利用性信息素防治豆野螟的生物學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、豆野螟Maruca vitrata是一種嚴(yán)重的泛熱帶豆類蔬菜害蟲(chóng)。主要危害豇豆Vignaunguiculata、四季豆Phaseolus vulgaris、扁豆Dolichos lablab、木豆Cajanus cajan等表面少毛的豆類蔬菜。對(duì)豇豆的危害尤為嚴(yán)重,此蟲(chóng)為害豇豆等常造成“十莢九蛀”,一般田塊花被害率52.3％以上,豆莢被害率37.8％,葉被害率9.9％,大發(fā)生年份若不進(jìn)行防治幾乎絕收,花被害率可達(dá)到90％以上,產(chǎn)量損失達(dá)

2、到20％～60％。幼蟲(chóng)鉆蛀或結(jié)網(wǎng)為害花、花蕾、嫩莖、豆莢,嚴(yán)重影響化學(xué)農(nóng)藥的使用效果,同時(shí)也不利于天敵對(duì)其的自然控制作用。鑒于此,我們利用性信息素來(lái)作為監(jiān)測(cè)和防治豆野螟的手段,主要結(jié)果如下:
　　 1.豆野螟成蟲(chóng)行為學(xué)特征及性信息素產(chǎn)生與釋放節(jié)律
　　 豆野螟的羽化行為全天可見(jiàn),在雌蛾中,86％于暗期羽化:在雄蛾中,73％于暗期羽化:雌雄蛾羽化行為在暗期第4、5和8h差異達(dá)到顯著。交尾活動(dòng)發(fā)生在暗期19:00到5:00之

3、間,交尾持續(xù)時(shí)間最短約為20min,最長(zhǎng)約為90min,3日齡進(jìn)入暗期第5h具有最高的交尾率。1、6和7日齡成蟲(chóng)具有單個(gè)交尾高峰,2到5日齡成蟲(chóng)具有兩個(gè)交尾高峰。同一日齡成蟲(chóng)交尾在暗期前半段平均花費(fèi)的時(shí)間要明顯高于在后半段花費(fèi)的時(shí)間。低齡和高齡的成蟲(chóng)用于交尾的時(shí)間明顯高于中齡的性成熟成蟲(chóng)。成蟲(chóng)的開(kāi)始交尾時(shí)間隨著日齡的增加逐漸前移。雄蛾對(duì)3日齡處女雌蛾進(jìn)入暗期后第5和第9h的性腺提取物和空氣收集性信息素的觸角電位反應(yīng)最強(qiáng)。處女雌蛾田間誘蛾

4、試驗(yàn)表明:23:00-01:00為誘蛾高峰期,3日齡處女雌蛾的誘蛾效果最好。該蛾的羽化、交尾及性信息素產(chǎn)生與釋放均存在節(jié)律上的一致性。
　　 2.豆野螟延遲交尾和多次交尾對(duì)其生殖活動(dòng)的影響。
　　 豆野螟雌雄同時(shí)延遲交尾,雌雄蟲(chóng)的壽命、產(chǎn)卵量均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì),但是對(duì)卵的孵化率沒(méi)有顯著的影響；雌蟲(chóng)延遲交尾,隨著延遲時(shí)間的增加,雌蟲(chóng)的壽命、產(chǎn)卵量、卵的孵化率表現(xiàn)為下降的趨勢(shì),而雄蟲(chóng)的壽命延遲交尾第三天達(dá)到最大值；雄

5、蟲(chóng)延遲交尾,隨著延遲交尾時(shí)間的增加,雌雄蟲(chóng)的壽命、產(chǎn)卵量均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì),卵的孵化率隨著延遲逐漸下降。隨著雄蟲(chóng)交尾次數(shù)的增高,成功交尾率在逐漸降低,用于交尾的時(shí)間延長(zhǎng)。雌蟲(chóng)和相應(yīng)雄蟲(chóng)的壽命逐漸縮短,雌蟲(chóng)的產(chǎn)卵量下降,但對(duì)卵的孵化率影響不大。豆野螟雌蟲(chóng)一生只交尾一次,試驗(yàn)室未見(jiàn)到雌蟲(chóng)二次交尾。
　　 3.豆野螟成蟲(chóng)日齡對(duì)交尾行為有較大的影響。
　　 不同日齡雌蛾與3日齡雄蛾的交尾,交尾率隨蛾齡增加呈下降趨勢(shì)；不同

6、日齡雄蛾與3日齡雌蛾交尾,交尾率隨蛾齡增加呈升高趨勢(shì)；相同日齡成蛾,交尾率先升后降。不同日齡雌蛾交尾百分率的下降在較高溫環(huán)境比在較低溫環(huán)境更加顯著；但環(huán)境溫度對(duì)不同日齡雄蛾的交尾卻沒(méi)有太大的影響；相同日齡成蛾3日齡以后的交尾在較高溫環(huán)境下下降的更快。不同日齡雌蛾的交尾研究中,隨著雌蛾日齡的增加,交尾持續(xù)時(shí)間明顯延長(zhǎng):不同日齡雄蛾的交尾研究中,較低日齡和較高日齡雄蛾交尾時(shí)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。在較低溫環(huán)境下所有試驗(yàn)各日齡的持續(xù)時(shí)間均有所延長(zhǎng)。不

7、同日齡雌蛾(雄蛾)與3日齡雄蛾(雌蛾)的交尾和相對(duì)應(yīng)的雄蛾對(duì)雌蛾性信息素的觸角電位反應(yīng)(electroantennography,EAG)基本一致,說(shuō)明雄蛾的反應(yīng)在交尾行為的完成中具有重要的作用。
　　 4.豆野螟性信息素組份化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析與鑒定
　　 通過(guò)使用了DB-1和DB-WAX毛細(xì)柱進(jìn)行氣相色譜(gas chromatography,GC)分析以及使用DB-17和DB-WAX毛細(xì)柱進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜(gaschr

8、omatography-mass spectrometry,GC-MS)分析豆野螟武漢和廣州兩個(gè)地理種群性信息素腺體組份的化學(xué)結(jié)構(gòu),結(jié)果表明:(E,E)-10,12-hexadecadienal是豆野螟兩個(gè)地理種群性信息素的主要組份。同時(shí)首次利用GC和GC-MS發(fā)現(xiàn)(E,E)-10,12-hexadecadienol和(E)-10-hexadecenal也是武漢種群性信息素的組份,豆野螟武漢種群性信息素腺體成分為(E,E)-10,12-

9、hexadecadienal,(E,E)-10,12-hexadecadienol和(E)-10-hexadecenal,其比例為51.4:4.1:44.5(峰面積之比)。廣州種群性信息素中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)(E,E)-10,12-hexadecadienol存在,其性信息素由(E,E)-10,12-hexadecadienal和(E)-10-hexadecenal組成,其比例為86.5:13.5(峰面積之比)。
　　 5.豆野螟雄蛾觸角

10、對(duì)性信息素的EAG反應(yīng)
　　 三種化合物的劑量.反應(yīng)關(guān)系研究表明,不論是武漢種群還是廣州種群,豆野螟雄蟲(chóng)觸角對(duì)(E,E)-10,12-hexadecadienal均最為敏感,而對(duì)另外兩種標(biāo)準(zhǔn)化合物次之。二元組份的研究表明,兩個(gè)種群誘芯中只要有(E,E)-10,12-hexadecadienal,EAG反應(yīng)均較強(qiáng),由(E,E)-10,12-hexadecadienol和(E)-10-hexadecenal組成的誘芯活性最差；在武漢

11、,(E,E)-10,12-hexadecadienal:(E)-10-hexadecenal為5:5的組合比其他二元組份產(chǎn)生更大的EAG反應(yīng)；在廣州,(E,E)-10,12-hexadecadienal:(E,E)-10,12-hexadecadienol為5:5的組合顯著高于其他所有二元組合。三元誘芯的研究發(fā)現(xiàn),在武漢,(E,E)-10,12-hexadecadienal:(E,E)-10,12-hexadecadienol:(E)-

12、10-hexadecenal為5:1:5時(shí)產(chǎn)生最大的FAG反應(yīng),在廣州,三種化合物為5:5:1的組合產(chǎn)生的FAG反應(yīng)更大。
　　 6.豆野螟觸角化感器的超微結(jié)構(gòu)觀察
　　 豆野螟雌雄蛾觸角呈線狀,由柄節(jié)、梗節(jié)和鞭節(jié)組成。柄節(jié)較長(zhǎng)；梗節(jié)較粗,并均覆蓋著鱗片；鞭節(jié)由72～82節(jié)組成,長(zhǎng)度為86～97mm,兩性間無(wú)明顯的差別。豆野螟感受器主要分布在觸角的背面、腹面和外側(cè)面,內(nèi)側(cè)面一般覆蓋有鱗片,因此感受器很少。雌雄比較發(fā)現(xiàn),就

13、長(zhǎng)度而言,雌蛾觸角上的腔錐感器以及耳形感器均長(zhǎng)于雄蛾,但是毛形感器則正好相反；就分布密度而言,三種感器在雌蛾觸角上的分布比雄蛾較稀疏。兩個(gè)地理種群的比較發(fā)現(xiàn),廣州種群不論雌雄蛾,其觸角感器比武漢種群密度大,但長(zhǎng)度偏短；刺形感器僅見(jiàn)于武漢種群的觸角上,而錐形感器僅見(jiàn)于廣州種群。
　　 7.性信息素活性組份的田間誘捕試驗(yàn)
　　 田間試驗(yàn)表明,在武漢,單一組份誘芯(E,E)-10,12-hexadecadienal的誘捕活性最

14、佳,(E)-10-hexadecenal可以起到增效作用,而(E,E)-10,12-hexadecadienol沒(méi)有增效作用；二元組份誘芯(E,E)-10,12-hexadecadienal和(E)-10-hexadecenal為5:5以及三元組份誘芯(E,E)-10,12-hexadecadienal、(E,E)-10,12-hexadecadienol和(E)-10-hexadecenal的比例為5:0.3:5時(shí)具有最佳的誘捕活性。

15、而在廣州,單一組份誘芯(E,E)-10,12-hexadecadienal的誘捕活性最佳,(E,E)-10,12-hexadecadienol可以起到增效作用,而(E)-10-hexadecenal沒(méi)有增效作用；相應(yīng)的二元組合活性最高為(E,E)-10,12-hexadecadienal和(E,E)-10,12-hexadecadienol為5:5的比例；添加微量的(E)-10-hexadecenal.有增效作用,(E,E)-10,12

16、-hexadecadienal、(E,E)-10,12-hexadecadienol和(E)-10-hexadecenal的三者的最佳比例為5:5:0.7。
　　 8.豆野螟性信息素誘芯及誘捕器優(yōu)化試驗(yàn)
　　 誘芯與誘捕器的最優(yōu)化試驗(yàn)表明,隨著誘捕器在田間放置時(shí)間的延長(zhǎng),其引誘活性呈現(xiàn)逐漸降低,前2周的誘捕效果最好,以后逐漸下降。雄蟲(chóng)的捕獲數(shù)量不受誘芯的包裹與否的影響,使用鋁箔保護(hù)的誘芯和不使用其保護(hù)的誘芯的誘捕量間沒(méi)有