一种甘薯褐羽蛾性信息素引诱物及诱芯和诱捕方法与流程

1.本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种甘薯褐羽蛾的性信息素引诱物及其诱捕方法。


背景技术：

2.甘薯褐羽蛾(ochyrotica concursa walsinghan)属鳞翅目羽蛾科，别名甘薯褐色羽蛾、圆鸟羽蛾、甘薯鸟羽蛾或台湾圆翅鸟羽蛾等，主要分布在中国东南、华南、台湾等地，寄主为甘薯。甘薯褐羽蛾的初孵幼虫潜入未展开的嫩叶内啮害，有的吐丝把薯叶卷成小虫苞匿居其中啃食，受害叶留下表皮，严重的无法展开即枯死，轻者叶皱缩或叶脉基部遗留食痕，也有的食成缺刻或孔洞。我国东南、华南年生7～8代，台湾12代，末龄幼虫在薯叶基部叶脉汇集处或薯叶半卷处化蛹，蛹期8～20天，羽化后的成虫喜隐蔽在茂密的薯叶下，静止时前翅平张，后翅收拢在前翅之下，交配后把卵产在叶背，卵期6-19天。幼虫食害甘薯新梢嫩叶，幼虫期20多天，蛹期8～20天，成虫寿命10多天，长的可达40多天。
3.目前防治甘薯褐羽蛾主要依赖于化学农药，如5％锐劲特悬浮剂等。减药和绿色防控是基本策略，因此，需要有准确监测田间动态的技术，甘薯褐羽蛾的性信息素诱捕无疑在测报和防控上具有重要意义，然而，目前在甘薯褐羽蛾的性信息素诱捕上还是空白。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的第一技术问题是针对现有技术而提供一种对甘薯褐羽蛾的引诱效果好的甘薯褐羽蛾性信息素引诱物。
5.本发明所要解决的第二技术问题是针对现有技术而提供一种对甘薯褐羽蛾的引诱效果好的甘薯褐羽蛾诱芯。
6.本发明所要解决的第三技术问题是针对现有技术而提供一种对甘薯褐羽蛾的诱捕效果好的甘薯褐羽蛾的诱捕方法。
7.本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种甘薯褐羽蛾性信息素引诱物，其特征在于，包括顺9-十四碳烯醛以及反9-十四碳烯醛和十四碳醛中的至少一种，其中，顺9-十四碳烯醛为主要组分，而反9-十四碳烯醛和十四碳醛中的至少一种为次要成分。
8.进一步，包括顺9-十四碳烯醛、反9-十四碳烯醛以及十四碳醛，且三者的质量份数比为：100:40:10。
9.进一步，还包括增效剂，具体地，该增效剂为顺3-己烯乙酸酯。
10.进一步，包括顺9-十四碳烯醛、反9-十四碳烯醛、十四碳醛以及顺3-己烯乙酸酯，且四者的质量份数比为：100:40:10:300～900。
11.为进一步解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种甘薯褐羽蛾诱芯，包括诱芯载体，其特征在于，还包括添加在该诱芯载体中的如上所述甘薯褐羽蛾的性信息素引诱物。
12.进一步，所述性信息素引诱物在上述诱芯中的剂量为1440μg～2880μg。
13.为进一步解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种甘薯褐羽蛾的诱捕方法，其特征在于，将如上所述的甘薯褐羽蛾诱芯放入粘胶诱捕器中。
14.进一步，将所述粘胶诱捕器悬挂在甘薯种植地中，且距离地面的高度为稍高于甘薯的高度。
15.进一步，所述粘胶诱捕器为翅膀形粘胶诱捕器。
16.与现有技术相比，本发明的优点在于：昆虫性信息素一般都是多组分、以一定比例组成的混合物起作用，并显示其种的专一性。本发明中的甘薯褐羽蛾性信息素引诱物以顺9-十四碳烯醛为主要组分，而反9-十四碳烯醛和十四碳醛中的至少一种为次要组分，至少两种组分组成的混合物起强引诱力、并专一性地引诱甘薯褐羽蛾雄蛾，通过田间配比和剂量优化，对甘薯褐羽蛾性具有良好的引诱作用，该引诱物不仅可用于甘薯褐羽蛾的性诱测报，同时可应用于群集诱杀的防控，强引诱力有利于实现对甘薯褐羽蛾性高效诱捕，避免化学杀虫剂的滥用，因为其诱杀的专一性而保护田间天敌，实现对甘薯褐羽蛾的绿色防控。
附图说明
17.图1为本发明实施例1中甘薯褐羽蛾的性信息素气质图；
18.图2为本发明实施例1中顺9-十四碳烯醛的质谱图；
19.图3为本发明实施例1中反9-十四碳烯醛的质谱图；
20.图4为本发明实施例1中十四碳醛的质谱图；
21.图5为本发明实施例1中甘薯褐羽蛾雌雄蛾对其性信息素及其类似物的触角电位反应；
22.图6为本发明实施例2中各化合物的不同配比组合对甘薯褐羽蛾雄蛾的引诱活性；
23.图7为本发明实施例2中增效剂对甘薯褐羽蛾雄蛾的引诱活性的增效作用；
24.图8为本发明实施例3中不同有效成分剂量的诱芯的引诱活性；
25.图9为本发明实施例4中粘胶诱捕器在甘薯种植地设置的照片；
26.图10为本发明实施例4中粘胶诱捕器局部结构照片；
27.图11为本发明实施例1中反-9-十四碳烯醛及顺-9-十四碳烯醛的合成路线图；
28.图12为本发明实施例1中1-十四醛的合成路线图。
具体实施方式
29.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
30.实施例1：
31.1.1甘薯褐羽蛾的性信息鉴定
32.选用未交配的雌性大螟，采用溶剂浸提方法提取性信息素。具体过程如下：轻轻挤压雌蛾腹部，使其性腺暴露，用清洗烘干后的眼科剪剪下，并用滤纸吸去水分后，放置在玻璃色谱瓶中。向该玻璃色谱瓶中加入50μl色谱级正己烷，浸提1h后，将正己烷吸出，采用微氮气流浓缩提取液备用。
33.其中，气质联用仪采用安捷伦6890gc-5975ms并配有db-fastfame毛细管柱(60m
×
0.25mm
×
0.25μm)。程序升温:60℃停留1min，然后每分钟升温10℃，然后每分钟升温10℃至
180℃，之后每分钟升温3℃至210℃，之后每分钟升温10℃至250℃维持10min。离子源温度为230℃，能压70ev载气为氦气。甘薯褐羽蛾的性信息素气质图如图1所示。
34.经气质谱库检索，与昆虫性信息素接近的、可能的峰是保留时间13.5，13.5，13.7，分别是反9-十四碳烯醛、顺9-十四碳烯醛、十四碳醛，合成这些化合物，并核对保留时间和质谱图，确定为反9-十四碳烯醛、顺9-十四碳烯醛、十四碳醛，其中，图2为顺9-十四碳烯醛的质谱图，图3为反9-十四碳烯醛的质谱图，图4为十四碳醛的质谱图。
35.如图11所示，反-9-十四碳烯醛、顺-9-十四碳烯醛的具体合成过程如下：
36.(1)化合物2 9-乙酰氧基-1-壬醇的合成：准备3l的三口反应瓶，安装好分水器和冷凝管加入1,9-壬二醇160g，甲苯1000ml，加入20g强酸性阳离子树脂，加入冰醋酸60g，开启搅拌，升温至100℃，回流并分水4小时后，取样检测，至原料二醇基本反应完毕，停止反应，降温至室温后，过滤树脂，反应液倒入分液漏斗依次用饱和碳酸氢钠、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸除去溶剂，柱层析纯化得9-乙酰氧基-1-壬醇141g，产率约70％。0.7mol。
37.(2)化合物3 9-乙酰氧基-1-壬醛的合成：准备2l的三口反应瓶，加入pcc181g，加入硅胶200g，再加入二氯甲烷1000ml，放入0℃反应浴开启搅拌，将141克9-乙酰氧基-1-壬醇缓慢滴加至反应液，滴加完后，停止降温，缓慢升温至室温，搅拌至完全反应(tlc检测无原料点)，过滤反应液，滤渣用乙醚洗涤，合并滤液减压浓缩，乙醚萃取，倒入分液漏斗中依次用饱和碳酸氢钠、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸除去溶剂，柱层析纯化得9-乙酰氧基-1-壬醛103.4g，产率约74％。0.518mol。
38.(3)化合物4的合成：准备2l的三口反应瓶，加入正戊基三苯基溴化膦256g，干燥四氢呋喃800ml充分冷却至0℃，缓慢滴加正丁基锂溶液(250ml，2.5mol/l正己烷溶液)，搅拌30min，得红色溶液。将此红色溶液充分冷至-20℃，缓慢滴加化合物3的四氢呋喃溶液，搅拌至完全反应(tlc检测)，缓慢加入饱和氯化铵溶液淬灭反应，加入乙醚稀释反应，依次用饱和氯化铵溶液和饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥；过滤，浓缩，粗品经柱层析纯化得无色透明液体50.8g，产率约40％。0.2mol。
39.(4)化合物5的合成：将5g化合物4置于10ml圆底烧瓶中，通氮，并控制反应温度于80℃,用针筒分别注入2m的亚硝酸钠水溶液2.1ml及6m的硝酸1.5ml在激烈搅拌下反应30min后迅速加入蒸馏水稀释，石油醚萃取，食盐水洗至中性，过滤，浓缩品经柱层析纯化得无色透明液体3g，产率约60％。
40.(5)化合物6,7的合成：将化合物4,5各3g装入不同的反应瓶中，各加入甲醇(100ml)和加入催化量的氢氧化钠(560mg，14mmol)，室温下搅拌至完全反应(tlc检测)，用饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，减压除去甲醇，残留物溶于乙酸乙酯，依次用饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩，各得无色透明液体2.3g，产率约92％。
41.(6)化合物8,9的合成：将化合物6,7各1.5g溶于干燥的二氯甲烷(50ml)，在氩气保护下加入pcc(1.8g，215g/mol)至各自的反应瓶中，室温下搅拌至完全反应(tlc检测)，用乙醚稀释反应液，依次用饱和碳酸氢钠溶液、饱和氯化铵溶液和饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩，粗品经柱层析纯化得淡黄色液体化合物8 0.9g，产率60％,化合物9 0.8g，产率53约％。
42.如图12所示，1-十四醛的具体合成过程如下：准备2l的三口反应瓶，加入pcc 129g(215g/mol)，加入硅胶200g，再加入二氯甲烷1000ml，放入0℃反应浴开启搅拌，将107克1-十四醇缓慢加入至反应液，滴加完后，停止降温，缓慢升温至室温，搅拌至完全反应(tlc检测无原料点)，过滤反应液，滤渣用乙醚洗涤，合并滤液减压浓缩，乙醚萃取，倒入分液漏斗中依次用饱和碳酸氢钠、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋蒸除去溶剂，柱层析纯化得1-十四醛86g，产率约82％。
43.1.2甘薯褐羽蛾的性信息素电生理技术筛选
44.以上鉴定的可能化合物及其异构体采用触角电位记录技术进行筛选：
45.测定前先将甘薯褐羽蛾触角切除顶端后备用，参考电极插入甘薯褐羽蛾的触角基部，记录电极套在触角顶端.玻璃电极毛细管内径2mm，并通入直径为0
·
4mm的银-氯化银玻璃电极，电极内灌入适量的ka-issling电生理溶液，触角电位记录通过syntech前置放大器放大后，联入syntech idac-2，最后输入计算机；
46.试验采用syntech eag记录系统软件记录、分析其电位的变化.试验中每次吸30μl配好的溶液均匀滴于6cm
×
0.5cm的滤纸上，并移入滴管中，滴管末端连接气体刺激控制装置，顶端插入具有连续气流的巴斯德管小孔中。经活性碳处理的干净、湿润的连续气流的流量为1200ml
·
min-1，刺激气流流量为40ml
·
min-1，对准甘薯褐羽蛾触角刺激，每次刺激时间为0
·
1s；
47.在整个测定过程中，由于触角的反应会减弱，对各化合物的反应值采用对标准化合物nc21 10-2eag值的相对值(各化合物的测量值除以标准化合物前后两次测定值的平均值，再乘以100％)来表示。测定刺激化合物前后分别用标准化合物刺激一次。为了防止昆虫触角的周缘神经和中枢神经产生适应性疲劳，每次的刺激间隔至少30s，每个试验重复测定6次。
48.结果如图5所示，由图5可知，顺9-十四碳烯醛的eag反应最强，同时对顺3-己烯乙酸酯的触角电位反应也较显著，而对反9-十四碳烯醛、十四碳醛的反应比较弱一些。因此，确定顺9-十四碳烯醛为主要性信息素成分，而反9-十四碳烯醛、十四碳醛则为次要成分。
49.实施例2：甘薯褐羽蛾性信息素引诱物的制备
50.将顺9-十四碳烯醛、反9-十四碳烯醛以及十四碳醛按表1中的质量份数比例进行配比，且对各配比组合进行田间诱捕试验(具体过程如实施例4所述)，结果如图6所示。
51.由图6可知，单一组分的引诱作用不明显，顺9-十四碳烯醛、反9-十四碳烯醛组合稍强，但引诱作用最强的是顺9-十四碳烯醛、顺9-十四碳烯醛和十四碳醛100:40:10的组合。
52.表1各化合物的配比组合
[0053][0054]
进一步，将3-己烯乙酸酯作为增效剂添加至上述化合物组合中，添加量如表2所述，同样采用田间诱捕试验对添加增效剂后的甘薯褐羽蛾性信息素引诱物的引诱效果进行
验证，结果如图7所示。由图7可知，单独顺3-己烯乙酸酯对甘薯全羽蛾没有引诱作用，但顺3-己烯乙酸酯加入到性信息素混合物中时，顺3-己烯乙酸酯对性诱有一定的增效作用。
[0055]
表2增效剂与各化合物的配比组合
[0056][0057]
实施例3：甘薯褐羽蛾诱芯
[0058]
将上述实施例2中制备的甘薯褐羽蛾性信息素引诱物添加至诱芯载体中而制备成甘薯褐羽蛾诱芯，其中诱芯载体可采用多种可用的常规材料，本实施例中选用pvc毛细管诱芯，并采用田间诱捕试验对甘薯褐羽蛾诱芯的引诱效果进行试验，结果如图8所示。由图8可知，单个诱芯含甘薯褐羽蛾性信息素引诱物总剂量优选为1440μg～2880μg。虽然剂量越高引诱力越强，但在统计分析上差异不显著。720μg剂量时，引诱量显著减少，但240μg、80μg的剂量诱蛾量极少，因此，剂量优选在1440μg～2880μg之间。
[0059]
实施例4：田间诱捕试验
[0060]
将上述实施例3中制备的甘薯褐羽蛾诱芯放入粘胶诱捕器中，接着将该粘胶诱捕器悬挂在甘薯种植地中，且距离地面的高度为稍高于甘薯的高度。优选地，本实施例中的粘胶诱捕器为翅膀形粘胶诱捕器。。
[0061]
具体地，如图9和图10所示，本实施例中，上述粘胶诱捕器包括底板和顶罩，该底板的上表面上通过胶黏剂粘附有甘薯褐羽蛾诱芯，顶罩罩盖在该底板之上，并且顶罩得下端缘与底板的边缘之间形成供甘薯褐羽蛾飞入的间隙。同时顶罩顶面的中部固定有挂钩，该挂钩通过悬杆悬挂固定在甘薯种植地中。