一种用于引诱西花蓟马试剂的新用途的制作方法

本发明属于植物保护领域，特别涉及一种含有聚集信息素组分的西花蓟马引诱物质及其与色板的田间联合应用技术。

背景技术

蓟马、粉虱、红蜘蛛、斑潜蝇和蚜虫等小型昆虫每年对我国的重要经济作物，包括蔬菜、花卉等造成严重的危害。如西花蓟马(frankliniellaoccidentalis)以锉吸式口器刺吸寄主植物汁液，为害嫩叶、叶片、花器，延迟展叶和开花，叶片和花畸形萎缩和变色，或落花、落果，为害幼果造成伤痕和畸形。同时它还传播为害严重的番茄斑萎病毒(tswv)，受害产品产量或显著下降，或品质变差不能销售，严重时植株完全不能生长。

目前，关于蓟马的防治方法主要有3种：化学防治，生物防治和物理防治(吴青君等，2005；钟锋等，2009)。但由于蓟马具有发育历期较短，个体小易隐蔽，活动力强，而且对大多数杀虫剂易产生抗性等特点，导致化学防治和物理防治的效果并不理想。鉴于这样的现状，寻找一种无公害可持续的蓟马防治方法已迫在眉睫。而利用昆虫信息素是防治蓟马的有效措施之一(hamiltonetal.,2005)。昆虫信息素直接来自于昆虫虫体，作为一种非化学控制措施，不仅可以用于害虫种群动态监测，同时也可与其它防控措施结合以提高害虫防治效果。聚集信息素是昆虫信息素的一种，已有研究表明，利用聚集信息素是防治蓟马的有效措施之一(kirlandhamilton,2004；hamiltonetal.,2005)，由于使用剂量极低，且以在空气中释放的形式起作用，无残留问题，不会给人类健康和环境带来危害，且抗性害虫的识别或引诱能力不会降低，因此有利于抗性害虫的治理，同时还可有效保护自然界中的天敌，有利于农业害虫的可持续性治理。

目前有关蓟马聚集信息素成分鉴定和生物活性和田间应用的的相关研究国内外仍然较少。迄今为止，只有西花蓟马和花蓟马(frankliniellaintonsa)的聚集信息素成分得到有效分离和鉴定，两种蓟马的聚集信息素主要活性组分均为(r)-薰衣草乙酸酯(r)-lavandulylacetate)和苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)(hamiltonetal.,2005；吕要斌，祝晓云等,2012)。虽然西花蓟马的聚集信息素组分得到英国专家hamilton等分离鉴定，但是，这些专家同时也认为与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)化合物分子结构有关的一些化合物，如isobornylvalerate、isobornyl2-methylbutanoate、isobornylpivalate、lavandulylvalerate和聚集信息素组分苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)一样都对西花蓟马有强的引诱活性。这些专家在试验中使用了塑料色板+诱芯的释放装置，该装置的色板可使用黄色、白色和蓝色，诱芯使用浸过具有引诱活性化合物的橡胶头或胶水中溶入活性化合物的方式，并提供了一个田间实施案例，并申请了相关专利(美国专利,no.us7,985,412b2，jul.26,2011)。但是，hamilton等则认为，在西花蓟马中发现的组分(r)-薰衣草乙酸酯(r)-lavandulylacetate)没有生物活性，不能对西花蓟具有单独的引诱作用。

另外，上述英国专家在其论文认为(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)在田间试验中没有显示出增效作用，其提供的证据是：(1)(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)1:1比例使用捕获的西花蓟马数量与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)单独使用捕获的数量基本相同的，没有差异；(2)他室内测定了(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)两者的比例范围为1:0.8-1:5，他认为自然情况下两者比例存在一个幅度范围，不存在某个特定比例最佳这个情况；(3)他认为(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)的作用未明。

总之，现有的技术表明(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)对苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)没有增效作用，无需混合使用。

技术实现要素：

但是我们研究惊讶地发现，西花蓟马聚集信息素中的2个组分均有重要作用，其中苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)单独具有引诱能力，虽然(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)(中文名：(r)-薰衣草乙酸酯)单独不具有引诱能力，但是当(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate))与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)共存时，(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)可显著提高苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)的引诱能力，具有很强的增效作用。

这种化合物混用不仅显著增加诱虫量，另外，两者的比例也显得极其重要，当他们的比例越接近西花蓟马地理种群体内这两种组分比例和含量时，其引诱能力越高。通过我们的实验，我们认为存在最佳比例，即(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)比例为1:8，但是活性区间在1:0.5-1:12之间，且两个化合物的浓度也存在适合田间使用的浓度范围，我试验认为是苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)单独使用需要1000ng到100000ng，即1μg-100μg；(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)混合使用时也参考上述浓度区间。

本发明小组不仅确认分布于中国田间的西花蓟马种群中聚集信息素的主要组分为(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)，且通过对西花蓟马的聚集、打斗和交配行为的观察，以及室内和田间试验明确了苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)在中国的田间使用的浓度区间；研究也表明，国内西花蓟马聚集信息素组分比例与国外报道的是不一样的，本研究也提供适合中国诱杀西花蓟马的最佳组分比例和田间使用浓度范围，并详细给出了田间如何与色板一起诱杀西花蓟马的操作方法。

因此，本发明一方面提供一种引诱西花蓟马的试剂，该配方组合包括(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)和，苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)或其类似物。

优选的，苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)作为引诱剂配方的有效成分，(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)作为苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)组分的增效组分。

优选的，(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)两种组分的质量比例为1:0.5、1:1、1:2、1:4、1:8、1:10或1:12。优选的，(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)两种组分的质量比例为1:0.5---1:12。

优选的，苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)实际的浓度为0-100000ng。优选的，(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)的浓度为0-100000ng。

优选的，所述的西花蓟马位于农作物、园艺作物上。更优选的，所述的西花蓟马为黄瓜、辣椒、甜椒、番茄、草莓、葡萄、兰花、各种菊花上的西花蓟马。

优选的，苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)的类似物为如下通式(i)的化合物，

其中，(1)r1可以是monoterpenyl基团(单萜烯基)，r2是c3-c5基团；或者，(2)r1可以是isobornyl基团(异冰片基)；或者，(3)r1可以是lavandulyl基团(薰衣草基)；或者，(4)r1可以是neryl基团(苨肉基)；或，5)r2可以是直链或支链的烷基(alkyl)或亚烃基(alkylene)；或，(6)r2可以是c4基团；或，(7)r2-c(o)o-基团可以是一个valerate基团(戊酸基)、isovalerate基团(异戊酸基)、pivalate(三甲基乙酸基)或2-methylbutanoate基团(2-甲基丁酸基)；或者(8)r2-c(o)o-基团可以是一个(s)-2-methylbutanoate基团((s)-2-甲基丁酸基)；(9)式1可以由一个或多个下列基团组成：isobornylvalerate(戊酸异冰片酯),isobornylisovalerate(异戊酸异冰片酯),isobornylpivalate(三甲基乙酸异冰片酯),isobornyl2-methylbutanoate(2-甲基丁酸异冰片酯),lavandulylvalerate(薰衣草戊酸酯),lavandulylisovalerate(薰衣草异戊酸酯),lavandulylpivalate(三甲基乙酸薰衣草酯),和lavandulyl2-methylbutanoate(薰衣草2-甲基丁酸酯)。

附图说明

图1为(r)-lavandulysacetate对西花蓟马雌成虫的引诱能力(control＝0ng/μl)实验结果图。

图2为(r)-lavandulysacetate对西花蓟马雄成虫的引诱能力实验结果图。

图3为(r)-lavandulysacetate对西花蓟马雌雄成虫的引诱能力实验结果图。

图4为neryl(s)-2-methylbutanoate对西花蓟马雌成虫的引诱能力实验结果图。

图5为neryl(s)-2-methylbutanoate对西花蓟马雄成虫的引诱能力实验结果图。

图6为neryl(s)-2-methylbutanoate对西花蓟马雌雄成虫的引诱能力实验结果图。

图7不同比例(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate对雌雄成虫的引诱能力实验结果图。

图8不同比例(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate对雌雄成虫引诱能力的增效作用实验结果图。

有益效果

本产品的优点是：西花蓟马是一种入侵性害虫，本发明及物化的产品对花蓟马属西花蓟马这个害虫具有优良的引诱效果，即灵敏度高，可以作为高引诱试剂，从而杀死花蓟马。本发明及物化产品也作为西花蓟马的诱杀剂，单独或与杀虫剂联用压低虫口基数，控制害虫种群数量，从而达到保产增产的目的。

详细说明

化合物

(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)的分子结构式(简称r化合物)如下：

苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)的分子(简称s化合物)结构式如下：

与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)分子结构类似的，具有活性的化合物或衍生物如下：

其中(1)r1可以是monoterpenyl基团，r2是c3-c5基团；

(2)r1可以是isobornyl基团；(3)r1可以是lavandulyl基团；(4)r1可以是neryl基团；(5)r2可以是直链或支链的alkyl或alkylene基团；(6)r2可以是c4基团；(7)式1中的r2-c(o)o-基团可以是一个valerate、isovalerate、pivalate或2-methylbutanoate基团；(8)式1中的r2-c(o)o-基团可以是一个(s)-2-methylbutanoate基团；(9)式1可以由一个或多个下列基团组成：isobornylvalerate(戊酸异冰片酯),isobornylisovalerate(异戊酸异冰片酯),isobornylpivalate(三甲基乙酸异冰片酯),isobornyl2-methylbutanoate(2-甲基丁酸异冰片酯),lavandulylvalerate(薰衣草戊酸酯),lavandulylisovalerate(薰衣草异戊酸酯),lavandulylpivalate(三甲基乙酸薰衣草酯),和lavandulyl2-methylbutanoate(薰衣草2-甲基丁酸酯)。

s化合物以及衍生物(即与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯

(neryl(s)-2-methylbutanoate)化合物分子结构有关的一些化合物，如isobornylvalerate(戊酸异冰片酯)、isobornyl2-methylbutanoate(2-甲基丁酸异冰片酯)、isobornylpivalate(三甲基乙酸异冰片酯)、lavandulylvalerate(薰衣草异戊酸酯)。

r和s的混合物比例

(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)比例可以为1:8，但是活性区间在1:0.5-1:12之间，且两个化合物的浓度也存在适合田间使用的浓度范围。苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)单独使用需要1000ng到100000ng，即1μg-100μg；(r)-薰衣草乙酸酯((r)-lavandulylacetate)与苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)混合使用时也参考上述浓度区间。

r和s的混合物的配制

先将含量≥99％的(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate用正己烷(99％,hplcgrade,scharlau)分别稀释成所需的浓度。诱芯载体为绿色天然橡胶(1cm直径×1.5mm长)，每个重约0.75g。然后按照一定比例将(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate分别注入橡胶头内，约5分钟风干后，用锡箔纸包好，放在-20℃冰箱中待用。

实施例

本实施例子仅仅是对本发明的一些有限的实验做了有限的实验，这些实验仅仅是对本发明的精髓做出解释以及示范性的表示如何实施本发明，但是这些实验并不是对发明范围的限制，本发明的范围为权利要求所限制。

实施例1

本发明小组在一系列室内西花蓟马组分分析、行为观察、生物测定和人工合成相关组分的工作基础上，明确了国内种群西花蓟马聚集信息素主要组分、比例和含量，具有引诱活性的浓度范围和比例范围，以及人工合成聚集信息素质量分析，并在此基础上进行了田间试验验证。

1.田间活性试验方法

人工合成聚集信息素(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate对西花蓟马的田间生物活性试验于2014年7月在河北省张家口市的大棚茄子地进行。

试验所在区域附近和本试验地种植作物均为茄子，采用塑料大棚栽培方式。试验期间为茄子采摘期，试验前已经超过一周未使用杀虫杀菌剂。本次试验前进行西花蓟马虫口基数调查，选择了其中2个虫量相对较多的大棚开展试验，两个大棚面积均约600m²(100m长×6m宽)。每个大棚有4畦地，每畦宽1.5m，上面种植2行茄子，4畦共种植8行茄子。两个大棚之间距离约15米，中间有2个种植有其它作物的大棚作隔离使用，避免诱芯气味相互影响。试验地茄子株高大约100cm，在4畦地当中选择靠边的2畦布置蓟马诱捕装置，该诱捕装置由1根长1.8m(插入土中30cm)竹竿和固定在竹竿顶部的黄色粘虫板组成。黄板大小为长25cm×宽20cm，含有不同浓度聚集信息素的诱芯通过色板中央的小孔固定在黄板上。黄板设置方向与植株行的方向垂直，并高出作物顶部约5cm。

试验诱芯的制作：先将高纯度的(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate用正己烷(99％,hplcgrade,scharlau)分别稀释成10ng/μl、100ng/μl、1000ng/μl和10000ng/μl等4个浓度梯度，其中不含任何有效试剂成分(0ng/μl)为控制处理。

同时，模拟西花蓟马聚集信息素配比的混合物总浓度为(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate比例分别设置为1:0.5(1000ng+500ng)、1:1(1000ng+1000ng)、1:2(1000ng+2000ng)、1:4(1000ng+4000ng)和1:8(1000ng+8000ng)。试验诱芯载体为绿色天然橡胶(1cm直径×1.5mm长)，每个重约0.75g。

不同处理处理之间的诱芯载体的准备：试验前诱芯载体先用色谱纯正己烷浸泡24h，然后在50℃烘箱中烘2h。诱芯载体浸入盛有稀释好合成化合物的广口玻璃瓶中，浸泡24h后取出，室内阴凉处自然风干(约30min)。对照诱芯仅使用正己烷浸泡。制作完成的诱芯用锡箔纸包好，放在-20℃冰箱中待用。

14个处理均设置4次重复，每个大棚内靠边2行各设置1个重复，每行内14个处理随机分布。试验期间每2天更换黄板和诱芯。14个处理分别是单独两种试剂(10个处理)以及他们混合试剂的处理(4个处理)。

2数据分析

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。

3结果与分析

3.1(r)-lavandulysacetate单独对西花蓟马成虫的引诱能力

田间试验评估了人工合成聚集信息素组分之一的(r)-lavandulysacetate不同浓度对茄子上西花蓟马雌雄成虫的引诱能力。试验表明(见图1-3)，单个化合物(r)-lavandulysacetate对西花蓟马雌、雄成虫均没有引诱活性，各浓度之间没有显著性差异。

r化合物单独配置过程以及诱芯载体制备与“试验诱芯的制作”所叙述的方法相同，配置的浓度分别10ng/μl、100ng/μl、1000ng/μl和10000ng/μl等4个浓度梯度；其中控制浓度(即对照浓度)为0ng/μl。

3.2neryl(s)-2-methylbutanoate对西花蓟马雌雄成虫的引诱能力

田间试验继续评估了聚集信息素组分之一的neryl(s)-2-methylbutanoate不同浓度对茄子上西花蓟马雌雄成虫的引诱能力。试验表明(见表图4-6)，单个化合物neryl(s)-2-methylbutanoate对西花蓟马雌雄成虫具有引诱活性。其中当单个诱芯neryl(s)-2-methylbutanoate含量在1000ng以上时，与对照相比，对雌成虫诱虫量增加15.2-22.7％。单个诱芯neryl(s)-2-methylbutanoate含量在100、1000和10000ng时，对雄成虫的诱虫量分别可增加12.4％、2.2％和41.6％。不分雌雄时，neryl(s)-2-methylbutanoate含量在1000和10000ng时分别可增加诱虫量17.6％和21.8％。该化合物的综合试验结果表明，在所设定的浓度范围中，随着浓度增加诱虫量增加，其中单个诱芯10000ng时对雌雄成虫的引诱能力最好。

3.3(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate不同比例下对西花蓟马成虫的引诱能力

由于西花蓟马体内释放的聚集信息素包含有多种组分，其中含量最高的两种组分为(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate。虽然，国外已有研究认为单独使用(r)-lavandulysacetate是没有生物活性的，我们的室内和田间试验(如图1-3，图4-6所示)也证实单个组分单独没有显示引诱活性。

但是，我们研究小组认为，从生物学进化的角度分析，(r)-lavandulysacetate可能以其它方式承担生物学功能。因此我们根据国内西花蓟马种群中(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate两者的比例范围(1:3.50-1:11.95)，以及参考外国文献两者的比例，设定了1:0.5、1:1、1:2、1:4和1:8的试验比例。研究结果显示(图7-8)，(r)-lavandulysacetate对neryl(s)-2-methylbutanoate具有极显著的增效作用，可显著提高对西花蓟马雌雄成虫的引诱活性。(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate在1:0.5、1:1、1:2、1:4、1:8比例时，与对照相比，总诱虫量(含雌、雄成虫)可分别增加44.13％、45.25％、77.65％、75.42％和141.34％。(见图7)

同时试验也显示(图8)，与具有最强引诱能力的诱芯(含neryl(s)-2-methylbutanoate10000ng)相比，(r)-lavandulysacetate和neryl(s)-2-methylbutanoate在1:0.5、1:1、1:2、1:4、1:8比例时，对雌雄成虫总体而言可增加18.35％、19.27％、45.87、44.04％和98.17％的诱虫量，效果非常显著。

实施例2

同实施例子1相比，除了苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)被其类似物(isobornylvalerate、isobornyl2-methylbutanoate、isobornylpivalate或lavandulylvalerate)取代外，其他的都与实施例子相同，通过同样类似的一系列实验，获得了大致相同的结果(具体数据略)，即(r)-lavandulysacetate对苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯的类似物也显示了很强的增效作用。这进一步证明了(r)-lavandulysacetate对苨肉基(s)-2-甲基丁酸酯(neryl(s)-2-methylbutanoate)的类似物也具有很强的增效作用。