马铃薯块茎蛾性信息素及其添加物生物活性研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanhan188
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马铃薯块茎蛾Phthorimaea operculella属鳞翅目麦蛾科,钻蛀性危害茄科植物,是马铃薯和烟草的重要害虫。目前对其主要的防控手段是化学防治,对生态环境和食品安全造成了威胁。由于昆虫性信息素具有专一性强、用量低、对环境友好等优点,因此本研究重点围绕马铃薯块茎蛾性信息素及其添加物展开工作。基于化学生态学原理,结合气相色谱-质谱联用(GC-MS)、触角电生理(EAG)和田间诱捕等试验技术方法,围绕马铃薯块茎性信息素的应用进行系统的探究,为利用性信息素及其相关诱剂防控马铃薯块茎蛾提供理论依据和技术支持。本研究的主要内容及结果如下:1.马铃薯块茎蛾触角感器结构的观察采用借助扫描电镜观察了马铃薯块茎蛾雌、雄蛾触角感器类型及其分布,扫面电镜结果显示该虫触角分布着9种感受器,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、栓锥形感器、腔形感器、腔锥形感器、B?hn氏鬃毛、耳形感器、鳞形感器,其中前四种感器的在雌、雄虫中存在差异。2.性信息素提取及室内活性测定采用浸提法提取取食马铃薯和烟草的马铃薯块茎蛾的性信息素,提取物经GCMS和标准品对比发现中国地区的马铃薯块茎蛾分泌的性信息素组分为E4,Z7-13:AC(PTM1)和E4,Z7,Z10-13:AC(PTM2)。取食不同寄主的雌成蛾分泌的两种组分含量和比例不同,人工合成性信息素组分直接刺激雄成蛾触角的相对EAG响应趋势相同。3.性信息素诱芯田间筛选及优化通过在不同寄主植物大田中进行优化筛选,结果表明在马铃薯田中性信息素比例为PTM1:PTM2=1:4-1:7时诱捕量较佳,而在烟草田中PTM1:PTM2=8:1-4:1时诱捕量较佳,最佳的应用剂量为100μg,建议使用带有粘虫板的诱捕器,丁基橡胶头和色谱纯正己烷组成的诱芯,田间两诱捕器间距15 m,悬挂在寄主植物冠层高度即可。4.性信息素类似物的合成及活性测定通过对马铃薯块茎蛾性信息素组分结构分析,设计合成了11个性信息素类似物经表征后在室内和田间测定其生物活性。在类似物替代试验中,类似物C反-4,顺-7十三碳烯-2-溴乙酸酯、D反-4,顺-7十三碳烯-3-甲基-2-丁烯酸酯、E反-4,顺-7十三碳烯-2-丁烯酸酯、F顺-4,顺-7十三碳烯-4-甲基苯乙酸酯和f反-4,顺-7,顺-10十三碳烯-2-溴乙酸酯均表现出替代活性。而性信息素类似物不同比例添加到性信息素诱芯的试验中,筛选出类似物f反-4,顺-7,顺-10十三碳烯-2-溴乙酸酯和反-4,顺-7,顺-10-十三碳三烯-2-丁烯酸酯可作为稳定增效剂使。类似物A反-4,顺-7-十三碳烯-2,2-二氟乙酸酯、B反-4,顺-7-十三碳二烯-2,2,2-三氟乙酸酯、a反-4,顺-7,顺-10-十三碳三烯-2,2-二氟乙酸酯和b反-4,顺-7,顺-10-十三碳三烯-2,2,2-三氟乙酸酯在高质量比例的条件添加下,具有抑制性信息素诱捕活性的效果。5.植物挥发物对性信息素的影响在室内和田间测定了15种植物挥物对马铃薯块茎蛾的影响。室内活性测定结果表明雌成蛾对植物挥发物的刺激有明显的剂量-效应关系,且雌蛾触角会植物挥发物的相对EAG响应值高于雄蛾。将植物挥发物以一定比例添加到性信息素诱芯中田诱捕结果表明植物挥发物芳樟醇可作为马铃薯块茎蛾性信息素稳定的增效剂;植物挥发物1-辛烯-3-醇和十六酸甲酯以一定比例添加也可起到增效作用。本研究对马铃薯块茎蛾性信息素及其添加物的生物活性进行了系统的研究,筛选出能够提升性信息素诱芯诱捕效果的添加物,为马铃薯块茎蛾的绿色防控提供思路。
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