浦冠勤 毛建萍
(苏州蚕桑专科学校 215151)
1959年,Butenandt等采用50万头处女雌蚕蛾,历经20年之久,首次鉴定出家蚕性信息
素—一蚕蛾醇(Bomnbykol,反10,顺12一十六碳二烯醇),开创了昆虫性信息素研究之先河。30多年来,昆虫性信息素研究领域十分活跃,世界各国相继对农作物、林果等主要害虫及社会性昆虫的性信息素开展了广泛深入的研究,在结构鉴定、人工合成以及实用化研究等方面取得了明显的结果,如舞毒蛾(Lymantria dis-Par
Linnaeus),棉红龄虫(PectinOPra gossyP-iella Saunders),二化螟(
Chilosuppressalis Walker),桃小食心虫(Carposinanipponensis
Walsingham),美国白蛾(Hyphantria cunea Drury)等几十种害虫的性信息素已在生产上得到广泛应用,不少制剂已经商品化,在害的测报和防治工作中起到了十分重要的作用。
对于桑树害虫的性信息素研究,虽起步稍迟,但进展较快,目前已有十余种害虫的性信息素结构得到确证,部分已在生产上应用,在虫情侦查、发生期预测及诱杀、迷向防治等方面均取得了可喜的成绩,现将有关情况综述如下。
1 桑树害虫的性信息素
桑树害虫的性信息素研究起始于70年代,研究对象大多为鳞翅目昆虫,目前已经鉴定其性信息素结构并人工合成的有十余种(见表
1),其中部分害虫为多食性昆虫,有些则作为农作物或果树害虫对其开展了这方面的研究工作,这些性信息素也可以应用或已经应用于桑树害虫的测报和防治。在鳞翅目昆虫的性信息素结构中,大部分为12-18碳直链不饱和醋酸酯及其醇或醛,少数为异戊酸酯及环氧结构。同时,异种昆虫之间除了性信息素尚不止一种成分,其雌雄异性间的化学结构必须依赖于二种或二种以上不同成分的一定配比才能得以完成,若改变二件成分的配比,其性诱作用明显降低甚至完全丧失,这也许是昆虫种间隔离的有效保护手段,同时也反映了昆虫性信息素结构的高度专一性及其复杂性。
2 桑树害虫的性信息素应用
昆虫性信息素的应用可分为天然性信息素
利用和人工会成性信息素应用两种类型。天然
性信息素是指未交配成虫自然释放的性信息素
及其租提物,人工合成性信息素是指通过结构鉴定,模拟天然性信息素而进行人工合成的性信息素化合物,目前生产上以后者应用较多。
昆虫性信息素在具体应用中,又分为三个方面:
2.l
虫情侦查,通过性信息素进行害虫的分布区域调查、发生世代调查、发生期调查和发生量调查等。
2.2 诱杀防治 利用性信息素大量诱杀雄成虫,以减少田间雌雄成虫的自然交配率,降低种群密度。
2.3 迷向防治 在田间大量释放性信息素,干扰雌雄成虫间正常的化学通讯,使雄成虫的触角一直处于高浓度的性信息素包围之中,使之无法找到雌虫交配而达到控制其生殖率的目的。
桑树害虫中,最早利用性信息素进行虫情测报的是桑瘿蚊(Contarinia sp.)1997一1979年,广东省顺德县桑病虫测报站采用未交配桑瘿蚊雌成虫,进行越冬代成虫发生期测报取得了成功。三年间,采用活雌虫33头,共诱捕雄成虫14621头,平均每头雌虫诱捕量443头,最高单盆日诱捕524头,性诱作用强烈,性诱成虫羽化高峰明显,这为各年确定准确的防治时间提供了依据。
宋宰阳(1979,1992)采用桑毛虫、桑螟、野蚕等活处女蛾进行的性试验表明,上述三种活雄蛾的诱蛾效果明显,其诱蛾高峰日所推定的幼虫孵化期与田间实查幼虫孵化高峰期一致。因此,利用处女蛾进行虫情预测是一项简便、准确的测报方法,生产上具有一定的实用价值。
国内首次采用人工合成性信息素对桑树害虫进行较大规模测报应用的是桑毛虫性信息素。中科院上海有机化学研究所与苏州蚕桑专科学校共同合作于1983年鉴定出桑毛虫性信息素为顺一7一十八碳烯醇异戊酸酯,采用人工合成性信息素进行的测报试验表明,性诱测报比黑光灯诱蛾预测法准确性高,且不受气候及电力、设备等条件的影响;与传统的蛹发育进度预测法相比,性诱测报省大省工,可免去捉虫查虫时毒毛对人体的危害,且方法简便,成本低廉,深受各地专业测报人员和蚕农的欢迎。由此总结的桑毛虫性诱测报公式:性诱蛾量高峰日十产卵前期(2天)+卵历期(第一代6—7天,第二代5天,第三代7~8天)=次代幼虫孵化高峰期,以此作出的虫情预报,与田间实查幼虫孵化高峰期基本吻合,95%的可能是前后相差l—2天,完全符合测报要求。
1984—1990年在江苏、浙江、广东、四川、
陕西、河南等地进行了性诱测报应用试验,1989—1990年在江苏各主要蚕区作了较大面积的推广应用,收到了较好的社会效益和明显的经济效益,仅1990年在江苏的应用面积达60多万亩,增收节支540多万元。
江苏吴县桑病虫测报站通过桑毛虫性诱测报,发现桑毛虫在靠近太湖边缘地区一年发生四代,内陆地区一年发生三代。这一新的情况,从而明确了桑毛虫在不同地区的发生高峰及治虫时间上的差别。
四川乐山市阳花渡蚕种场(1990)应用性诱测报方法,查明了当地桑毛虫一年发生五个世代,同时根据各田块间性诱成虫发生量的多少,作为是否采取药剂防治的参考、由于加强了对桑毛虫的虫情监测和管理工作、其越冬基数从
1986-1989年逐年呈下降趋势,效果明显。
江苏盐城郊区桑病虫测报站(1989)采用桑毛虫性信息素进行了大田迷向防治试验,结果表明,迷向防治区比对照区次代幼虫虫口密度减少88.89一90.10%,防效显著,且具有省工、方便、蚕作安全、不污染环境等优点,为人工合成性信息素直接防治桑树害虫作了一些初步的尝试。
Hill.A.S等(1975)曾报道小地老虎在信息素由顺一7一十二碳烯醇醋酸酯、顺一9一十四碳烯醇醋酸酯两个化合物以5:l的比例组成,而田间测试则以3:1的比例诱蛾活性最
好。魏志洪等(1986)通过广泛的田间筛选和诱捕测试结果证实,顺一7一十二碳烯醇,顺一9一十四碳烯醇醋酸酯,顺一11一十六碳烯醇,以0.8:0.2:0.25:0.5的配比混合,是对小地老虎引诱很强的性引诱剂。用助一70Ug剂量的橡皮塞诱芯可得到很好的诱捕效果,与糟醋液测报比较,两者诱测的消长规律基本一致,而性诱剂始见期早、诱蛾量大、蛾峰明显、且具有持效期长、成本低廉、简便易行,可望替代糖醋液在小地老虎的测报工作中推广应用。
吉井等(1984)利用性信息素调查桑园内卷叶蛾的发生种类及分布情况,结果发现在桑园内也能大量诱集到棉褐带卷叶蛾和梨黄卷叶蛾的成虫,此后在田间为害情况调查中也多次采集到上述两种幼虫,且前者的虫口密度特别高,据此提出了应将棉褐带卷叶蛾作为桑树主要害虫加以防治的设想。同时,通过性诱还了解到平原桑园内棉褐带卷叶蛾发生较多,而丘陵山区桑园则梨黄卷叶蛾多发倾向。
Kwang.Y.S.等(1987)鉴定出桑螟性信息素为反一10-,反一12-,顺一14一十六碳三烯乙酸酯。寺峰等(1990.1992)报道,桑螟合成性信息素仅在诱捕器设置当日诱到雄成虫。必须增加性信息素含量并加入抗氧剂,其引诱活性才明显提高,前5天的诱蛾活性超过活雌蛾,诱蛾效果可持续20天。利用性信息素对桑螟发生生态的调查结果表明,桑螟在靠近河湖边缘的低洼多混桑园发生较多,一年工5——6代,在8月份的诱蛾高峰后进行药剂防治效果较好。
中科院上海昆虫研究所与山省昌潍农校合作研究出桑蟥的性信息素为反一10,顺一12一十六碳烯醇乙酸酯,人工合成性信息素对桑蟥雄成虫的引诱活性明显,100Ug剂量的硅橡胶诱芯最高单盆日诱蛾量509头,效果显著,可望用于桑蟥的测报和防治试验。
谈忠兴等(1992)从8种合成样品中筛选出反一3一,顺一13一十八碳烯醇乙酸酯对桑蛀虫雄成虫具有明显的生物活性和触角电位响应,该结构在此后的桑蛀虫雌成虫性腺体漂洗液中得到证实。浦冠勤等(1992)应用人工合成性信息素对桑蛀虫的虫情监测结果表明,性诱蛾量高峰日与田间实际发蛾50%高峰期的差异不显著,因此,性诱蛾量高峰日完全能够作为发蛾高峰期的指标作出虫情预报,以指导大田的防治工作。
在以后进行的大量诱杀和迷向防治桑蛀虫的试验中,也取得了一些宝贵的资料和可喜的结果。
3 实用价值与前景展望
通过大量的试验研究和实际应用,利用昆虫性信息素进行虫情侦查及指导防治,具有以下五个方面的优点及实用价值。
3.1 专一性强
昆虫性信息素作为同种异性昆虫的种间生殖的化学通讯,其他学结构的特殊性对昆虫的种间隔离起到了十分有效的保护作用。因此,不同昆虫之间的性信息素相互不能替代,也不会引起混淆,这在昆虫的区域性调查方面具有较大的实用价值。
3.2 准确性高 大量的试验结果表明,性信息素的应用受环境因子的影响较小,在性诱测报中,一般的风雨对诱蛾量的影响不大;而同等条件下,黑光灯受气侯的影响较为明显。此外,农村尚有供电不足等问题,常造成数据中断而影响测报的准确性。
3.3 方法简便 由于性诱测报诱集的为同一种昆虫,调查十分简单,一般人员均能胜任,且化工极,利用晨间短暂的时间即可完成,而黑光灯测报则由于诱集的昆虫多而杂,必须具备识别虫种的专业知识才能胜任,且化工多。此外,尚有安置黑光灯架设电线等工作必须请电工等专职人员才能完成。
3.4 成本低廉 昆虫性信息素若用于虫情测报,则成本大大低于黑光灯,以桑毛虫性诱测报为例,每测报站全年所需费用在30元左右,
且黑光灯所需费用约为性诱测报的4倍左右,且黑光灯在野外其电线、电灯常有被偷盗、损坏的现象,其实际支出更大。
3.5 安全可靠 性诱测报以诱集雄成虫为测报依据,即使将附近田块的雄成虫诱集至一块田中,对当代为害程度及后代发生量均无影响,同时昆虫性信息素对人畜、家蚕及环境安全无不良副作用;而灯光诱蛾易将附近田块的其他害虫诱集至黑光灯所在田块,造成成虫集中产卵反而加重为害。
当然,昆虫性信息素的应用也有其一定的局限性,如性诱测报中,诱蛾高峰日的确定必须凭借经验及历年虫情资料才能作出准确的判断,对初次应用者可能有些困难,容易错过发报时间而贻误治虫时机。此外,利用性信息素直接防治害虫,还有赖于化工制剂成本的大幅度降低和应用技术的进一步提高。
目前,桑树害虫中性信息素应用还不十分普遍,种类也偏少,如小地老虎、黄地老虎、斜纹夜蛾、美国白蛾、桑纷蚧等害虫的性信息素主要在其他农作物和果树方面应用较多,可以逐步移用过来,在桑树害虫的测报和防治工作中发挥作用;桑蟥、野蚕等性信息素也有待于进一步在生产上推广应用,同时还要继续开展对桑树其害虫的性信息素研究。我们设想,在逐一对桑树主要害虫开展性信息素研究的基础上,集多种害虫的性信息素于一体,用一个诱芯全年监测多种害虫的发生情况,这样可大大降低成本,提高劳动生产率。同时,在有条件的情况下逐步开展性诱防治试验,以不断提高对桑树害虫的管理水平,把害虫控制在一定的经济危害水平以下,促进蚕桑生产的进一步发展提高。
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