阅读说明：本技术 一种应用信息素引诱西花蓟马的方法 (Method for inducing frankliniella occidentalis by applying pheromone ) 是由 李晓维 吕要斌 章金明 张治军 林文彩 于 2018-08-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种应用信息素引诱西花蓟马的方法,该方法以橡胶塞为载体,将信息素neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate的正己烷溶液按比例添加到载体中,制成诱芯配合粘虫板悬挂于作物上,其特征在于,诱芯所释放的信息素复合物的组成及质量比为：neryl-(S)-2-methylbutanoate:(R)-lavandulyl acetate的比值在4.687~6.557之间,所述诱芯每2周更换一次。本发明阐明了两种信息素配合使用时的释放特性以及引诱效果,发现以橡胶塞为载体所制作的诱芯的持效期2周,可以覆盖西花蓟马成虫的发生期。本发明的方法适合在田间应用中进行推广使用,达到群防群治。(The invention provides a method for inducing frankliniella occidentalis by applying pheromone, which takes a rubber plug as a carrier, adds n-hexane solution of pheromone nyl- (S) -2-methylbutanoate and (R) -lavandulylacetate into the carrier in proportion to prepare a core inducing and a pest sticking plate which are matched with the core inducing and hung on crops, and is characterized in that the pheromone compound released by the core inducing comprises the following components in percentage by mass: the ratio of (R) -lavandulyl acetate to (S) -2-methylbutanoate is 4.687-6.557, and the lure is replaced every 2 weeks. The invention clarifies the release characteristics and the attraction effect when the two pheromones are used in a matching way, and finds that the effective period of the attraction core made by taking the rubber stopper as a carrier is 2 weeks, so that the emergence period of the Frankliniella occidentalis adults can be covered. The method is suitable for popularization and application in the field, and achieves group prevention and mass control.)

一种应用信息素引诱西花蓟马的方法

技术领域

本发明属于农业虫害防治技术领域，具体涉及一种利用信息素诱芯引诱西花蓟马的方法。

背景技术

蓟马是农作物上常见的重要害虫，其通过直接取食作物和间接传播病毒给作物造成了巨大的经济损失。目前在全球分布比较广且给农作物造成巨大危害的蓟马种类主要有花蓟马属的花蓟马(Frankliniellaintonsa)和西花蓟马(F.occidentalis)以及蓟马属的棕榈蓟马(Thripspalmi)等。由于蓟马具有个体微小、隐秘性强、繁殖力强、极易产生抗药性等特点，化学防治防控效果不是非常理想。再加上农药的大量使用在控制虫害的同时，也带来了农药残留超标、环境污染、害虫抗药性与再猖獗等一系列问题，发展绿色防控技术迫在眉睫。

昆虫信息素是一种非化学控制措施，不仅可以进行害虫种群监测和防治，同时也可以和其他防治措施相结合以提高虫害防治效果。聚集信息素是信息素的一种，由雌虫和雄虫或者任一性别的昆虫产生，能够引起雌、雄两性同种昆虫聚集。目前，国内外学者已经对蓟马信息素开展了相关的研究，并开始应用到蓟马的防控中，其中对蓟马聚集信息素的研究最为广泛，已有三种主要蓟马害虫的聚集信息素被分离鉴定。花蓟马属的西花蓟马和花蓟马的聚集信息素主要活性成分相同，为neryl-(S)-2-methylbutanoate(苨肉基(S)-2-甲基丁酸酯)和(R)-lavandulyl acetate((R)-薰衣草乙酸酯)，但两种组分的释放比例在西花蓟马和花蓟马中差异非常大，具报道，花蓟马雄虫释放的聚集信息素中(R)-lavandulyl acetate：neryl-(S)-2-methylbutanoate约为1:1.7，而西花蓟马雄虫释放的聚集信息素中(R)-lavandulyl acetate：neryl-(S)-2-methylbutanoate约为1:12.9(祝晓云，台湾花蓟马和棕榈蓟马雄虫聚集信息素的提取分离鉴定，南京农业大学，2012)。蓟马属的棕榈蓟马的聚集信息素活性组分则与花蓟马、西花蓟马不同，主要活性组分为(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate((R)-3-甲基-3-丁烯酸薰衣草酯)。

本发明小组研究发现，一定浓度的人工合成的neryl-(S)-2-methylbutanoate对西花蓟马和花蓟马具有引诱作用，而(R)-lavandulyl acetate对这两种蓟马没有引诱效果，但在neryl-(S)-2-methylbutanoate中添加一定量的(R)-lavandulyl acetate后发现在两种蓟马中显示出了较强的增效作用，当(R)-lavandulyl acetate和neryl(S)-2-methylbutanoate的比例为1:8时，对西花蓟马成虫的引诱效果最佳；当(R)-lavandulylacetate和neryl(S)-2-methylbutanoate的比例为1:4时，对花蓟马成虫的引诱效果最佳(西花蓟马和花蓟马聚集信息素在田间引诱试验及其在种间互作中的作用，昆虫学报，2017,60(12)：1447:1456)。

在现有传统技术中，都是把一定比例的两种信息素配置在一定的载体上来引诱某种生物，例如西花蓟马成虫或者花蓟马成虫，一般都需要更换载体，如果更换频率较快，可能载体中的信息素还没有释放完全或还处在高释放量阶段就被更换，导致不能充分发挥信息素的利用率；如果在田间应用中没有及时更换诱芯，此时载体中的一种或多种信息素已经释放完全或处于低释放量阶段，这时诱芯相当于已经失效，会导致作用效果降低。

这就需要对释放方法和剂量进行调整，发挥最大的引诱效果。

发明内容

本发明小组意外发现，按照传统方法配置在载体上的信息素比例并不是实际在空气中的释放比例。在载体上的配置比例虽然和空气中的释放出的实际比例有关系，但是持续稳定释放的比例却对于不同的比例而言却存在较大的差异。在田间应用时，由于昆虫信息素的组分多具有挥发性，在自然条件下易挥发和降解，所以需要借助缓释载体来保护信息素免受环境降解，并保持信息素的稳定均匀释放。这样才能达到最佳的引诱效果。

针对上述问题，本发明对不同比例的两种信息素neryl(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate在常用的橡胶塞载体中的释放量比例随时间的变化规律进行研究，旨在开发一种能高效引诱蓟马并能提高信息素利用率的蓟马引诱方法。

本发明的目的之一是提供一种应用信息素诱芯引诱花蓟马的方法。该方法包括：以橡胶塞为载体，将信息素neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulylacetate的正己烷溶液按比例添加到载体中，制成诱芯配合粘虫板悬挂于作物上，其特征在于，让载体释放在空气中的两种信息素的比例维持在1.350～2.313之间。这样只要稳定维持在该比例范围内，就可以稳定的引诱花蓟马成虫。

这也从另一方面说明，只要维持两种信息素在空气中的释放比例在该范围内，可以最大引诱花蓟马，无论两种信息素实际在载体中的比例和浓度如何。例如，可以让两种信息素在载体上进行释放，或者，可以让两种信息素在释放装置中进行释放，只要让两种信息素释放到空气中的质量比为该范围区间，就可以持续稳定最大效率的引诱花蓟马成虫。

所以，当neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate的正己烷溶液在橡胶载体上的添加质量比例为4:1的时候，所述诱芯每4周更换一次。这是因为我们发现，这样的比例，仅仅能够维持在空气中稳定比例范围在1.350～2.313之间4周之久，四周以后比例急剧下降，而几乎没有引诱效果。所以，如果比例是4:1的时候，每隔4周后更换新的4:1的橡胶载体，从而稳定维持空气中的释放比例，达到最大的引诱效果。

作为优选，所述诱芯使用温度为25±1℃，相对湿度为60％±5％，光照周期为14L:10D。

作为优选，所述neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate的正己烷溶液在载体中的添加比例为4:1。

作为优选，通过利用本发明的方法在蔬菜以及花卉种植中进行花蓟马防治。

本发明的第二个目的是提供一种应用信息素诱芯引诱西花蓟马的方法。

该方法包括：以橡胶塞为载体，将信息素neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate的正己烷溶液按比例添加到载体中，制成诱芯配合粘虫板悬挂于作物上，其特征在于，让载体释放在空气中的两种信息素的比例维持在4.687～6.557之间。这样只要稳定维持在该比例范围内，就可以稳定的引诱西花蓟马成虫。

这也从另一方面说明，只要维持两种信息素在空气中的释放比例在该范围内，可以最大引诱西花蓟马，无论两种信息素实际在载体中的比例和浓度如何。例如，可以让两种信息素在载体上进行释放，或者，可以让两种信息素在释放装置中进行释放，只要让两种信息素释放到空气中的质量比为该范围区间，就可以持续稳定最大效率的引诱西花蓟马成虫。

所以，当neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate的正己烷溶液在橡胶载体上的添加质量比例为8:1的时候，所述诱芯每2周更换一次。这是因为我们发现，这样的比例，仅仅能够维持在空气中稳定比例范围在4.687～6.557之间2周之久，两周以后比例急剧下降，而几乎没有引诱效果。所以，如果比例是8:1的时候，每隔2周后更换新的8:1的橡胶载体，从而稳定维持空气中的释放比例，达到最大的引诱效果。

作为优选，所述诱芯使用温度为25±1℃，相对湿度为60％±5％，光照周期为14L:10D。

作为优选，所述neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate的正己烷溶液在载体中的添加比例为8:1。

作为优选，通过利用本发明的方法在蔬菜以及花卉种植中进行西花蓟马防治。

有益效果：本发明对两种蓟马聚集信息素neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate按比例添加后在橡胶塞载体中的释放量比例进行了研究，阐明了两种信息素配合使用时的释放特性以及引诱效果。本发明发现释放到空间中的S:R的比例为1.350～2.313范围内时对花蓟马具有较强的引诱作用，释放到空间中的S:R的比例为4.687～6.557范围内时对西花蓟马具有较强的引诱作用。当添加比例为4:1和8:1时，以橡胶塞为载体所制作的诱芯的持效期分别为4周和2周，正好覆盖蓟马成虫的发生期。本发明适合在田间应用中进行推广使用，达到群防群治，具有经济、社会和生态效益。

本发明同时提供了一种方法，当使用除橡胶塞外的其他载体时，可先通过研究两种信息素在载体上的释放速率，通过调整添加比例来控制释放到空间中的S:R的比例在1.350～2.313范围或在4.687～6.557范围，从而达到对花蓟马或西花蓟马的有效防治。

附图说明

图1是不同比例信息素组分随时间变化的释放规律。

图2是定期更换诱芯与不更换诱芯对诱虫量的影响。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。

本发明所应用的西花蓟马和花蓟马聚集信息素(R)-lavandulyl acetate(纯度≥98％，旋光异构体≥99％)和neryl(S)-2-methylbutanoate(纯度≥98％，旋光异构体≥99％)由中国农业大学按照Hamilton等(2005)所报道的方法人工合成；棕榈蓟马聚集信息素(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate(纯度≥98％，旋光异构体≥99％)由中国农业大学按照Akella等(2014)所报道的方法人工合成。

为便于区分，文中三种组分(R)-lavandulyl acetate,neryl(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl 3-methyl-3-butenoate分别用R、S、Z进行表示。

本发明所应用的载体为常用的绿色橡胶塞载体。绿色橡胶塞载体(直径×长＝1cm×1.5cm)购自北京中捷四方生物科技有限公司。使用前用色谱纯的正己烷浸泡24h，置于80℃烘箱中烘2h，使正己烷挥发干净，装入密封玻璃瓶中备用。

实施例1

将S和R用正己烷分别配制成所需浓度的溶液，然后按比例用移液枪分别注入橡胶塞内，每种比例重复3次。将制备好的载体放置在温度25±1℃，相对湿度60％±5％，光照周期为14L:10D的人工气候室中。进样2d后测定释放到人工气候室中的S和R的量，计算释放的S和R的比值，并计算出各自释放速率。之后每一周测定一次，连续测定8周时间。

释放量的测定方法为：采用固相微萃取(SPME)技术和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术进行测定。将萃取头***到释放空间中萃取30min，之后，通过气质联用仪分析，根据标准曲线计算出不同时间的释放量。

气-质联用仪工作条件：色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)；不分流进样；进样口温度为200℃；载气He(>99.999％)；离子源EI，离子源温度230℃；四级杆温度150℃；电子能量70eV；扫描质量范围35-320amu。聚集信息素的成分分析鉴定利用NIST08谱图库及2种高纯度合成化合物质谱图进行。

采用SPSS20.0统计软件中的一般线性模型(general linear model，GLM)中的重复测量方差分析(repeated measures)过程对信息素组分比例随时间变化的重复测量数据进行分析。采用SigmaPlot12.5软件进行作图。

表1不同比例信息素随时间变化S/R比值的平均值

释放到气候箱中的S/R的比值随时间变化的情况如表1和图1所示，经重复测量数据方差分析，Mauchly’s球形检验结果为W＝0，χ2＝116.67，df＝35，P<0.0001，G-Ge＝0.160，H-fe＝0.249，因P<0.05，所以使用Greenhouse-Geisser的校正结果对一元方差分析进行校正。分析结果显示，不同比例下的S/R的释放量比值具有显著差异(F＝48.448，df＝1，P<0.0001)。存放时间对S/R的比值具有显著差异(Greenhouse-Geisser：F＝7.163，df＝1.283，P＝0.018)。不同比例和存放时间不具有交互作用(Greenhouse-Geisser：F＝2.205，df＝3.850，P＝0.141)。

具体地，在S/R以8:1混合时，前2周的S/R释放比值稳定性较好，两种有效成分基本按照比例挥发，其比例维持在4.687-6.557的范围内，2周后S/R释放比值迅速降低，之后维持在较低水平，因S/R比例直接影响引诱效果，故推测2周后诱芯引诱潜力显著降低。在S/R以4:1混合时，前4周的S/R释放比值稳定性较好，两种有效成分基本按照比例挥发，其比例维持在1.350-1.900的范围内，4周后S/R比值迅速降低，之后维持在较低水平，，因S/R比例直接影响引诱效果，故推测4周后诱芯引诱潜力显著降低。在S/R分别以2:1和1:1混合时，S/R释放比值在8周时间内虽呈上下波动趋势，一直维持在较低水平。

实施例2

根据实施例1的结果，以绿色橡胶为载体，按S和R比例为1:1、2:1、4:1和8:1分别加入橡胶塞载体，制成诱芯，实验时将不同比例的诱芯固定在黄色粘虫板中央。

田间引诱实验于2017年8月河北省张家口市的三个辣椒大棚进行。三个大棚中西花蓟马和花蓟马混合发生。大棚温度为25±1℃，相对湿度为60％±5％，光照周期为14L:10D。四种比例的粘虫板随机分配到不同的行上，每个比例在每个大棚设置3次重复，每种比例组合共计9个重复。实验时将粘虫板挂在植株10cm处，不同粘虫板间相离1.5m。分别于设置粘虫板2d、1w、2w、3w、4w、5w、6w、7w、8w后调查记录粘虫板上西花蓟马和花蓟马成虫个数(不分雌雄，取平均数)，每次记录数据后更换粘虫板但不更换滤芯，新粘虫板上引诱的虫数加上上一次记录的数据，即为本次统计的累计诱虫量。同时设置对照组，对照组为只注入色谱纯正己烷的橡胶塞载体制成的诱芯。根据所记录的数据处理采用SPSS13.0软件进行，田间试验虫口基数调查和不同处理间差异显著性检验使用单因素试验统计分析中的Duncan新复极差法。实验结果如下所示：

表2不同比例信息素随时间变化引诱蓟马成虫的平均值

从上述田间引诱结果可知，相较于对照组，不同比例的S/R对花蓟马和西花蓟马引诱效果各不相同。

在S:R比例为4:1时，我们发现对花蓟马具有较好的引诱效果，在前4周时间内，引诱效果较强，所引诱的虫量差异显著，4周后，引诱效果显著降低，累计诱虫量增加不显著，说明两种信息素在载体中的按比例稳定挥发可以维持4周时间，在前4周信息素高效释放，引诱虫量大。4周后比值迅速降低且维持在低释放量状态，诱虫量降低，诱芯相当于已失效。可以得出结论，在田间应用时，应4周时间更换一次诱芯，以达到对花蓟马较好的防治效果。若在4周前更换诱芯，此时信息素还处在高效释放阶段，导致不能完全利用信息素，造成浪费；若4周后还未更换诱芯，此时诱芯中的信息素两种组分释放比例发生显著变化，引诱效果较差，不能有效防治花蓟马。

在S:R比例为8:1时，我们发现对西花蓟马具有较好的引诱效果，在前2周时间内，引诱效果较强，所引诱的虫量差异显著，2周后，引诱效果显著降低，累计诱虫量增加不显著，说明两种信息素在载体中的按比例稳定挥发可以维持2周时间，在前2周信息素高效释放，引诱虫量大。2周后比值迅速降低且维持在低释放量状态，诱虫量降低，诱芯相当于已失效。。可以得出结论，在田间应用时，应2周时间更换一次诱芯，以达到对花蓟马较好的防治效果。若在2周前更换诱芯，此时信息素还处在高效释放阶段，导致不能完全利用信息素，造成浪费；若2周后还未更换诱芯，此时诱芯中的信息素两种组分释放比例发生显著变化，引诱效果较差，不能有效防治西花蓟马。

实施例3

以绿色橡胶为载体，按S和R比例为4:1和8:1分别加入橡胶塞载体，制成诱芯，将不同比例的诱芯固定在黄色粘虫板中央。

将两种比例的粘虫板随机分配到三个大棚的不同的行上，每个比例在每个大棚设置3次重复，每种比例组合共计9个重复。其中实验组1为设置粘虫板后每四周或两周更换一次诱芯和粘虫板(S:R为4:1时四周更换一次，S:R为8:1时两周更换一次)，实验组2为设置粘虫板后每四周或两周更换粘虫板，但不更换诱芯，统计2个月的总诱虫量。

表3定期更换诱芯与不更换诱芯的诱虫累计值

从结果可以看出，在两个月的田间实验中，定期更换诱芯组的引诱虫量显著高于不更换诱芯组，说明所制备的诱芯具有一定的有效释放期，为达到良好的防治效果，需要定期更换已失效或效果差的诱芯。

通过本发明，主要得到以下发现及结论：

本发明发现以橡胶塞为载体，注入一定比例的neryl-(S)-2-methylbutanoate和(R)-lavandulyl acetate，发现当S:R为4:1时，两种信息素在4周内能够按比例释放，释放比例相对稳定，所释放的S:R的比值在1.350-2.313范围内，在此阶段对花蓟马具有较强和稳定的引诱效果；发现当S:R为8:1时，两种信息素在2周内能够按比例释放，释放比例相对稳定，所释放的S:R的比值在4.687-6.557范围内，在此阶段对花蓟马具有较强和稳定的引诱效果。

本发明所揭示的信息素的释放特性对于其田间应用具有指导意义。在此之前，对这两种信息素在载体中的释放特性并无深入研究，本发明发现两种信息素按比例添加后，所释放到空间中的比例并不等同于所添加的比例，这与两种信息素在特定载体中的释放特性密切相关。本发明发现，释放到空间中的S:R的比例为1.350-2.313范围内对花蓟马具有较强的引诱作用，释放到空间中的S:R的比例为4.687-6.557范围内对西花蓟马具有较强的引诱作用。

在此之前并没有对两种信息素在载体中的持效期进行研究，在田间应用时可能会频繁更换诱芯或长时间不更换诱芯，导致不能完全发挥信息素的引诱作用。根据本发明的发现，田间应用时，两种信息素按比例添加所制作诱芯，在添加比例为4:1时(S/R)诱芯的持效期为4周，在添加比例为8:1时(S/R)诱芯的持效期为2周，为实现花蓟马和西花蓟马的有效防治，应根据实际情况定期进行诱芯更换，这样既可以避免更换过于频繁导致的浪费，也能避免不及时更换导致的防治效果差。

以上是对本发明的较佳实施方式的具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围。