利用精油及其成分驱避桃果实蝇Bactrocera zonata:推动"推-拉"害虫防治策略的创新研究

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:Journal of Chemical Ecology 1.8

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  为解决桃果实蝇(Bactrocera zonata)对农业的危害问题,以色列农业研究组织的研究人员系统筛选了82种商业精油(EOs),发现Yarrow和Ylang-ylang精油对雌雄桃果实蝇的诱捕抑制率超过95%,并鉴定出关键活性成分artemisia ketone。该研究为开发基于"推-拉"策略的环保型害虫防控方法提供了重要依据,相关成果发表于《Journal of Chemical Ecology》。

  

在热带和亚热带地区,桃果实蝇(Bactrocera zonata)是危害超过55种经济作物的头号农业害虫。这种双翅目昆虫的雌虫通过产卵破坏水果表皮,导致果实腐烂变质,每年造成巨大的经济损失。更棘手的是,现有防控手段存在明显局限:虽然甲基丁香酚(ME)能高效诱捕雄虫,但对造成直接损害的雌虫无效;而蛋白水解物等食物诱饵对两性的吸引力又较弱。这种"性别防控不对称"现象使得传统诱杀策略效果大打折扣,亟需开发新型防控技术。

以色列农业研究组织(Agricultural Research Organization, Volcani Institute)的Anat Levi-Zada团队独辟蹊径,将目光投向"推-拉"(push-pull)策略——通过同时使用驱避剂和引诱剂,形成对害虫行为的双向调控。但要实现这一策略,必须解决关键瓶颈:缺乏高效驱避剂。研究人员创新性地采用系统性筛选方法,对82种商业精油进行野外测试,最终发现Yarrow(蓍草)和Ylang-ylang(依兰)两种精油能产生超过95%的诱捕关闭率(trap shutdown),相关成果发表在《Journal of Chemical Ecology》。

研究主要采用三步技术路线:首先通过野外网格化实验设计,比较不同精油组合对ME诱捕器的干扰效果;其次利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS/FID)解析活性精油的化学成分;最后通过组分重组实验验证单一成分的驱避效果。所有野外试验均在柑橘园和芒果园进行,采用随机区组设计确保数据可靠性。

精油筛选与验证

通过两阶段田间实验,研究人员发现编号66-82的精油组在芒果园和柑橘园分别实现99%和91%的诱捕关闭率。进一步细分显示,Yarrow(编号75)和Ylang-ylang(编号76)精油单独使用时效果最佳,两者组合时几乎完全抑制ME的诱捕效果。剂量效应实验证实,Ylang-ylang精油的驱避效果与释放剂量呈正相关,16倍剂量时实现100%关闭率。

食物诱饵干扰实验

更令人振奋的是,这两种精油对蛋白水解物(Ceratrap)诱捕的雌雄成虫同样有效。三次重复实验显示,精油处理使雌虫捕获量减少88-100%,解决了雌虫防控的难题。这一发现突破了ME仅对雄虫有效的局限,为全面防控提供了新思路。

活性成分解析

通过GC-MS/FID多柱分析,团队鉴定出Yarrow精油中的artemisia ketone(蒿酮)是主要活性物质,单独使用可实现98%雄虫和92%雌虫的诱捕关闭率。而Ylang-ylang精油的驱避效应则来自多种成分的协同作用,其7种主要成分的精确复配能重现86%的关闭率,接近原精油的97%效果。

这项研究的意义在于:首次系统证实植物精油对桃果实蝇的驱避作用,并阐明其化学基础;发现的artemisia ketone是首个被证实对该害虫两性均有高效驱避活性的单体化合物;建立的"推-拉"技术体系为其他ME敏感果蝇的防控提供了范式。尤其值得注意的是,Ylang-ylang精油价格低廉,可直接用于田间应用,而artemisia ketone则适合开发为精准防控制剂。

研究人员特别强调,相比实验室行为测试,田间实验更能反映实际防控效果。他们采用的"诱捕关闭率"量化指标,为评价驱避剂效能提供了客观标准。这项成果不仅推动了果实蝇防控技术的革新,也为植物源农药的开发开辟了新途径,对减少化学农药使用、保障农产品安全具有重要实践价值。

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