausdrücklich per Referenz vollständig eingebunden ist.
Hintergrund
Eusoziale Wespen umfassen mehrere Unterfamilien, wie etwa Polistinae und Vespinae der Vespidae (Hymenoptera: Vespoidea); auf sie wird in Nordamerika gewöhnlich als Papierwespen, Yellowjackets (Echte Wespen ohne Hornissen) und Hornissen Bezug genommen. Ökologisch ausgedrückt sind Papierwespen, Yellowjackets und Hornissen nützliche Insekten, weil sie insbesondere während der frühen und mittleren Sommerjahreszeit Jagd auf viele Schädlingsinsekten machen, die sich von landwirtschaftlichen Bepflanzungen, Gartenpflanzen und Wäldern ernähren. Aufgrund ihrer Stechfähigkeit und ihrem Hang, in oder nahe Wohn- und Freizeitbereichen zu nisten, können sie jedoch für Menschen und Tiere sehr gefährlich sein. Die Gefahr, der man am häufigsten ausgesetzt ist, ist die, welche nach Futter suchende Wespen an Picknicklebensmitteln Getränkedosen und Müllbehältern, insbesondere die nach Nahrung suchende Vespula-Spezies, darstellt. In den letzten Jahren haben Papierwespen ernsthafte Probleme in Obstplantagen und Weingärten verursacht, indem sie die Frucht anbeißen und eine Narbenbildung verursachen, die zu einer Preisabwertung führt, und bei großen Populationen stellen sie sogar eine erhebliche Gefahr für die Erntenden dar.
Jahrelang wurden Köderfallen mit verschiedenen Lockmitteln als wirksam für die Überwachung und Kontrolle von Yellowjackets beworben und verwendet. Die Verbindung 2,4-Hexadienyl-Butyrat ist mächtig anziehend für V. pensylvanica. Es wurde gezeigt, dass der einfache gesättigte Ester, Heptylbutyrat, so attraktiv für die Pensylvenia-Wespe ist, wie es 2,4-Hexadienyl-Butyrat war. Heptylbutyrat ist bis zum heutigen Tage das beste im Handel erhältliche Lockmittel für Pensylvenia-Wespen (Western Yellowjackets) und Mitglieder der Gruppe V. rufa. Jedoch ist Heptylburat unwirksam zur Anlockung von Yellowjackets, die im Osten der Vereinigten Staaten vorkommen, und alle Hornissen und Papierwespen. Als die ersten chemischen Verschnitte, die besonders attraktiv für ärgerliche Spezies von Yellowjackets im Osten der USA sind, wurde (E)-2-Hexenal (Blätteraldehyd) in Kombination entweder mit Linalool oder α-Terpineol für die Anlockung von Mitgliedern der V. vulgaris-Gruppe berichtet, aber diese Anziehung ist nicht annähernd so mächtig wie es die Anziehung der V. pensylvanica durch Heptylburat ist. Während den späten 1990ern und frühen 2000ern wurde berichtet, dass die Kombination aus Essigsäure und Isobutanol (oder seiner Isomere) mehrere Spezies von Yellowjacket-Schädlingen einschließlich V. pensylvanica, V. vulgaris, V. germanica und V. maculifrons und Papierwespen (Vespinae: Polistes spp.) anlockt (siehe US-Patent Nr. 6 083 498 ). Es wurde berichtet, dass V. maculifrons-Arbeiterinnen und Drohnen von Essigsäure/Isobutanol angelockt werden. Es wurde berichtet, dass V. vidua (Saussure) (ein Mitglied der Speziesgruppe V. rufa) von Ethyl-(E,Z)-2,4-Decadienoat („Birnenester”) angelockt werden.
Unsere eigenen Forschungen und die Anderer haben gezeigt, dass die Kombination von Heptylbutyrat und dem Essigsäure/Isobutanol-Verschnitt in der gleichen Falle (nass oder trocken) der Anlockung sowohl von Yellowjackets als auch Papierwespen stark entgegenwirkte. Um eine derartige erhebliche gegenläufige Wirkung zwischen den zwei Arten von Lockmitteln zu beseitigen, wurde eine neuartige Fallenkonstruktion mit zwei abgebenden und einfangenden Kammern erfunden (siehe US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009/0151228). Diese Falle hat sich als sehr wirksam zum Einfangen sowohl der V. vulgaris- als auch der V. rufa-Gruppen von Yellowjackets, Papierwespen und Hornissen erwiesen und wurde als ein Teil des Rescue^®-Fallensystems (www.resue.com) gewerblich verwertet. In letzter Zeit wurde berichtet, dass die Kombination aus (E)-2-Hexenal, Diethylacetal/α-Terpineol oder Linalool-Mischungen mit einem Essigsäure/Isobutanol-Verschnitt Kurzkopfwespen-(V. maculifrons – Eastern Yellowjackets)Arbeiterinnen anlockt.
Zerhackte getrocknete Äpfel oder Apfelfruchtmasse kann als ergänzender Köder in Kombination mit flüchtigen chemischen Lockmitteln, einschließlich Heptylbutyrat, Essigsäure und Isobutanol zum Einfangen von Wespen in der Familie Vespidae verwendet werden (siehe US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2008/0175813). Es wurde gezeigt, dass die Kombination von Heptyl/Octyl-Butyrat(en) mit gewissen flüchtigen Pflanzenbestandteilen (Kairomone) einschließlich Trans-2-Hexenol und Methylsalicylat Yellowjackets anlockt (siehe US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009/0081154). Es wurde berichtet, dass Orchideen flüchtige Stoffe grüner Blätter oder Honigbienen-Alarmpheromone imitieren könnten, um Wespen für die Bestäubung anzulocken.
Mit all den Bemühungen, ein leistungsstarkes Lockmittelsystem für Wespen zu entdecken, zeigt unglücklicherweise keines der bekannten Lockmittel eine wesentliche Anziehung während der frühen bis mittleren Sommerjahreszeit, wenn die Wespenarbeiterinnen hauptsächlich nach lebendem Insektenbeutefutter für ihre hungrigen Larven suchen. Folglich besteht ein hoher Bedarf an einem unabhängigen oder synergetischen Lockmittel(n), um nach Futter (hauptsächlich nach lebender Beute) suchende Arbeiterinnen während der frühen bis mittleren Sommerjahreszeit, wenn bekannte Lockmittelsysteme inaktiv oder nur schwach anlockend sind, maßgeblich anzulocken.
Zusammenfassung
Diese Zusammenfassung dient zur Einführung einer Auswahl von Konzepten, die nachstehend in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden, in vereinfachter Form. Diese Zusammenfassung ist nicht dazu gedacht, Schlüsselmerkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch ist sie dafür gedacht, als eine Hilfe zu Bestimmung des Schutzbereichs des beanspruchten Gegenstands verwendet zu werden.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Insektenlockmittelzusammensetzung. Die Lockmittelzusammensetzung umfasst ein flüchtiges Insektenlockmittel, das Essigsäure und einen oder mehrere kurzkettige Alkohole aufweist, die ausgewählt sind aus: 2-Methyl-1-Butanol, Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol oder einer Kombination aus diesen; und ein oder mehrere durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteile, die ausgewählt sind aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus ihnen.
In der Insektenlockmittelzusammensetzung der ersten Ausführungsform kann das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homoterpen kann (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien oder 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen sein.
In der Insektenlockmittelzusammensetzung der ersten Ausführungsform kann das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Monoterpen Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen oder Cis-α-Ocimen sein.
In der Insektenlockmittelzusammensetzung der ersten Ausführungsform kann das flüchtige Insektenlockmittel 2-Methyl-1-Butanol, Essigsäure oder eine Kombination daraus sein.
In der Insektenlockmittelzusammensetzung der ersten Ausführungsform kann das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen synthetisch hergestellt werden.
In der Insektenlockmittelzusammensetzung der ersten Ausführungsform kann das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen von einer Pflanze hergestellt werden.
In der Insektenlockmittelzusammensetzung der ersten Ausführungsform kann das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen aus Pflanzen, wie etwa Kirsche, Mais, Kohl, Tomate, Gurke und Erbsen, hergestellt werden.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Falle, die eine beliebige der Lockmittelzusammensetzungen der ersten Ausführungsform enthält. Die Falle kann eine oder mehrere Kammern umfassen, in welche Insekten ihren Weg finden, aber unfähig sind zu entkommen. Die Falle umfasst die Lockmittelzusammensetzung und lasst die Verflüchtigung der Lockmittelzusammensetzung zu, um Insekten in der Fallenkammer anzulocken.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Anlocken eines Insekts. Das Verfahren umfasst das Abgeben eines Lockmittels für ein Insekt und eines durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpens, das ausgewählt ist aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus diesen; und das Anlocken eines oder mehrerer Insekten zu dem verflüchtigten Lockmittel und dem durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen. Das Lockmittel und das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen kann sich direkt in die Luft verflüchtigen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines eusozialen Insekts umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Ordnung der Hymenoptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Familie Vespidae in der Ordnung der Hymenoptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu den Unterfamilien Polistinae oder Vespinae in der Ordnung der Hymenoptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das eine Wespe, Hornisse oder Yellowjacket ist, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Ordnung der Neuroptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Familie Chrysopidae in der Ordnung der Neuroptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken einer grünen Florfliege umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Familie Hermerobiidae in der Ordnung der Neuroptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken einer braunen Florfliege umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Familie Myrmeleonitidae in der Ordnung der Neuroptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken einer Ameisenjungfer umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Ordnung der Coleoptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Familie Coccinellidae in der Ordnung der Coleoptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines Marienkäfers umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Ordnung der Heteroptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Familie Pentatomidae der Ordnung der Heteroptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken einer Raubwanze (spined soldier bug) umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Ordnung der Diptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken eines beliebigen Insekts, das zu der Familie Syphidae in der Ordnung der Diptera gehört, umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anlocken einer Schwebfliege umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ferner ein Lockmittel umfassen, das von einem Zucker abgeleitet ist.
Die dritte Ausführungsform kann ferner das Anordnen des Lockmittels und des durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpens in einer Falle und das Anlocken eines Insekts ins Innere der Falle umfassen.
Die dritte Ausführungsform kann ein durch Pflanzenfresser angeregtes flüchtiges Pflanzenbestandteil-Homoterpen umfassen, das (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen oder eine Kombination daraus ist.
Die dritte Ausführungsform kann ein durch Pflanzenfresser angeregtes flüchtiges Pflanzenbestandteil-Monoterpen umfassen, das Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen oder Cis-α-Ocimen ist.
Die dritte Ausführungsform kann ein Lockmittel umfassen, das Essigsäure ist.
Die dritte Ausführungsform kann ein Lockmittel umfassen, das 2-Methyl-1-Butanol ist.
Die dritte Ausführungsform kann ein Lockmittel umfassen, das Isobutanol oder 2-Methyl-2-Propanol ist.
Die dritte Ausführungsform kann ein durch Pflanzenfresser angeregtes flüchtiges Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen umfassen, das synthetisch hergestellt wird.
Die dritte Ausführungsform kann ein durch Pflanzenfresser angeregtes flüchtiges Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen umfassen, das von einer Pflanze hergestellt wird.
Die dritte Ausführungsform kann das Anlocken eines Insekts einer beliebigen der folgenden Spezies umfassen: Vespula pensylvanica, Vespula vulgaris, Vespula germanica, Vespula maculifrons, Vespula squamosa, Vespula atropilosa, Vespula acadica, Vespula consobrina, Vespula vidua, Dolichovespula maculata, Dolichovespula arenaria, Vespa crabo, Polistes dominulus, Polistes aurifer, Polistes fuscatus, Polistes metricus, Polistes Carolina, Polistes perplexus, Chrysopa oculata, Myrmeleon crudelis, Podisus maculiventris, Hippodamia convergens.
Die dritte Ausführungsform kann das Anlocken eines der folgenden Insekten umfassen: Pensylvenia-Wespe (Western Yellowjacket), Deutsche Wespe (German wasp), Gemeine Wespe (common wasp), Kurzkopfwespe (Eastern Yellowjacket), Vespula squamosa (Southern Yellowjacket), Dolichovespula maculata (bald-faced hornet), Dolichovespula arenaria (aerial yellojacket), Vespula atropilosa (prairie yellowjacket), Vespula acadica (forest yellowjacket), Vespula consobrina (blackjacket), Vespula vidua (Northeastern yellowjacket), europäische Hornisse, europäische Papierwespe, goldene Papierwespe, Papierwespe, rote Wespe, grüne Florfliege, Ameisenjungfer, Raubwanze und Marienkäfer.
Eine vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Insektenlockmittelzusammensetzung, die im Wesentlichen aus einem flüchtigen insektenanlockenden chemischen Verschnitt besteht, der Essigsäure und eine oder mehrere Verbindungen aufweist, die ausgewählt sind aus: 2-Methyl-1-Butanol, Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol oder einer Kombination aus diesen; und einem oder mehreren durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteilen, die ausgewählt sind aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus ihnen, wobei in der Zusammensetzung keine zusätzlichen Lockmittel sind.
Eine fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Insektenlockmittelzusammensetzung, die besteht aus: Wasser; Essigsäure; einer oder mehreren Lockmittelverbindungen, die ausgewählt sind aus: 2-Methyl-1-Butanol, Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol oder einer Kombination aus diesen; und einem oder mehreren durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteilen, die ausgewählt sind aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus ihnen, wobei die Zusammensetzung keine zusätzlichen Lockmittel enthält.
Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangehenden Aspekte und viele der dazugehörigen Vorteile dieser Erfindung werden leichter zu schätzen gewusst, wenn dieselben unter Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen besser verstanden werden.
1A und 1B sind Diagramme, die GC-EAD-Reaktion (Gaschromatographie gekoppelt mit der Elektroantennographie) von Polistes dominulus-Arbeiterinnenfühlern auf Durchlüftungsproben von stark geschädigten (A) und ungeschädigten oder leicht geschädigten (B) Kirschzweigen zeigen;
2 ist ein Diagramm, das die GC-EAD-Reaktion von Polistes dominulus-Arbeiterinnenfühlern auf eine synthetische Mischung aus mehreren verbreiteten durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil(herbivorie-induzierte Pflanzenvolatile, HIPV-)Kandidaten zeigt (100 ng/μl in Hexan).
3 ist ein Balkendiagramm, das die Anzahl von Fängen der Yellowjacket- und Papierwespen-Arbeiterinnen in Rescue^®-Fallen, die nur mit W·H·Y-(Wespe, Hornisse, Yellowjacket)Lockmitteln (AA/2MB aus der oberen Kammer und HB aus der unteren Kammer) geködert werden, und W·H·Y-Lockmitteln plus einzelnen HIPV-Kandidaten zeigt, die zu der oberen Kammer hinzugefügt sind (bedeutet keine signifikanten Unterschiede innerhalb jeder Gruppe von Spezies mit gemeinsamer Buchstabenbezeichnung (P > 0,05) durch den Duncan-Multiple-Range-Test nach ANOVA für ar csin√P-transformierte Daten der relativen Fange, d. h. Anteil (P) der gesamten gefangenen Wespen innerhalb jeder Replikation);
4 ist ein Balkendiagramm, das die Anzahl von Fangen der Yellowjacket- und Papierwespen-Arbeiterinnen in Rescue^®-Fallen, die nur mit den oberen W·H·Y-Lockmitteln (AA/2MB aus der oberen Kammer) geködert werden, und oberen W·H·Y-Lockmitteln plus verschiedenen Dosen von EAD-aktivem HIPV zeigt, wobei (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien zu der oberen Kammer hinzugefügt ist (bedeutet keine signifikanten Unterschiede innerhalb jeder Gruppe von Spezies mit gemeinsamer Buchstabenbezeichnung (P > 0,05) durch den Duncan-Multiple-Range-Test nach ANOVA für ar csin√P-transformierte Daten der relativen Fange, d. h. Anteil (P) der gesamten gefangenen Wespen innerhalb jeder Replikation);
5 ist ein Balkendiagramm, das die Anzahl von Fangen der Yellowjacket- und Papierwespen-Arbeiterinnen in Rescue^®-Fallen, die entweder mit den oberen W·H·Y-Lockmitteln (AA/2MB aus der oberen Kammer) oder mit verschiedenen Dosen nur von (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien in der oberen Kammer geködert werden, zeigen; (bedeutet keine signifikanten Unterschiede innerhalb jeder Gruppe von Spezies mit gemeinsamer Buchstabenbezeichnung (P > 0,05) durch den Duncan-Multiple-Range-Test nach der ANOVA für ar csin√P-transformierte Daten der relativen Fange, d. h. Anteil (P) der gesamten gefangenen Wespen innerhalb jeder Replikation); und
6 ist ein Diagramm, das GC-EAD-Fühlerreaktionen von nützlichen Insekten auf mehrere Verbindungen zeigt: Chrysopa oculata, Myrmeleon crudelis, Podisus maculiventris, Hippodamia convergens.
Detaillierte Beschreibung
Es werden ein Lockmittel und ein Verfahren zum Anlocken von einem oder mehreren Insekten offenbart. Die Insektenlockmittelzusammensetzung kann ein oder mehrere durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteile (HIPV) kombiniert mit einem Insektenlockmittel oder einem anderen durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Homo- oder Monoterpen-Pflanzenstoff umfassen. Repräsentative durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteile umfassen (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen oder alle Analoga davon, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder alle Analogien davon. Wie sie hier verwendet werden, können die vorstehend aufgeführten HIPVs Verbindungen sein, die in der Natur erzeugt werden und in einer aufbereiteten Form verwendet werden oder die synthetisch hergestellt werden. Das eine oder die mehreren durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteile können mit einem oder mehreren flüchtigen Insektenlockstoffchemikalien kombiniert werden. Die durch Pflanzenfresser angeregten flüchtige Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteile können sich als Synergisten verhalten, wenn sie mit einem oder mehreren anderen Lockmittelchemikalien kombiniert werden. Geeignete Lockmittelchemikalien, die in der Lockmittelzusammensetzung verwendet werden sollen, umfassen Verschnitte aus Essigsäure (AA) und einer oder mehreren Verbindungen, die aus kurzkettigen Alkoholen ausgewählt sind, die 2-Methyl-1-Butanol (2MB), Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Außerdem können wohlbekannte Lockmittel einschließlich 2,4-Hexadienyl-Butyrat, Heptylbutyrat (HB), (E)-2-Hexenal, Lialool, α-Terpineol und (E,Z)-2,4-Decadienoat in der Lockmittelzusammensetzung verwendet werden. Natürliche Lockmittel, wie etwa Apfelsaft, zuckerbezogene Lebensmittel und Getränke, einschließlich Limonadengetränke und proteinbezogene Lebensmittel, können in der Lockmittelzusammensetzung verwendet werden.
Homo- und Monoterpene, insbesondere (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (E)-β-Ocimen und ihre Isomere oder Analoga sind durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteile. Hier wird, wie durch GC-EAD-Analyse gezeigt, die Entdeckung offenbart, dass die Fühler von Insekten, einschließlich von Wespenarbeiterinneninsekten, ohne auf diese beschränkt zu sein, Geruchsrezeptornervenzellen zum Erfassen von HIPVs haben. Die HIPVs, die eine Reaktion hervorriefen, umfassen die, die als Hauptkomponenten von stark beschädigten Pflanzen, die Kirschbaumzweige (Primus avium 'Lapins') umfassen, aber nicht auf diese beschränkt sind, abgegeben werden. Andere mögliche Quellen von Homo- und Monoterpen-HIPVs umfassen Mais, Kohl, Tomate, Gurke und Erbsen, die nach Insektenfrass HIPVs erzeugen, sind aber nicht auf diese beschränkt. Feldfallen-Biotests enthüllten, dass (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien und β-Ocimen (von Kirschbäumen oder anderen) die Anziehungskraft von lebensmittelbezogenen Lockmitteln, wie etwa Mischungen, die Essigsäure (AA) und einen von kurzkettigen Alkoholen, die aus 2-Methyl-1-Butanol (2MB), Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol ausgewählt werden, aufweisen, für Insekten, wie etwa staatenbildende Wespen, einschließlich Papierwespen, Yellowjackets und Hornissen, erheblich Synergien bilden.
Die Lockmittelzusammensetzungen können verwendet werden, um ein oder mehrere Insekten anzulocken, die aus verschiedenen Ordnungen, Familien, Unterfamilien und Spezies von Insekten ausgewählt sind. Insekten, die angelockt werden können, umfassen eine oder mehrere Ordnungen von Insekten, die aus Hymenoptera, Neuroptera, Coleoptera, Heteroptera, Diptera ausgewählt sind. Innerhalb der Hymenoptera können die Insekten der Familien Vespidae, Polistinae und Vespinae angelockt werden. Insekten der Ordnung Hymenoptera umfassen Wespen, Hornissen und Yellowjackets, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Innerhalb der Neuroptera können die Insekten aus den Familien der Chrysopidae, Hermerobiidae, Myrmeleonitidae angelockt werden. Insekten der Ordnung der Neuroptera umfassen grüne Florfliegen, braune Florfliegen und Ameisenjungfern, sind aber nicht auf diese beschränkt. Innerhalb der Coleoptera können die Insekten aus der Familie der Coccinellidae einschließlich Insekten, wie etwa Marienkäfer, angelockt werden. Innerhalb der Heteroptera können die Insekten aus der Familie der Pentatomidae einschließlich Insekten, wie etwa die Raubwanze, angelockt werden. Innerhalb der Diptera können Insekten aus der Familie der Syrphidae einschließlich Insekten, wie etwa die Schwebfliege, angelockt werden. Die hier offenbarten Lockmittelzusammensetzungen können verwendet werden, um eines beliebigen oder mehrere der folgenden Insekten an eine Stelle anzulocken: Vespula pensylvanica (Pensylvenia-Wespe – Western yellowjacket), Vespula germanica (Deutsche Wespe – German yellowjacket), Vespula vulgaris (gemeine Wespe – common wasp), Vespula maculifrons (Kurzkopfwespe – Eastern yellowjacket), Vespula squamosa (Southern yellowjacket), Dolichovespula maculata (bald-faced hornet), Dolichovespula arenaria (aerial yellowjacket), Vespula atropilosa (prairie yellowjacket), Vespula acadica (forest yellowjacket), Vespula consobrina (blackjacket), Vespula vidua (Northeastern yellowjacket), Vespa crabo (Europäische Hornisse – European hornet), Polistes dominulus (Europäische Papierwespe – European paper wasp), Polistes aurifer (goldene Papierwespe – golden paper wasp), Polistes fuscatus (Papierwesepe – paper wasp), Polistes metricus (Papierwesepe – paper wasp), Polistes Carolina (rote Wespe – red wasp), Polistes perplexus (rote Wespe – red wasp), Chrysopa oculata (green lacewing), Myrmeleon crudelis (Ameisenjungfer – ant lion), Podisus maculiventris (Raubwanze – spined soldier bug), Hippodamia convergens (Marienkäfer – lady beetle).
Die hier offenbarte Lockmittelzusammensetzung hat eine Vielzahl von Anwendungen. In einer Ausführungsform kann die Lockmittelzusammensetzung in einer Falle angeordnet werden. Repräsentative Fallen umfassen die, die Insekten in eine Kammer anlocken, aus denen Insekten nicht entkommen können. Repräsentative Fallen umfassen die Fallen die in den US-Patenten Nr. 5 557 880 , 7 412 797 und in den US-Patentanmeldungsveröffentlichungen Nr. 2008/0263939 und 2009/0151228 offenbart sind, sind aber nicht auf diese beschränkt. Alle diese Patente und Anmeldungen sind hier ausdrücklich per Referenz aufgenommen. Eine geeignete Falle kann eine Halterung umfassen, in welcher die Lockmittelzusammensetzung angeordnet werden soll. Die Lockmittelzusammensetzung kann eine flüssige oder feste Form haben oder eine Kombination aus Flüssigkeiten und Feststoffen sein. Jedoch kann auch eine Vorrichtung zur gasförmigen Abgabe verwendet werden. In einer Ausführungsform kann eine flüssige Lockmittelzusammensetzung ein poröses Absorptionsmaterial tränken. In einer anderen Ausführungsform kann ein Polymersubstrat mit der Lockmittelzusammensetzung getränkt werden oder sie können kombiniert werden. Die Lockmittelzusammensetzung wird derart hergestellt, dass sie flüchtig ist, um eine wirksame Menge der verflüchtigten Lockmittelzusammensetzung aus der Falle abzugeben. Zu diesem Zweck kann die Falle Öffnungen bereitstellen, um zuzulassen, dass die Lockmittelzusammensetzungsdämpfe die Falle verlassen. Die Falle kann ein Mittel bereitstellen, um die Menge der verflüchtigten Lockmittelzusammensetzung, welche die Falle verlässt, zu verringern oder zu steuern. In einer Ausführungsform können die Mittel, um das Entweichen der verdampften Zusammensetzung zu steuern, mehrere Öffnungen, die zum Beispiel durch Schieben eines Deckels über die Öffnungen, verschlossen werden können, umfassen. Die höchste Konzentration der verdampften Lockmittelzusammensetzung kann sich in der Falle ansammeln, um die Insekten ins Innere der Falle zu ziehen. Die Falle kann einen Eingang für Insekten bereitstellen. Der Eingang kann zu einer Kammer führen. Die Kammer kann mit einem Eingang konzipiert sein, in den Insekten leicht hineinkommen, es aber schwer für sie ist, einen Weg hinaus zu finden. In einer Ausführungsform kann der Eingang in die Kammer als ein Trichter mit einer größeren Öffnung, die zu einer kleinen Öffnung, die ein wenig größer als das Insekt ist, konzipiert sein, um zuzulassen, dass das Insekt in die Kammer eintritt.
Eine andere Verwendung der Lockmittelzusammensetzung ist, nützliche Insekten anzulocken. Zum Beispiel sind manche Insekten dafür bekannt, dass sie schädliche Insekten jagen. Marienkäfer können zum Beispiel Blattläuse, Milben, Schmierläuse, Fransenflügler und Schildläuse jagen. Andere nützliche Insekten, die angelockt werden können, sind Ameisenjungfern und ihre Larven, grüne Florfliegen, braune Florfliegen, Schwebfliegen und die Raubwanze. In einer Ausführungsform kann eine geeignete Menge der Lockmittelzusammensetzung in einen Bereich geliefert werden, der von schädlichen Insekten befallen ist. Die Lockmittelzusammensetzung bewirkt, dass nützliche Insekten zu dem Bereich mit der Lockmittelzusammensetzung kommen. Einmal in dem Bereich können die nützlichen Insekten die schädlichen Insekten jagen, um den Bereich von den schädlichen Insekten zu befreien. Eine derartige Anwendung kann das Sprühen oder Auftragen der Lockmittelzusammensetzung in und um Zierpflanzen oder Obst- und Gemüse-tragende Pflanzen herum umfassen. Die Lockmittelzusammensetzung stellt eine ungiftige Kontrolle von schädlichen Insektenplagen bereit.
Wie vorstehend erwähnt, stellen Papierwespen, Yellowjackets und Hornissen nicht nur eine erhebliche Stechgefahr für Menschen dar, sondern sind auch effiziente Räuber in der Natur. Es ist noch nicht bekannt, welche genauen Arten von chemischen Signalen die Papierwespen-, Yellowjacket- und Hornissenarbeiterinnen verwenden, um ihre lebenden Insektenbeuten auf den Pflanzen zum Flittern ihrer Larven in den Nester zu finden. Jedoch könnten die sogenannten „herbivorie-induzierten Pflanzenvolatile” (HIPVs), die insbesondere von Pflanzen abgegeben werden, die von Pflanzenfressern angegriffen werden, für die Wespenarbeiterinnen erkennbare und zuverlässige chemische Informationen über die mögliche Anwesenheit von pflanzenfressenden Beutetieren und deren Identität geben. Über die letzten 20 Jahre hat die chemische Ökologie von HIPVs als eines der aktivsten und aufregendsten Forschungsgebiete erhebliche Fortschritte gemacht und hat ein großes Potential für die Entwicklung wirksamer und praktischer Botenstoff-basierter Strategien für die Handhabung von natürlichen Feindpopulationen in der Ernteschädlingsbekämpfung. Die Zuführung von HIPVs wurde für viele Pflanzen-Arthropoden-Interaktionen untersucht, und die Erzeugung/Abgabe von HIPVs wurde für all die bisher untersuchten Pflanzenspezies berichtet. Überdies regen alle die untersuchten Pflanzenfesserspezies einschließlich von Spinnmilben, blattfressenden und stengelbohrenden Raupen, Blattläusen, Schildläusen, Blattflöhen, wurzelfressenden Käfern und blattfressenden Käfern die HIPVs an. Diese HIPVs umfassen Monoterpene und Sesquiterpene [z. B. Trans-β-Ocimen, (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien (DMNT), TMTT (4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen) und Farnesen] aus dem Isoprenoid-Weg, flüchtige Bestandteile grüner Blätter (z. B. Cis-3-Hexen-1-ol, Trans-2-Hexen-1-ol und Cis-3-Hexenylacetat) aus dem Fettsäuren/Lipoxgenase-Weg, Produkte des Octadecanoid-Wegs und aromatische Stoffwechselprodukte der Shikimat-, Tryptophan- und Phenylalanin-Ammoniak-Lyase-Wege (z. B. Indol und Methylsalicylat). In jüngster Zeit wurden in den Feldversuchen synthetische HIPVs verwendet, um sowohl Räuber als auch Parasitoide anzulocken oder herbeizuführen, dass Pflanzen ihre eigenen HIPVs erzeugen.
Die folgenden Beispiele wurden durchgeführt, um: (1) unter Verwendung einer Erfassungstechnik durch Gaschromatographie gekoppelt mit der Elektroantennographie (GC-EAD) zu erfahren, ob die Fühler von Insekten, einschließlich Wespen und mehrerer wesentlicher nützlicher Insekten fähig sind, die HIPVs natürlicher Proben (geschädigter und ungeschädigter Kirschzweige) oder synthetischer Mischungen zu erkennen; und (2) zu bestimmen, ob die EAD-aktiven synthetischen HIPVs allein oder in Kombination mit bekannten Lockmitteln insbesondere während der Jahreszeiten, in der sie lebende Beute jagen, für die Arbeiterinnen von Papierwespen, Yellowjackets und Hornissen anziehend oder synergetisch anziehend sind.
Beispiele
Materialien und Methoden
Durchlüftungen ungeschädigter und geschädigter Kirschzweige
Lapin-Kirschzweige mit stark geschädigten Kirschen und Blättern und ungeschädigte oder leicht geschädigte Zweige wurden am 29. Juli 2009 aus einer Kirschplantage in Creston, Canada gesammelt und am gleichen Tag ins Labor der Sterling International, Inc. (Spokane, WA) transportiert und vor der Durchlüftung bei 4°C gehalten. Flüchtige Gasraum-Bestandteile von den Kirschzweigen (geschädigt oder ungeschädigt) wurden am 30. Juli 2009 durch eine batteriebetriebene Pumpe und eine Bratschlauchumhüllung aus hochdichtem Polyacetat (48,2 × 59,6 cm Reynolds^®-Bratschlauch; Richmond, VA, USA) mit einem Aktivkohlefilterschlauch in dem Lufteinlass als Proben entnommen. Die flüchtigen Bestandteile in der Umhüllung wurden 2,5 Stunden lang (Luftstrom 300 ml/Min) in einem Porapak-Q-Rohr (50/60-Netz; 30 mg in Teflonrohr: 3 mm × 35 mm) verschlossen und mit 1 ml neu destilliertem Pentan extrahiert.
GC-EAD/MS-Analyse
Die Durchlüftungsproben der Kirschzweige (geschädigte oder ungeschädigte/leicht geschädigte Zweige) wurden splitlos in einen Varian CP-300 GC injiziert (3 μl), der mit einer polaren Säule (HP-INNOWax; 30 m × 0,53 mm × 1,0 μm Foliendicke; Agilent Technologies, Wilmington, ED, USA) und einem 1:1-Ablaufteiler ausgestattet war, der die gleichzeitige Flammenionisationsdetektion (FID) und elektroantennographische Detektion (EAD) der Europäischen Papierwespen-(Polistes dominulus)Arbeiterinnenfühler auf die verschiedenen flüchtigen Bestandteile zuließ. Als das Trägergas wurde Helium verwendet, und die Injektor- und Detektortemperaturen betrugen jeweils 250°C und 300°C. Die Säulentemperatur war 1 Minute lang 50°C, stieg mit 10°C/Min auf 240°C und wurde dann 10 Minuten lang gehalten. Der Auslass für den EAD wurde in einem mit 0,5 m/s über das Fühlerpräparat strömenden befeuchteten Luftstrom gehalten. EAD-Aufzeichnungen wurden unter Verwendung von Silberdraht-Glaskapillarelektroden gemacht, die mit Beadle-Ephrussi-Ringer auf frisch geschnittenen Fühlern gefüllt waren. Die Fühlersignale wurden auf einem PC gespeichert und analysiert, der mit einer intelligenten Datenerfassungssteuerungsschnittellenbox und dem Programm EAD v. 2.5 (Syntech, Hilversum, Niederlande) ausgestattet war. Außerdem wurden GC-EAD-Reaktionen an den P. dominulus-Arbeiterinnen auf eine synthetische Mischung (jeweils 100 ng/μl) getestet, die neun bekannte HIPVs enthielt, die umfassten: Cis-3-Hexen-1-ol, Cis-3-Hexenylacetat, Trans-β-Ocimen, (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, Linalool, Methylsalicylat, Geranylacetat, Trans-β-Caryophyllen und Trans-β-Farnesen (siehe 2). Die gleichen Chemikalien wurden auch an Fühlern nützlicher Insekten von Chrysopa oculata, Myrmeleon crudelis, Podisus maculiventris, und Hippodarnia convergens getestet (siehe 6). Fühleraktivitätsspitzen in den Durchlüftungsproben wurden unter Verwendung der gleichen Art von GC-Säule und den Bedingungen, wie vorstehend beschrieben, durch GC-MS auf einem HP 6890 GC, der in Reihe mit einem massenselektiven HP 5973-Detektor geschaltet war, bestimmt. Verbindungen wurden durch den Vergleich von Retentionszeiten mit denen von verlässlichen Standards und mit Massenspektren von Standards bestimmt.
Chemische Standards
Die folgenden verlässlichen chemischen Standards für die chemische Bestimmung oder Fallenstellen im Feld wurden aus kommerziellen Quellen erhalten oder wurden synthetisiert: (E)-2-Hexenal (95%), (Z)-3-Hexen-1-ol (98%), (Z)-3-Hexenylacetat (98%), Cis-Ocimen (> 75%, mit ca. 20% Limonen als Verunreinigung), Linalool (97%), Methylsalicylat (99%), Geranylacetat (98%) und Trans-β-Caryophyllen (80%, mit ca. 20% Humulen) wurden von Sigma-Aldrich Chemical (Milwaukee, WI); Trans-β-Farnesen (90%) von der Bedoukian Research Inc., Danbury, CT, beschafft. (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien (91%) wurde aus Geraniol über Geranial synthetisiert, wie beschrieben in „Selective hydroboration of a 1,3,7-triene: homogeraniol, Organic Syntheses 64:164", E. J. LEOPOLD, 1986.
Fallenstellexperimente im Feld
Drei Fallenstellexperimente im Feld wurden vom späten Juli bis zum frühen August 2009 unter Verwendung der neu auf den Markt gebrachten Rescue^®-W·H·Y-Fallen (www.rescue.com) in Wohn- und Waldgebieten um Spokane, WA, USA, herum ausgeführt. Wie sie hier verwendet wird, ist eine W·H·Y-Falle eine Falle gemäß der Beschreibung der US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009/0151228. Die W·H·Y-Falle hat eine obere Kammer und eine untere Kammer. Die obere Kammer ist mit zwei Lockmittel-Ködern versehen, von denen einer ein Feststoff ist, der in einer Ampulle enthalten ist (2-Methyl-1-Butaonl) und der andere eine mit Wasser gemischte Flüssigkeit (Essigsäure) ist, auf die hier nachstehend als das obere W·H·Y-Lockmittel Bezug genommen wird. Die untere Kammer ist mit einem Köder aus flüssigem Lockmittel (Heptylburat), das auf einen Wattebausch gegossen ist, versehen, auf das hier als das untere W·H·Y-Lockmittel Bezug genommen wird. Die Trennung der oberen und unteren Lockmittel (die andernfalls einander entgegenwirken würden, wenn sie aus der gleichen Kammer abgegeben würden) in zwei Kammern war ein Konstruktionsmerkmal dieser Falle und erzeugt zwei Anlockschwerpunktquellen von einer Falle für verschiedene Spezies von Wespen, Hornissen und Yellowjackets. Die Fallen wurden 1,5–2,0 m über dem Boden entweder auf einen Zaun oder Baumzweige innerhalb jeder Fallenroute ca. 5 m auseinander aufgehängt. Für jedes Fallenstellexperiment wurden sechs Sätze von Fallen ausgebracht, wobei ihre Anfangsfallenpositionen innerhalb jedes Satzes willkürlich angeordnet wurden. Um Positionierungseffekte zu minimieren und mehr Replikationen zu erhalten, wurden Wespensammlungen und eine erneute zufällige Anordnung ausgeführt, wenn in der besten Falle ≥ 10–20 Wespen gefangen waren. Jede Replikation dauerte abhängig von der Wespenflugaktivität einige Tage. Eingefangene Wespen wurden in Reißverschlussbeuteln gehalten, bevor sie zurück ins Labor gebracht werden, um die Spezies, das Geschlecht und den Fang zu protokollieren.
Das Experiment 1 (22.–30. Juli 2009) testete zehn synthetische HIPV-Kandidaten [(E)-2-hexenal, (Z)-3-Hexen-1-ol, (Z)-3-Hexenylacetat, Cis-Ocimen, Linalool, Methylsalicylat, Geranylacetat, Trans-β-Caryophyllen, Trans-β-Farnesen und (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien] einschließlich mehrerer Papierwespen-EAD-aktiver Verbindungen (siehe 2 für Einzelheiten), um ihre potentielle synergetische Wirkung auf die Rescue^®-W·H·Y-Fallenlockmittel für Papierwespen, Yellojackets und Hornissen zu bestimmen. Das Experiment 2 (5.–13. August 2009) testete Verhaltensreaktionen der Papierwespen und Yellowjackets auf die Rescue^®-W·H·Y-Fallenlockmittel (nur obere Lockmittel) und ihre Kombination mit (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, eines der EAD-aktiven und für das Verhalten wesentlichen HIPVs in einer Dosis-Wirkungs-Weise. Das Experiment 3 (3.–13. August 2009) wurde ausgeführt, um die mögliche Verhaltensaktivität bei verschiedenen Dosen nur des (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien zu bestimmen. Die einzelnen (oder verschiedenen Dosen) HIPVs wurden entweder in Polyethylenbeutel oder Zentrifugenröhrchen-Abgabevorrichtungen gefüllt und von der Oberseite der W·H·Y-Fallenkammer abgegeben. Nur W·H·Y-Fallenlockmittel (sowohl oben als auch unten oder nur oben) und Wasser (nur obere Kammer) waren in dem Test jeweils als Blindkontrollen enthalten. Die Abgabevorrichtungstypen, Befüllungs- und Abgaberaten der getesteten Botenstoffe sind in den Tabellen 1, 2 und 3 beschrieben.
Statistische Analyse
Fallenfangdaten wurden im Verhältnis (P) zu den insgesamt eingefangenen Wespen in jeder Replikation konvertiert. Die Daten erhielten dann eine ar csin√P-Transformation, um die Annahme der Normalität und Homogenität von Abweichungen für ANOVA zu erfüllen. Mittel wurden durch ANOVA verglichen, woraufhin ein Ryan-Einot-Gabriel-Welsh-(REGW)Multiple-Q-Test (SPSS 16.00 für Windows) bei α = 0,05 folgte.
Ergebnisse
GC-EAD und chemische Bestimmungen
Die Fühler der Europäischen Papierwespen-(P. dominulus)Arbeiterinnen reagierten stark auf eine Hauptkomponente und mehrere Nebenkomponenten von den ungeschädigten oder leicht geschädigten Kirschzweigen, die durch GC-MS als (Z)-3-Hexenylacetat (hauptsächlich) und (E)-2-Hexenylacetat, (Z)-3-Hexen-1-ol und Nonanal (geringfügig) identifiziert wurden (1A). Im Gegensatz zu den ungeschädigten/leicht geschädigten Kirschzweigen gaben die stark geschädigten Kirschzweige eine große Menge an (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien als die dominanteste flüchtige Komponente aus, die eine erhebliche EAD-Reaktion an den P. dominulus-Arbeiterinnenfühlern auslöste (1B). Andere Nebenkomponenten von den stark geschädigten Kirschzweigen, wie etwa Ocimen, p-Cymen, (Z)-3-Hexenylacetat, (Z)-3-Hexen-1-ol, α-Farnesen und Methysalicylat lösten mit ihren aktuellen Abgaberaten keine wesentlichen EAD-Reaktionen aus; allerdings wurde eine wiederholbare Fühlerreaktion auf eine winzige Spitze von Nonanal aufgezeichnet (1).
Die GC-EAD-Analyse einer synthetischen Mischung bekannter HIPVs zeigte an, dass die Fühler von P. dominulus-Arbeiterinnen durchweg auf die meisten der HIPV-Kandidaten einschließlich β-Ocimen, (Z)- und (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-3-Hexenylacetat, (Z)-3-Hexen-1-ol, Linalool, Geranylacetat und Methylsalicylat reagierten (2). Keine wiederholbaren EAD-Antworten wurden bei den getesteten Dosierungen auf Trans-β-Caryophyllen oder Trans-β-Farnesen erhalten. Die wesentlichen nützlichen Insekten Chrysopa oculata, Myrmeleon crudelis, Podisus maculiventris und Hippodarnia convergens zeigten ebenfalls ähnlich starke EAD-Reaktionen wie es die Papierwespen taten, insbesondere auf (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, β-Ocimen, (Z)-3-Hexenylacetat und Methylsalicylat (6).
Fallenstellexperimente im Feld
In dem Experiment 1 fingen nur W·H·Y-Lockmittel allein mehr Yellowjackets ein (sowohl obere als auch untere Lockmittel) als es Wasserblindkontrollfallen taten (3; Tabelle 1). Das Hinzufügen der HIPVs in der unteren Fallenkammer, die das Heptylburat enthielt, zeigte keinen Einfluss auf die Fänge von Yellowjackets (bei einem mittleren Fang von etwa 15–20 Arbeiterinnen/Falle/Besuch). Die unteren Fänge umfassen hauptsächlich die V. atropilosa (59,6%) und V. pensylvanica (36%) plus eine kleine Zahl von V. acadica (1,4%) und V. consobrina (2,5%) und V. vulgaris (0,3%)]. Jedoch erhöhte die Kombination von (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien mit W·H·Y-Lockmittel in der oberen Kammer, die Essigsäure und 2-Methyl-1-Butanol enthielt, die Fänge in den Fallen sowohl für Yellowjackets (V. pensylvanica, V. vulgaris, V. atropilosa, V. acadica, D. maculata und D. arenaria) als auch Papierwespen (P. dominulus und P. aurifer) in den oberen Kammern erheblich (3 und Tabelle 1). Cis-Ocimen zeigte ebenfalls eine erhebliche synergetische Wirkung für das Anlocken von Yellowjackets. Geranylacetat zeigte jedoch eine hemmende Wirkung auf die Yellowjackets (3).
In dem Experiment 2 fingen Essigsäure und 2-Methyl-1-Butanol-W·H·Y-Lockmittel (nur oben) alleine erheblich mehr Papierwespen und Yellowjackets als die Wasserblindkontrollfallen (4; Tabelle 2). Das Hinzufügen von 0,5 oder 1–1,5 mg/Tag (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien zu den oberen Lockmitteln erhöhte die Fänge der Wespenarbeiterinnen (4; Tabelle 2), insbesondere für V. pensylvanic, V. vulgaris und P. dominulus erheblich (Tabelle 2), während andere Abgaberaten (Dosen) von DMNT keine Wirkung auf die Fänge in den Fallen zeigten. In dem Experiment 3 fingen nur Essigsäure und 2-Methyl-1-Butanol-W·H·Y-Lockmittel (nur obere Kammer) wiederum allein erheblich mehr Yellowjackets als die Wasserkontrollblindfallen (5); während aufgrund des geringen Populationsniveaus an der Teststelle keine Unterschiede bei den Fangen von Papierwespen erfasst wurden. W·H·Y-Fallen, die nur mit verschiedenen Köderdosen von (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien (ohne W·H·Y-Lockmittel) versehen waren, unterschieden sich nicht von den Wasserblindkontrollfallen (Tabelle 3).
Diskussion
Dieses Beispiel zeigt Geruchs- und Verhaltensreaktionen der Wespen auf HIPVs. Die GC-EAD-Analyse zeigte, dass die Wespe und andere Insektenfühler Geruchsrezeptornervenzellen zum Erfassen von HIPVs, insbesondere denen, die als Hauptkomponenten der stark beschädigten Pflanzen, wie etwa von Kirschzweigen, abgegeben werden, haben (1). Es wurde gezeigt, dass zwei der Homo- und Monoterpene, (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien (DMNT) und β-Ocimen das Anlocken von Papierwespen und Yellowjackets zu den zuckerbezogenen Lockmitteln, wie etwa einer Mischung aus Essigsäure und 2-Methyl-1-Butanol (oder seiner Isomere) Synergien bildeten (siehe Tabellen und Figuren). Ein anderes Acryl-Homoterpen, 8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen (TMTT) war für die EAD und die Feldtests nicht verfügbar; jedoch legen seine starken Ähnlichkeiten zu dem DMNT in der Chemie und im Verhalten nahe, dass es auch ein großes Potential als ein synergetisches Lockmittel für Wespen, insbesondere während der frühen bis mittleren Sommerjahreszeit (der Jahreszeit für die Jagd auf lebende Insekten), haben kann. Andere HIPV-Kandidaten (insbesondere die EAD-aktiven) zeigten bei den getesteten Dosen keine erhebliche synergetische Wirkung auf die Mischung von AA/2MB; jedoch kann ihre Kombination mit den aktiven Homo- oder Monoterpenen weitere Synergien mit den bekannten Lockmitteln für Wespenschädlinge bereitstellen. Nur DMNT allein war während der Fallenstellstudie im Feld nicht wesentlich anziehend für Papierwespen, Yellowjackets oder Hornissen; jedoch kann seine mögliche positive Verhaltensaktivität in der frühen Jagdsaison oder in Kombination mit anderen HIPVs nicht ausgeschlossen werden.
Die Ergebnisse weisen deutlich daraufhin, dass das Kombinieren der HIPVs, insbesondere der Homo- oder Monoterpene: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien (DMNT), β-Ocimen oder ihrer Isomere (wie etwa Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen (chemische Signale, die mit dem Jagen nach lebender Insektenbeute verbunden sind) mit flüchtigen Chemikalien, die mit Zuckerfütterung verbunden sind (Essigsäure/Isobutanol oder 2-Methyl-1-Butanol oder 2-Methyl-2-Propanol) eine wirklich synergetische Reaktion bei den futtersuchenden Arbeiterinnen der verschiedenen Yellowjacket- und Papierwespenspeziesplagen zeigte. Eine derartige Verhaltenssynergie könnte an den erheblichen Interaktionen (Synergien) zwischen verschiedenen Geruchsrezeptornervenzellen, die für die Wahrnehmung/Reaktion auf verschiedene Arten von Botensoffen (mit verschiedener Funktionalität) entweder auf der Ebene des peripheren oder zentralen Nervensystems verantwortlich sind, liegen. Die Entdeckung derartiger Synergien für das Anlocken von Wespen hat ein großes praktisches Potential für die Formulierung besserer Wespenköder, insbesondere für Wespenspeziesplagen während der Zeit ihrer Nahrungssuche nach lebender Beute. Diese fühleraktiven HIPVs können auch für die Anziehung anderer bekannter Lockmittel für die wesentlichen nützlichen Insekten, wie etwa Florfliegen, Marienkäfer, Ameisenjungfern, Raubkäfern und Schwebfliegen, Synergien bilden.
Während veranschaulichende Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, wird zu schätzen gewusst, dass hier vielfältige Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und Bereich der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6083498 [0003]
US 5557880 [0061]
US 7412797 [0061]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Selective hydroboration of a 1,3,7-triene: homogeraniol, Organic Syntheses 64:164”, E. J. LEOPOLD, 1986 [0067]

Claims

Insektenlockmittelzusammensetzung, die aufweist: ein flüchtiges Insektenlockmittel, das Essigsäure und einen oder mehrere kurzkettige Alkohole aufweist, die ausgewählt sind aus: 2-Methyl-1-Butanol, Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol oder einer Kombination aus diesen; und ein oder mehrere durch Pflanzenfresser ausgelöste flüchtige Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteile, die ausgewählt sind aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus ihnen.
Insektenlockmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der durch Pflanzenfresser ausgelöste flüchtige Homo- oder Monoterpen-Pflanzenstoff (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien oder 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen ist.
Insektenlockmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Monoterpen Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen oder Cis-α-Ocimen ist.
Insektenlockmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das flüchtige Insektenlockmittel 2-Methyl-1-Butanol, Essigsäure oder eine Kombination daraus ist.
Insektenlockmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen synthetisch hergestellt wird.
Insektenlockmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen von einer Pflanze hergestellt wird.
Insektenlockmittelzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen aus Kirschbaummaterialien hergestellt wird.
Insektenfalle, welche die Lockmittelzusammensetzung des Anspruchs 1 aufweist.
Verfahren zum Anlocken eines Insekts, das aufweist: das Abgeben eines Lockmittels für ein Insekt und eines durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpens, das ausgewählt ist aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus diesen; und Anlocken eines oder mehrerer Insekten zu dem Lockmittel und dem durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Anlocken eines eusozialen Insekts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Ordnung der Hymenoptera umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Familie der Vespidae umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das das Anlocken eines Insekts aus den Unterfamilien der Polistinae oder Vespinae umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Anlocken eines Insekts, das eine Wespe, Hornisse oder Yellowjacket ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, das kann ferner das Anlocken eines Insekts aus der Ordnung der Neuroptera umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Familie der Chrysopidae umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner das Anlocken einer grünen Florfliege umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Familie der Hermerobiidae umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner das Anlocken einer braunen Florfliege umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Familie der Myrmeleonitidae umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, das das Anlocken einer Ameisenjungfer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Ordnung der Coleoptera umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Familie der Coccinellidae umfasst.
Verfahren nach Anspruch 23, das ferner das Anlocken eines Marienkäfers umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Ordnung der Heteroptera umfasst.
Verfahren nach Anspruch 25, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Familie der Pentatomidae umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, das ferner das Anlocken einer Raubwanze (spined soldier bug) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Ordnung der Diptera umfasst.
Verfahren nach Anspruch 28, das ferner das Anlocken eines Insekts aus der Familie der Syphidae umfasst.
Verfahren nach Anspruch 29, das ferner das Anlocken einer Schwebfliege umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Lockmittel aus einem Zucker abgeleitet ist.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner das Anordnen des Lockmittels und des durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpens in einer Falle und das Anlocken eines Insekts ins Innere der Falle umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homoterpen (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen oder eine Kombination daraus ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Monoterpen Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen oder Cis-α-Ocimen ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Lockmittel Essigsäure ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Lockmittel 2-Methyl-1-Butanol ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Lockmittel Isobutanol oder 2-Methyl-2-Propanol ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen synthetisch hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das durch Pflanzenfresser angeregte flüchtige Pflanzenbestandteil-Homo- oder Monoterpen von einer Pflanze hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Insekt ein beliebiges der folgenden Spezies ist: Vespula pensylvanica, Vespula vulgaris, Vespula germanica, Vespula maculifrons, Vespula squamosa, Vespula atropilosa, Vespula acadica, Vespula consobrina, Vespula vidua, Dolichovespula maculata, Dolichovespula arenaria, Vespa crabo, Polistes dominulus, Polistes aurifer, Polistes fuscatus, Polistes metricus, Polistes Carolina, Polistes perplexus, Chrysopa oculata, Myrmeleon crudelis, Podisus maculiventris, Hippodamia convergens.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Insekt ein beliebiges der Folgenden ist: Pensylvenia-Wespe (Western Yellowjacket), Deutsche Wespe (German wasp), Gemeine Wespe (common wasp), Kurzkopfwespe (Eastern Yellowjacket), Vespula squamosa (Southern Yellowjacket), Dolichovespula maculata (bald-faced hornet), Dolichovespula arenaria (aerial yellojacket), Vespula atropilosa (prairie yellowjacket), Vespula acadica (forest yellowjacket), Vespula consobrina (blackjacket), Vespula vidua (Northeastern yellowjacket), europäische Hornisse, europäische Papierwespe, goldene Papierwespe, Papierwespe, rote Wespe, grüne Florfliege, Ameisenjungfer, Raubwanze und Marienkäfer.
Insektenlockmittelzusammensetzung, die im Wesentlichen besteht aus: einem flüchtigen insektenanlockenden chemischen Verschnitt, der Essigsäure und eine oder mehrere Verbindungen aufweist, die ausgewählt sind aus: 2-Methyl-1-Butanol, Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol oder einer Kombination aus diesen; und einem oder mehreren durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteilen, die ausgewählt sind aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus ihnen, wobei in der Zusammensetzung keine zusätzlichen Lockmittel sind.
Insektenlockmittelzusammensetzung, die besteht aus: Wasser; Essigsäure; einer oder mehreren Lockmittelverbindungen, die ausgewählt sind aus: 2-Methyl-1-Butanol, Isobutanol und 2-Methyl-2-Propanol oder einer Kombination aus diesen; und einem oder mehreren durch Pflanzenfresser angeregten flüchtigen Homo- oder Monoterpen-Pflanzenbestandteilen, die ausgewählt sind aus: (E)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, (Z)-4,8-Dimethyl-1,3,7-Nonatrien, 4,8,12-Trimethyl-1,3E,7E,11-Tridecatetraen, Trans-β-Ocimen, Cis-β-Ocimen, Trans-α-Ocimen, Cis-α-Ocimen oder einer Kombination aus ihnen.