利用植物源信息素防治农业害虫
更新时间:2020-01-07 点击量:2226

  众所周知,长期大量地使用人工合成的杀虫剂,已带来了一些严重后果。因此,科技工作者展开了植物源信息素的研究。

 

植物与昆虫间的相互作用

  在异质环境中,往往同时存在各式各样的植物种类,但是某种植食性昆虫仅仅嗜好这些植物中的一种或数种。植物对于昆虫的侵害一般以某种形态特征或化学因子来对抗,其中化学因子对昆虫的作用主要有两个方面:一种是引起昆虫的忌避或阻碍它们取食;另一种是对昆虫的生长和生殖产生不利影响或使其致死。在昆虫与植物的关系系统中,植物源信息素来源于植物,对与植物有关的生物种类起到某种信息作用的化学信号物质,也就是在昆虫的寄主选择过程起重要作用的一类指示物。植物与昆虫之间的相互化学作用,这是由它们之间自身的生物学特性决定的。一般认为,昆虫寻找寄主的过程,大致分为3个阶段:搜寻、鉴别、取食或产卵。化学信息素物质并不一定在3个阶段中起主导作用,但对第2、3步通常是很重要的。例如有人就甘蓝种蝇产卵时,对芥属植物的鉴别过程作了详尽的观察分析,确定嗅觉和味觉在这一过程中发挥了重要作用。从而知道,如果植物所发出的气味或植物化学物质,没有给昆虫以适宜的刺激,那么该昆虫将不会在该植物上取食或产卵。在植物与昆虫相互作用研究中,找到的多种植物源信息,最有希望在农作物害虫防治上发挥作用的是那些具有产卵、忌避、拒食和引诱活性的物质。

 

植物源信息素的作用方式

2.1  产卵忌避

  植食性昆虫对寄主植物的选择,取决于不同植物中含有的不同次生物质,这些物质一般有抵御昆虫接触的作用,可能引起昆虫离弃植物,从植物中分离出的多种次生物质,可使昆虫产生忌避作用。这些次生物质具有挥发性,使得产卵期昆虫在一定距离内即可感受,并产生负趋性反应;另一些虽不具备挥发性,但当雌虫的接触性化学感受器(或味觉)与之接触后,也会拒绝在上面产卵。例如,把甘蓝组织浸渍液喷洒到完整的甘蓝植株上,至少能忌避粉纹夜蛾产卵达8 d之久;又如产卵期的欧洲玉米螟雌虫,对已被幼虫侵害或机械损伤的玉米植株,均有忌避反应。另外,针对不同的昆虫种类,采取相应的间(套)种措施,同样可以减少害虫在栽培作物上产卵,这样一来就会降低害虫的种群密度,减少防治的用药次数,或者不需防治。

 

2.2  拒食作用

  植食性昆虫是否在某种植物上取食,是由该植物中诱食剂或拒食剂存在与否决定的。感受这些化学物质的感受器官主要是昆虫的下颚须。当植物中存在着对某些昆虫的诱食剂物质时,昆虫对它们表现为正趋向性,如果植物中存在着对某些昆虫的拒食物质,昆虫则对它表现为负趋向性。比如飞蝗在幼嫩杂草上的食量,比在老熟杂草上的小得多;蚜虫和一些半翅目和鳞翅目昆虫,也倾向于选择比较成熟的寄主植物,主要是由于幼嫩植株含有较高浓度的属于生物碱的拒食物质。抗褐稻虱的水稻品种中,含有的反一鸟头酸和草酸,对稻飞虱有显著的拒避及拒食作用。人们在试验中发现,从植物中分离出的多数次生物质可使昆虫产生拒食作用,如除虫菊酯和守侧素均是大家熟悉的广谱性驱虫剂,它们都是从除虫菊等相关植物中提取出来的化学物质。除此之外,奎宁、地麻素、芦竹碱、吗啡、番木鳖碱、莨菪胺、鹰爪豆碱、马钱子碱、小檗碱和阿托品等,也都是植物中含有具有驱虫效应的生物碱。我国华南农业大学用以楝科植物为主的40多种植物对12种农业害虫进行了拒食、忌避、内吸毒杀、解剖(切片)、生长发育抑制作用观察及田间小区试验等研究,取得了相当好的结果。楝科植物所含活性成分如川楝素、印楝素,以及川楝、印楝、苦楝等的多种抽提物对褐稻虱、水稻小叶夜蛾、菜粉蝶、斜纹夜蛾幼虫和红脚异丽金龟等具有强烈的拒食作用,对稻瘿蚊雌虫具有明显的产卵忌避效力,对柑橘木虱成虫也有显著的忌避功能。现在,烟草、匹菊、鱼藤、赛菊芋、果菊等植物的活性物质,已都已进行商品化生产并用于害虫的防治中,取得了良好的防治效果。

 

2.3  引诱作用

  引诱作用在昆虫寻找食物、产卵场所、群集地点和配偶等行为中起到非常重要的作用。在长期研究中人们比较重视昆虫性外激素的引诱作用,而对植物源信息素对昆虫的引诱物特性较少有人去进行深入的研究。在自然界中对昆虫具有引诱活性的植物源信息素,同样是很多的。例如蜜蜂可借助自身体内散发出的一种Z-2-柠檬酸、橙花醇酸、拢牛儿酸等的混合物气味,吸引同类蜜蜂到其发现花蜜的地方而来取食花粉和花蜜。而从烟草和番茄等植物中,用水抽提物法提取的中性和酸性成分,能引诱烟草夜蛾产卵。在田间,受到损伤并开始腐烂的分解的洋葱,对葱蝇的引诱力,比刚受损伤的洋葱的引诱力高5倍,比对照的高50倍等。利用引诱作用,可以在害虫发生期,利用其引诱物而引诱大量的害虫,从而及时喷药达到聚歼的目的。

 

  当然,利用植物源信息素防治害虫还有许多问题,如植物种类的筛选,活性物质的提取方法,制剂类型和施用方法等大量的工作要去完成。只要进一步加大研究的力度,就能进一步扩大其使用领域,发挥出更大的防治效果。      (来源:农药市场信息)

 

农药快讯, 2019 (24): 56-57.


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