昆虫性信息素在农业生物防治中的作用

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1、昆虫性信息素在农业生物防治中的作用焦文洁（河南农业大学农学院农学系河南450000）摘要:性信息素(sexpheromone)在昆虫觅偶、定向求偶、交配等行为中起着重要的作用，研究挥发性化学信息物质对昆虫行为的影响及昆虫的嗅觉感觉机制，在应用上可以帮助人们了解昆虫危害的根本原因，从而根据其特点制定一系列生物防治措施。同时阐述了利用昆虫性信息素的生物防治方法的应用优势，并分析了农业害虫生物防治中存在的问题及其发展趋势。关键词:信息化学物质,生物防治,农业害虫,生物农药,昆虫信息素,昆虫生长调节剂。1.昆虫性信息素研究进展及害虫生物防治现状在信息素研究中，昆虫为生存繁殖而释放的性信息素（SexP

2、heromone）是研究最为详尽的一种[1]。在鳞翅目中，大多数种的雄蛾利用同种雌蛾释放的性信息素寻找雌蛾以达到交配的目的。1959年，西德化学家Butenandt从50万头家蚕Bombyxmori雌蛾腹部分离鉴定出第一个昆虫性信息素——蚕蛾醇（E-l0,Z-12-16:OH），此后的三十年来，随着化学分析技术的发展，昆虫性信息素的研究可谓突飞猛进，上世纪九十年代仅鳞翅目就分离鉴定出400多种性信息素结构[2]。自此以后，蛾类昆虫性信息素的研究已不限于化学结构与功能的研究，其范围涉及到了生态、生化、遗传、蛋白质和信号传递等诸多方面[3]。，昆害虫综合防治作为农业生产的一项重要策略，在农业可持

3、续发展中具有重要作用。近年来，小麦、水稻、玉米、棉花和蔬菜等生产过程受到越来越多农业害虫的威胁。常见的直翅目农业害虫主要包括东亚蝗、中华稻蝗等；缨翅目害虫包括稻蓟马、烟蓟马等；同翅目害虫包括灰飞虱、棉蚜等；半翅目害虫包括梨网蝽、稻绿蝽等；鳞翅目害虫包括地老虎、粘虫、棉红铃虫、菜粉蝶、玉米螟、二化螟、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等；鞘翅目害虫包括绿豆象、桑天牛等。其中，东亚飞蝗和东方粘虫一直是我国重要的农业害虫，造成大范围土地上作物受害，严重时可将成片的作物幼苗吃光，造成灭产[4]。甜菜夜蛾等已成为长江流域及其以南各省区蔬菜等作物的灾害性害虫[5]。由于农业害虫危害严重，迫使早期防治时大量使用化学农药，

4、导致抗药性发展迅速，目前已对有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类等多类杀虫剂产生较高水平的抗药性，同时也造成生态环境的严重破坏，盲目引进新作物和新品种也导致检疫性病虫害的发生和蔓延。目前，人们越来越重视保护环境、生态和谐和可持续发展，提出了“公共植保，绿色植保”的理念[6]，而生物防治具有环境友好、对高等动物安全及不杀伤天敌等特点，积极研究与利用生物杀虫剂，寻求有效的生物防治手段，对于保障生态平衡、农副产品安全及可持续发展具有深远的现实意义。鉴于此，笔者介绍了生物防治在农业害虫防治中的研究现状，阐述了各种生物防治方法的应用和优势，并分析了农业害虫生物防治中存在的问题及其发展趋势，以期为提高农

5、业害虫生物防治效率奠定虫为生存繁殖而释放的性信息素奠定基础。同时耕作制度的改变和设施农业的快速发展，导致害虫种群动态和发生特点显著变化［7-9］，对害虫监测预警工作提出了新的挑战。城乡丰富灯光及其他因素的干扰，致使传统灯诱和糖醋液诱蛾效果下降，而一些弱光性害虫（如稻纵卷叶螟）对灯诱反应不强，赶蛾等传统测报方法又费时费力，相应的监测手段发展滞后。此外，基层测报队伍目前欠缺昆虫种类鉴定知识，影响灯诱分类计数的准确性，也是我国测报工作面临的一个难题。近年来国家提出了农业数字化的宏观规划和发展要求［10］，也为病虫测报调查工具革新和技术研发提供了机遇和挑战。2.现代性信息素技术的优点20世纪70年代

6、以后的科技发展和对昆虫行为学的深入研究逐渐弥补了性信息素早期应用中存在缺陷，使性信息素的使用得到迅猛发展，人们也逐渐接受了利用性信息素防治害虫的观点和技术。1976年美国亚利桑那州和加利福尼亚州首次商业使用性信息素控制棉红铃虫(Pectinophoragossypiella)。1978年埃及利用性信息素控制红铃虫和棉卷叶蛾(Spodopteralittoralis)，该技术随后推广到巴基斯坦、中国、秘鲁等国家。性信息素应用鼎盛时期是20世纪70年代末至90年代初，各种成功防治害虫的研究报道甚多，几乎遍及农、林、果、牧草、卫生等害虫的防治。这一成绩一半归功于当时人们对化学农药副作用的高度关注，

7、急切寻找一种新的无公害替代技术，另一半应归功于使用性信息素的几大优点：1)性信息素化学成分来自自然界，一般无毒且不污染环境；2)性信息素灵敏度高、专一性强不伤害天敌，是一种应用后可使自然天敌保持繁殖的技术；3)性信息素的使用降低了化学农药的使用量，可延缓害虫对农药的抗性上升；4)昆虫自身对性信息素不易产生抗性，即使一旦产生抗性也很容易通过改变生产配方而实现对抗性昆虫的持续治理；5)性信息素的使用较少需要额外动