昆蟲信息化合物在茶園害蟲防治中的應用進展

崔宏春，周鐵鋒，鄭旭霞，毛宇驍，敖 存，黃海濤，余繼忠

(浙江省杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院茶葉研究所，浙江杭州 310024)

昆蟲信息化合物在茶園害蟲防治中的應用進展

崔宏春，周鐵鋒，鄭旭霞，毛宇驍，敖 存，黃海濤，余繼忠*

(浙江省杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院茶葉研究所，浙江杭州 310024)

綜述了昆蟲信息化合物的概念及種類、昆蟲信息化合物在茶園病蟲害防治中的作用、茶園常用昆蟲信息化合物等相關研究進展，并展望了昆蟲信息化合物今后的研究方向。

昆蟲信息化合物；茶園；害蟲；防治

半個世紀以來，我國茶園害蟲治理經(jīng)歷了化學防治-全部種群防治-綜合防治-有害生物綜合治理4個階段，其中茶園有害生物綜合治理是指采用農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治、化學防治、化學生態(tài)防治等多種方法綜合治理茶園害蟲[1]，尤其自20世紀90年代發(fā)展起來的化學生態(tài)防治新方法發(fā)展迅速?；瘜W生態(tài)防治新方法是建立在生物化學和生態(tài)學交叉學科的化學生態(tài)學基礎上，根據(jù)寄主和害蟲、寄生物和天敵、昆蟲和植物、植物誘導抗性和生物種群等關系，利用生物間的化學信息聯(lián)系進行化學生態(tài)防治，其核心是昆蟲信息化合物利用技術[1-3]。昆蟲信息化合物利用技術具有選擇性強、風險低、兼容性強等優(yōu)點，在茶園害蟲防治中起著非常重要的作用。筆者綜述了昆蟲信息化合物的概念及種類、化學信息素在茶園病蟲害防治中的作用、茶園常用化學信息素等相關研究進展，以期為利用昆蟲信息化合物防治茶園害蟲提供參考。

1 昆蟲信息化合物概念及種類

1.1 昆蟲信息化合物概念昆蟲信息化合物指在昆蟲與植物、昆蟲與昆蟲等之間傳遞信息的化合物, 其結果是誘發(fā)接受信息的個體產(chǎn)生一種行為或生理的行為反應。昆蟲和植物的生長發(fā)育與該類信息化合物有著極其密切的關系，其在以信息化合物為基礎的信息化合物生態(tài)網(wǎng)中發(fā)揮重要作用[4]。隨著化學生態(tài)學和行為生態(tài)學的發(fā)展，昆蟲信息化合物與茶園害蟲防治的關系研究越來越受到重視。

1.2 昆蟲信息化合物種類昆蟲信息化合物主要包括種內(nèi)和種間2類[5]。種內(nèi)昆蟲信息化合物指是同種昆蟲與昆蟲之間的生物種內(nèi)通訊的化合物[6-7]，主要有以下4種：①報警信息素——群居性昆蟲受到侵擾時向同種個體報警的從而分泌的信息物質；②示蹤信息素——社會性昆蟲如螞蟻、白蟻等分泌的借以招引其他同種群個體前來取食等行為的化合物；③性信息素——由昆蟲某一性別個體分泌于體外能被同種異性個體所接受并引起異性個體來求偶、交配等的化學物質[8]；④聚集信息素——群居性昆蟲召集同種個體在同一有利生境中求偶、覓食等的化學信息物質，如小蠢蟲的聚集[9]。

種間昆蟲信息化合物是指不同種昆蟲與昆蟲或昆蟲與植物之間傳遞信息的化合物，即他感化合物，主要包括利它素——一種生物釋放的卻對另一種生物有利的信息素，如捕食性或寄主性昆蟲利用獵物或寄主釋放的利它素尋找追尋獵物或寄主。歐曉明等研究了茶毒蛾黑卵蜂識主利它素，發(fā)現(xiàn)茶毒蛾黑卵蜂的識主利它素存在于茶毒蛾的卵塊和卵粒上,不僅可增強黑卵蜂的搜索活動,縮短寄生時間,提高對寄主卵的寄生效能,還能引誘其寄生原來不寄生的非寄主卵,有利于茶毒蛾黑卵蜂的室內(nèi)大量飼養(yǎng)和繁殖[10]。該類化合物一般是植物釋放的招引天敵的信息物質，如玉米受到甜菜夜蛾危害后釋放的萜烯類化合物引誘天敵寄生蜂。

2 昆蟲信息化合物在茶園病蟲害防治中的應用

隨著昆蟲化學生態(tài)學的發(fā)展，昆蟲信息化合物較多地應用于農(nóng)業(yè)病蟲防治[11-15]。該類昆蟲信息化合物在茶園害蟲防治中主要應用于兩方面，一方面用于茶園害蟲誘捕防治，主要是一些性信息素引誘、干擾雌雄蟲或引誘天敵；另一方面用于茶園害蟲預測預報，主要是利用雌蟲性信息素引誘雄蟲，通過誘捕到的雄蟲數(shù)量來預測害蟲發(fā)生高峰期、發(fā)生量、分布區(qū)域等，估測害蟲防治適期。

2.1 應用昆蟲信息化合物防治茶園害蟲

2.1.1迷向法。迷向法也叫干擾交配法，是利用人工合成的性信息素或雌蟲的粗提物，放置于茶園中以擾亂雌雄蟲交配的信息聯(lián)系，從而達到防治害蟲的目的。王永模等[16]在應用性信息素迷向法防治茶毛蟲的田間試驗中發(fā)現(xiàn)干擾交配法對越冬代的防治效果要好于第1代,性信息素干擾交配法對茶毛蟲有明顯的控制作用, 最高的防治效果為59.02%，且認為干擾交配防治法具有省工、便捷、一次性投放釋放器持效時間長等優(yōu)點, 但性信息素用量較大, 成本較高。

2.1.2誘殺法。誘殺法，是利用雌蟲釋放的性信息素對雄蟲的引誘原理進行害蟲誘殺，在茶園放置性信息素誘捕器誘殺雄蟲，造成雌雄比例失調(diào)，使下一代蟲口密度大幅度下降，從而達到防治害蟲的目的。吳飛龍等[17]在茶園假眼小綠葉蟬發(fā)生高峰期開展了信息素色板誘捕茶假眼小綠葉蟬的試驗研究，結果表明，信息素色板誘捕器對茶假眼小綠葉蟬的防治效果顯著，不同顏色信息素色板誘捕器防治效果以藍色、綠色、黃色依次遞增，并以黃色信息素色板誘捕效果最顯著。李艷華[18]應用茶尺鑊、茶毛蟲、茶細蛾3種茶樹害蟲的性誘劑誘捕茶樹植株上的成蟲,除茶尺鑊性誘劑外, 其他2種性誘劑均有較好的誘集效果, 能在一定程度上降低蟲口基數(shù)。

趙豐華等[19]研究了茶毛蟲性信息素對茶毛蟲的誘殺效果，結果表明茶毛蟲性信息素誘殺茶毛蟲的效果較好，誘捕器的最高誘捕數(shù)量為155頭，且對天敵的影響極小，對害蟲的控制作用時間更長，具有使用方便、安全、有效等優(yōu)點。盛忠雷等[20]研究了茶毛蟲、茶細蛾性誘劑對茶毛蟲、茶細蛾的誘殺效果，結果表明性誘劑分別對茶毛蟲、茶細蛾具有較強的引誘活性，通過使用性引誘劑誘殺成蟲，茶毛蟲幼蟲數(shù)量平均下降了79.81%、76.83%，第2、第3代茶細蛾每平方米幼蟲比空白對照區(qū)平均下降了98.67%。陳銀方等[21]研究了不同性誘劑及誘捕方式對茶尺蠖的誘集效果，結果表明性誘劑誘捕茶尺蠖誘芯以毛細管誘芯C效果最好，且不同形狀誘捕器誘捕茶尺蠖效果以船型最好,三角形次之, 有孔瓶式效果較差。戈峰等[22]研究了茶毛蟲性信息素對茶毛蟲的防治效果，結果表明茶毛蟲性信息素引誘劑以B型效果最好，42 d內(nèi)兩地平均每晚分別誘到3.41和7.51頭/盆，最高可誘到198.00頭/盆，大面積使用區(qū)內(nèi)茶毛蟲雌蛾懷卵量比對照區(qū)減少了93.50%，卵塊減少了85.21%，幼蟲數(shù)量減少了81.15%。

2.1.3其他方法。利用蟲害誘導揮發(fā)物，引誘天敵，即害蟲取食后，激發(fā)了茶樹某些能引誘天敵的揮發(fā)物合成，把該蟲天敵召喚過來，利用天敵控制蟲口數(shù)量。此外，還可利用某些外源激素激發(fā)茶樹釋放某些揮發(fā)物，使害蟲拒食茶樹從而控制蟲口。

2.2 應用昆蟲信息化合物預測預報害蟲昆蟲信息化合物在害蟲預測預報上的應用主要是根據(jù)昆蟲羽化后尋找配偶交配，采用人工合成雌蟲性信息素便可引誘雄蟲，根據(jù)誘捕到的雄蟲數(shù)量來監(jiān)測和預測害蟲的發(fā)生期、發(fā)生范圍、高峰期以及防治效果等[23-25]。昆蟲信息化合物具有活性高、專一性強、持效期長、不殺傷天敵等特點，可以靈敏地監(jiān)測害蟲發(fā)生、遷徙時間，尤其對某些偶發(fā)性害蟲和尚無測報方法的昆蟲具有較高價值。

目前，昆蟲信息化合物在茶園害蟲測報上主要應用于2個方面：①害蟲發(fā)生時期的測報。應用放置茶園的性信息素誘捕器，誘捕茶園害蟲成蟲，估測成蟲出現(xiàn)的高峰期, 加上生長發(fā)育歷期的期距, 來預測未來某一蟲態(tài)出現(xiàn)的高峰期。②害蟲發(fā)生量的預測。是根據(jù)性信息素誘捕器誘捕蟲數(shù)的多少和田間害蟲數(shù)量多少成正相關的原理進行發(fā)生量預報。楊普香等[26]研究了殺蟲燈與性引誘素在茶尺蠖預測預報上的應用，發(fā)現(xiàn)性引誘素可以較好地預測茶尺蠖的發(fā)生期和發(fā)生量，而且性信息素的引誘效果不僅受性信息素本身效果的影響，同時還受誘捕接收裝置的影響。

3 茶園常用昆蟲信息化合物

茶園中被報道過的昆蟲信息化合物主要有性信息素、利它素和互利素[27]。性信息素主要集中在茶園鱗翅目害蟲上，目前被報道過的茶園鱗翅目性信息素有茶細蛾[28]、茶小卷葉蛾[29]、茶卷葉蛾[30]、后黃帶卷葉蛾、茶尺蠖、油桐尺蠖[31]、艾尺蠖、茶毛蟲以及茶蠶。日本從20世紀70 年代起就開始了茶小卷葉蛾性信息素的研究，并于1983年在日本完成了茶小卷葉蛾性信息素產(chǎn)品注冊，并且該注冊產(chǎn)品根據(jù)在臺灣茶園茶小卷葉蛾發(fā)生實際情況更改了配方混合物比例，也達到了良好的防治效果[32]。目前，我國已研究出茶尺蠖、茶毛蟲、茶卷葉蛾、茶蠶等昆蟲信息化合物成分，其中茶尺蠖信息化合物的主要成分為(Z,Z)-3-9,6,7-環(huán)氧-十八碳二烯、(Z,Z,Z)-3,6,9-22-碳三烯；茶毛蟲信息化合物的主要成分為R-10,14-二甲基異丁酸十五烷酯、14-甲基異丁酸十五烷酯；茶卷葉蛾信息化合物的主要成分為順-11-十四碳烯-1-醇醋酸酯、順-9-十二碳烯-1-醇醋酸酯、11-十二碳烯醇醋酸酯；茶小卷葉蛾信息化合物的主要成分為順-9-十四碳烯-1-醇醋酸酯、順-11-十四碳烯-1-醇醋酸酯、反-11-十四碳烯-1-醇醋酸酯、10-甲基-十二烷基醋酸酯；茶蠶信息化合物的主要成分為十八烷烯醛、E-11-十八碳烯醛、E-14-十八碳烯醛；茶細蛾信息化合物的主要成分為反-11-十六碳烯醛、順-11-十六碳烯醛[1]。

茶園利它素和互利素主要集中在植物揮發(fā)物和昆蟲氣味揮發(fā)物引誘天敵、驅避害蟲上，目前被報道過的茶園利它素和互利素主要應用在蚜蟲[33]、黑翅粉虱、葉蟬[6]、茶尺蠖等上[34]。茶樹生長過程中穩(wěn)定地向環(huán)境釋放醇類化合物為主的揮發(fā)性物質，包括香葉醇、芳樟醇、水楊酸甲酯、順-3-乙酸己烯醇、反-2-己烯醛、苯甲醇、1-戊烯-3-醇等。咀嚼式口器害蟲(茶尺蠖)、刺吸式口器害蟲(茶蚜、假眼小綠葉蟬)危害茶樹后均釋放出揮發(fā)性互利素，且不同種類的害蟲會釋放出不同的互利素化合物，其中茶尺蠖危害茶樹后形成的揮發(fā)性互利素為5-6碳醛類化合物，茶蚜危害茶樹后形成的揮發(fā)性互利素為苯甲醛[34-36]，假眼小綠葉蟬危害茶樹后形成的揮發(fā)性互利素為2,6-二甲基-3,7-辛二烯-2-6-二醇[1，37-39]。

4 展望

國內(nèi)外已就昆蟲信息化合物在茶園害蟲防治方面的研究和應用取得了重要進展，部分昆蟲信息化合物已在茶園害蟲測報和防治上大面積推廣應用，并取得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。盡管昆蟲信息化合物具有活性高、專一性強、使用方便、不污染環(huán)境、不傷害天敵等優(yōu)點，但并不能完全替代化學防治、農(nóng)業(yè)防治等手段，可作為綜合防治的主要技術之一。

目前，已分離鑒定的茶園害蟲信息化合物相對較少，其結構、理化性質仍需深入研究。此外，有關昆蟲信息化合物中復雜的化學成分在昆蟲植物化學通訊中的交互作用及其在體內(nèi)合成的機理，昆蟲和植物對信息化合物的感知和化學感受的機理，仍需深入研究。

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Research Progress on the Application of Insect Pheromone Compounds in Tea Plantation Pest Control

CUI Hong-chun, ZHOU Tie-feng, ZHENG Xu-xia, YU Ji-zhong*et al

(Tea Research Institute, Hangzhou Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou, Zhejiang 310024)

The research progress of the concept and types of insect pheromone compounds, the role of insect pheromone compounds in tea plantation pest control, and the common tea plantation insect pheromone compounds were reviewed. The research direction of insect pheromone compounds was forecasted.

Insect pheromone compounds; Tea plantation; Pests; Control

浙江省公益技術應用研究農(nóng)業(yè)項目(2014C32097)；浙江省杭州市農(nóng)業(yè)科研攻關專項(20130432B10，20120232B02)。

崔宏春(1983-)，女，安徽蚌埠人，助理研究員，從事茶葉品質化學與茶葉質量安全研究。*通訊作者，研究員，從事茶樹育種研究。

2015-03-25

S 435.711

A

0517-6611(2015)13-108-03