1、2022-5-311杜永均杜永均 教授教授温州医学院健康与环境生态研究所温州医学院健康与环境生态研究所宁波纽康生物技术有限公司宁波纽康生物技术有限公司化学生态学、技术研究及其应用化学生态学、技术研究及其应用四川，夹江2008.09.032022-5-312一、一、化学信息素研究的背景、意义化学信息素研究的背景、意义2022-5-313 全球气温升高，CO2 浓度上升 频繁的国际贸易 国内外旅游业的发展l薄弱的基层农技推广系统薄弱的基层农技推广系统l由于缺少正确的测报和科普知识，农民普遍施由于缺少正确的测报和科普知识，农民普遍施药不当和滥用农药药不当和滥用农药l我国施用化学农药和化肥是全球平均水
2、平的我国施用化学农药和化肥是全球平均水平的2 2倍倍以上以上l我国我国GDPGDP增长的增长的10%10%须支付环境污染的破坏须支付环境污染的破坏2022-5-314我国与国际农药使用量的比较（折纯我国与国际农药使用量的比较（折纯kg/hm2kg/hm2）地区地区年份年份每年使用量每年使用量资料来源资料来源全球1961049Worldwatch Institute report, Vital Signs 2007-2008.20042Worldwatch Institute report, Vital Signs 2007-2008.美国19960604（CAB International,
3、1999）中国1996153李典谟，浙江（杭嘉湖）1996746章强华，19972022-5-315我国害虫防治的困境我国害虫防治的困境 重要害虫的爆发频率、范围上升 (e.g. 稻飞虱 ) 生态环境恶化 农产品的安全性存在严重问题 害虫对化学农药的抗性快速发展 外来入侵生物的风险增加 媒介生物传播疾病的风险加大2022-5-316农药使用的直接和间接成本农药使用的直接和间接成本19991999年使用量年使用量 ( ( 吨吨 ) )5000050000买价买价 ( ( 亿美元亿美元 ) )4141挽救的损失挽救的损失 160 160 公共健康公共健康 8 8家畜的中毒家畜的中毒0.30.3对害
4、虫的自然天敌对害虫的自然天敌、益虫的破坏益虫的破坏5.25.2害虫抗药性的问题害虫抗药性的问题1414对农作物的破坏对农作物的破坏9.49.4对鱼对鱼、鸟类等的杀伤鸟类等的杀伤21.221.2蜜蜂及传粉昆虫的经济损失蜜蜂及传粉昆虫的经济损失3.23.2对地下水对地下水、环境的破坏环境的破坏1818政府费用政府费用0.20.2间接破坏所造成损失的费用高达间接破坏所造成损失的费用高达 8181农药实际所挽救的损失农药实际所挽救的损失 （亿美元亿美元40402022-5-317II.II.自然天敌应用的优势自然天敌应用的优势杀虫范围较窄对人畜及农作物安全不杀伤天敌及其他有益生物不会造成环境污染、往往
5、能收到较长期的控制效果。天敌资源丰富，一般费用较低。2022-5-318自然天敌应用的局限性自然天敌应用的局限性见效较慢、技术要求高释放时间的不确定不能与农药混用受气候条件影响较大。一般不易批量生产、贮存运输也受限制。 2022-5-319转基因植物和农产品的风险转基因植物和农产品的风险 对动物和人类的可能的影响 广谱性 破坏植物昆虫天敌的三者营养关系 对生物多样性的影响2022-5-3110IVIV、在害虫测报上的需要、在害虫测报上的需要 环境变化促动测报技术的革新环境变化促动测报技术的革新 城市灯光干扰城市灯光干扰 糖醋诱蛾失去作用糖醋诱蛾失去作用 弱趋光性的害虫弱趋光性的害虫 许多农业重
6、要害虫是弱光性：许多农业重要害虫是弱光性： 斜纹夜蛾、小菜蛾、豆野螟、豆荚螟、稻纵卷斜纹夜蛾、小菜蛾、豆野螟、豆荚螟、稻纵卷叶螟叶螟2022-5-3111温家宝总理批示温家宝总理批示大力发展生物农药（2008.3）2022-5-3112二、化学信息素技术二、化学信息素技术2022-5-31131. 1. 基本概念基本概念 化学信息素是生物体之间起化学通讯作用化学信息素是生物体之间起化学通讯作用的化合物的统称的化合物的统称 是昆虫交流的化学分子语言。是昆虫交流的化学分子语言。2022-5-31142、Semiochemicals(Infochemicals)的种类的种类性信息素 (Sex Phe
7、romones)昆虫的一性产生，引诱同种异性以完成交配报警信息素(Alarming Pheromones)激起攻击和遁逃行为，常见于蜜蜂、蚜虫标记信息素 (Trail-marking Pheromones)为同巢的其他成员指明资源， 如蚂蚁，白蚁等聚集信息素 (Aggregation Pheromones)诱导昆虫的聚集， 在甲虫、蟑螂、蝗虫中常见空间分布信息素(Epideictic, Spacing Pheromones)激起昆虫远离食物源和产卵场所， 达到分散均匀, 如蚜虫取食诱导的Methyl Jasmonate.产卵信息素 (Oviposition pheromones)诱导昆虫产卵或
8、阻止昆虫产卵， 如蚊虫、菜粉蝶社会性昆虫的信息素 (Social pheromones)如蚂蚁、白蚁、蜜蜂等调控各种社会性昆虫行为的信息化合物。协同信息素(Synomones)如害虫取食寄主植物所诱导的化合物对天敌的引诱作用。利它信息素 (Kairomones)如寄生蜂寻找寄主所利用的化学物质， 可以是寄主的Pheromones.蚊子吸血，利用的是人和动物呼出的CO2和气味。取食信息素 (Feeding attractants, repellents, stimulants or deterrents)诱导昆虫取食或阻止昆虫取食2022-5-31151.1.腹部末端内的性信息素腺体腹部末端内的
9、性信息素腺体( (sex pheromone gland) )中中2.一些鞘翅目昆虫在胸部一些鞘翅目昆虫在胸部3.一些昆虫在体表或粪便中一些昆虫在体表或粪便中4.4.一些天牛没有释放挥发性的、可以远距离起引一些天牛没有释放挥发性的、可以远距离起引诱作用的性信息素，诱作用的性信息素，而是依赖寄主植物气味和聚而是依赖寄主植物气味和聚集信息素群集在一起，集信息素群集在一起，然后是通过然后是通过接触化学信息接触化学信息素（素（contact pheromonecontact pheromone）识别雌雄，完成交配的识别雌雄，完成交配的性信息素的释放部位性信息素的释放部位2022-5-3116斜纹夜蛾的
10、诱虫昼夜节律斜纹夜蛾的诱虫昼夜节律2022-5-31176. 6. 性信息素的接收性信息素的接收昆虫的触角上的嗅觉感受器昆虫的触角上的嗅觉感受器下唇须的一些嗅觉感受器下唇须的一些嗅觉感受器(蚊虫、果蝇感觉蚊虫、果蝇感觉CO2)2022-5-31182022-5-3119化学信息素的应用化学信息素的应用极大部分已注册的是性信息素和聚集信息素极大部分已注册的是性信息素和聚集信息素+ 80的是蛾类+ 10的是甲虫类+ 10的是蝇类、蟑螂、蜂类等预测预报预测预报 (Monitoring pest populations)+ 取样和检测+ 预测种群密度+ 种群动态的模型直接防治直接防治(Direct C
11、ontrol of pest populations)+ 群集诱捕 (Mass Trapping)+ 迷向技术 (Mating Disruption)+ 诱杀 (Attract-Kill)2022-5-3120性信息素技术的优势性信息素技术的优势 只针对目标害虫，保护生物多样性 物理诱杀，95%为羽化0-5天的雄虫 气味化合物的释放量微，一般每一诱芯只有ng-mg/day 的释放量 对生态环境极其友好 不接触农产品，确保农产品安全 不诱发害虫的抗药性 可以与其他任何防治技术相兼容2022-5-3121对生物多样性的低风险对生物多样性的低风险不杀非目标生物个体保护自然天敌不破坏植物-植食性害虫-
12、天敌之间的三层营养关系2022-5-3122Number of pesticide usage on one vegetation period of broccoli in the Meishan island when trapped with pheromone lures without technical supervision for farmers2022-5-3123化学信息素提高害虫防治中的自然天敌的寄生率化学信息素提高害虫防治中的自然天敌的寄生率(马尼拉陡盾茧蜂 Snellenius manilae Ashmead棉铃虫齿唇姬蜂Campoletis chlorideae U
13、chida)Sampling dateS. litura larvaeInfectedParasitoidsEclosion rate(%)Parasitism rate(%)07.11.7350824858.523.4307.11.9100253122507.11.1210052405Total5501125347.32022-5-3124性信息素应用于预测预报性信息素应用于预测预报弱光性害虫的精准测报比传统测报技术更灵敏，远在经济损失之前检测到虫害的发生精确地确定为害的地点和范围只引诱目标害虫，不需要专业人员鉴定诱捕害虫群众性预测预报不需要供电，操作简单2022-5-3125性诱测报更灵敏
14、2022-5-3126测报诱捕器的设置测报诱捕器的设置30 m风向风向2022-5-3127性信息素群集技术有哪些元件组成性信息素群集技术有哪些元件组成 诱芯 诱捕器 接收袋2022-5-31281 1、新型的性信息素释放器、新型的性信息素释放器( (诱芯诱芯) )2022-5-3129释放速率释放速率2022-5-3130同类产品质量国内领先同类产品质量国内领先到达国际先进水平到达国际先进水平高诱捕量。精确的配比持效期长。在一定的自然条件下稳定，即使在一定的高温、高湿、紫外线条件下也保持一定的稳定诱捕量的高一致性2022-5-31312022-5-3132注：北京的诱芯每10天换芯1次，台湾诱芯每21天换芯1 次。宁波纽康只用一根诱芯。2022-5-3133夜蛾类诱捕器适应于：斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、玉米螟、豆野螟、大豆食心虫、杨扇舟蛾2022-5-3134诱捕器的改进、演变2022-5-3135大多数害虫：如小菜蛾、稻纵卷叶螟大多数害虫，但稻纵卷叶螟是例外2022-5-3136Pheromone Traps
