《Journal of Insect Science》:Impacts of an oviposition deterrent pheromone and nanoparticle clay on Anthonomus eugenii (Coleoptera: Curculionidae) behavior under laboratory conditions
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辣椒象甲(Anthonomus eugenii)Cano(鞘翅目:象甲科)是辣椒(Capsicum spp.)的毁灭性害虫。该害虫分布于北美田间与温室辣椒生产中,田间危害集中于中美洲、墨西哥、美国南部及夏威夷,温室危害见于美国北部与加拿大。其生命周期主要于辣椒
辣椒象甲(Anthonomus eugenii)Cano(鞘翅目:象甲科)是辣椒(Capsicum spp.)的毁灭性害虫。该害虫分布于北美田间与温室辣椒生产中,田间危害集中于中美洲、墨西哥、美国南部及夏威夷,温室危害见于美国北部与加拿大。其生命周期主要于辣椒果实内完成,使幼期避开接触性杀虫剂喷施,仅成虫期可接受化学防治。然而化学策略成本高昂且对农业生态系统存在负面影响,亟需产卵初期驱避等新策略。雌虫产卵后释放产卵驱避信息素(oviposition-deterrent pheromone,ODP)标记宿主已被占据。研究人员评估了高岭土单独及联合染料与已表征ODP对初始产卵驱避的效果。结果表明,单施高岭土可驱避产卵,而10% ODP+高岭土进一步降低产卵事件;红染高岭土较白高岭土亦降低产卵率。后续需在温室与田间验证染色及ODP复合高岭土于传统农业场景下的初始产卵防控效力。
研究背景方面,辣椒象甲(Anthonomus eugenii,简称A. eugenii)是美国辣椒(Capsicum spp.)栽培生产中最具破坏性的害虫,其生活史大部分在果实内部完成,仅成虫暴露于接触性杀虫剂,导致传统化学防治成本高、生态负效应大。雌虫产卵后以含ODP的产卵塞标记宿主占用状态,ODP被表征为油酸、亚油酸、亚麻酸与苯乙酮的脂肪酸组合。前期研究证实重组ODP可使辣椒上产卵降低约75%,但未评估不同浓度ODP与高岭土载体及染料色彩的复合效应。鉴于高岭土具物理驱避性与半化学物吸附能力,研究人员开展实验室行为测定,探索ODP+高岭土及染色高岭土对雌虫取食与产卵选择的干扰,以期为减少广谱杀虫剂依赖提供可持续IPM策略。该文发表于《Journal of Insect Science》。
关键技术方法上,研究人员以美国农业部农业研究局(USDA-ARS)Tallahassee实验室持续饲养的A. eugenii雌虫为对象,以Pantera品种青辣椒(C. annuum)为宿主;ODP母液按6:3:1油酸/亚油酸/亚麻酸+10%苯乙酮配制,经蒸馏水稀释为10%、1%、0.1%三浓度,与商品高岭土(Surround WP)混合成ODP+高岭土处理;染色处理以红、蓝染料与高岭土复配。采用指压喷雾器对辣椒双面喷涂干燥,每笼放置两处理各5果+10头已交配成熟雌虫,7天后洗果计数取食 puncture与产卵事件(plug/卵/幼虫)。ODP浓度试验重复8次,染色试验重复7–8次,统计用R基Chi-square检验与单因素ANOVA(P<0.05)。
研究结果如下:
实验室不同ODP浓度评价:雌虫在未处理椒上取食(39±7.5 vs 10±2.5 puncture)与产卵(24±4.3 vs 1±0.5事件)均极显著多于单施高岭土(χ2=138.85/165.62,P<0.001)。未处理椒对比0.1%、1%、10% ODP+高岭土时,取食与产卵均偏好未处理(各浓度P<0.001);笼内总产卵事件分析显示0.1%与1% ODP+高岭土较未处理显著降低(F=3.66,df=3,28,P=0.03/0.04),10%组趋零。ODP+高岭土 vs 单高岭土抉择中,雌虫取食偏好单高岭土(0.1%与10%组P=0.004/<0.001),产卵亦偏好单高岭土(0.1% P=0.05,10% P=0.001),1%组无差异。结论:高岭土本身驱避,ODP叠加增强驱避且呈浓度相关,10%最优。
染色高岭土实验室评价:红染高岭土较白高岭土取食(4±1.3 vs 2±0.9,χ2=9.681,P=0.002)与产卵(1±0.4 vs 0±0.2,χ2=6.081,P=0.014)均更低;蓝染较白高岭土取食略低(P=0.02)但产卵无差异(P=1)。结论:红色调通过视觉/行为干预辅助驱避,蓝色仅弱影响取食。
讨论部分总结:研究人员指出,单施高岭土即削减取食产卵,10% ODP复合进一步增效,红染再降事件率,三者协同有望替代接触杀虫剂。1% ODP+高岭土虽统计不显著,但观察发现单高岭土椒内幼虫更大,暗示雌虫初期选单高岭土、后期因笼内ODP交叉污染转移;引用 ladybird beetle 预暴露降低ODP敏感性解释此偏移。总产卵量随ODP加入由25降至18/13/13(10%/1%/0.1%),提示ODP挥发性组分可能通过容器内氛围抑制整体产卵。作者强调需在温室/田间检验ODP+高岭土+红染对落果与种群的抑制,未来可试其他纳米黏土载体优化递送。
研究结论翻译:辣椒象甲仍是辣椒生产关键害虫;实验室中高岭土降低雌虫取食与产卵,10% ODP加成增强效应,红染高岭土较白高岭土进一步减少取食与产卵事件。将ODP与有机触觉驱避物(高岭土)及红色染料结合,具备降低栽培辣椒中对广谱杀虫剂喷施依赖的潜力。后续应在温室与开放田间评价该复合处理对取食产卵驱避及果实脱落、种群发展的抑制效果,并可探索其他纳米颗粒黏土技术优化ODP递送。