昆虫信息素的应用.ppt
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昆虫信息素的利用昆虫信息素是由昆虫特有的腺体所分泌的极其微量的化学物质,是昆虫化学通讯的媒介物。
昆虫信息素在个体间起到信息传递的作用,影响到昆虫的行为和某些生理功能。
在自然界,两个有机体间的化学信息通信必然是一个有机体释放化学信息,并通过传输信息的中间介质而被另一有机体所接受,而后产生一系列生理和行为的应答反应。
人工合成的昆虫信息素,又被称作昆虫行为调节剂。
一般这些药剂不能直接杀死害虫,而是通过干扰昆虫的正常行为,如交配行为、产卵行为、取食行为、集结行为、自卫行为等,达到控制和防治害虫的目的。
目前研究最多的是性信息素、集结信息素、产卵引诱激素、利它素等。
我国昆虫信息素系统研究自20世纪70年代开始。
主要研究方向是昆虫性信息素的结构鉴定、合成、行为、生理、生化等,同时开展了应用试验。
迄今已有50多种昆虫性信息素被研究。
自1978年以来,全国昆虫信息素的学术讨论会开过多次。
《化学生态物质》刊载大量昆虫信息素和昆虫激素的论文。
该刊物创刊与1975年,当时叫《昆虫激素》昆虫信息素需多学科的综合性研究,包括昆虫学、化学、生态性、生理学、生物化学、行为学等学科,需要配备各种高精密的化学分析仪器和比较强的化学合成手段,需要化学家和生物学家的密切合作。
因此,昆虫信息素的研究有一定的难度。
经过多年的努力,国内有些单位已经开始了某些创造性的工作。
在应用方面,昆虫信息素已经广泛用于害虫的监测和防治。
一、昆虫信息素的生物学基础研究包括昆虫信息素的生物学、行为性、生理学和生物化学等基础研究。
例如昆虫的求偶、交配行为、昆虫信息素分泌腺体部位、形态、超微结构、释放节律、飞行定向行为以及嗅觉化学感受电生理学、性信息素生物合成和内分泌调控等方面。
我国对以下昆虫的性信息素分泌腺体的部位及形态结构进行了研究:玉米螟、二化螟、红尾白螟和二点螟、桃蛀螟。
研究了三化螟的求偶行为,对大袋蛾、桃蛀螟的性信息素的释放节律进行了研究;玉米螟性信息素的生物合成途径。
昆虫信息素的研究与应用施文元09园林2班09109059摘要:从昆虫性信息素的组分鉴定、昆虫对性信息素的行为反应和昆虫性信息素的应用3个方面,综述昆虫性信息素的研究进展,并展望了昆虫性信息素的研究前景。
关键词:性信息素组分鉴定行为反应应用由于上个世纪农药大量且不合理的使用,致使很多害虫对农药产生抗药性,很多农药对害虫的防治效果越来越差,如何有效的控制害虫的危害,乃是一个尚待解决的问题。
许多研究人员从不同的方面深人研究害虫的防治方法,如生物防治、化学防治和遗传防治,其中以利用昆虫性信息素的防治方法由于具有灵敏度高、选择性强、对天敌无害、不造成环境的污染等优点而深受人们的欢迎。
特别是昆虫性信息素干扰交配法及大量诱捕法防治害虫已有很多成功的报道。
”现就昆虫性信息素的研究及其应用进展综述如下:1 昆虫性信息素的组分鉴定昆虫性信息素在生物体内含量极少。
在一般情况下,一个单虫体的含量仅在ppb级,这就给昆虫性信息素化学结构研究带来了许多的困难。
倒如,二十世纪5O年代鉴定的第1种昆虫性信息素——蚕蛾醇,是消耗了50万只雌蚕蛾,经过了20 a的分离和活性测定才得到的“,现在随着分离手段和化学结构鉴定方法的日益先进,鉴定昆虫性信息素的成分一般只需要几百头或几十头虫体。
利用触角电位(EAG)和单细胞记录(SCR)记录昆虫的电生理活动极大地促进了昆虫性信息素的研究。
单细胞记录和触角高分辨率的毛细柱气相谱相结合为确定昆虫样品中活性组分提供了技术保证0 。
特别是近年来研究人员开始对单个雌虫的性信息素采用溶剂提取和空气收集,再进行毛细管气相色谱——质联用色谱分析,从而测定雌虫性信息素系统中各个组分的含量,精确比例以及释放率。
迄今为止,不同目不同科的各种昆虫的性信息素的研究已见诸报道。
如Takahashi等确定Z11一碳烯醛(Z11—16:ALD)可能是粘虫性信息素的主要成分。
祁云台等报道日本松干蚧(Matscoccus matsum—c)的性信息素为4,6,1O,12一四甲基一反一2,4一十三碳二烯一7一酮有四个光学活性异构体,但只有6R、10R一4,6,10,12一四甲基一反一2,4一十三碳二烯一7一酮对雄成虫具有强烈引诱活性。
昆虫信息素和防治应用昆虫信息素是昆虫自身产生释放出的作为种内或种间个体传递信息的微量行为调控物质,可以用于监测、大量诱捕和迷向防治害虫等。
信息素防治法是国家近年来重点推广的新技术,具有用量少,防治专一,无农残等优点;仿生诱芯监测及诱捕研究得到广泛应用,迷向技术研究正在开展中。
息素用量每年仅约为3克/亩,每年可减少使用农药600-1000克/亩;保护天敌,恢复生态平衡,维护物种多样性;时间空间完全覆盖,防治效果优于化学防治;每年悬挂两次,操作简便;专业化生产,成本较低等优势,因此具有绿色、环保、高效、实用的特点,符合现代绿色农业发展的方向。
昆虫信息素迷向技术原理对害虫的防治是通过少交配或者无交配,使得有效卵少,虫口密度下降,从而达到控制害虫种群的目的。
其主要表现在大量强信息素源---掩盖雌虫信息素气味;误导雄虫定向---使其无法找到雌虫;多次持续强刺激---降低雄虫触角灵敏度。
迷向技术在国内应用的现状2007年开始针对苹果蠹蛾和梨小食心虫等昆虫信息素进行合成研究,历经试验室、中试及工厂化工艺流程的数次改进,已经可以产业化生产。
苹果蠹蛾和梨小食心虫是全球性果树重要害虫,寄主:苹果、梨、桃、李、杏、梅、樱桃、沙果、山楂、大枣、木瓜等多种果树。
在新疆、安徽、内蒙古、甘肃等地同时进行推广示范约2万亩,迷向效果均在90%以上。
迷向技术应用关键点园区实际虫口密度;园区形状及面积;高度、风向、坡度;迷向散发器悬挂时间;迷向散发器悬挂方法;迷向技术使用方法和效果诱捕器监测:在进行迷向防治的果园当中,按照每公顷2套的密度设置性信息素诱捕器,配以专用高灵敏度诱芯,对成虫的数量进行监测。
每周两次检查诱捕器中捕获的成虫的数量并对诱捕器进行维护,诱芯每6周更换一次。
蛀果率监测:从迷向防治当年的生理落果后期开始,对迷向防治区域内的果实受害状况进行调查。
每60亩果园随机选取20株果树,在选取的每株果树上随机抽取3个果实,调查记录果实的受害情况并对受害果实进行剖检,确定苹果蠹蛾危害的程度。
小产品期待大市场---昆虫信息素的研究与应用目前在农业生产上对于害虫的基本防治手段主要还是依赖于化学农药,但是长期无节制地使用农药带来了许多副作用,一是害虫抗药性的产生,致使用药量和用药浓度不断增加,成本逐年提高,防治日益困难;二是破坏生态平衡,在防治害虫的同时,大量天敌被杀伤,造成次要性害虫的猖獗为害;三是污染环境,大量农药残留于农作物、土壤和江河湖海中,又通过食物链的形式富集于人体,对人类造成再次危害。
因此,目前国内外有关研究部门均在努力探索和研究害虫防治的新途径、新技术,这些研究包括:新型、高效、低毒、低残留的化学杀虫剂的研制;天敌昆虫和微生物农药的利用;昆虫绝育技术和昆虫激素的应用;其中,利用昆虫激素,特别是利用昆虫性信息素进行害虫防治的研究正日益受到人们的关注和重视。
1、生物间的化学联系生物间的化学联系是一种普遍现象。
蝴蝶在花丛间飞舞采蜜;蚂蚁和蜜蜂形成社会群体,其识别路径的本领令人惊异;法布尔注意到,雄蚕蛾甚至能从几公里外准确无误地找到同种雌虫并与之交配;植食性昆虫有不同的食性,有的取食上百种植物,有的只取食一种植物;连作有时影响到下茬作物的生长;同宿舍的女生的月经周期几乎一致……隐藏在这些现象背后的原因是什么?生物间的化学联系!信息素是生物体之间起化学通讯作用的化合物的统称, 是昆虫交流的化学分子语言。
包括:利它素、利己素、协同素、集合信息素、追踪信息素、告警信息素、疏散信息素、性信息素。
在自然界中,害虫雌成虫在性成熟后,会释放一种叫性信息素的化合物,它释放至空气中后随气流扩散,刺激雄虫触角中的化学感觉器官,引起雄性个体性冲动及引诱雄虫向释放源定向飞行,并与释放雌成虫交配以繁衍后代。
因此,昆虫性诱剂产品是仿生高科技产品,通过诱芯释放人工合成的性信息素化合物,并缓释至田间,引诱雄蛾至诱捕器,并用物理法杀死雄蛾,从而破坏其交配,最终达到防治的目的。
2 昆虫信息素的化学研究2.1昆虫信息素的鉴定昆虫信息素研究的首要问题是信息素化学结构的鉴定。