水稻螟蟲性誘技術(shù)研究進展

蔡超++姜海平++管信山++朱一博++湯云霞

摘要 簡要介紹了水稻螟蟲性誘技術(shù)的早期應用，綜述了水稻螟蟲性信息素組分結(jié)構(gòu)鑒定、性誘劑人工合成及田間應用相關(guān)配套技術(shù)的研究進展及應用前景，以期為水稻螟蟲的測報及防治提供參考。

關(guān)鍵詞 水稻螟蟲；性誘技術(shù)；研究進展

中圖分類號 S435.112 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）20-0099-02

Research Progress on Sex Pheromone of the Rice Stem Borer

CAI Chao JIANG Hai-ping GUAN Xin-shan ZHU Yi-bo TANG Yun-xia

（Plant Protection and Quarantine Station of Rudong County in Jiangsu Province，Rudong Jiangsu 226400）

Abstract Preliminary study on sex pheromone of the rice stem borer were introduced briefly，the research progress and application prospect were summarized，such as the components、structure and synthetic of sex pheromone，the applied technique in the field，in order to provide reference for the forecast and control of the rice stem borer.

Key words rice stem borer；sex pheromone；research progress

螟蟲是水稻上的重要害蟲，主要種類有大螟[Sesamia inferens（Walker）]、二化螟[Chilo suppressalis（Walker）]和三化螟[Scirp-ophaga incertulas（Walker）]，在我國多個稻區(qū)發(fā)生，嚴重影響我國的水稻生產(chǎn)。受耕作方式的變化、品種布局的調(diào)整及害蟲抗性增強等諸多因素的影響，水稻螟蟲種群數(shù)量逐年上升，危害也越來越嚴重。

螟蟲的監(jiān)測通常是以剝查稻樁、稻草和枯心苗中殘留蟲蛹的數(shù)量及發(fā)育進度來推算，加以燈誘進行驗證，但螟蟲食性雜、越冬場所多、發(fā)生期長及世代重疊現(xiàn)象嚴重等因素，給準確測報帶來了難度；在經(jīng)濟社會發(fā)展和新的環(huán)境要求下，螟蟲的防治不能像過去那樣單純地依賴化學藥劑。

利用性誘劑監(jiān)測和防治水稻螟蟲具有準確、高效、環(huán)境兼容性好、選擇性強、對天敵安全等優(yōu)點，大面積使用，對提高稻米品質(zhì)、保護生態(tài)環(huán)境起到重要作用。

1 螟蟲性誘技術(shù)初步探索

1975年江蘇省東臺縣五烈病蟲測報站通過收集、飼養(yǎng)雌蛾，探索利用性誘技術(shù)監(jiān)測螟蟲發(fā)生動態(tài)的研究[1]。雌蛾羽化后，當晚即可交尾，表現(xiàn)出較強的性誘能力，至第3天性誘能力明顯下降。因此，大量收集、飼養(yǎng)雌蛾成為試驗成功的關(guān)鍵。在電燈、汽油燈尚無法確保正常工作的形勢下，通過性誘技術(shù)，可基本反映出螟蛾的消長情況，從而驗證預測預報的準確性。受當時條件的限制，螟蟲性信息素組分配比等尚未鑒定，無法通過人工方式大量合成，不具備在生產(chǎn)上大面積推廣應用的條件；另外，也無法開展影響性誘效果的其他相關(guān)因素的研究工作。

2 螟蟲性信息素組分鑒定

昆蟲體內(nèi)產(chǎn)生和分泌的性信息素數(shù)量極少（一般每只雌蟲為11×10-9～11×10-6 g），用其防治害蟲是不現(xiàn)實的。由于超微量分析儀器的應用和立體選擇合成技術(shù)的出現(xiàn)，近30年來，昆蟲性信息素的結(jié)構(gòu)鑒定和化學合成獲得了快速發(fā)展[2]。

2.1 螟蟲性信息素組分結(jié)構(gòu)的初步鑒定

1975年Nesbitt等[3]將二化螟性誘素鑒定為2個化合物，即Z11-16：Ald（5，質(zhì)量比，下同）和Z13-18：Ald（1）；1976年日本Ohta等[4]又鑒定了該性信息素的結(jié)構(gòu)，與Nesbitt等[3]的完全一致，同樣得到上述2個組分，但證實配比（65～85）∶100能引起雄蛾最強EAG反應；Tatsuki等[5]鑒定出6個組分，分別是16：Ald（26）、Z9-16：Ald（5）、Z11-16：Ald（48）、Z11-16：OH（5）、18：Ald（1）和Z13-16：Ald（6），其中質(zhì)量比為48∶6∶5的Z11-16：Ald、Z13-18：Ald和Z9-16：Ald制備的誘芯具有和全組分誘芯相同的活性。從此，該三元配比的誘芯被廣泛認可并用于測報、田間誘捕和交配干擾。Cork等[6]將菲律賓三化螟種群性信息素鑒定為Z11-16：Ald（3）和Z9-16：Ald（1）；Tatsuki等[7]將印尼三化螟種群性信息素成分鑒定為Z9-16：Ald（1）、Z11-16：Ald（4）和Z9-18：Ald（1）；杜家緯[8]等從中國廣西三化螟種群性腺中得到5個組分，其中有作用的成分為16：Ald（18.8）、Z9-16：Ald（27.1） 和Z11-16：Ald（54.1）。

2.2 螟蟲性信息素組分優(yōu)化

隨著周邊學科的發(fā)展和微量分析技術(shù)的提高，螟蟲性信息素中微量活性物質(zhì)得到進一步研究，人工合成性誘劑的組分配比接近性信息素的自然比例，活性大大提高。

李為爭等[9]系統(tǒng)比較了二化螟性誘芯中Z11-/Z9-16：Ald及Z13-18：Ald劑量對2個世代的二化螟雄蛾誘捕量的影響，2個最佳配方中Z11-/Z9-16：Ald分別為9∶1和8∶2，而比例在7∶3～1∶9之間的誘芯則無引誘作用。若保持誘芯中Z11-16：Ald和Z9-16：Ald的劑量一致且質(zhì)量比控制在2∶1，則二化螟誘捕量隨誘芯中所含Z13-18：Ald劑量的增加而下降。研究發(fā)現(xiàn)，與越冬代相比，所有誘芯在二化螟第1代引誘效果顯著下降，但組分為Z11-16：Ald（2）、Z9-16：Ald（1）、16：Ald（0.7）和Z13-18：Ald（0.37）的誘芯誘捕量顯著優(yōu)于其他配比。

3 螟蟲性誘劑的合成及初試

根據(jù)Nesbitt等[3]和Ohta等[4]對二化螟性信息素組分的鑒定，1976年7月中國科學院成都有機化學研究所合成由Z11-16：Ald和Z13-18：Ald組成的二化螟性誘劑，并于1977年進行了配比和劑量的測試，隨后就安放場所、高度、不同劑型、劑量和持效期進行田間應用技術(shù)研究[10]；江蘇省金壇昆蟲激素研究所根據(jù)國外鑒定組分并合成2種產(chǎn)品，按幾種配比在江蘇鹽城、福建長樂及湖南岳陽等地進行了誘集水稻二化螟雄蛾試驗[11]。此階段尚未弄清螟蟲性誘迷向作用機理，性誘劑僅就上述2種組分進行合成，對其他微量活性物質(zhì)研究較少，誘芯的緩釋、長效及田間綜合應用配套技術(shù)尚未開展整體研究，誘蛾效果難以滿足測報及防治需求。

4 性誘技術(shù)的應用研究

近些年，研究水稻螟蟲性誘技術(shù)的科研院所及生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)越來越多，研究內(nèi)容更加廣泛深入，誘芯的穩(wěn)定性及緩釋技術(shù)大幅提高，性誘捕器等相關(guān)配套產(chǎn)品及應用技術(shù)得到深入研究，性誘效果大幅提高，水稻螟蟲性誘技術(shù)在全國各地得到廣泛應用。

盛承發(fā)等[12]研究了不同存貯期二化螟性誘芯對誘蛾效果的影響，在同樣存貯條件下，存貯33～37個月的誘芯較存貯2～6個月誘芯誘蛾量下降84.6%，影響明顯，但兩者所反映的田間蛾期基本一致；曾 偉等[13]比較了不同監(jiān)測方法誘集水稻越冬代二化螟成蟲的效果，認為粘膠型誘捕器和蟲情測報燈效果優(yōu)于水盆型誘捕器；胡代花等[14]比較了誘捕器的類型、顏色及懸掛高度對二化螟誘捕效果的影響；針對水稻螟蟲不同世代誘蛾效果存在差異的現(xiàn)象，王德好等[15]應用二化螟性誘劑對安徽白湖地區(qū)2代雄蛾進行大面積誘捕試驗，取得了較好的誘蛾及防治效果；盛承發(fā)等[16]在吉林省開展性誘劑監(jiān)測水稻二化螟成蟲動態(tài)及發(fā)生世代研究，發(fā)現(xiàn)吉林省二化螟成蟲全季活動期長，存在相當高的2代轉(zhuǎn)化率，有助于改變該地二化螟常年只發(fā)生1代的傳統(tǒng)觀點；杜永均等[17]通過室內(nèi)及全國17個水稻產(chǎn)區(qū)多點多年田間試驗示范，集中研究了多種水稻螟蟲性信息素誘芯的配比和緩釋技術(shù)、誘捕器結(jié)構(gòu)及應用技術(shù)，探索了性信息素地理區(qū)系差異、性誘劑的穩(wěn)定保護和釋放等問題。

5 性誘技術(shù)研究展望

5.1 優(yōu)化誘芯效果

在穩(wěn)定誘芯主組分組成、配比，確保測報專用誘芯專一性的基礎(chǔ)上，要完善性信息素中微量組分，尋找開發(fā)增效劑，提高誘芯的田間誘集效果；適應地理區(qū)系差異要求，繼續(xù)開展多點多年的田間試驗，開發(fā)適用于不同地理區(qū)系的誘芯配方，提高性誘監(jiān)測技術(shù)的地域適用性；不斷尋找開發(fā)誘芯緩釋新材料新技術(shù)，滿足水稻螟蟲種群動態(tài)監(jiān)測的均勻釋放、長期有效的要求。

5.2 完善應用技術(shù)

針對水稻螟蟲越冬代雄蛾對性誘反應比較強烈，而其他代次反應相對遲鈍的現(xiàn)象，應深入研究不同世代間誘蛾效果差異的原因；開展溫濕度、風速、光周期等生物和非生物因子對性誘效果影響機理的研究，優(yōu)化誘捕器的種類及使用技術(shù)等，制定水稻螟蟲性誘技術(shù)規(guī)范。

5.3 優(yōu)化自動計數(shù)技術(shù)

利用性信息素誘捕害蟲具有專一性的特點，結(jié)合電子信息技術(shù)，開發(fā)、優(yōu)化電子自動計數(shù)系統(tǒng)，自動記錄單位時間內(nèi)誘捕的靶標害蟲數(shù)量，記錄數(shù)據(jù)長期存儲，并可通過接口輸出或通過通信服務傳送至服務器，提高監(jiān)測數(shù)字化水平，減輕基層測報人員工作壓力，降低其工作強度，提高監(jiān)測精準化水平。

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