昆蟲信息素及其在木材檢驗(yàn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

摘要：文章重點(diǎn)討論了昆蟲信息素在具體應(yīng)用領(lǐng)域的研究進(jìn)展，主要包括昆蟲信息素在害蟲種群監(jiān)測與調(diào)查、害蟲防治以及在害蟲檢疫三個方面的研究進(jìn)展，并展望了昆蟲信息素在木材檢驗(yàn)檢疫中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：昆蟲信息素；應(yīng)用研究；木材檢驗(yàn)檢疫

中圖分類號：S482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-0432（2012）-12-0165-2

國際間農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的飛速發(fā)展向植物檢疫提出越來越大的挑戰(zhàn)，目前進(jìn)口木材檢驗(yàn)以及林業(yè)生產(chǎn)中的木材檢驗(yàn)檢疫方法以目測、手檢為主，效率低下，昆蟲信息素具有生物活性高，專一性強(qiáng)；害蟲對信息素不會產(chǎn)生抗性，由于信息素的使用會減少化學(xué)藥劑的使用量，降低環(huán)境污染；農(nóng)林產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量低；昆蟲信息素技術(shù)防治成本低廉等諸多特點(diǎn)，如今，國內(nèi)外在信息素及其在昆蟲監(jiān)測研究方面取得了很好的效果，并在林木害蟲防治和檢疫中得到應(yīng)用[1]，本文就昆蟲信息素及其在木材檢驗(yàn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展作以簡述。

1 昆蟲信息素研究概況

第一個分離鑒定出的昆蟲信息素是家蠶性信息素-蠶蛾醇，是由布特南特和赫克經(jīng)過幾十年的研究，幾萬條家蠶中分離出的，并在此基礎(chǔ)上提出了昆蟲信息素（pheromones）的概念，開啟了昆蟲化學(xué)生態(tài)研究的新篇章，昆蟲信息素已經(jīng)成為化學(xué)生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界分離鑒定的昆蟲信息素及其類似物達(dá)2000多種，現(xiàn)已合成成功的昆蟲信息素1000多種，已商品化的有400多種[2]，而我國合成的農(nóng)、林、果、蔬等重要害蟲的性信息素也有幾十種[3-4]。

昆蟲信息素是同種昆蟲個體之間在求偶、覓食、產(chǎn)卵等過程中昆蟲分泌代謝的起通訊聯(lián)絡(luò)作用的化學(xué)信息物質(zhì)[5]，昆蟲信息素按照用途分類主要包括性信息素、聚集信息素、示蹤信息素、報(bào)警信息素、疏散信息素以及蜂王信息素、那氏信息素等，各種信息素的作用和功能存在明顯差異，其化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)也不盡相同；而在不同種昆蟲之間和昆蟲與其他生物之間也存在傳遞信息的化學(xué)媒介，即種間信息化學(xué)物質(zhì)，簡稱種間素，主要有利己素、利他素和協(xié)同素等，如植物引誘劑等屬于此類[6]，目前昆蟲信息素中研究最多的是昆蟲性信息素、聚集信息素和植物源引誘劑等，存在多個商品化的品種。

2 昆蟲信息素的在農(nóng)林生產(chǎn)中應(yīng)用研究進(jìn)展

目前昆蟲信息素的應(yīng)用主要包括三個方面：（1）在農(nóng)林生產(chǎn)中，利用昆蟲信息素誘集害蟲，對害蟲數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，檢測害蟲種群發(fā)生發(fā)展的動態(tài)變化，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果計(jì)算測報(bào)模型，進(jìn)行可能的蟲害預(yù)報(bào)；（2）在蟲害發(fā)生時(shí)，根據(jù)蟲害發(fā)生的種類和數(shù)量，設(shè)置合理的誘捕器械，對害蟲進(jìn)行大量誘捕，以降低蟲口密度，在繁殖季節(jié)使用信息素干擾交配降低繁殖率、配合化學(xué)藥劑以及經(jīng)營措施等使用來防治害蟲；（3）利用信息素的生物學(xué)特性，在害蟲檢疫領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，尤其在木材以及木制品等進(jìn)口流通的害蟲檢疫和區(qū)分近緣種等方面。下面就應(yīng)用的三個方面分別進(jìn)行討論。

2.1 害蟲種群監(jiān)測預(yù)報(bào)與調(diào)查

使用昆蟲信息素進(jìn)行的監(jiān)測、測報(bào)靈敏度高、操作簡便、費(fèi)用低，因此用經(jīng)過近三十年的發(fā)展，利用昆蟲信息素作為蟲情監(jiān)測和調(diào)查的工具這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并獲得普遍承認(rèn)。利用昆蟲信息素及配套誘捕器，可調(diào)查某一害蟲發(fā)生的世代特點(diǎn)，對各時(shí)期的害蟲分別進(jìn)行誘捕，掌握在世代特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律，誘捕工作結(jié)束后，對害蟲的種類和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而快速的對害蟲發(fā)生期、發(fā)生量、發(fā)生范圍和消長動態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和掌握。當(dāng)前用信息素進(jìn)行監(jiān)測的害蟲以鱗翅目昆蟲為最多，我國先后在30余種害蟲上開展應(yīng)用性信息素預(yù)測預(yù)報(bào)和防治技術(shù)研究，如利用信息素監(jiān)測桔實(shí)蠅的種群密度，不同引誘劑效果不同，其中甲基子丁香酚和誘蠅酮對實(shí)蠅具有強(qiáng)烈的誘集作用，其中甲基子丁香酚的轉(zhuǎn)化型最強(qiáng)[7]；用性信息素防治蘋果蠹蛾技術(shù)，通過將性信息素和化學(xué)農(nóng)藥防治的結(jié)合使用，可以在有效控制蟲口密度的基礎(chǔ)上，可顯著提高防治效果；林內(nèi)松毛蟲的調(diào)查統(tǒng)計(jì)十分復(fù)雜和費(fèi)力，但是用性信息素誘捕器可以靈敏地監(jiān)測松毛蟲的存在，在蟲口密度較低的情況下也可以有效的完成松毛蟲種群數(shù)量的調(diào)查，松毛蟲屬于林業(yè)重要的食葉害蟲，其發(fā)生規(guī)律和種群動態(tài)具有一定的發(fā)生周期，利用信息素監(jiān)測后，可準(zhǔn)確的判斷松毛蟲的蟲口密度，為有效防控提供良好的信息情報(bào)資源；在加拿大和美國等發(fā)達(dá)國家正在研究和大規(guī)模應(yīng)用的鱗翅目害蟲性信息素大規(guī)模誘捕的測報(bào)系統(tǒng)就多達(dá)幾十個，其成本低廉，在低蟲口密度地區(qū)進(jìn)行測報(bào)更加準(zhǔn)確[8]。

2.2 干擾交配和復(fù)合防治害蟲

昆蟲信息素防治害蟲主要有大量誘捕法和迷向法兩種[2]。誘捕法是利用信息素可以誘集異性交配，集中誘殺或者兩種而達(dá)到降低蟲口密度，或者利用植物源引誘劑對害蟲的引誘作用，吸引害蟲的聚集，從而降低蟲口密度，減少下一代危害的目的。如果能夠干擾或破壞雌雄性交配之間的這種通訊聯(lián)絡(luò)，害蟲就很難正常通信交配和繁殖后代，這就是統(tǒng)稱的迷向法，黎教良等[9]用迷向法對甘蔗條螟進(jìn)行了防治，并取得了很好的防治效果，有效防治面積達(dá)3300hm2以上，甘蔗被害率減少50%以上；單一的使用信息素進(jìn)行利用害蟲防治效果有限，而目前研究人員主要的研究重點(diǎn)是性信息素與其他生物農(nóng)藥聯(lián)合使用的害蟲防治技術(shù)，其主要技術(shù)內(nèi)容是利用性信息素的引誘作用，在誘捕器中加入多角體病毒等生物制劑，在將雄蟲引到誘捕器中后，使其沾染病毒等生物制劑，在雄蟲離開后與其他蟲體進(jìn)行接觸，從而完成病毒等生物制劑的傳播和擴(kuò)散，導(dǎo)致整個種群產(chǎn)生流行病或子代不育，最終降低種群密度，從而達(dá)到防治的目的[10]。如趙博光等[11-12]以大袋蛾為研究對象，利用其性信息素加核型多角病毒制成的橡皮頭誘芯在室內(nèi)風(fēng)洞和林間都開展了復(fù)合防治技術(shù)的應(yīng)用試驗(yàn)，防治效果較好，因此認(rèn)為該方法具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和開發(fā)前景。

2.3 昆蟲信息素在害蟲檢疫以及木材檢驗(yàn)中的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中，加強(qiáng)病蟲害檢疫，防止重大病蟲害從疫區(qū)擴(kuò)散，同時(shí)海關(guān)及出入境口岸也是外來生物入侵的直接門檻，也同樣肩負(fù)著截獲外來入侵物種的重要任務(wù)。在林業(yè)上，木材的采伐外運(yùn)以及苗木的調(diào)運(yùn)等方面如果不加強(qiáng)木材檢驗(yàn)和檢疫，存在極大的風(fēng)險(xiǎn)，目前在基層林區(qū)，木材的檢驗(yàn)檢疫還是依靠傳統(tǒng)的方法，效率低下而且存在一定檢疫病蟲害擴(kuò)散的危險(xiǎn)，目前信息素在木材檢驗(yàn)檢疫中的應(yīng)用研究最多的是性信息素在小蠹蟲檢疫中的應(yīng)用研究，二連浩特出入境檢驗(yàn)檢疫局在2006年開始，連續(xù)幾年對俄羅斯進(jìn)口木材上使用信息素誘捕有害生物，通過兩個年度的疫情調(diào)查，證明信息素可以在木材檢疫上推廣應(yīng)用，數(shù)據(jù)表明，應(yīng)用小蠹蟲信息素進(jìn)行害蟲誘捕監(jiān)測比人工目測、手檢截獲的害蟲種類多、數(shù)量大，獲得信息量更全面，但是也存在一定的問題，如信息素專一性不是很強(qiáng)，小蠹蟲信息素可以誘捕到松毛蟲等種類，但也說明信息素的廣譜性[13]。這是信息素在木材檢疫檢驗(yàn)中實(shí)際應(yīng)用的有效案例，可以作為其他木材檢驗(yàn)檢疫機(jī)構(gòu)的參考和學(xué)習(xí)的示范。太倉和張家港出入境檢驗(yàn)檢疫局等多家單位聯(lián)合南京林業(yè)大學(xué)對信息素在木材檢驗(yàn)檢疫中的應(yīng)用也進(jìn)行了研究和論證，在太倉、張家港和寧波等地的港口木材進(jìn)口基地，采用信息素誘捕技術(shù)對小蠹蟲進(jìn)行了誘捕研究，結(jié)果在進(jìn)口木材上均可誘捕到大量小蠹蟲害蟲，其中小蠹科中誘捕到9屬18個種類，部分種類為危險(xiǎn)性較高的檢疫害蟲，證明信息素技術(shù)可以應(yīng)用到現(xiàn)場檢查檢疫工作[14]。劉勇[15]對木材檢疫中應(yīng)用小蠹蟲信息素技術(shù)進(jìn)行了初步研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，信息素技術(shù)是可以應(yīng)用到木材檢驗(yàn)檢疫中的可靠技術(shù)，而且成本低廉，快捷準(zhǔn)確，但也存在一些技術(shù)上的細(xì)節(jié)問題，需在今后的推廣應(yīng)用中不斷完善和發(fā)展， 使該項(xiàng)技術(shù)在木材檢疫中得以實(shí)際應(yīng)用。

昆蟲信息素經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了比較系統(tǒng)全面的研究方法和技術(shù)，對新害蟲種類的信息素資源的發(fā)掘和鑒定工作正在進(jìn)行，而更主要的是對已有高效信息素的人工合成技術(shù)的研究以及信息素產(chǎn)品的開發(fā)和實(shí)際應(yīng)用研究，相信隨著研究的深入和相關(guān)產(chǎn)品的豐富，昆蟲信息素的應(yīng)用會更加廣泛和高效。

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作者簡介：苑國（1960-），男，就職于黑龍江省森工總局海林林業(yè)局奮斗林場，主要從事木材檢驗(yàn)及其管理工作。