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魏n, j .李任j .粉丝,瑞盛c . Li y, ”Sex-Pheromone-Mediated东方水果蛾交配干扰技术,Grapholita molesta(Busck)(鳞翅目:卷蛾科):概述和前景”,心理:昆虫学杂志》上, 卷。2014年, 文章的ID253924年, 8 页面, 2014年。 https://doi.org/10.1155/2014/253924
Sex-Pheromone-Mediated东方水果蛾交配干扰技术,Grapholita molesta(Busck)(鳞翅目:卷蛾科):概述和前景
文摘
已经取得了很大的进展在过去的30年研究pheromone-mediated东方水果蛾交配干扰技术,Grapholita molesta(Busck)。信息素可以中断正常的方向,最可能的信息素机制中断,competitive-attraction (false-plume以下),调用信息素形成点光源之间的竞争为男性和女性。这项技术,由广播信息素到果园扰乱配偶发现,已成功实现东方水果蛾的控制。Reservoir-style分配器的聚乙烯管,释放信息素在整个生长季节,是当前的工业标准。尽管合理有效,它们需要劳动密集型的应用程序。最近,一个新的配方,石蜡,最大化之间的竞争点合成信息素的来源和野生女性为男性,被证明有很高的中断性能。这个配方高效、廉价和容易产生,进一步的研究和开发是明智的。增加交配干扰的原则的理解将会帮助更有效的分配器的设计。还需要继续研究以满足种植者对风险的担忧,功效和其他成本和识别semiochemicals可以应用交付系统。更大的知识集成不同的生物防治方法是至关重要的。
1。介绍
东方水果蛾(胶卷暗盒),Grapholita molesta(Busck)(鳞翅目:卷蛾科),是一种主要害虫的石头和梨果的水果在大多数中国fruit-growing地区,除了西藏[1- - - - - -6]。直到最近,这种害虫主要由使用一个或多个控制广谱杀虫剂(7]。问题与杀虫剂的广泛使用,包括杀虫剂耐药性,毒性天敌,工人安全,食物残渣,提供了一个动力有关替代控制技术的研究和开发。pheromone-mediated交配干扰技术的应用导致了优秀的控制害虫和可以替代传统的杀虫剂使用[2,8]。本文介绍pheromone-mediated交配干扰的原理,总结了该技术的典型应用,介绍了其信息素释放装置(信息素分配器),并讨论了未来研究和发展方向。
2。Pheromone-Mediated交配干扰原则
Pheromone-mediated交配中断控制昆虫主要通过使用化学物质参与自己的通信系统(9]。虽然没有必要理解机制交配中断来验证其有效性,分析可能的行动是有用的模式来确定各种配方(成功和失败背后的原因2]。
由女性发起的性信息素是特定化学物质释放到空气中来吸引同种的雄性交配。男性遵循性信息素逆风来定位和与雌性交配9]。然而,如果一个果园的空气充满了人工合成的性信息素,雄性会遇到高剂量人工点源的信息素和低剂量要求女性的点源信息素在逆风飞行曲折。作为东方男性优先向人工点比信息素从调用雌性信息素的来源,他们将无法精确定位要求女性,这将大大修改蛾飞行轨迹。因此,性信息素合成成功阻止男性发现和调用雌性的交配。这种sex-pheromone-mediated交配干扰技术可以防止果园害虫,包括胶卷暗盒,最终实现长期减少害虫的数量(2,9]。许多研究表明,竞争吸引力;假烟羽后,可能是一个主要的胶卷暗盒交配机制破坏合成性信息素(10- - - - - -13和信息素破坏的最可行的原则2,14- - - - - -16)包括感官适应或中枢神经系统习惯在男性,而感觉不平衡影响女羽和方式是被男性。当遇到高浓度的制定要求产生的信息素高于女性,男性可能显示增加响应或完全废除响应后续信息素释放的女性,因为天线或习惯上的适应周边受体在中央处理级别。在lepidopterous昆虫信息素通常是由超过一个组件与一个非常狭窄的范围的比率。可能产生不平衡的感觉输入和男性应对的自然比组件可以减少混合的比例失调或缺少部分组件。此外,减少女性交配倾向可能是二次交配机制破坏,影响雌性的交配行为除此之外的男性(17]。作为一个指示器的高竞争,高水平的性信息素被女性不适合繁殖成功率,从而限制其接受交配,导致女性接受交配。交配的雌性可能不利影响后性信息素autoexposure由于异常行为活动,这被认为是由于preexposed雌性可能无法感觉同种的男性壮阳药信息素和/或触角的敏感性,这是解释为要求男性壮阳药,在求爱中扮演重要角色,适应的触角反应的发生,在性信息素预曝光。
要注意这些原则之间的相互作用。关于男性反应阈值提高接触高剂量,人工信息素的来源,随后男响应最小化排放的检测雌性的几率相对较低水平的信息素,进而增强竞争效应的两个点光源信息素可能会鼓励男性访问比定位和高剂量点源配方与雌性交配。综上所述,这些原则有助于优化交配干扰技术指导的影响昆虫的行为特点进行管理,其空间分布,制定工作的类型,和制定程序的速度16,18]。
3所示。应用Sex-Pheromone-Mediated交配破坏
胶卷暗盒的性信息素是确定为四个组件的混合物(19):(Z)8-dodecenyl乙酸(Z8 - 12:Ac), (E)8-dodecenyl乙酸(E8 - 12:Ac), (Z)8-dodecen-1-ol (Z8 - 12:哦),十二烷醇(12:哦)。disruptant,只有(Z)和(E醋酸)同分异构体被用于早期作品表现在澳大利亚20.)和美国(21,22),这表明胶卷暗盒非常容易沟通中断。后来的研究(19,23表明添加Z8 - 12:哦,12:噢,减少了所需的信息素破坏和主机在短距离的准确位置。字段的结果在许多国家2,8,9,20.,24- - - - - -34)表示,这种技术能够真正管理害虫的种群在整个生长季节,因此完全等同或优于传统的杀虫剂。因此,sex-pheromone-mediated交配干扰技术可以提供完整的农作物保护(2,35]。
4所示。信息素分发器
基于上述讨论,使用良好的信息分发器在实现高性能交配破坏起着关键作用。首先,一个理想的信息素分配器应该保持长期有效,不要浪费活性成分,能够比较便宜的生产,是易于使用,并且无毒(36]。此外,信息素分配器应该适合使用在不同密度和部署日期根据害虫的压力。此外,它应该达到控释设备的可用性,鼓励种植者采用交配干扰技术(37- - - - - -41]。
4.1。常见的信息素分配器
如果竞争吸引潜在交配干扰最重要的机制,根据最近的研究显示[10- - - - - -12),各种信息素分配器是可取的,如表所示1。这里介绍的三个最受欢迎的类型,也就是说,中空纤维分配器,聚乙烯管分配器,sprayable微胶囊的配方。
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在1970年代,Carde et al。(1977)部署1700 hand-applied中空纤维信息素药剂师每公顷根据这个行为修改策略和取得成功的胶卷暗盒的控制权,从而表明这是一种很有前途的替代广谱神经毒素21,42]。
在1990年代,hand-applied聚乙烯管分配器,如Isomate-M、100 M和M罗索(太平洋生物防除有限公司,Litchfield公园,AZ)成为破坏胶卷暗盒(用于商业用途25,27,43- - - - - -47]。这些分配器是满75 - 250毫克的胶卷暗盒手工信息素和应用在500 - 1000辆/公顷(对应于1 - 4分配器/树),和信息素释放/ ca之间分发器不同。600 - 1000折,调用产生的女性。越来越多的证据表明,相对较高的密度信息发布网站常见的整体释放的信息素每公顷可以实现高级中断对大多数飞蛾(12,13,23,48- - - - - -53]。然而,因为手明显的购买成本和劳动力的应用程序中,聚乙烯管分配器没有被广泛采用在某些生产系统,在许多发展中国家53]。
在21世纪早期,sprayable配方的微胶囊释放信息素长时间开发和证明是有效对抗胶卷暗盒当正确应用4,46,54]。他们通常应用与标准鼓风喷雾。不仅他们被认为是一个节约成本的替代hand-applied分配器,而且它们可以tank-mixed coapplied与其他果园管理化学品(4,54]。然而,他们保持有效性仅为2 - 4周,需要更频繁的应用程序比hand-applied水库分配器(4,47,54]。其他缺点还包括洗掉微胶囊的大雨和降解活性成分的紫外线照射55,56]。
此外,由于其易于生产和释放速率恒定,橡胶隔膜分配器是常见的,在中国控制胶卷暗盒的有效手段。特别吸引交配干扰直接悬浮在上第三树的树冠在200 - 400辆/公顷没有陷阱。然而,这种方法的成本是180美元/公顷/年,所以他们在中国是不适合常见的果园。此外,橡胶隔膜时代迅速,信息素释放的持续时间很短,和手应用是昂贵的57,58]。尽管他们主要用于引诱监测陷阱,许多研究小组花了相当多的时间和精力来开发更可靠和有效的方法,使用橡胶隔膜(32- - - - - -34,57,58]。
4.2。新型信息素分配器:石蜡
分配器昆虫性信息素的混合所需的浓度成石蜡乳剂在美国已使用近16年(59,60]。两种典型wax-paraffin分配器,Confuse-OFM SPLAT-OFM,如下所述。
Confuse-OFM像白色液体胶水和应用使用喷射设备,如林业油漆标记枪支和塑料喷瓶(53,61年]。使用这种类型的自动售货机显示抑制捕获的雄蛾信息素陷阱和射击伤害那么有效Hercon (Hercon环境、Emigsville、PA)和Consep (Consep, Inc .,现在Suterra LLC弯曲,或)hand-applied信息素分配器(59]。加州大学戴维斯分校的专利这个乳液(美国专利6001346)(62年),后来延命菊开发的商业有限公司(尤马,AZ) [53]。
SPLAT-OFM由微晶蜡的乳化在水中,所以它可以抽蓄水库和喷洒到作物,它显示了分发的持久粘附粒子在植物表面(63年]。Stelinski et al。(2006)报道,机械的应用SPLAT-OFM可以节省时间和劳动力交配干扰的胶卷暗盒在苹果园64年]。2003年,ISCA Technologies, Inc .(河畔,CA),专利这个蜡乳液,广泛的测试执行的这种技术后来随着适应各种害虫和作物系统(ISCA技术,河畔,CA)。ISCA技术的专业信息素和吸引应用技术(长条木板)被授予联邦注册胶卷暗盒控制由美国环境保护署,以及现在商用长条木板胶卷暗盒30 m - 1 (53]。
4.2.1。准备功效
优化交配干扰要求液滴的密度和大小,信息素释放率,和持续时间适合目标害虫的生物学13,14]。研究人员不仅可以轻松操纵大小、密度、和分布的蜡滴,还灵活地调查如何实际上飞蛾中断(65年]。
2005年,男性的胶卷暗盒取向被证明是更有效地破坏部署0.1 ~ 8000毫升滴SPLAT-OFM每公顷(每个包含ca。1%的总信息素活性成分的标准异构产品分配器)与标签500 Isomate-M罗索每公顷分配器,可能是因为提供了足够的信息素的来源点为最优中断的胶卷暗盒的典型部署密度信息素转折关系(51]。2006年,男性的胶卷暗盒取向是中断98%相对于未经处理的控制使用SPLAT-OFM情节在整个季节,,要么增加蜡滴的大小上面0.04毫升的平均体积通过初始器原型或调整蜡允许更高的初始信息素加载时间释放浓度随着时间的推移,特别是在高温下,可以维持疗效和改善长寿(64年]。2007年,两个应用程序对胶卷暗盒Confuse-OFM被证明是有效的一个应用程序Isomate-M 100。一个新的乳化蜡配方,蜡块,是在2007年开发的释放率超过5毫克/公顷/ h阈值和持续时间的行动只要Confuse-OFM两倍。3毫升的一个应用程序块(ca。590团块每公顷)提供整个赛季(ca 15周)控制,100年相当于Isomate-M的影响和Confuse-OFM应用如上所述53]。
4.2.2。优势
石蜡分配器是廉价和容易产生。石蜡主要由水和蜡,是石油加工的副产品,因此容易和便宜的63年,64年]。蜡乳液可以很容易地增加比例和大规模生产以最小的劳动(53]。因此,商业生产的蜡乳剂应该更便宜比其他现有hand-applied配方。
石蜡是一种粘性匀浆,农作物叶子变硬或分支一旦应用,因此可以作为长期的离散的信息素排放来源。Delwiche et al。(1998)报道,最初的配方之一(30%的石蜡乳化水、维生素E,豆油,和抗氧化剂)是信越有效,100年Isomate-M聚乙烯管分配器领域为75天(61年]。随后,一个应用程序更粘稠的版本的上述石蜡分发器中断提供相同级别的赛季的胶卷暗盒Isomate-M 100分配器,可以在更少的时间比hand-applied一旦Isomate-M分配器(10050]。
石蜡分配器迅速应用机械,机械应用程序是一个节约成本的优势(51- - - - - -53,60,65年]。例如,长条木板与一台机器可以很容易地应用形成大量离散点光源单位面积作物(64年]。一个操作员可以治疗一公顷农作物与当前的机械化涂布在ca。20分钟,这是大约3.4倍的速度比涂Isomate-M罗索分配器由三个人(50]。因此,SPLAT-OFM目前代表了一种经济替代hand-applied水库分配器高性能交配干扰的胶卷暗盒。
此外,可流动的、胶粘剂和分散乳化蜡可以应用广泛的存款规模和空间分布(53]。此外,石蜡分配器有助于有效的通信中断其他蛾物种(13,23,48- - - - - -52)而不是植物性毒素的,所以他们不破坏植物和/或马克水果(66年]。此外,杀虫剂已经纳入乳化蜡生产有效attracticide配方(ISCA技术)。
4.2.3。缺点
信息素控制成本赛季的胶卷暗盒,Confuse-OFM的成本的三倍Isomate-M 100 AI(148克/公顷和57 g AI /公顷)(53],160克/公顷的信息素SPLAT-OFM超过125 g AI /公顷标签的Isomate-M罗索水库分发器(63年]。
相比之下,涂的分配器既费时又昂贵。整个赛季的胶卷暗盒Confuse-OFM需要两个应用程序,及其应用是艰苦的,因为这种液体配方需要护理和时间应用树皮(53]。此外,即使SPLAT-OFM应用机械,为个体种植机涂抹器不是负担得起的,所以最初的投资在涂布长条木板的应用程序应该提供的制造商和/或分销商(64年]。
5。未来前景
作为一个主要水果害虫(1],胶卷暗盒是一个长期的发展目标交配中断程序(19,21,67年,68年]。因此,越来越多的证据的可靠和经济应用pheromone-mediated交配中断将导致更广泛采用这种技术。
首先,它是必要的,以确定实际成本的胶卷暗盒信息素分配器以及总成本之间的关系的一个或两个应用程序信息素分配器(材料和劳动力)相比,三个杀虫剂和/或杀螨药应用程序(材料和劳动力)2]。
第二,实验室化验需要预测的影响,各种类型的分配器胶卷暗盒行为,因为交配干扰技术的发展仍然依赖于重复的实地试验,因此仍然是昂贵的和缓慢的(69年]。
最后,sex-pheromone-mediated交配干扰目前专门针对男性胶卷暗盒,和我们应该开发其他semiochemical-based方法,如植物挥发物(70年,71年),直接针对女性最重要的补充交配破坏。此外,更应当将重点放在不同的生物防治方法的集成,如微生物杀虫剂的使用(72年),加强behavior-modifying化学物质的影响。所有生物方法,如黑色光(73年),在一定程度上并不涵盖所有害虫与特异性的作物,所以有必要开发新胶卷暗盒和其他lepidopterous害虫交配中断技术在果园17,69年,74年]。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者感谢罗杰Laushman博士和永亮风机以及几个匿名评论者改善早期版本的原始论文。他们感谢来自中国农业部的公共福利项目(没有。201103024),山西省青年科学基金(没有。2013021025 - 3)和SXAU-BJRC201201金融援助。
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