云南烟草病虫害防治课件2(李为争)精讲

专题：植物源害虫引诱剂的应用李为争，13837140489，[e-mail]五、引诱剂的应用原理与前景时间空间卵幼虫蛹成虫子系统超系统卵昆虫的基本生命需求：取食、求偶、产卵系统进化注意：成虫会飞是构建气味场进行自动化防治的基础！提示一：场是技术系统进化的最高级层次；提示二：昆虫是无脊椎动物唯一成虫会飞行的；提示三：昆虫是可以被欺骗的（信息滤过作用）！鳞翅目自从白垩纪晚期就开始为显花植物授粉如此长的地质年代已经形成了固定的通讯关系，还会产生抗性吗？一个人即使再挑食厌食，也不可避免要吃小麦、水稻！研究实例：黑杨Populusnigra‘Italica’疑难问题黑杨是风媒花，不能为夜蛾成虫提供花蜜；杨树的叶片从来未见棉铃虫幼虫取食；只有萎蔫的带叶杨树枝把能够诱蛾。棉铃虫的产卵寄主：棉花、玉米、小麦、豌豆、加拿大蓬、仓耳、（烟草、番茄）棉铃虫的蜜源寄主：大葱、洋葱、胡萝卜、芹菜、向日葵、茼蒿棉铃虫预测预报与综合治理/王厚振华尧楠牟吉元黑杨引诱棉铃虫的机理假说1、隐藏说（夏邦颖，1978）正面证据：水杨酸钠诱导黄猩猩果蝇热激蛋白合成；水杨酸甲酯有清凉味，广泛用于解热镇痛药物；反面证据：杨枝把、棉枝把、模拟枝把比较。夜蛾占82%，多为交配后抱卵雌蛾，而具有同样隐藏处所的棉枝把和模拟枝把不能诱蛾（原国辉，1998）。主要是气味引诱作用，水蒸气蒸馏、二氯甲烷萃取获得的粗提物有一定活性，且6月份效果最好（杨树枝把本身8月最好）。2、“杨素”论（或影响取食假说）杨素水解产生杨酸和单糖（王厚振，1998）；水杨醇、苯醛、和单糖（陆永跃，2001）。反面证据：田间试验发现，杨素配糖体的引诱量只有天然杨枝把的11％－17％。水杨苷（简明植物生物化学/李雄彪,张金忠）3、影响求偶肖春和杜家纬（中科院上海昆虫所）：采用“EAG＋风洞”试验发现，枫杨的气味只能诱集处女雌蛾，推测与求偶活动有关!付新华（华中农业大学）：加拿大杨叶片气味与信息素混用能够增效！杨树叶片的气味刺激性信息素释放，并作为交尾场所。求偶假说证据一：信息化合物的多义性（Insectsexpheromones/MartinJacobson）Illing（1802）：蝶类释放的气味“和它们经常光顾的花的气味是相同的”！雄桂花蝉性兴奋时腹部分泌肉桂味液体（催情剂）；大乳草长蝽雄成虫在饲养容器中产生好闻的水果香味，放进雌虫分泌就不发生；Otosemaodorata雄蛾后足具有一种能激起雌蛾性兴奋的类似蜂蜜的气味。求偶假说证据二：夜蛾味刷释放雄性信息素多是花香成分，同样来自糖苷水解！东方粘虫和披肩粘虫雄性信息素各为苯乙醇和苯甲醛，以苯乙基-β-糖苷和苄基-β-糖苷贮于腺体。释放时糖苷经特殊管道和水解酶、β-糖苷酶混合，分解为信息素和己糖。（《昆虫生物化学》/王荫长）对求偶假说的质疑•反例一：杨叶萎蔫气味混入性信息素诱芯，能够强烈抑制后者的活性（河南农业大学）；•反例二：肖春的风洞试验在黄昏时进行，但取食、求偶、交尾、产卵等生命行为发生于不同的时辰！•反例三：吊飞磨测试表明，已交配雌虫飞行能力下降为处女雌虫的1/20。棉铃虫夜间飞行行为节律孟祥令（1962）：18：00－21：00：取食1：00－6：00：交尾黎明前：产卵、隐藏苗春生（芹菜）：20：00－21：00（42.3％）：取食1：00－2：00（40.4％）：交尾4：00－5：00（17.3％）：再取食陆永跃（枫杨）：22：00－24：00：趋近但又飞走4：00－6：00：90％是后半夜诱的。4、刺激产卵假说•郭线茹（2003，中国农业大学博士学位论文）：杨树叶片的气味对棉铃虫雌蛾交配率、产卵前期、产卵持续期和蛾子寿命均无显著影响，刺激产卵量的增加。分析产卵调控物质时，需综合考虑昆虫生殖力、卵巢发育、交配率、受精率等内在因素，还要考虑各外部因素。特别是许多蛾类产卵量受补充营养影响极大。黑杨萎蔫叶片气味分析2002年5月19日、6月15日、8月25日采集叶片收集方法：（1）水蒸气蒸馏，二氯甲烷萃取；（2）气体吸附法:6月15日采集的叶片。GC-MS分析ParoparkQ吸附物分析二氯甲烷萃取物分析从有机化学角度看，可能是芳香族化合物起作用不同月份黑杨中挥发性气体含量的变化0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%5月19日6月15日8月份辛醇(mol)绿叶气味(mol)芳香族化合物(mol)萜烯类(mol)酚类(mol)杂环类(mol)黑杨气味成分的规律GC出峰顺序按代谢途径聚为若干峰簇（Peakclusters）;信息化合物需具备“不稳定”和“可靠”两种对立性质。Rt∈[5min,30min]；汰除烷烃。050100150200250300350反－2－己烯醛己醇B环己醇肉桂醛苯甲醛水杨醛2－甲基环己酮苯乙醛辛醇J戊醇3－甲基丁醇顺－3－己烯醇己酸己醛反－石竹烯棕榈酸十六醇EAG反应值处女雌蛾处女雄蛾交配雌蛾棉铃虫蛾对萎蔫黑杨叶片挥发物成分的EAG反应提示一：Kaissling液6.4-mmolKCl，20.0mmolKH2PO4，2.0-mmolMgCl2，1.0mmolCaCl2，354mmol蔗糖,12.0mmolNaCl，9.6mmolKOH，H2O加至1升。提示二：如黑杨气味主要引诱交配雌虫，水杨醛和苯甲醛应受到足够重视，而己醇和己醛可能是在非大田背景下蛾对绿色植物的期望所致。石蜡油琼脂芳香族初探载体的筛选我试验过各种材料，如球鞋底（多直观的气味吸附剂！）、卫生筷（从这里释放，还回到这里去怎样？）、凡士林（清凉油的载体）、脱脂棉（同卫生筷的依据）、石蜡油（风油精的溶剂）、大豆油（上海昆虫所提供的信息）、羊毛脂（大宝SODmilk）等。室内固体芳香剂用琼脂作载体，能否在昆虫的引诱剂上应用呢？后来发现，琼脂胶有一些奇妙的性质。多糖凝胶的奇妙结构提示一：琼脂凝胶含水量越大，气味挥发物挥发速度反而越慢；提示二：琼脂凝固过程中可等比例收缩直到完全干燥；提示三：没有这种载体的发现，夜蛾对花的种类的偏好性无从谈起。许多花的开放期与棉铃虫成虫的4个飞行季节不重叠；另外即使重叠，各种花在自然生态系统中的丰度是不同的，如胡萝卜、芹菜、大葱这些人工栽培的蔬菜。结论杨树枝把模拟了夜蛾取食的花香成分，肯定了“取食论”；杨枝把诱蛾没有明显的种、性别、交尾状态的特异性（回忆一下，肖春、原国辉的相互矛盾的结论是否可用陆永跃的节律观察来解释？），但夜蛾却是鳞翅目中补充营养习性最突出的一类；一个“荒唐”的结论，应研究“昆虫与试剂的关系”，而不是昆虫与“植物”的关系。为什么必须是黑杨而不是其他树叶？夜蛾成虫只能取食水溶性的单糖和低聚糖，糖苷水解产生的芳香族化合物便是可靠的“引路人”。植物或靠花瓣释放，或在木质部成苷贮存这些“生理性废气”。杨树新鲜叶片不能诱蛾，但萎蔫后的气味浓度比蜜源植物的高，这是杨树枝把与“背景蜜源”共存仍能大量诱蛾的保证；蜜源寄主和产卵寄主相分离是杨枝把棉田诱蛾基本原理，应尽量将夜蛾类蜜源寄主气味用在产卵寄主田。鳞翅目专用诱杀器的发明鳞翅目幼虫（棉铃虫、烟夜蛾、小地老虎、粘虫、斜纹夜蛾、银纹夜蛾、甜菜夜蛾、菜青虫、小菜蛾等）对农作物为害严重。鳞翅目成虫诱杀系统包括活性成分、载体、诱捕器3方面；研究基础：（1）采用UM设计优选了引诱剂活性配方；（2）以琼脂为载体使持效期延长到50天。技术难题：诱捕器体积大、伺服次数多、对益虫和害虫的选择性差、诱捕容量小。专利检索液体诱捕器。体积大，成本高，不适宜干旱地区应用；粘胶诱捕器，容量小，耐候性差；CN1656891，CN1925743，CN1961665锥笼状诱捕器，诱捕效果差，体积大，成本高；CN87104978，CN101133728，CN1666607，CN1843108，CN1994080，CN101081020，CN101123877，CN101356913，CN101564025附带光线、电源或热力的诱捕器，设计复杂，体积大，选择性差，对电源依赖性强。CN1207646，CN1215304，CN101170900，CN1794910Varioustrapdesigns提取上述诱捕器的物理矛盾粘胶诱捕器：涂布材料需要很粘，以便可以捕获大体型的蛾类；同时涂布材料又需要不粘，以便饱和后能够连胶带虫一块刮下，回收利用板子；锥笼型诱捕器：下部开口既需要大，以便害虫容易进入；下部开口又需要小，以便进入的害虫不易再次逃逸；液体诱捕器：杀虫介质需要流体，以便浸润飞蛾的鳞片；杀虫介质又要是固体，以便诱捕器因风倒伏后洗涤剂不会污染土壤。AstudentfromShanghaiOceanUniversity（left）wereintroducinghertrapdesignsubmittedtoNo.11CollegeStudent“Challenge-cup”,October28,2009Multi-functionaltrapbionicallybasedonspiderweb28WatertrapusedinourfieldexperimentToomanypollinatorsandnaturalenemieswerekilled(1:4);ThewaterneedtobeaddeddailyatsummerThecapturesneedtoberemovedevery3daysTheapparatusistoolargeThecostishighforthephotoagingofsunlight……理想系统诱捕容量不是500头、1000头或10000头的问题，而是应当趋近于无穷大；诱捕选择性不应该是尽量地少杀灭授粉昆虫、捕食性天敌昆虫、寄生性天敌昆虫，而应当达到100%的分离效率；伺服次数最好趋近于0次；诱捕器的体积趋近于0；对环境的负面影响趋近于0；对害虫有可持续控制作用。发明思路将“诱捕”与“虫体收集”的功能分离，使后者在超系统（大地）中实现；基于鳞翅目成虫具有专食花蜜而特化出的虹吸式口器，通过简单的网状构造使天敌、授粉昆虫和害虫实现100%分离。发明特点白垩纪晚期显花植物出现时，鳞翅目成虫即利用花香化合物作为取食信号，因此本品具有广谱引诱活性，且害虫不会产生抗性；巧妙利用采用网状构造实施了害虫、授粉者和天敌的完全分离。结构简单，成本低，持效期长；鳞翅目成虫是卵—幼虫—蛹—成虫发育链中最薄弱的环节；本发明可直接挂在农作物或果树上，无需支撑装置。但其诱捕容量可以达到无穷大。32专题二：芳香植物源棉铃虫幼虫拒食剂筛选和化学鉴定李为争[e-mail]33根据气味环渡理论，通过若干种基本呈味物质的搭配即可实现调香和调味。昆虫呢？当前来自天然产物的拒食剂筛选比较混乱，用中国不太成熟的分析化学和电生理手段与发达国家竞争没有优势。若能从调香调味方面汲取新的思路，发现昆虫味觉感受器敏感的几种“原味”，就可以为害虫防治和益虫饲养提供全新的思路。34试验1NaCl--咸味物质代表柠檬酸--酸味物质代表蔗糖--甜味物质代表奎宁-苦味物质代表线辣椒Capsicumannuumvar.annuutri晋产红花椒Zanthoxylumbungeanum35叶碟法示意图及选择性拒食率和非选择性拒食率的计算100TrCKTrCKFDP100CKTrCKFDP36潜在拒食活性的呈味物质初步筛选试验供试物质被食量试验号氯化钠柠酸蔗糖奎宁辣椒花椒空白处理对照拒食率11111111114.0117.51.52111222249.076.021.63122112217.0140.778.44122221148.554.55.85212121238.7115.549.8621221212.893.094.1722112211.2101.097.78221211