Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Xác định cấu trúc hóa học, tổng hợp và ứng dụng pheromone giới tính để quản lý một số loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera) ở Đồng bằng sông Cửu Long

Chia sẻ: Phong Tỉ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:212

Thêm vào BST

Báo xấu

63
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm xác định cấu trúc hóa học pheromone giới tính của ngài sâu đục trái cây (Conogethes punctiferalis), sâu đục thân cây Mai dương (Carmenta mimosa) và nhóm sâu cuốn lá cây có múi (họ Torticidae) gây hại tại ĐBSCL. Xây dựng qui trình tổng hợp và điều chế mồi pheromone giới tính của ngài sâu đục trái cây (Conogethes punctiferalis), theo hướng đơn giản, rẻ tiền, cho hiệu suất cao; phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm tại Trường Đại học Cần Thơ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Xác định cấu trúc hóa học, tổng hợp và ứng dụng pheromone giới tính để quản lý một số loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera) ở Đồng bằng sông Cửu Long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CHÂU NGUYỄN QUỐC KHÁNH XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC, TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG PHEROMONE GIỚI TÍNH ĐỂ QUẢN LÝ MỘT SỐ LOÀI THUỘC BỘ CÁNH VẢY (LEPIDOPTERA) Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số ngành: 62 62 01 12 Cần Thơ, 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CHÂU NGUYỄN QUỐC KHÁNH XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC, TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG PHEROMONE GIỚI TÍNH ĐỂ QUẢN LÝ MỘT SỐ LOÀI THUỘC BỘ CÁNH VẢY (LEPIDOPTERA) Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số ngành: 62 62 01 12 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. LÊ VĂN VÀNG Cần Thơ, 2018
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ---------- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của NCS Châu Nguyễn Quốc Khánh với sự hướng dẫn của PGS. TS. Lê Văn Vàng. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận án tiến sĩ nào khác. Người hướng dẫn khoa học Tác giả luận án PGS.TS. LÊVĂN VÀNG CHÂU NGUYỄN QUỐC KHÁNH i
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, trước hết cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới các Thầy PGS.TS. Lê Văn Vàng và PGS. TS. Trần Văn Hai đã tận tình hướng dẫn, động viên trong lúc gặp khó khăn và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện công trình nghiên cứu này. Đặc biệt, Kính gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS. TS. Tetsu Ando đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi phân tích và tổng hợp các mẫu pheromone trong luận án tại phòng thí nghiệm Sinh thái học Hóa chất, trường Đại học Nông nghiệp và Công nghệ Tokyo-Nhật Bản. Trân trọng gửi lời cảm ơn đến TS. Yutaka Arita đã định danh sâu đục thân cây Mai dương, Carmenta mimosa và TS. Utsugi Jinbo, Bộ môn Động vật học, Bảo tàng Khoa học và Tự nhiên Quốc gia Nhật Bản đã hỗ trợ trong việc định danh các mẫu ngài sâu cuốn lá cây có múi. Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ. Đặc biệt là quý Thầy, Cô và các anh chị trong Bộ môn Bảo vệ Thực vật, những người đã giảng dạy, chia sẻ kinh nghiệm và giúp đỡ cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài này. Tôi xin thành thật cảm ơn chị: Trịnh Thị Xuân, Đinh Thị Chi, bạn: Liễu Triều Tiến, Lâm Minh Đăng, Hồ Như Thủy, các em: Nguyễn Tiến Anh, Dương Kiều Hạnh, Nguyễn Thị Ngọc Nghĩa, Huỳnh Đức Hưng, Trần Văn Hiếu, Nguyễn Thị Ngân Giang, Nguyễn Phước Hậu ở các khóa Cao học và Đại học chuyên ngành Bảo vệ Thực vật, Trường Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ và hỗ trợ thực hiện một số nội dung nghiên cứu có liên quan đến đề tài. Xin chân thành cảm ơn chị Trần Thị Mỹ Hạnh, anh Nguyễn Thành Hiếu,chị Quan Thị Ái Liên, chị Trần Thị Thanh Thủy, bạn bè và các bạn Nghiên cứu sinh tại Trường Đại học Cần Thơ đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, xin dâng lên ba, mẹ đã sinh thành nuôi dưỡng con, ba mẹ vợ, cậu mợ đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho con và xin được chia sẻ niềm vui này đến vợ thương yêu đã luôn ủng hộ trong suốt thời gian thực hiện luận án này. Cần Thơ, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Châu Nguyễn Quốc Khánh ii
TÓM LƯỢC Đề tài: “Xác định cấu trúc hóa học, tổng hợp và ứng dụng pheromone giới tính để quản lý một số loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera) ở ĐBSCL” được thực hiện từ năm 2011 đến năm 2015 đạt được kết quả sau: Kết quả phân tích GC-EAD và GC-MS của mẫu pheromone ly trích từ ngài cái thô và qua dẫn suất (DMDS và xà phòng hóa) đã xác định được thành phần và cấu trúc hóa học của pheromone giới tính của 05 loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera) ở ĐBSCL. Trong đó, pheromone giới tính của Carmenta mimosa là hợp chất (3Z,13Z)-3,13-octadecadienyl acetate (Z3,Z13-18:OAc); pheromone giới tính của Archips atrolucens gồm các hợp chất tetradecyl acetate (14:OAc), (E)-11- tetradecenyl acetate (E11-14:OAc) và (Z)-11-tetradecenyl acetate (Z11-14:OAc) ở tỷ lệ 1:1:2; pheromone giới tính của Adoxophyes privatana gồm Z11-14:OAc và (Z)-9-tetradecenyl acetate (Z9-14:OAc) ở tỷ lệ 9:1; pheromone giới tính của Homona tabescens gồm các hợp chất Z11-14:OAc và (Z)-9-dodecenyl acetate (Z9- 12:OAc) ở tỷ lệ 9:1; pheromone giới tính của Conogethes puctiferalis gồm các hợp chất (E)-10-hexadecenal (E10-16:Ald) và (Z)-10-hexadecenal (Z10-16:Ald) ở tỷ lệ phối trộn 9:1. Các hợp chất E10-16:Ald và Z10-16:Ald đã được tổng hợp thành công bằng các con đường tổng hợp thông qua phản ứng Wittig và phản ứng bắt cặp, sử dụng hợp chất 1,10-decanediol làm chất phản ứng ban đầu. Trong đó, con đường tổng hợp thông qua phản ứng bắt cặp là tổng hợp chọn lọc cấu hình của nối đôi. Đánh giá ngoài đồng cho thấy mồi pheromone giới tính tổng hợp đã cho hiệu quả hấp dẫn cao đối với các đối tượng nghiên cứu. Kết quả khảo sát diễn biến mật số quần thể thể hiện trưởng thành của C. mimosa, A. atrolucens, A. privatana, H. tabescens và C. punctiferalis hiện diện quanh năm với các cao điểm mật số thay đổi tùy theo loài. Trong đó, C. mimosa hiện diện chủ yếu vào nửa cuối tháng 08 dl đến nửa đầu tháng 01 dl, cao điểm nhất vào giai đoạn từ tháng 12 dl đến đầu tháng 01 dl; các loài A. atrolucens, A. privatana và H. tabescens xuất hiện nhiều từ cuối tháng 11 dl đến đầu tháng 05 dl; trong khi cao điểm mật số của C. punctiferalis xảy ra vào thời gian cây ký chủ ra hoa. Đặt 16 bẫy pheromone/1.000 m2 đã cho hiệu quả làm giảm tỷ lệ trái bị hại trên vườn ổi bởi C. punctiferalis tương đương với biện pháp xử lý thuốc trừ sâu theo nông dân ở các thời điểm từ 1,5-2,5 tháng. Trong khi đặt hợp chất (E)-10-pentadecenal (E10-15:Ald) (16 tuýp/1.000 m2, 5 mg/tuýp) cho hiệu quả thấp hơn so với đặt bẫy pheromone và xử lý theo nông dân ở tất cả các thời điểm ghi nhận. Từ khóa: Adoxophyes privatana, Archip atrolucens, Carmenta mimosa, Conogethes punctiferalis, Homona tabescens, pheromone giới tính và (E)-10- pentadecenal. iii
SUMMARY The research "Chemical structure Determination, syntheses and application of sex pheromones for management some Lepidopterous insect species in the Mekong Delta of Vietnam" had carried out from 2011 to 2015. The results are as follows: GC-EAD and GC-MS analyses of crude pheromone extracts and their derivatives (DMDS adduct and saponification) identified the sex pheromone of 05 species of Lepidopteran in the Mekong Delta. Among those, the sex pheromone of Carmenta mimosa was (3Z,13Z)-3,13-octadecadienyl acetate (Z3,Z13-18:OAc) compound; the sex pheromone of A. atrolucens was comprised of tetradecyl acetate (14:OAc), (E)-11-tetradecenyl acetate (E11-14:OAc) and (Z)-11-tetradecenyl acetate (Z11-14:OAc) at a ratio of 1:1:2; the sex pheromone of A. privatana was Z11-14:OAc and (Z)-9-tetradecenyl acetate (Z9-14:OAc) at a ratio of 9:1; the sex pheromone of H. tabescens was Z11-14:OAc and (Z)-9-dodecenyl acetate (Z9- 12:OAc) at a ratio of 9:1; the sex pheromone of C. puctiferalis was (E)-10- hexadecenal (E10-16:Ald) and (Z)-10-hexadecenal (Z10-16:Ald) at a ratio of 9:1. E10-16:Ald and Z10-16:Ald compounds were successfully synthesized by synthetic routes using 1,10-decanediol as starting reagent and Wittig and coupling as key reactions, in which, the synthetic route with coupling reaction was geometrically selective route for configuration of the double bond. In field evaluation, pheromone lures prepared from synthetic pheromone components showed high attraction to adults of C. mimosa, A. atrolucens, A. privatana, H. tabescens and C. punctiferalis as compared with those of control. Monthly trap catch data revealed that the adults of these species appeared throughout the year with the peaks of density varied between species. High trap catch of C. mimosa was observed from later half of August to early January, especially from December to early January; high trap catches of A. trolucens, A. privatana and H. tabescens were appeared from the end of November to May, while high density of C. punctiferalis was recorded at flowering stage of its host plants. Trial plot hung with 16 pheromone traps/1,000 m2 showed efficacy in reducing the damage of C. punctiferalis on fruits at 1.5-2.5 months after petal fall which was similar to that of farmer spraying insecticide plot. Although the damage of C. punctiferalis in trial hung with (E)-10-pentadecenal (E10-15:Ald) (16 tubes/1,000 m2, 5 mg/septum) was significantly lower than that of untreated plot, the effectiveness of this treatment was lower than those of pheromone or insecticide treatments. Key words: Adoxophyes privatana, Archip atrolucens, Carmenta mimosa, Conogethes punctiferalis, Homona tabescens, sex pheromone and (E)-10-pentadecenal. iv
MỤC LỤC Trang Lời cam đoan ..................................................................................................... i Lời cảm ơn .......................................................................................................ii Tóm lược ........................................................................................................ iii Summary ......................................................................................................... iv Mục lục............................................................................................................. v Danh sách bảng ..............................................................................................vii Danh sách hình ................................................................................................ xi Danh mục từ viết tắt ....................................................................................... xv Chương 1: Giới thiệu ............................................................................................... 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu .......................................................................... 2 1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................. 3 1.3.1 Ý nghĩa khoa học .............................................................................................. 3 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................... 3 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 3 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu........................................................................................ 3 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................... 4 1.4.3 Những đóng góp mới của luận án ..................................................................... 4 Chương 2: Lược khảo tài liệu ................................................................................. 5 2.1 Các hóa chất tín hiệu (Semiochemical) ................................................................ 5 2.1.1 Allelochemical .................................................................................................. 5 2.1.2 Pheromone......................................................................................................... 5 2.2 Pheromone giới tính ............................................................................................. 7 2.2.1 Định nghĩa ......................................................................................................... 7 2.2.2 Tính đa dạng cấu trúc của các thành phần pheromone giới tính của bộ Cánh vảy (Lepidoptera) ....................................................................................................... 8 2.2.3 Một số hydrocarbon trong pheromone giới tính của côn trùng bộ Cánh vảy (Lepidoptera) ............................................................................................................ 10 2.2.4 Ứng dụng của pheromone giới tính ................................................................ 13 2.2.5 Kỹ thuật xác định cấu trúc hóa học của pheromone giới tính ......................... 19 2.3 Đối tượng nghiên cứu......................................................................................... 22 2.3.1 Sâu đục thân cây Mai dương, Carmenta mimosa Eichlin & Passoa............... 22 2.3.2 Nhóm sâu cuốn lá cây có múi (Lepidoptera: Tortricidae) .............................. 26 2.3.3 Sâu đục trái, Conogethes punctiferalis Guenée .............................................. 31 2.4 Sử dụng chiến lược đẩy-kéo trong quản lý sâu hại ............................................ 38 2.5 Tổng hợp pheromone mạch thẳng của một số côn trùng thuộc bộ Cánh vảy .... 38 2.5.1 Tổng hợp pheromone của ngài sâu tơ, Plutella xylostella (Lepidoptera: Yponomeutidae) ....................................................................................................... 39 2.5.2 Tổng hợp pheromone của sâu đục vỏ trái, Prays sp. (Lepidoptera: Yponomeutidae) ....................................................................................................... 39 2.5.3 Tổng hợp pheromone của sâu xám, Agrotis ipsilon (Lepidoptera: Noctuidae)40 2.5.4 Tổng hợp pheromone của sâu đục thân khoai lang, Omphisa anastomosalis (Lepidoptera: Crambidae) ........................................................................................ 41 v
2.6 Các phản ứng cơ bản trong hóa học hữu cơ ....................................................... 41 2.6.1 Phản ứng ankyl helogenua .............................................................................. 41 2.6.2 Phản ứng oxy hóa ............................................................................................ 41 2.6.3 Phản ứng acetyl hóa ........................................................................................ 42 2.6.4 Phản ứng bắt cặp acetylene ............................................................................. 42 2.6.5 Phản ứng ester hóa .......................................................................................... 42 2.6.6 Phản ứng Wittig .............................................................................................. 42 Chương 3: Vật liệu và phương pháp .................................................................... 44 3.1 Vật liệu thí nghiệm ............................................................................................. 44 3.1.1 Thời gian và địa điểm...................................................................................... 44 3.1.2 Dụng cụ và thiết bị .......................................................................................... 44 3.1.3 Hóa chất .......................................................................................................... 45 3.1.4 Nguồn ngài ...................................................................................................... 46 3.1.5 Mồi hấp dẫn, tuýp quấy rối, bẫy pheromone và cách treo .............................. 46 3.2 Phương pháp....................................................................................................... 48 3.2.1 Xác định cấu trúc hóa học của pheromone giới tính ....................................... 48 3.2.2 Qui trình tổng hợp các hợp chất E10-16:Ald và Z10-16:Ald, thành phần pheromone giới tính của sâu đục trái cây, Conogethes punctiferalis ...................... 53 3.2.3 Sinh trắc nghiệm ngoài đồng........................................................................... 57 3.2.4 Số liệu khí tượng thủy văn .............................................................................. 81 3.2.5 Xử lý số liệu .................................................................................................... 81 Chương 4: Kết quả và thảo luận ........................................................................... 83 4.1 Xác định thành phần và cấu trúc hóa học pheromone giới tính của một số loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera) ............................................................................. 83 4.1.1 Pheromone giới tính của ngài sâu đục thân cây Mai dương, C. mimosa ........ 83 4.1.2 Pheromone giới tính của nhóm sâu cuốn lá cây có múi (Tortricidae) ............ 85 4.1.3 Pheromone giới tính của ngài sâu đục trái cây, Conogethes punctiferalis ..... 94 4.2 Tổng hợp thành phần pheromone giới tính của C. punctiferalis: (E)-10- hexadecenal và (Z)-10-hexadecenal ......................................................................... 99 4.2.1 Con đường thông qua phản ứng Wittig ........................................................... 99 4.2.2 Con đường phản ứng chọn lọc cấu hình ....................................................... 104 4.3 Nghiên cứu ứng dụng pheromone giới tính tổng hợp ở điều kiện ngoài đồng 110 4.3.1 Sâu đục thân cây Mai dương, Carmenta mimosa ......................................... 110 4.3.2 Nhóm sâu cuốn lá cây có múi (Tortricidae) .................................................. 123 4.3.3 Sâu đục trái cây, Conogethes punctiferalis ................................................... 132 Chương 5: Kết luận và đề nghị ........................................................................... 155 5.1 Kết luận ............................................................................................................ 155 5.2 Đề nghị ............................................................................................................. 156 Danh mục các công trình đã công bố ................................................................. 157 Tài liệu tham khảo ............................................................................................... 158 Phụ lục vi
DANH SÁCH BẢNG Bảng Tên bảng Trang 2.1 Cấu trúc hóa học của các kiểu pheromone (Lê Văn Vàng, 2009) 9 3.1 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của Z3,Z13-18:OAc; Z3,Z13-18:OH; Z3,Z13-18:Ald và E3,Z13- 59 18:OAc 3.2 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm đánh giá hiệu quả hấp dẫn của các kiểu phối hợp hai thành phần Z3,Z13-18:OAc và 60 Z3,Z13-18:OH 3.3 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm đánh giá hiệu quả hấp dẫn của Z3,Z13-18:OAc và các đồng phân hình học của Z3,Z13- 60 18:OAc 3.4 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm so sánh hiệu quả hấp dẫn của pheromone giới tính tổng hợp với trưởng thành cái C. 61 mimosa chưa bắt cặp 3.5 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm vật liệu dùng làm chất 61 nền 3.6 Địa điểm và diện tích bị cây Mai dương xâm nhiễm 63 3.7 Các nghiệm thứ được bố trí ở thí nghiệm khảo sát khả năng hấp dẫn 64 của pheromone giới tính tổng hợp đối với A. atrolucens 3.8 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm khảo sát khả năng hấp 64 dẫn của pheromone giới tính tổng hợp đối với A. privatana 3.9 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm khảo sát khả năng hấp 65 dẫn của pheromone giới tính tổng hợp đối với H. tabescens 3.10 Đặc điểm của các vườn cam sành dùng để khảo sát diễn biến mật số quần thể ngài của nhóm sâu cuốn lá gây hại trên cây có múi 66 (Tortricidae) ở tỉnh Hậu Giang và Tp. Cần Thơ 3.11 Các nghiệm thức bố trí trong thí nghiệm đánh giá khả năng hấp dẫn 67 của mồi pheromone giới tính tổng hợp đối với C. punctiferalis 3.12 Các nghiệm thức bố trí trong thí nghiệm đánh giá hiệu quả hấp dẫn của các kiểu mồi pheromone tổng hợp khác nhau đối với ngài C. 68 punctiferalis 3.13 Các nghiệm thức của thí nghiệm đánh giá hiệu quả hấp dẫn của 68 pheromone ở các liều lượng khác nhau 3.14 Các nghiệm thức của thí nghiệm đánh giá hiệu quả hấp dẫn của pheromone ở các liều lượng khác nhau so với ngài cái C. 69 punctiferalis 3.15 Các nghiệm thức của thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của E10- 15:Ald lên khả năng hấp dẫn đối với ngài C. punctiferalis của 70 pheromone giới tính tổng hợp 3.16 Các nghiệm thức của thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của 2 hợp chất quan hệ E10-16:OH và E10-16:OAc lên khả năng hấp dẫn của 71 pheromone giới tính tổng hợp vii
3.17 Các nghiệm thức trong thí nghiệm khảo sát hiệu quả quấy rối bắt cặp 72 của hợp chất E10-15:Ald đối với SĐT C. punctiferalis 3.18 Đặc điểm của các vườn cây ăn trái được dùng để khảo sát diễn biến 72 mật số và tỷ lệ gây hại của sâu đục trái C. punctiferalis 3.19 Các nghiệm thức của thí nghiệm đợt 1: Đánh giá hiệu quả phòng trị của pheromone đối với C. punctiferalis trên vườn ổi, từ 13/10 75 11/01/2012 tại Phong Điền, Tp. Cần Thơ 3.20 Các nghiệm thức của thí nghiệm đợt 2: Đánh giá hiệu quả phòng trị của pheromone đối với C. punctiferalis trên vườn ổi tại xã Nhơn 76 Nghĩa, huyện Phong Điền, Tp. Cần Thơ, từ 01/09/2012 đến 30/10/2012 3.21 Các nghiệm thức của thí nghiệm phòng trị sâu đục trái trên các vườn 78 sầu riêng tại huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long 3.22 Các nghiệm thức được bố trí trong thí nghiệm ứng dụng pheromone giới tính tổng hợp và hợp chất quấy rối E10-15:Ald phòng trừ C. 81 punctiferalis 4.1 Thời gian lưu (phút) và cường độ đáp ứng EAG (%) tại m/z 248 của 84 pheromone ly trích và các hợp chất chuẩn tổng hợp 4.2 Thời gian lưu (phút) của các thành phần pheromone và hợp chất tổng 97 hợp được phân tích bằng GC-EAD và GC-MS 4.3 Số lượng ngài C. mimosa bị hấp dẫn bởi các hợp chất quan hệ tại khu dân cư Hưng Phú 1, quận Cái Răng, Tp. Cần Thơ, từ 05/3/2013 110 đến 02/4/2013 4.4 Thời gian vào bẫy của ngài C. mimosa tại KDC Hưng Phú 1, quận Cái Răng, Tp. Cần Thơ, từ 12/3/2013 đến 19/3/2013 (tuần thứ 2 của 111 Thí nghiệm 1) 4.5 Số lượng ngài C. mimosa bị hấp dẫn bởi pheromone giới tính tổng hợp được phối trộn từ hai hợp chất Z3,Z13-18:OAc và Z3,Z13- 112 18:OH tại KDC Hưng Phú 1, quận Cái Răng, Tp. Cần Thơ, từ 05/4/2013 đến 03/5/2013 4.6 Số lượng ngài bị hấp dẫn bởi 4 hợp chất khác nhau về đồng phân hình học (khu dân cư Hưng Phú 1, quận Cái Răng, Tp. Cần Thơ, từ 113 14/05 đến 11/06/2013 4.7 Số lượng ngài bị hấp dẫn vào bẫy bởi pheromone giới tính tổng hợp và ngài cái C. mimosa tại KDC Phú An, quận Cái Răng, Tp. Cần 114 Thơ, từ ngày 10/6/2013 đến ngày 08/7/2013 4.8 Số lượng thành trùng bị hấp dẫn vào bẫy giữa 2 loại vật liệu nền tại KDC Hưng Phú 1, quận Cái Răng, Tp. Cần Thơ, từ 12/09/2013 đến 114 28/11/2013 4.9 Số lượng ngài C. mimosa vào bẫy theo thời gian giữa hai đợt đặt bẫy tại KDC Hưng Phú 1 và Hồng Phát, Tp. Cần Thơ, từ 20/02/2014 đến 116 15/05/2014 4.10 Số lượng trung bình ngài C. mimosa vào bẫy cao tại Tp. Cần Thơ, 121 Vĩnh Long và Đồng Tháp, từ 29/07/2013 đến 11/08/2014 4.11 Hiệu quả hấp dẫn của pheromone giới tính đối với ngài A. atrolucens 122 viii
tại huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang 4.12 Hiệu quả hấp dẫn của pheromone giới tính tổng hợp đối với ngài A. privatana tại huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang, từ 25/02/2012 đến 123 06/04/2012 4.13 Hiệu quả hấp dẫn của pheromone giới tính tổng hợp đối với Homona tabescens (Lepidoptera: Tortricidae) tại quận Cái Răng, Tp. Cần 125 Thơ, từ 25/02/2012 đến 06/04/2012 4.14 Số lượng ngài C. puntiferalis vào bẫy trong thí nghiệm được tiến hành tại xã Tân Phú Thạnh, huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang, 132 từ 19/02/2011 đến 18/03/2011 4.15 Hiệu quả hấp dẫn ngoài đồng đối với ngài C. puntiferalis trong thí 133 nghiệm được tiến hành tại xã Tân Phú Thạnh, huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang, từ 20/03/2011 đến 18/04/2011 4.16 Số lượng ngài đực C. punctiferalis vào bẫy pheromone tổng hợp tại 133 huyện Phong Điền, Tp. Cần Thơ, từ 06/09/2011 đến 06/10/2011 4.17 Số lượng ngài C. punctiferalis đực vào bẫy pheromone tổng hợp và bẫy ngài cái tại Phong Điền, Tp. Cần Thơ, từ 04/11/2011 đến 134 04/12/2011 1.18 Ảnh hưởng của E10-15:Ald đến hiệu lực hấp dẫn của hỗn hợp E10- 16:Ald và Z10-16:Ald đối với ngài C. punctiferalis tại huyện Phong 134 Điền, Tp. Cần Thơ, từ 19/09/2011 đến 19/10/2011 4.19 Ảnh hưởng của 2 hợp chất quan hệ E10-16:OH và E10-16:OAc đến khả năng hấp dẫn của hỗn hợp E10-16:Ald và Z10-16:Ald (9:1) đối 135 với ngài C. punctiferalis 4.20 Số lượng ngài C. punctiferalis vào bẫy trong thí nghiệm tại xã Nhơn Nghĩa, huyện Phong Điền, Cần Thơ, từ ngày 09/01/2014 đến 136 10/04/2015 4.21 Ảnh hưởng của hợp chất E10-15:Ald đối với mồi pheromone giới tính tổng hợp và ngài cái ở điều kiện ngoài đồng, từ 27/09/2014 đến 138 25/10/2014 4.22 Số lượng trung bình ngài C. punctiferalis vào bẫy tại các khu vực 140 khảo sát từ 25/11/2011 đến 12/11/2012 4.23 Số lượng ngài C. punctiferalis vào bẫy pheromone ở các vườn đặt 143 chất quấy rối và đối chứng (xử lý thuốc BVTV theo nông dân) 4.24 Số lượng trung bình ngài C. punctiferalis đực vào bẫy ở thí nghiệm phòng trị tại xã Nhơn Nghĩa, huyện Phong Điền, Tp. Cần Thơ, từ 144 13/10/2011 đến 13/12/2011 4.25 Tỷ lệ (%) trái bị hại trên các vườn ổi của thí nghiệm phòng trị 145 4.26 Số lượng trung bình ngài C. punctiferalis đực vào bẫy 146 4.27 Tỷ lệ gây hại (%) do C. punctiferalis trên các vườn ổi, từ 01/09/2012 147 đến 30/10/2012 4.28 Diễn biến mật số ngài C. punctiferalis trên các vườn sầu riêng Khổ 148 Qua Xanh 4.29 Tỷ lệ trái bị hại (%)trên các vườn sầu riêng Khổ Qua Xanh tại huyện 149 ix
Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long 4.30 Diễn biến số lượng ngài C. punctiferalis vào bẫy pheromone trên các 149 vườn sầu riêng Cơm Vàng Hạt Lép 4.31 Tỷ lệ trái bị hại (%) trên các vườn sầu riêng Cơm Vàng Hạt Lép 150 4.32 Số lượng trung bình ngài C. punctiferalis đực vào bẫy trong 10 tuần, 151 từ 05/11/2014 đến 14/01/2015 4.33 Tỷ lệ trái ổi đánh dấu bị hại trên các vườn ổi trong thí nghiệm tại xã Nhơn Nghĩa, huyện Phong Điền, Tp. Cần Thơ, từ 05/11/2014 đến 153 14/01/2015 4.34 Tỷ lệ (%) trái đậu trên cây giữa các nghiệm thức trên vườn ổi tại 154 huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang x
DANH SÁCH HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Ấu trùng, nhộng và trưởng thành Carmenta mimosa. (A) Ấu trùng; 24 (B) Nhộng; (C) Trưởng thành đực và (D) Trưởng thành cái. 2.2 Trưởng thành loài Archips atrolucens. (A) Trưởng thành đực và (B) 30 Trưởng thành cái. 2.3 Trưởng thành loài H. tabescens. (A) Trưởng thành cái và (B)Trưởng 31 thành đực 2.4 Ấu trùng, nhộng và trưởng thành C. punctiferalis. (A) Ấu trùng; (B) 33 Nhộng; (C) Trưởng thành đực và (D) Trưởng thành cái, được phân biệt dựa vào đốt bụng cuối (trong vòng tròn đỏ) 2.5 Triệu chứng gây hại của C. punctiferalis trên một số loại cây ăn trái. 35 (A) Ổi; (B) Nhãn; (C) Sầu riêng; (D) Chôm chôm 2.6 Cơ chế của phản ứng Wittig 42 2.7 Phản ứng điều chế phosphous ylide 43 3.1 Cấu trúc hóa học pheromone giới tính của ngài C. punctiferalis 45 3.2 (A) Triệu chứng gây hại của Sâu đục trái cây C. punctiferalis; (B) 46 Triệu chứng gây hại của Sâu đục thân cây Mai dương C. mimosa; (C) Triệu chứng gây hại của Nhóm sâu cuốn lá cây có múi họ Tortricidae; (D), (E) Sâu được nuôi bằng cây ký chủ; (F), (G) Nhộng được tách ra nuôi riêng, (H) Trưởng thành C. punctiferalis; (I) Trưởng thành C. mimosa và (G) Trưởng thành sâu cuốn lá họ Tortricidae. 3.3 Qui trình điều chế mồi pheromone tổng hợp (A) Pheromone tổng hợp 47 hòa tan trong n-hexane (10 mg/ml); (B) Pheromone tổng hợp được nhồi vào tuýp cao su; (C) Đóng gói và (D) Tồn trữ 3.4 Tuýp quấy rối bắt cặp (A) Vị trí nhồi E10-15:Ald và (B) Tuýp quấy 48 rối khi treo ngoài đồng 3.5 Bẫy pheromone và cách treo (A) Tấm dính và mái che Takeda; (B) 48 Lồng lưới nhốt ngài; (C) Tuýp cao su nhồi pheromone và (D) Cách treo bẫy trên cây 3.6 Qui trình ly trích pheromone ngài cái (A) Ngài cái 2-3 ngày tuổi; (B) 50 Lọ thủy tinh (4 ml) có chứa 200 µl n-hexane; (C) Pasteur pipette có chứa Na2SO4 và (D) Lưu trữ trong tủ lạnh (0oC) 3.7 Hệ thống sắc ký khí-điện râu (Gas Chromatography- 52 Electroantennogram Detector) (A) Bộ khuếch đại với hai đầu điện cực có gắn râu đầu và (B) Hệ thống ghi nhận biểu đồ điện râu 3.8 Hệ thống sắc ký khí-khối phổ (Gas Chromatography-Mass 53 Spectrometry) 3.9 Con đường tổng hợp (E)-10-hexadecenal và (Z)-10-hexadecenal, 54 pheromone giới tính của ngài C. punctiferalis 3.10 Con đường tổng hợp (E)-10-hexadecenal và (Z)-10-hexadecenal, 55 pheromone giới tính của ngài C. punctiferalis xi
3.11 Cách tiến hành kỹ thuật sắc ký lớp mỏng (TLC) 56 3.12 Tuýp cao su non. (A) của Aldrich (Mỹ); (B) của Việt Nam 61 3.13 Sơ đồ cách ghi nhận chỉ tiêu tỷ lệ đọt bị hại và tỷ lệ lá bị hại bởi sâu 67 cuốn lá cây có múi trên vườn thí nghiệm 3.14 Ngài cái được thả vào lồng kim loại và bẫy có mái che 70 3.15 Sơ đồ lấy chỉ tiêu tỷ lệ trái bị hại trên các vườn ổi và sầu riêng tại 73 huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ 3.16 Trái ổi non được đánh dấu để ghi nhận tỷ lệ trái bị C. punctiferalis 77 gây hại 3.17 Sơ đồ các vườn ổi bố trí thí nghiệm phòng trị 79 3.18 Sơ đồ bố trí thí nghiệm phòng trị 80 3.19 Vị trí đánh dấu trên bông và trái non 81 4.1 Biểu đồ GC-EAD từ mẫu pheromone ly trích của C. mimosa (0,2 83 tuyến pheromone) 4.2 Biểu đồ GC-MS từ mẫu pheromone ly trích của C. mimosa (1,5 tuyến 84 pheromone). (A) biểu đồ Sắc ký tổng ion (TIC); (B) biểu đồ khối lượng (GC-MS) 4.3 Biểu đồ phân tích GC-EAD mẫu pheromone ly trích của A. atrolucens 85 (A) mẫu pheromone ly trích (0,01 tuyến pheromone); (B) mẫu chuẩn tổng hợp 4.4 Biểu đồ khối lượng của 3 thành phần tạo đáp ứng EAG trong mẫu 86 pheromone lý trích từ ngài A. atrolucens (0,5 tuyến pheromone) 4.5 Phổ khối lượng của dẫn xuất DMDS của Thành phần IIA và IIIA 87 trong mẫu pheromone ly trích từ ngài cái A. atrolucens (1 tuyến pheromone) 4.6 Biểu đồ khối lượng của dẫn xuất DMDS của Thành phần IIA và 88 Thành phần IIIA trong mẫu pheromone ly trích từ ngài cái A. atrolucens (1 tuyến pheromone) 4.7 Biểu đồ phân tích GC-EAD mẫu pheromone ly trích của A. privatana 89 4.8 Biểu đồ phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích từ ngài 90 Adoxophyes privatana cái (16 tuyến pheromone) 4.9 Kết quả phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích từ ngài A. 91 privatana cái (20 tuyến pheromone) dẫn xuất với DMDS 4.10 Kết quả phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích từ ngài 92 Homona tabescens cái (3 tuyến pheromone). (A) Biểu đồ sắc ký tổng ion (TIC); (B) Phổ khối lượng của Thành phần IC và (C) Phổ khối lượng của Thành phần IIC 4.11 Kết quả phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích từ ngài Homona tabescens cái (20 tuyến pheromone) dẫn xuất với DMDS. 93 (A) Biểu đồ sắc ký tổng ion; (B) Phổ khối lượng 4.12 Biểu đồ GC-EAD của mẫu pheromone ly trích và E10-16:Ald. (A) 94 Biểu đồ GC-EAD mẫu pheromone ly trích của C. punctiferalis (1 tuyến pheromone); (B) Biểu đồ GC-EAD của mẫu E10-16:Ald tổng xii
hợp (5 ng) 4.13 Sắc ký khí-Khối phổ mẫu lý trích. (A) Biểu đồ Sắc ký tổng ion (TIC) 95 của mẫu pheromone ly trích (2 tuyến pheromone); (B) Phổ khối lượng của Thành phần II 4.14 (A) Biểu đồ TIC và (B) Phổ khối lượng của Thành phần II đã được 96 dẫn xuất với DMDS (15 tuyến pheromone) 4.15 Sắc ký khí khối phổ của hợp chất E10-16:Ald tổng hợp. (A) Biểu đồ 97 TIC; (B) Biểu đồ phổ khối lượng (MS) 4.16 Biểu đồ sắc ký tổng ion của E10-16:Ald và Z10-16:Ald. Cột: DB-23; 102 chương trình nhiệt độ: bắt đầu ở 80oC, giữ ở 80oC 1 phút, tăng lên 210oC ở tốc độ 8oC/phút, giữ ở 2100C 10 phút 4.17 Số lượng ngài C. mimosa vào bẫy theo thời gian giữa hai loại chất nền 115 (tuýp cao su) phóng thích pheromone tại KDC Hưng Phú 1, quận Cái Răng, Tp. Cần Thơ 4.18 Số lượng ngài C. mimosa vào bẫy theo thời gian giữa hai đợt đặt bẫy, 117 từ 20/02/2014 đến 15/05/2014 tại KDC Hưng Phú 1 và Hồng Phát, Tp. Cần Thơ 4.19 Diễn biến mật số quần thể sâu đục thân cây Mai dương C. mimosa tại 118 khu vực cảng Cái Cui, quận Cái Răng, Tp. Cần Thơ và KDC Hồng Phát, quận Ninh Kiều, Tp. Cần Thơ từ 12/08/2013 đến 11/08/2014 4.20 Diễn biến mật số quần thể sâu đục thân cây Mai dương C. mimosa tại 118 khu Công nghiệp Hòa Phú, Long Hồ, Vĩnh Long từ 12/08/2013 đến 11/08/2014 4.21 Diễn biến mật số quần thể sâu đục thân cây Mai dương C. mimosa tại 119 khu vực trong vườn quốc gia Tràm Chim và ngoài vườn quốc gia Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp từ 12/08/2013 đến 11/08/2014 4.22 Diễn biến mật số quần thể sâu đục thân cây Mai dương C. mimosa tại 120 Tp. Cần Thơa, Vĩnh Longb và Đồng Thápc từ 12/08/2013 đến 11/08/2014 4.23 Diễn biến mật số quần thể của A. trolucens tại xã Đông Phú, huyện 126 Châu Thành, tỉnh Hậu Giang 4.24 Biểu đồ biểu diễn mối tương quan giữa số lượng ngài A. trolucens vào 126 bẫy và trung bình đọt, lá bị hại 4.25 Diễn biến mật số quần thể của A. privatana tại xã Đông Thành, huyện 127 Châu Thành, tỉnh Hậu Giang 4.26 Biểu đồ mối tương quan giữa số lượng ngài A. privatana vào bẫy và 128 trung bình đọt, lá bị hại 4.27 Diễn biến mật số quần thể của H. tabescens tại phường Tân Phú, quận 128 Cái Răng, Tp. Cần Thơ 4.28 Biểu đồ mối tương quan giữa trung bình số lượng ngài H. tabescens 129 vào bẫy và trung bình đọt, lá bị hại 4.29 Diễn biến mật số quần thể vườn tổng hợp 3 loài (A. atrolucens, A. 130 privatana và H. tabescens) trên vườn cam sành tại xã Đông Thành, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang xiii
4.30 Số lượng ngài C. punctiferalis vào bẫy theo thời gian giữa bốn đợt đặt 137 bẫy, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang 4.31 Diễn biến mật số quần thể C. punctiferalis trên nhãn, ổi, sầu riêng và 139 chôm chôm tại tỉnh Hậu Giang và thành phố Cần Thơ, từ ngày 25/11/2011 đến ngày 12/11/2012 4.32 Diễn biến mật số quần thể và tỷ lệ gây hại của C. punctiferalis trên 141 các vườn ổi tại huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ, từ ngày 11/11/2011 đến ngày 12/11/2012 4.33 Sự tương quan giữa số lượng ngài vào bẫy và tỷ lệ gây hại do C. 142 punctiferalis trên vườn ổi tại huyện Phong Điền, Tp. Cần Thơ, từ 11/11/2011 đến 12/11/2012 xiv
DANH MỤCTỪ VIẾT TẮT AT Ấu trùng BVTV Bảo vệ thực vật dl Dương lịch ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long E Đồng phân hình học Trans EAD Đầu dò điện râu (electroantennogram detector) EAG Biểu đồ điện râu (electroantennogram) FID Đầu dò ion hóa ngọn lửa (flame ionization detector) GC Sắc ký khí (Gas chromatography) GC-EAD Sắc ký khí - Điện râu (Gas chromatography - electroantennographic detector) GC-MS Sắc ký khí-Khối phổ (Gas chromatography-Mass Spectrum) HQQR Hiệu quả quấy rối KDC Khu dân cư MS Phổ khối lượng (Mass Spectrometry) mz phân tử lượng/điện tích NSKĐ Ngày sau khi đặt NT Nghiệm thức r Hệ số tương quan Rf Hệ số di chuyển (Retardation factor) RH Ẩm độ SĐT Sâu đục trái SHƯD Sinh học ứng dụng SKĐB Sau khi đặt bẫy T Nhiệt độ TLC Sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography) TLGH Tỷ lệ gây hại TLTĐTC Tỷ lệ trái đậu trên cây Tp. Thành phố Rt Thời gian lưu Z Đồng phân hình học Cis xv
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng nông nghiệp trọng điểm với nhiều chủng loại cây trồng gồm lúa, rau màu, cây ăn trái và cây trồng khác. Do nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới, điều kiện thời tiết nóng ẩm thuận lợi cho cây trồng phát triển quanh năm, đồng thời cũng là yếu tố thuận lợi cho dịch hại, cụ thể là côn trùng gây hại, phát triển và gây hại nghiêm trọng. Thêm vào đó, ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đã làm cho côn trùng gây hại thay đổi tập quán sống dẫn đến bùng phát dịch, gây không ít khó khăn cho người canh tác. Trong khi đó, biện pháp phòng trị côn trùng gây hại phổ biến nhất là sử dụng thuốc trừ sâu hóa học. Theo báo cáo về thực trạng và giải pháp quản lý thuốc BVTV nhập lậu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn trình Chính phủ ngày 13 tháng 05 năm 2014, từ năm 2012-2014, hàng năm Việt Nam nhập và sử dụng từ 70.000 đến 100.000 tấn thuốc BVTV thành phẩm, trong đó thuốc trừ sâu chiếm 20,4%. Việc sử dụng quá nhiều thuốc BVTV hóa học đã làm nảy sinh các mặt tiêu cực như giá thành áp dụng tăng, tạo nên sự kháng thuốc và bộc phát của dịch hại (kể cả những loài bị phòng trị và những loài dịch hại thứ cấp), gây ô nhiễm môi trường và tác động xấu đến sức khỏe của con người. Mặt khác, do yêu cầu của thị trường và sự phát triển nông nghiệp bền vững, sản phẩm nông nghiệp ngoài chất lượng cao, giàu dinh dưỡng, không bị nhiễm vi sinh vật và dư lượng hóa chất nông nghiệp, còn được đòi hỏi phải sản xuất theo các quy trình an toàn, không ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người và môi trường. Do đó, nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp quản lý dịch hại theo hướng tổng hợp, bền vững, an toàn với sức khỏe của con người và thân thiện với môi trường đang ngày càng được nghiên cứu và phát triển. Pheromone giới tính (sex pheromone) là loại hóa chất tín hiệu được cá thể tiết ra để thu hút hoạt động giao phối của các cá thể khác giới trong loài. Do đây là loại hóa chất có nguồn gốc tự nhiên, có tính chuyên biệt cao và hoạt động ở hàm lượng rất thấp, nên áp dụng pheromone giới tính để quản lý côn trùng gây hại trong nông/lâm nghiệp được xem là giải pháp không độc, bền vững và an toàn (Gibb et al., 2005). Hàng năm ước tính có hàng chục triệu mồi pheromone (pheromone lure) đã được sản xuất để ứng dụng cho việc khảo sát diễn biến mật số quần thể và bẫy tập hợp trên một diện tích hơn 10 triệu hecta, thêm vào đó hơn một triệu hecta được áp dụng các kỹ thuật quấy rối bắt cặp và thu hút và giết (Witzgall et al., 2010). 1
Từ công bố đầu tiên về cấu trúc hóa học của pheromone giới tính của ngài tằm (Bombyx mori L.), hợp chất bombykol [(10E,12Z)-10,12-hexadecadien-1- ol] (Butenandt et al., 1959), đến nay thành phần và cấu trúc hóa học của pheromone giới tính của hơn 663 loài côn trùng thuộc bộ Cánh vảy đã được xác định (Ando, 2015), hầu hết là nhằm ứng dụng trong quản lý côn trùng gây hại nông/lâm nghiệp bằng các hình thức: khảo sát diễn biến mật số quần thể (monitoring), bẫy tập hợp (mass trapping), thu hút và giết trưởng thành (lure and kill) và quấy rối sự bắt cặp (mating disruption) (Ando et al., 2004; Witzgall et al., 2010). Tại Việt Nam, nghiên cứu và áp dụng pheromone giới tính đã được thực hiện trên một số loài côn trùng gây hại như sâu tơ (Plutella xylostella L.) và sâu ăn tạp (Spodoptera litura Fab.) (Lê Văn Trịnh và ctv., 2005), sâu vẽ bùa cam quít (Phyllocnistis citrella Stainton) (Vang et al., 2008; Châu Nguyễn Quốc Khánh và ctv., 2009), sâu đục trái bưởi (Prays endocarpa Meyrick) (Châu Nguyễn Quốc Khánh và ctv., 2010; Vang et al., 2011), sùng khoai lang (Cylas formicarius F.) (Phạm Kim Sơn và ctv., 2011; Huỳnh Thị Ngọc Linh và ctv., 2011). Tuy nhiên, kiến thức trong lĩnh vực nghiên cứu này còn nhiều hạn chế. Nghiên cứu và ứng dụng pheromone giới tính như là một công cụ cho công tác quản lý côn trùng gây hại cây trồng, đồng thời bổ sung kiến thức về hóa chất tín hiệu của côn trùng ở ĐBSCL là cần thiết. Đề tài “Xác định cấu trúc hóa học, tổng hợp và ứng dụng pheromone giới tính để quản lý một số loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera) ở Đồng bằng sông Cửu Long” được thực hiện nhằm tạo tiền đề để ứng dụng hóa chất tín hiệu trong việc quản lý một số loài côn trùng gây hại ở ĐBSCL cũng như tạo cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu tiếp theo tại ĐBSCL và xa hơn là Việt Nam và các nước thuộc bán đảo Đông Dương. 1.2 Mục tiêu và yêu cầu nghiên cứu - Xác định cấu trúc hóa học pheromone giới tính của ngài sâu đục trái cây (Conogethes punctiferalis), sâu đục thân cây Mai dương (Carmenta mimosa) và nhóm sâu cuốn lá cây có múi (họ Torticidae) gây hại tại ĐBSCL. - Xây dựng qui trình tổng hợp và điều chế mồi pheromone giới tính của ngài sâu đục trái cây (Conogethes punctiferalis), theo hướng đơn giản, rẻ tiền, cho hiệu suất cao; phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm tại Trường Đại học Cần Thơ. - Ứng dụng mồi pheromone giới tính tổng hợp để luân phiên hoặc thay thế nông dược trong việc quản lý các loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera) trên ở vùng ĐBSCL. 2
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học ĐBSCL là vùng đất thấp nằm trong khu vực khí hậu cận nhiệt đới với thành phần vi sinh vật, côn trùng và cỏ dại đa dạng và phong phú, rất nhiều loài trong số chúng có ý nghĩa kinh tế quan trọng. Đây là nguồn vật liệu đầy tiềm năng cho các lĩnh vực nghiên cứu về sinh thái học hóa chất, cụ thể là pheromone giới tính của côn trùng. Tuy nhiên, kiến thức được thiết lập cho lĩnh vực nghiên cứu này tại ĐBSCL là còn rất hạn chế. Đề tài là nghiên cứu có hệ thống về pheromone giới tính của bộ Cánh vảy tại ĐBSCL từ phân tích xác định thành phần, tổng hợp và ứng dụng pheromone giới tính trong quản lý sâu hại ở một số tỉnh tại ĐBSCL. Trong đó, các nghiên cứu trên các loài ngài Carmenta mimosa (Sesiidae), Archips atrolucens, Adoxophyes privatana, Homona tabescens (Tortricidae) là những nghiên cứu mới. Vì vậy, kết quả thu được của đề tài là những ghi nhận mới, đồng thời là kiến thức bổ sung hữu ích cho lĩnh vực Sinh thái học hóa chất của côn trùng ở ĐBSCL. 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Một trong những trở ngại quan trọng cho xuất khẩu sản phẩm nông nghiệp của ĐBSCL đến các thị trường có giá trị cao, ổn định, nhưng đòi hỏi cao về chất lượng như Nhật, Mỹ và Châu Âu là dư lượng của hóa chất nông nghiệp, đặc biệt là dư lượng của thuốc bảo vệ thực vật. Nghiên cứu và ứng dụng hóa chất tín hiệu, cụ thể là pheromone giới tính, trong các chương trình quản lý côn trùng gây hại cây trồng bền vững và an toàn sẽ góp phần vào việc giải quyết vấn đề dư lượng hóa chất nông nghiệp trên nông sản. Kết quả của đề tài sẽ mở ra hướng mới để quản lý một số loài sâu hại quan trọng ở vùng ĐBSCL nhằm luân phiên hoặc thay thế cho thuốc trừ sâu hóa học. Ngoài ra, đây cũng cơ sở dữ liệu cho các hướng nghiên cứu tiếp theo về pheromone giới tính bộ Cánh vảy (Lepidoptera). 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là pheromone giới tính của sâu đục thân cây Mai dương (Carmenta mimosa), nhóm sâu cuốn lá cây có múi gồm các loài Archips atrolucens, Adoxophyes privatana, Homona tabescens và sâu đục trái cây, Conogethes punctiferalis tại ĐBSCL. 3