高剂量性信息素环境对草地贪夜蛾求偶和交配行为的影响

本文在风洞中模拟形成高浓度性信息素Z7-12:Ac、Z9-14:Ac和Z11-16:Ac环境,研究草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)的求偶和交配行为,为进一步开发交配干扰技术提供技术参数和依据。研究结果表明,在高剂量性信息素环境下,草地贪夜蛾雄蛾的暗期活动时间延后,而雌蛾的活动节律则没有变化,雌雄蛾之间产生了活动节律的时间差。同时,雌雄交配率和交配持续时间显著下降,交配日龄则显著延迟2 d。由于交配日龄延迟,产卵量及其孵化率也相应降低。性信息素喷射时间间隔对草地贪夜蛾性信息素释放滴度有显著影响,当间隔时间为5、10、20 min时,雌蛾释放的性信息素滴度显著下降,以5 min为最低。因此,高剂量性信息素环境不仅影响雄蛾对性信息素的定向,对雌雄蛾间化学通讯和交配也有显著影响。

桃小食心虫性信息素的合成

桃小食心虫是我国最严重的蛀果害虫之一,利用其性信息素进行防控,具有高效、环保及不易产生抗性等优点。天然桃小食心虫性信息素(Z)-12-十九碳烯-9-酮与(Z)-13-二十碳烯-10-酮在昆虫体内含量极低,通过人工提取无法满足大规模防治需求。本研究以3-溴-1-丙醇为原料,经四氢吡喃基(THP)保护、亲核取代、Brown P2-Ni还原(Ni(OAc)_(2)与NaBH4催化氢化)、格氏试剂加成与重铬酸吡啶鎓(PDC)氧化等7步反应,构建了一种高效合成桃小食心虫性信息素的方法;并首次将Brown P2-Ni还原用于桃小食心虫性信息素顺式碳碳双键的构建,总收率为5%。所构建的桃小食心虫性信息素合成方法操作简便,产品具有高度的区域选择性(Z:E>99:1),适用于桃小食心虫的绿色防控。

大螟成虫在高剂量性信息素交配干扰环境中的求偶和交配行为

【目的】通过实验室研究高剂量性信息素环境中大螟Sesamia inferens的求偶和交配行为,分析比较性信息素化合物顺11-十六碳烯醛(Z 11-16∶Ald)和顺11-十六碳烯乙酸酯(Z 11-16∶Ac)抑制大螟成虫求偶和交配的差异,为田间大螟有效的交配干扰技术提供技术参数。【方法】在风洞生物测定仪中模拟性信息素高剂量环境,采用2-D行为记录和分析、行为观测、卵巢解剖、性信息素提取和GC-MS分析相结合的方法,测定了雌雄成虫的移动距离、求偶和交配率以及雌成虫性信息素滴度;采用主动释放器试验评价了合成的性信息素的田间交配干扰效果。【结果】大螟雄成虫在暗期第1个小时的移动距离大于其他时间段的,在Z 11-16∶Ac环境中大螟雄成虫移动距离占整个暗期移动距离的51.8%±9.3%,远高于对照(无性信息素释放)和Z 11-16∶Ald环境中的,而暗期不同时间雌成虫移动距离则没有显著差异。Z 11-16∶Ac和Z 11-16∶Ald环境中雌成虫产卵器伸出比例均显著低于对照环境中的。在对照环境中,1日龄雌成虫产卵器伸出比例为76.7%±14.6%,显著高于Z 11-16∶Ald环境中的(29.2%±13.1%)和Z 11-16∶Ac环境中的(26.7%±11.7%)。而各交配干扰环境中不同日龄大螟雌成虫产卵器开始伸出时间和伸出后的持续时间则无显著差异。对照环境中,雌雄成虫的交配率高达72.2%±5.6%,Z 11-16∶Ac和Z 11-16∶Ald环境中交配率分别为40.5%±3.4%和45.2%±3.1%,说明对照组交配率显著高于交配干扰组。在不同的交配干扰环境中,雌成虫性信息素Z 11-16∶Ald和16∶Ac的滴度无显著差异,Z 11-16∶Ac处理后顺11-十六碳烯醇(Z 11-16∶OH)和Z 11-16∶Ac的滴度显著降低,对照环境中的雌成虫Z 11-16∶OH和Z 11-16∶Ac的滴度分别为(3.79±2.56)和(7.29±4.49)ng,但Z 11-16∶Ac环境中仅分别为(0.80±0.59)和(1.99±0.45)ng。Z 11-16∶Ald环境中Z 11-16∶OH和Z 11-16∶Ac的滴度则与对照环境中的无显著差异。田间试验验证了交配干扰的效果,Z 11-16∶Ac交配干扰效果比Z 11-16∶Ald要稳定和高效,Z 11-16∶Ald的交配干扰效果则与地理种群有关。【结论】大螟性信息素交配干扰化合物需要加入Z 11-16∶Ac才能使交配干扰效果稳定和高效,仅仅只有Z 11-16∶Ald时干扰效果可能会受地理种群的影响,Z 11-16∶Ac不仅干扰雄成虫求偶,也同时影响了雌成虫性信息素的滴度以及雌雄成虫的交配,因此,在多个方面提高了防控效果。

蛾类性信息素生物合成研究进展

昆虫性信息素特异性强、使用方便且绿色安全,利用性信息素防治农林害虫符合我国农林绿色发展的需求,应用前景广阔。解析蛾类性信息素的生物合成路径,明确其关键催化酶,可为利用合成生物学手段生产蛾类性信息素提供重要的理论依据。按照化学结构和生物合成途径的不同,蛾类性信息素可分为Type-Ⅰ、Type-Ⅱ、Type-Ⅲ和Type-0四大类,且以前两类为主,分别占已鉴定种类的75%和15%左右,而Type-Ⅱ类环氧化烯烃性信息素中,约54%为单环氧化烯烃。上述两类性信息素合成部位不尽相同,其中Type-Ⅰ类性信息素在雌蛾的性腺中合成,Type-Ⅱ类性信息素中的多不饱和烯烃是在绛色细胞中合成的,而环氧化反应是在性腺中进行的。在合成路径和关键催化酶方面,Type-Ⅰ类性信息素是由脂肪酸代谢途径从头合成的,目前报道较多的合成相关的催化酶为去饱和酶、脂肪酰基辅酶A还原酶、醇氧化酶和乙酰基转移酶;Type-Ⅱ类性信息素以食物源的亚油酸或亚麻酸为起点合成,已鉴定的关键催化酶有末端脱氢酶、载脂转运蛋白和P450环氧化酶。此外,文中还阐述了利用植物和酵母细胞生成Type-Ⅰ类蛾类性信息素研究现状,探讨了目前利用合成生物学技术合成蛾类性信息素方面尚待解决的问题,提出了未来研究仍需关注的重点,为深入开发蛾类性信息素生物合成工厂提供参考。

静电纺丝技术与昆虫性信息素剂型加工

昆虫性信息素作为传统化学农药绿色替代品已在害虫综合治理中发挥重大作用。由于化学不稳定性和易挥发性,借助于载体和剂型加工技术可保障该类化合物在田间持续发挥作用。近年来,聚合物加工和纳米技术的发展为农药绿色革命带来了新的思路和方法,其中也包括昆虫性信息素的载体设计与剂型开发。静电纺丝是一种灵活且可规模化的微/纳米级纤维加工制造技术,该技术已经在昆虫性信息素的载体开发及释放行为研究中取得重要进展。本文讨论了昆虫性信息素的缓控释载体开发及应用,重点综述了静电纺丝技术在昆虫性信息素载体设计及剂型加工方面的研究进展,进而对未来发展做出展望,以期为昆虫性信息素的创新载体设计及高效精准应用提供参考。

影响番茄潜叶蛾性信息素诱捕效果的因子分析

番茄潜叶蛾Tuta absoluta(Meyrick)可对番茄生长造成毁灭性的危害,性诱监测或群集诱杀是测报和防控的手段之一。本文通过提取、鉴定和分析云南西双版纳、四川西昌、内蒙赤峰和辽宁沈阳番茄潜叶蛾的性信息素组分及其配比,结合田间诱捕比较试验,分析了与性诱相关的主要因子对诱蛾活性的影响。结果显示,我国四个地点的番茄潜叶蛾性信息素组成没有显著差异,均由反3顺8顺11-十四碳三烯乙酸酯(E3,Z8,Z11-14:Ac)和反3顺8-十四碳二烯乙酸酯(E3,Z8-14:Ac)组成,其比例在100:2~100:12。田间诱捕比较试验表明,E3,Z8-14:Ac没有显著提高E3,Z8,Z11-14:Ac的引诱活性。性信息素化合物E3,Z8,Z11-14:Ac的纯度和剂量与诱蛾量密切相关,93%纯度的诱蛾量是82%纯度的2.48倍,以聚乙烯毛细管的灌液结构为基质的最佳性信息素剂量是900~1200μg。翅膀型粘胶诱捕器的诱蛾量是三角形粘胶诱捕器的2倍,最佳的诱捕器是搭配绿色盖板的翅膀型粘胶诱捕器,而盖板与粘胶板间的距离以6~9 cm最为理想。最佳的诱捕器设置高度是在泥土上(0 cm),随着诱捕器设置高度的提升,诱蛾量下降,诱捕器高于120 cm时,未诱捕到雄蛾。诱捕器在番茄大棚中的出口处和远离出口处位置对诱蛾量没有差异。研究结果可为性信息素应用于番茄潜叶蛾的田间监测和防控提供参考。

溴虫氟苯双酰胺影响灰茶尺蠖成虫合成与识别性信息素的能力

灰茶尺蠖(Ectropis grisescens Warren)是重要的茶树害虫,广泛分布于我国主要茶产区,干扰其性信息素通讯是防治该类害虫的有效方式。使用亚致死剂量的溴虫氟苯双酰胺处理灰茶尺蠖成虫,利用风洞测试发现雄蛾对性信息素诱芯表现出活跃、起飞、接触行为发生的占比分别下降了13.79%、44.23%、60.00%,且反应发生时间显著延长。进一步的电生理分析发现,处理组雄蛾对0.01 mg·L^(-1)的性信息素组分Z3,Z6,Z9-18:H的触角电位反应下降了54.57%。另外,当雌蛾受到溴虫氟苯双酰胺处理,GC-MS分析结果显示,雌蛾性腺性信息素主成分Z3,Z6,Z9-18:H和Z3,epo6,Z9-18:H的含量分别下降了21.76%和34.71%,雌蛾合成性信息素的能力显著削弱。雌蛾经溴虫氟苯双酰胺处理,参与性信息素合成的潜在基因Egri-CYP340BD1表达量显著下降。研究结果表明,溴虫氟苯双酰胺处理能显著干扰灰茶尺蠖成虫的性信息素通讯,将为茶园尺蠖类害虫行为调控提供技术参考。

性信息素在高粱套夏大豆带状复合种植鳞翅目害虫监测与防治中的应用初探

在高粱套夏大豆带状复合种植模式下,对亚洲玉米螟、黏虫、高粱条螟、小地老虎、二化螟、豆荚螟、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、银纹夜蛾等高粱和夏大豆鳞翅目主要害虫开展性信息素监测,以明确高粱套夏大豆带状复合种植鳞翅目主要害虫发生情况。结果表明,小地老虎在3月中旬、4月中旬和5月中旬出现发蛾盛期,其他害虫在4-11月不同时段分别出现高峰,这与田间调查实际发生高度吻合,为高粱套夏大豆鳞翅目害虫适期开展精准防治提供了依据。

种茧育桑园桑螟性信息素诱集技术要点

近年来,四川省南充蚕种场应用昆虫性诱技术,充分发挥其专一、高效、安全的优点,在种茧育桑园防治桑螟取得明显成效。暗转时间在每年3月上旬,安装密度1个/666.7 m2,安装高度为1.25~2.3 m,并及时更换诱芯。这项技术还可用于桑螟虫情监测和预报。

性信息素迷向防控甘蓝小菜蛾效果试验

小菜蛾繁殖速度快、适应性强,危害大,是十字花科蔬菜重要害虫。长期使用单一化学药剂防治小菜蛾的效果差、成本高,并易造成蔬菜农药残留超标,不利于农业可持续发展。作者开展了性信息素迷向防治小菜蛾效果试验。试验结果表明,4月7日~5月26日,常规防治区诱捕小菜蛾成虫4253头,性信息素迷向防治区诱蛾量为289头,平均迷向率为92.29%;5月19日、5月26日,性信息素迷向防治区小菜蛾幼虫总量分别为14头、9头,显著低于常规防治区(分别为41头、29头);性信息素迷向防治区小菜蛾的平均防效为67.41%。可见,应用小菜蛾性信息素迷向技术可干扰小菜蛾雌、雄成虫交配,降低雌虫产卵量,压低田间虫口基数,从而可减少化学药剂用量,具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。因此,建议在甘蓝生产上推广应用小菜蛾性信息素迷向技术。

我国桃小食心虫性信息素应用技术研究进展

桃小食心虫(Carposina sasakii)是我国分布广泛的一种重要果树害虫,以蛀果为害,严重影响果实的产量和品质,给果业造成巨大的经济损失。本文就桃小食心虫的发生与危害、性信息素的鉴定与合成、监测诱捕与干扰交配应用技术方面进行了综述。桃小食心虫在我国大多数地区1 a发生1~2代,幼虫主要在树冠上部为害;其性信息素成分主要为顺-7-廿烯-11-酮和顺-7-十九烯-11-酮,人工合成产率从10%提高到60%;监测诱捕中建议使用150个·hm^(-2)的白色粘虫板配套船形诱捕器悬挂于树冠上部;干扰交配应用中建议使用迷向剂450~600个·hm^(-2)。并提出目前性信息素生产及应用中存在的问题,为全面了解桃小食心虫的研究进展和创新研究方向提供参考依据。

安徽农业大学在美国白蛾性信息素感受机制领域取得新进展

近期,安徽农业大学林学与园林学院张龙娃教授团队在农林科学领域国际权威(Top)期刊Pest Management Science《害虫管理科学》(中科院1区)上发表了题为“Functional differentiation of two general-odorant binding proteins in Hyphantria cunea(Drury)(Lepidoptera:Erebidae)”(美国白蛾两个普通气味结合蛋白的功能分化研究)的研究性论文。

应用性信息素防治桔小实蝇研究

通过对已有的研究进行分析,并对桔小实蝇的农业、化学、生物、物理等防治方法进行总结,发现性信息素能有效防治桔小实蝇。2020—2023年,在山东省淄博市周村区用性信息素开展性诱捕器防治桔小实蝇成虫试验。试验结果表明,与传统的化学防治相比,性信息素对桔小实蝇成虫有明显的诱杀作用,且具有简便、省工、费用低、环保性强、安全性高、经济性好、高效等优点,在山东省淄博市周村区取得较好的应用效果。试验结果为桔小实蝇防治提供参考。

应用性信息素智能缓释交配干扰技术防治蔬菜鳞翅目害虫效果试验

作者开展了性信息素智能缓释交配干扰技术防治结球甘蓝鳞翅目害虫效果试验。试验结果表明,10月9日和30日,T2处理对鳞翅目害虫的防效分别为65.16%、80.59%,防效较好、持效期较长。T1、T2处理及常规防治区结球甘蓝的产量显著高于空白对照。其中,T2处理产量最高,每667 m2为3 351.7 kg,较T1处理和常规防治分别增产3.2%和21.3%;其次为T1处理,每667 m2产量为3 250.0 kg,较常规防治增产17.6%。可见,应用鳞翅目性信息素智能缓释交配干扰技术的同时再喷药2~3次,对结球甘蓝鳞翅目害虫的防治效果好、持效期长,结球甘蓝每667 m2产量在3 200 kg以上。鳞翅目性信息素智能缓释交配干扰器安装简单方便,可连续使用几个月,其间无需更换,不影响蔬菜生长,因此建议在绿叶菜生产上推广应用该设备。

昆虫性信息素智能迷婚剂防治水稻二化螟效果研究

为探讨昆虫性信息素智能迷婚剂对二化螟的防控效果,设置智能迷婚剂,利用性诱剂进行了田间蛾量调查,并调查了二化螟的危害情况,发现迷向防治区性诱剂引诱的二化螟总量明显低于药剂防治区,同时,迷向防治改变了性诱剂的诱蛾动态.当田间蛾量较大时,药剂防治区的诱蛾量明显高于迷向防治区,且差异具有统计学意义.迷向法防治后,水稻二化螟的危害株率明显降低,防效为92.3%±1.8%,防效明显高于药剂防治区.研究结果表明,昆虫性信息素智能迷婚剂是水稻二化螟的一种高效绿色防控技术,能大量减少化学农药的使用.

不同性信息素配比对灰茶尺蠖的诱捕效果比较

为了筛选最有效的灰茶尺蠖性信息素诱芯,探讨产品使用技术方案,从信息素配方、诱捕器类型、诱捕器悬挂高度比较了性信息素诱芯诱捕器对灰茶尺蠖的诱捕效果。结果表明,5种不同配方比较,以诱芯B(Z3Z9-6,7环氧-十八碳二烯和Z3Z6Z9-十八碳三烯质量配比1∶3)的引诱效果最好;船型诱捕器的引诱效果显著高于其他诱捕器;5种不同悬挂高度比较,以诱捕器悬挂高于茶蓬面20 cm和40 cm的效果最好。建议在灰茶尺蠖发生区域、成虫扬飞前,将灰茶尺蠖诱芯B(Z3Z9-6,7环氧-十八碳二烯和Z3Z6Z9-十八碳三烯质量配比1∶3)配套船型诱捕器使用,可进行茶园灰茶尺蠖害虫的监测与防控。

棉铃虫性信息素生物合成研究进展

性信息素是昆虫两性通讯的化学信号,在物种繁衍中担当着重要的角色。以性信息素为基础的害虫诱杀和交配干扰等防治手段具有灵敏度高、选择性强、对天敌安全、不污染环境等优点,在害虫综合治理和绿色防控体系应用中深受青睐。棉铃虫Helicoverpa armigera是一种世界性农业害虫,具有适应能力强和寄主广泛的特点,条件适宜时常大面积暴发成灾。以棉铃虫为代表的醛类性信息素的生物合成和调控过程,是目前研究较早也较为透彻的一类性信息素。本研究概述了棉铃虫性信息素的组分和功能,生物合成时的信号转导途径和调控机制,以及性信息素前体的生成和特异性组分的碳链修饰过程,并总结了当前研究的不足,旨在为今后的基础研究和生产应用提供指导。

番茄潜叶蛾性信息素的研究和应用进展

番茄潜叶蛾Tuta absoluta原产于南美,是一种世界检疫性害虫,严重发生时可导致主要寄主作物番茄减产80%~100%。十几年的时间,该虫已从原产地入侵扩散至几乎整个亚非欧大陆,成为世界番茄产业的重大威胁因子。该虫于2017年在我国新疆伊梨首次发现,现已传入并扩散至云南、甘肃等地区,极大地威胁我国番茄产业及其他相关产业的健康发展。在国际上,基于性信息素监测、大量诱捕和交配干扰(迷向)防治已成为防治番茄潜叶蛾切实可行的措施。为了研究高效、环保的番茄潜叶蛾种群动态监测和防治技术,本文综述了番茄潜叶蛾性信息素在其监测、早期预警和防控的研究和应用现状。番茄潜叶蛾雌虫主要在清晨释放性信息素吸引雄虫交配,成虫交配在上午7:00达到高峰。1995和1996年先后报道番茄潜叶蛾释放的性信息素的主要和次要成分及它们的合成方法;该虫性信息素的主要和次要成分分别为(3 E,8Z,11Z)-十四碳三烯乙酸酯(TDTA)和(3 E,8Z)-十四碳烯醇乙酸酯(TDDA),约以90∶10的比例组成性信息素。生物测定发现,TDTA对雄虫具有很强的引诱作用,与TDDA混合使用时可使引诱作用进一步增强。近年来,研究发了更高效、简便的性信息素成分合成方法,为其规模化生产与应用提供了良好条件。目前番茄潜叶蛾性信息素在国际上已被广泛应用于该虫的防控,并取得良好成效。报道的常用于监测、大量诱捕该虫的性信息素诱捕器中,以水盆式诱捕器和三角形诱捕器的效果较优;商业化诱芯所含性信息素的常见剂量为0.5,0.8和3.0 mg。田间应用时需根据作物的生境和生长阶段、危害程度、当地的自然条件等实际情况,选用相应的诱捕器类型与性信息素剂量等。此外,性信息素迷向法在番茄潜叶蛾的防治中也较为常见,其成功应用要求封闭性较高的环境。由于性信息素在番茄潜叶蛾的监测和防治中具有高效、安全、环保等优点,其相关研究成果可为我国该害虫的可持续防治策略及措施提供重要的参考。

E8, E10-12:OH对梨小食心虫性信息素的增效作用

本文旨在明确不同剂量的苹果蠹蛾Cydia pomonella性信息素主成分E8,E10-12:OH对梨小食心虫性信息素的增效作用,为梨小食心虫的监测及生物防治提供参考。通过田间诱捕试验和触角电位技术,探究了不同剂量的E8,E10-12:OH和梨小食心虫性信息素混配对梨小食心虫雄虫田间诱集效果及触角电位反应的影响。田间试验结果表明,5种剂量E8,E10-12:OH均对梨小食心虫有引诱活性,但各剂量间诱集效果差异不显著;5种剂量E8,E10-12:OH与梨小食心虫性信息素混配处理的田间诱集效果均显著高于对照(梨小食心虫性信息素),其中20μg E8,E10-12:OH与梨小食心虫性信息素混配的诱捕量是对照的2.86倍;梨小食心虫雄虫对E8,E10-12:OH和梨小食心虫性信息素的触角电位反应均随剂量增大而增强。E8,E10-12:OH可作为梨小食心虫引诱剂或性信息素的增效剂,提升对梨小食心虫的诱捕效果,精准其种群发生动态监测。

蛾类性信息素研究进展

蛾类是昆虫性信息素中研究较多的类群,已有565种的性信息素成份被鉴定,其相关研究在害虫监测和防治上得到实际应用的同时,已涉及到生态、生化、遗传等诸多方面,特别是在物种多样性的化学表达及物种的生殖隔离现象的分子水平的表达上,提供了研究的典范。本文将介绍蛾类性信息素的多样性、性信息素化学结构鉴定、微量成分的作用、合成性信息素的利用、性信息素生物合成酶、性信息素生产的调节机制及性信息素的感受机制等方面的研究现状和存在的问题。