苹果蠹蛾性信息化合物在不同缓释载体上的释放速率
2019-04-06姜洪罗兰刘兆良王浩祺袁忠林
姜洪 罗兰 刘兆良 王浩祺 袁忠林
摘要:本试验采用残留法,于第1天和 1、2、3、4、5、6、7、8、9周对4种不同缓释载体反口橡胶塞、聚乙烯软管(细,内径2 mm×外径3 mm)、聚乙烯软管(中,内径4 mm×外径6 mm)及滤纸片上的苹果蠹蛾主要性信息化合物E8, E10-十二碳二烯-1-醇含量进行测定,并比较其释放速率。结果表明,在室内自然条件下,反口橡胶塞中苹果蠹蛾性信息化合物残留量在第2~5周时大于0.629 mg,第6周以后缓慢降低,到第9周剩余0.280 mg。而其它载体材料对苹果蠹蛾性信息化合物的缓释效果较差,1周之内就将绝大多数的性信息化合物释放掉。因此,反口橡胶塞可作為诱芯的载体用于苹果蠹蛾的监测与防治。
关键词:苹果蠹蛾;性信息化合物;缓释载体;释放速率
中图分类号:S436.61文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)02-0103-04
Release Rate of Cydia pomonella (Lepidoptera: Tortricidae)
Sex Pheromones on Different Dispensers
Jiang Hong, Luo Lan, Liu Zhaoliang, Wang Haoqi, Yuan Zhonglin
(College of Plant Health and Medicine, Qingdao Agricultural University/ Key Lab of
Integrated Crop Pest Management of Shandong Province, Qingdao 266109, China)
AbstractThe residues of main sex pheromone compound in 4 different dispensers, rubber, PE pipe (middle, inside diameter as 4 mm and outside diameter as 6 mm), PE pipe (fine, inside diameter as 2 mm and outside diameter as 3 mm) and filter paper, were measured on interval each week and last 9 weeks by gas chromatography, and their release rate were compared. The results showed that the codling moth sex pheromone residues in rubber dispenser were greater than 0.629 mg from the 2nd to the 5th week, and slowly decreased from the 6th weeks; it remained 0.280 mg in the 9th week. The other dispensers had faster release rates, and most of the sex pheromone was released in one week. In conclusion, the rubber could be used as dispenser to monitor and control codling moth.
KeywordsCydia pomonella; Sex pheromone; Controlled-release dispenser;Release rate
苹果蠹蛾[Cydia pomonella (L.)]是一种毁灭性的仁果类果树蛀果害虫,主要危害苹果、梨等果实,造成大量蛀虫果,严重影响生产和销售[1,2]。它于1953年在我国新疆发现,到2015年已在新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、吉林、辽宁和黑龙江发生危害[3,4]。作为重要的检疫害虫,阻断其扩散与传播是主要的防治措施,而利用昆虫性信息素监测和控制其发生与为害是一种重要的手段,该技术具有专一性强、高效、无污染、不伤益虫等优点,可满足农业可持续发展的要求[5]。
在利用昆虫性信息素监测和诱杀中,诱捕器的类型、放置高度及密度、性信息素的诱芯材料和性诱剂的成分及含量是十分重要的,它们直接影响诱捕器的诱捕效果和有效使用时效。为了提高诱捕效果,国内外专家学者在此方面进行了大量研究。目前研究表明,苹果蠹蛾的性信息素主要成分为E8, E10-十二碳二烯-1-醇,田间试验结果表明,三角式诱捕器的效果较好[6];在田间应用1.25 mg性诱剂的诱芯诱蛾量最多,高于5 mg或低于0.5 mg剂量的诱芯诱蛾量明显下降[7]。诱芯材料对昆虫性信息化合物的利用效率差别很大,但国内关于苹果蠹蛾性信息素缓释载体材料比较的研究报道很少。其中李晶等[8]发现新型毛细管诱芯CP20104A、CP20104B、CP20104C、CP20104D、CP20104E的诱捕性能较橡胶诱芯的强;杨兴翠等[9]探索过苹果蠹蛾信息素微胶囊的制备及其缓释效果。为筛选载体材料易得、成本低廉的诱芯材料,本研究利用气相色谱法比较4种缓释载体对苹果蠹蛾性信息化合物的缓释效果,旨在为研制效果好的缓释材料并将其用于田间苹果蠹蛾的监测与防控奠定基础。
1材料与方法
1.1试验材料
苹果蠹蛾主要性信息化合物(E8, E10-十二碳二烯-1-醇)购自美国Bedoukian公司,产品纯度为95%;正己烷为色谱纯,天津市津东天正化学试剂厂生产。
缓释载体:聚乙烯软管(细)和聚乙烯软管(中),内径×外径分别为2×3、4×6 mm,网购于曼特拉旗舰店;滤纸片,杭州特种纸业有限公司生产;反口橡胶塞(绿色),底部直径0.9 cm,上部直径0.5 cm,高1.9 cm,购于北京中捷四方生物科技有限公司。
仪器设备:气相色谱-质谱联用仪(Agilent 6890N-5973N)、气相色谱仪(Agilent 7890A),由美国安捷伦科技有限公司生产。
1.2试验方法
1.2.1苹果蠹蛾性信息化合物含量测定方法参照陈传秀等[10]的方法进行。气相色谱条件:首先使用气相色谱-质谱联用仪(Agilent 6890N-5973N)进行GC-MS检测,确定苹果蠹蛾性信息化合物的保留时间。采用7890A气相色谱仪进行样品分析,非极性毛细管色谱柱为30 m×0.25 mm×0.25 μm。升温程序:50℃保持2 min,以5 ℃·min-1升温至220℃,保持10 min。进样器温度220℃,柱头压力103.43 kPa,隔垫吹扫流量2.6mL·min-1,不分流进样模式(保持0.75min),分流出口吹扫流量60 mL·min-1,载气节省20mL·min-1;色谱柱流速1.5 mL·min-1,检测器温度230℃,He流量20 mL·min-1;空气流量400 mL·min-1;尾吹气流量41.915mL·min-1。用Agilent Chemstation软件进行数据采集。
1.2.2苹果蠹蛾性信息化合物标准曲线的绘制参照杨兴翠等[9]的方法进行。精确称取0.1000 g苹果蠹蛾性信息化合物,用正己烷溶解后转移到100 mL容量瓶中定容。分别吸取0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL上述溶液于10 mL比色管内,加正己烷至10 mL刻度,得到浓度为0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mg/mL溶液,用气相色谱仪(Agilent 7890A)检测不同浓度对应的峰面积,以浓度为纵坐标,峰面积为横坐标,制作标准曲线。
1.2.3苹果蠹蛾性信息化合物不同载体诱芯的制备参照朱虹昱等[11]的方法制备载体诱芯。将苹果蠹蛾性信息化合物配制成质量浓度为100mg/mL的正己烷溶液,将10 μL溶液用微量进样器加到上述4种不同载体中,溶剂自然挥发后,每个缓释载体就成为含性信息化合物1 mg的诱芯;空白诱芯载体用等量的正己烷。
1.2.4不同载体、不同时间苹果蠹蛾性信息化合物残留量的测定将制备好的不同载体缓释诱芯悬于室内,分别于第1天和1、2、3、4、5、6、7、8、9周取样测定性信息化合物残留量,比较不同载体材料的缓释速率,每处理3次重复。将取样的不同载体材料诱芯剪碎,加入3 mL正己烷,提取24 h后,取1 mL提取液注入干净的色谱样品瓶中,盖紧瓶盖并于4℃冰箱中保存待测。为确保检测结果的准确性,所有样品于制备完成后集中在气相色谱上进行检测。检测时用微量进样器取1 μL提取液用气相色谱检测,测定峰面积,与同一时期制备的标准曲线进行对比计算残留量。
1.3数据处理
根据3次重复峰面积的平均值与同一时间测定的标准曲线,计算所测样品中苹果蠹蛾性信息化合物含量,再根据稀释倍数换算成每种载体性信息化合物的残留量。用Microsoft Excel 2007进行数据处理并作图,使用SPSS 21.0统计分析软件进行方差分析与拟合。
2结果与分析
2.1苹果蠹蛾性信息化合物含量的标准曲线
苹果蠹蛾性信息化合物在色谱样品瓶中贮存时可能会发生降解、吸附或挥发,因此测定了不同时间苹果蠹蛾性信息化合物含量并制作标准曲线,以此来校正不同时间诱芯载体中性信息化合物的残留量。以苹果蠹蛾性信息化合物的浓度对峰面积平均值进行回归,得到不同时间的标准曲线方程,由表1可知,在不同时间标准曲线呈良好的线性关系。
2.2苹果蠹蛾性信息化合物在不同载体中的缓释情况
由图1可知,反口橡胶塞和聚乙烯软管(中)载体中苹果蠹蛾性信息化合物随时间延长基本呈先快后慢的下降趋势。经测定,不同时间取样的不同载体中性信息化合物含量存在差异。具体表现为第1天,反口橡胶塞、聚乙烯软管(中)、聚乙烯软管(细)和滤纸上性信息化合物残留量分别为0.9987、0.8767、0.6495、0.4083 mg;第1周,反口橡胶塞、聚乙烯软管(中)、聚乙烯软管(细)和滤纸上残留量分别为0.9011、0.2361、0.0998、0 mg;第2周反口橡胶塞、聚乙烯软管(中)和聚乙烯软管(细)残留量分别为0.6628、0.0804、0 mg;从第3周开始,反口橡胶塞、聚乙烯软管(中)中的性信息化合物缓慢减少,反口橡胶塞中的残留量在第5周大于0.629 mg,第6周以后小于0.5 mg;聚乙烯软管(中)中的残留量自第3周开始均小于0.1 mg;第9周反口橡胶塞中的残留量为0.280 mg。由此可得,反口橡胶塞是4种载体中缓释效果最好的材料,其缓释效果可达9周以上。方差分析表明,反口橡胶塞中苹果蠹蛾性信息化合物残留量在第2~5周之间、7~9周之间差异不显著(P>0.05)。
3讨论与结论
苹果蠹蛾是一种重要的检疫性害虫,采用昆虫信息化合物制备的仿生诱芯对其进行监测、诱杀具有重要意义。良好的缓释材料对于害虫的诱集时间、诱集效果十分重要。本研究通过4种缓释载体的筛选,得出反口橡胶塞对苹果蠹蛾性信息化合物的缓释效果最好,是制作苹果蠹蛾诱芯的较好材料。
本试验只研究了不同载体对苹果蠹蛾性信息化合物主要成分的缓释效果,对不同配比的各成分以及添加抗氧化剂的缓释情况未有涉及。苹果蠹蛾性信息化合物不同成分的配比、抗氧化剂添加后的缓释效果及田间诱蛾试验还需进一步研究。
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