宽胫夜蛾性信息素类似物的合成及其生物活性

[背景]近年来,随着新引种作物藜麦种植面积的显著增长,取食藜属植物的宽胫夜蛾(Protoschinia scutosa)逐渐增多并成为危害藜麦的主要害虫,对我国农作物生产构成潜在威胁.[目的]通过对宽胫夜蛾性信息素组分母体结构顺-11-十六碳烯乙酸酯(Z11-16∶Ac)极性基团修饰,设计合成两种不同类型的类似物,并对其生物活性进行测定,为利用性信息素及类似物绿色防控宽胫夜蛾提供理论依据.[方法]以性信息素前体顺-11-十六碳烯醇(Z11-16∶OH)为原料,三乙胺作缚酸剂(与酸酐反应时需加入催化剂4-二甲氨基吡啶),分别与2-溴丙酰氯、2-氯乙酰氯、二氟乙酸酐、三氟乙酸酐、甲基丙烯酰氯、2-丁烯酰氯发生酯化反应,经过柱层析分离纯化,合成卤素原子修饰的性信息素类似物K1-K4和碳链末端双键修饰的类似物K5—K6.采用梯度稀释配制不同浓度(0.001、0.01、0.1、1、10、100μg·μL-1)的类似物K1-K6溶液,利用不同浓度类似物直接刺激宽胫夜蛾雄蛾触角,测定类似物K1-K6的触角电生理(EAG)响应值;在性信息素诱芯中添加不同剂量的类似物配制性信息素类似物诱芯,于2021年夏季在北京延庆地区进行田间诱捕试验,根据统计诱芯的雄蛾诱捕量对类似物活性进行分析.[结果]类似物刺激浓度从0.001μg·μL-1增至100μg·μL-1,雄蛾触角对类似物K1-K5的EAG响应值呈现出逐渐增大的趋势.其中宽胫夜蛾雄蛾触角对化合物顺-11-十六碳烯-2-溴丙酸酯(K1)的响应最强烈,在100 μg·μL-1下EAG响应值为1.34 mV.而类似物K5、K6的EAG活性相对较低,其EAG响应值在100μg·μL-1下分别为0.67、0.57 mV.田间诱捕试验表明合成的6种类似物均表现出较好的生物活性.其中类似物K5添加剂量为100 μg时,15 d平均诱捕量最高,为35.00头,显著高于性信息素对照.类似物K1添加剂量为10μg时,15 d平均诱捕量为32.33头,显著高于性信息素对照.[结论]经过EAG测定和田间试验验证,类似物K1和K5表现出显著的增效活性,可作为宽胫夜蛾性信息素的增效剂;添加不同剂量的类似物K2、K3、K4、K6表现出了与性信息素相当的活性.研究结果可为宽胫夜蛾的绿色防控提供科学依据.