Tóm tắt 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

Mục tiêu của luận án là 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH: BẢO VỆ THỰC VẬT

Mã ngành: 9 62 01 12

MƠN

XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC, TỔNG HỢP VÀ ỨNG DỤNG PHEROMONE GIỚI TÍNH ĐỂ QUẢN LÝ MỘT SỐ LOÀI THUỘC BỘ CÁNH VẨY (LEPIDOPTERA) TẠI

ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Cần Thơ, 2018

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Người hướng dẫn chính: PGS.TS Lê Văn Vàng

Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường Họp tại: ………

Vào lúc … giờ … ngày … tháng … năm …

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ

Thư viện Quốc gia Việt Nam

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

1 Châu Nguyễn Quốc Khánh, Định Thị Chi và Lê Văn Vàng (2012)

Pheromone giới tính của sâu đục trái Conogethes punctiferalis Gueneé: Tổng hợp và đánh giá ngoài đồng.Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông Thôn,

ISSN 1859-4581: 174-179

2 Lâm Minh Đăng, Châu Nguyễn Quốc Khánh, Nguyễn Tiến Anh và

Lê Văn Vàng (2012) Tổng hợp (E)-10-hexadecenal và (Z)-10-hexadecenal, thành phần pheromone giới tính của ngài (Conogethes punctiferalis Gueneé) bằng con đường tổng hợp chọn lọc Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông Thôn, ISSN 1859-4581: 168-173

3 Vang, L V., Khanh, C.N.Q., Shibasaki, H., and Ando, T (2012)

Female sex pheromone secreted by Carmenta mimosa (Lepidoptera: Sesiidae), a biological control agent for an invasive weed in Vietnam Biosci Biotechnology Biochemical, 76 (11):2153-2155

4 Vang, L.V., Thuy, H.N., Khanh, C.N.Q., Son, P.K., Yan, Q.,

Yamamoto, M., Jinbo, U., and Ando, T (2013) Sex pheromones of three citrus

leafrollers, Archips atrolucens, Adoxophyes privatana and Homona sp inhabiting the Mekong Delta of Vietnam Journal of Chemical Ecology, 39:783-

789

5 Châu Nguyễn Quốc Khánh, Định Thị Chi và Lê Văn Vàng (2015)

Thành phần hóa học Pheromone sinh dục của ngài cái sâu đục trái, Conogethes punctiferalis Guenée tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long Tạp chí chuyên ngành Bảo vệ Thực vật, Nhà xuất bản Nông nghiệp – Hà Nội ISSN 2354-0710, 6

(263): 57-62

6 Châu Nguyễn Quốc Khánh, Liễu Triều Tiến và Lê Văn Vàng (2016)

Khảo sát diễn biến mật số quần thể ngài sâu đục thân cây Mai dương Carmenta mimosa Eichlin & Passoa (Lepidoptera: Sessidae) bằng bẫy pheromone giới tính tại đồng bằng sông Cửu Long Tạp chí chuyên ngành Bảo vệ Thực vật, Nhà xuất

bản Nông nghiệp – Hà Nội ISSN 2354-0710, 2 (265): 44-50

Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

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)

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 vỏ 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

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

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

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

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

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 bổ sung cho việc giảng dạy và các hướng nghiên cứu tiếp theo về pheromone giới tính bộ Cánh vảy (Lepidoptera)

1.4 Những đóng góp mới của luận án

Luận án đã nghiên cứu được một số kết quả mới như sau:

- Xác định được thành phần và cấu trúc hóa học của pheromone giới tính của sâu

đục thân cây Mai dương C mimosa, các loài sâu cuốn lá cây có múi gồm A atrolucens,

A privatana, H tabescens và sâu đục trái cây C punctiferalis tại ĐBSCL

- Tổng hợp các thành phần pheromone giới tính, các hợp chất (E)-hexadecenal (E10-16:Ald) và (Z)-10-hexadecenal (Z10-16:Ald), của sâu đục trái cây, C punctiferalis

theo hướng ngắn gọn, điều kiện phản ứng đơn giản và dễ thực hiện

- Ứng dụng pheromone giới tính tổng hợp để khảo sát diễn biến mật số quần thể và

quản lý sự gây hại của sâu đục trái cây C punctiferalis tại ĐBSCL

Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thời gian: từ tháng 01/2011 đến tháng 06/2015

Địa điểm: các nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm Phòng trừ Sinh học,

Bộ môn BVTV, khoa Nông Nghiệp & SHƯD, trường Đại học Cần Thơ Phòng thí nghiệm Sinh thái học Hóa chất, trường Đại học Nông nghiệp và Công nghệ Tokyo, Nhật Bản Các vườn cây ăn trái và khu vực nhiễm cây Mai dương tại vùng ĐBSCL

3.2 Phương pháp

3.2.1 Xác định cấu trúc hóa học của pheromone giới tính

Pheromone giới tính của các đối tượng nghiên cứu được xác định cấu trúc hóa học bằng cách ly trích pheromone từ ngài cái, phân tích Sắc ký khí-Điện râu (GC-EAD) và Sắc ký khí-Khối phổ (GC-MS) từ pheromone ly trích thô hoặc pheromone được dẫn xuất với dimethyl disulfide (DMDS) hoặc xà phòng hóa (saponification) tại phòng thí nghiệm Sinh thái học hóa chất của Trường Đại học Nông nghiệp và Công nghệ Tokyo (Nhật Bản)

3.2.2 Tổng hợp các hợp chất E10-16:Ald và Z10-16:Ald, thành phần pheromone

giới tính của sâu đục trái cây, Conogethes punctiferalis

Qua kết quả phân tích GC-MS và GC-EAD cho thấy pheromone giới tính của ngài

cái C punctiferalis thuộc pheromone kiểu I, có cấu trúc mạch thẳng, chứa một nối đôi và

một nhóm chức nên dễ dàng tổng hợp từ các phản ứng đơn giản Thêm vào đó, sâu đục trái cây là đối tượng gây hại quan trọng nhất trên các vườn cây ăn trái ở vùng ĐBSCL, chúng làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng nông sản Vì vậy,

pheromone giới tính của loài C punctiferalis được chọn để tổng hợp theo 2 qui trình

H O

Hình 3.1 Con đường tổng hợp (E)-10-hexadecenal và (Z)-10-hexadecenal, pheromone giới tính của ngài sâu đục trái cây, C punctiferalis Ghi chú: a: 3,4-Dihydro-2H-pyran/p-TsOH/CH 2 Cl 2 ; b:

3.2.2.2 Theo con đường chọn lọc cấu hình của nối đôi

(Z)-10-hexadecenal (E)-10-hexadecenal

Hình 3.2 Con đường tổng hợp (E)-10-hexadecenal và (Z)-10-hexadecenal, pheromone giới tính của ngài C punctiferalis Ghi chú: a: HBr/toluene; b: dimethoxymethane/LiBr/p-TsOH; c: 1-heptyne/n- BuLi/HMPA/THF; d: 1N HCl/methanol; e: LiALH 4 /Diglyme; f: H 2 /BaSO 4 /Pd/n-hexane; g: PCC/CH 2 Cl 2

Mẫu tổng hợp ở mỗi giai đoạn của qui trình, sau khi tinh lọc, sẽ được phân tích bằng máy Cộng hưởng từ hạt nhân (MNR) ở 300,4 MHz và 75,45 MHz, tương ứng

3.2.3 Sinh trắc nghiệm ngoài đồng

Các thành phần pheromone giới tính tổng hợp, sau khi đã được thẩm định cấu trúc hóa học và độ tinh khiết bằng các phân tích trong phòng thí nghiệm sẽ được trắc nghiệm sinh học bằng những đánh giá trực tiếp ngoài đồng

3.2.3.1 Nghiên cứu ứng dụng pheromone giới tính tổng hợp của sâu đục thân cây

Mai dương, Carmenta mimosa

a) Đánh giá hiệu quả hấp dẫn của pheromone giới tính tổng hợp đối với trưởng

thành Carmenta mimosa

+ Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của các thành phần 18:OAc;

Z3,Z13-18:OH; Z3,Z13-18:Ald và E3,Z13-18:OAc đến khả năng hấp dẫn trưởng thành C mimosa: Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố

(RCBD) với 7 nghiệm thức là các tỷ lệ phối trộn khác nhau giữa các hợp chất

MOMO

HO

H O

HO

H O

18:OAc, OH, Ald và E3,Z13-18:OAc Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần tương ứng với

3 bẫy pheromone Trong đó, nghiệm thức có mồi là tuýp cao su trống chỉ nhồi 10 μl

n-hexane được sử dụng làm nghiệm thức đối chứng

+ Thí nghiệm 2: So sánh hiệu quả hấp dẫn trưởng thành đực C mimosa của pheromone

giới tính tổng hợp với trưởng thành cái C mimosa chưa bắt cặp: Thí nghiệm được bố trí

theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố gồm 4 nghiệm thức với 3 lần lặp lại

Trong đó, nghiệm thức B-1 (đối chứng) là tuýp cao su trống chỉ nhồi 10 µl n-hexane, các

nghiệm thức B-2, B-3 và B-4 tương ứng là pheromone giới tính tổng hợp 18:OAc (1 mg/tuýp), trưởng thành cái sống và trưởng thành cái chết

Z3,Z13-b) Khảo sát sự biến động mật số quần thể và tỷ lệ gây hại của trưởng thành sâu đục

thân cây Mai dương, C mimosa tại Tp Cần Thơ, Vĩnh Long và Đồng Tháp

Thí nghiệm được bố trí trên 3 khu vực nhiễm cây Mai dương ở 3 tỉnh Cần Thơ, Vĩnh Long và Đồng Tháp tại mỗi điểm khảo sát đặt 3 bẫy pheromone, kiểu bẫy dính có mái che; khoảng cách giữa các bẫy > 50 m, mồi pheromone (1,0 mg Z3,Z13-

18:OAc/tuýp) được thay mới 8 tuần/lần Ghi nhận số lượng ngài C mimosa vào bẫy 2

tuần/lần trong suốt thời gian khảo sát là 1 năm

3.2.3.2 Nghiên cứu ứng dụng pheromone giới tính tổng hợp của nhóm sâu cuốn lá cây có múi (Tortricidae)

a) Đánh giá khả năng hấp dẫn của pheromone giới tính tổng hợp đối với trưởng thành sâu cuốn lá cây có múi ở điều kiện ngoài đồng

+ Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng hấp dẫn của pheromone giới tính đối với sâu xếp lá

Archips atrolucens: Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên một

nhân tố với 6 nghiệm thức và 3 lần lặp lại Mỗi lần lặp lại tương ứng với 1 bẫy pheromone Trong đó, có 5 nghiệm thức là 3 thành phần: Z11-14:OAc, E11-14:OAc và 14:OAc được phối trộn ở các tỷ lệ khác nhau Nghiệm thức có tuýp cao su trống chỉ nhồi

10 μl n-hexane được sử dụng làm nghiệm thức đối chứng

+ Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng hấp dẫn của pheromone giới tính đối với sâu nhíu

đọt Adoxophyes privatana: Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu

nhiên một nhân tố với 6 nghiệm thức và 3 lần lặp lại Mỗi lần lặp lại tương ứng với 1 bẫy pheromone Trong đó, có 5 nghiệm thức gồm 2 thành phần: Z11-14:OAc, Z9-14:OAc được phối trộn ở các tỷ lệ khác nhau và một nghiệm thức là tuýp cao su trống chỉ nhồi

10 μl n-hexane được sử dụng làm nghiệm thức đối chứng

+ Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng hấp dẫn của pheromone giới tính đối với sâu cuốn

lá Homona tabescens: Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên

một nhân tố với 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại Mỗi lần lặp lại tương ứng với 1 bẫy pheromone Trong đó có 4 nghiệm thức gồm 3 thành phần: Z9-12:OAc, E11-14:OAc,

Z11-14:OAc được phối trộn ở các tỷ lệ khác nhau và một nghiệm thức đối chứng là tuýp

cao su trống chỉ nhồi 10 μl n-hexane

b) Khảo sát diễn biến mật số quần thể ngài và tỷ lệ gây hại của nhóm sâu cuốn lá cây có múi (Tortricidae)

Sự khảo sát được tiến hành trên 4 vườn cam sành tại Tp Cần Thơ và tỉnh Hậu Giang Trong đó, 3 vườn được dùng để khảo sát cho riêng từng loài và một vườn được dùng để khảo sát chung cả 3 loài Trên mỗi vườn đặt 3 bẫy pheromone giới tính của từng loài tương ứng, khoảng cách giữa các bẫy > 50 m, mồi pheromone sẽ được thay mới 8 tuần/lần Theo dõi số lượng ngài vào bẫy, tỷ lệ đọt bị hại và tỷ lệ lá bị hại bởi ấu trùng sâu cuốn lá cây có múi gây hại cũng được ghi nhận 2 tuần/lần trong suốt thời gian khảo sát là 1 năm

3.2.3.3 Nghiên cứu ứng dụng pheromone giới tính tổng hợp của sâu đục trái cây,

Conogethes punctiferalis (Lepidoptera: Pyralidae)

a) Đánh giá hiệu quả hấp dẫn của mồi pheromone giới tính tổng hợp đối với ngài C punctiferalis ở điều kiện ngoài đồng

+ Thí nghiệm 1: Đánh giá sự hấp dẫn của pheromone tổng hợp và ảnh hưởng của hợp

chất E10-15:Ald đối với ngài C punctiferalis: Thí nghiệm được bố trí theo thể thức

khối hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố với 6 nghiệm thức và 3 lần lặp lại Mỗi lần lặp lại tương ứng với một bẫy pheromone Trong đó, 5 nghiệm thức (A-1 - A-5) là các hợp chất E10-16:Ald, Z10-16:Ald và E10-15:Ald với tỷ lệ phối trộn khác nhau Nghiệm thức đối

chứng (A-6) là tuýp cao su trống chỉ nhồi 10 μl n-hexane

+ Thí nghiệm 2: Đánh giá hiệu quả hấp dẫn của các kiểu mồi pheromone tổng hợp đối

với ngài C punctiferalis: Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu

nhiên một nhân tố với 6 nghiệm thức và 3 lần lặp lại Mỗi lần lặp lại tương ứng với một bẫy pheromone Trong đó, 5 nghiệm thức (B-1 – B-5) với thành phần là 2 đồng phân E10-16:Ald và Z10-16:Ald ở những tỷ lệ phối trộn khác nhau Nghiệm thức đối chứng

(B-6) là bẫy được đặt với mồi là tuýp cao su trống chỉ nhồi 10 μl n-hexane

+ Thí nghiệm 3: Đánh giá hiệu quả hấp dẫn của pheromone ở các liều lượng khác nhau

đối với ngài C punctiferalis: Thí nghiệm được thực hiện theo thể thức khối hoàn toàn

ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại Mỗi lần lặp lại của một nghiệm thức là một bẫy pheromone Trong đó, nghiệm thức từ C-1 đến C-3 là các nồng độ pheromone khác nhau, nghiệm thức C-4 (đối chứng) là bẫy có mồi là một tuýp cao su chỉ nhồi với

10 µl n-hexane và nghiệm thức C-5 sử dụng ngài cái 2-3 ngày tuổi chưa bắt cặp làm đối

chứng dương

b) Khảo sát diễn biến mật số quần thể và tỷ lệ gây hại của sâu đục trái, C punctiferalis trên các vườn cây ăn trái tại Tp Cần Thơ và tỉnh Hậu Giang

Thí nghiệm được thực hiện trên 8 vườn cây ăn trái thuộc 4 khu vực trồng chuyên canh các loại cây ăn trái gồm: 2 vườn nhãn tại huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang; 2 vườn ổi tại huyện Phong Điền, Tp Cần Thơ; 2 vườn sầu riêng tại huyện Phong Điền, Tp Cần Thơ và 2 vườn chôm chôm tại quận Ô Môn, Tp Cần Thơ Trên mỗi loại cây chọn 1 vườn đặt 3 bẫy pheromone giới tính tổng hợp với mồi là hợp chất E- và Z10-16:Ald tỷ lệ 9:1 (1,0 mg/tuýp), khoảng cách giữa các bẫy > 50 m Mồi pheromone được thay thế 6 tuần/lần Ghi nhận số lượng ngài vào bẫy và tỷ lệ trái bị hại trên vườn định kỳ 2 tuần/lần trong suốt thời gian khảo sát là 1 năm

c) Đánh giá hiệu quả phòng trị của bẫy pheromone giới tính tổng hợp đối với C punctiferalis trên vườn ổi

Thí nghiệm được bố trí 2 đợt: đợt 1 từ ngày 13/10/2011 đến 13/01/2012 và đợt 2 từ ngày 01/9/2012 đến ngày 30/10/2012 trên các vườn ổi tại huyện Phong Điền, Tp Cần Thơ Thí nghiệm được thực hiện theo hình thức đánh giá trên diện rộng gồm 4 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức là 1 vườn ổi riêng lẻ, cách nhau > 1.000 m Trong đó: NT 1 đặt

16 bẫy pheromone/1.000 m2, NT 2 đặt 16 tuýp quấy rối (5 mg E10-15:Ald)/1.000 m2,

NT 3 không phun thuốc BVTV, NT 4 phun thuốc BVTV theo tập quán canh tác của nông dân Bẫy pheromone và tuýp quấy rối được đặt đều trên vườn khi ½ số hoa trong

vườn đã nở Chỉ tiêu ghi nhận số lượng ngài C punctiferalis vào bẫy và tỷ lệ trái bị hại

trên tổng số trái trên cây định kỳ 2 tuần/lần trong suốt thời gian thí nghiệm

d) Đánh giá hiệu quả phòng trị của bẫy pheromone giới tính tập hợp đối với C punctiferalis trên vườn sầu riêng

Thí nghiệm được tiến hành trên 2 giống sầu riêng Khổ Qua Xanh và Cơm Vàng Hạt Lép tại địa bàn huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long, khoảng cách trung bình giữa các vườn

> 1.000 m; được tiến hành tương tự như đánh giá trên ổi với ba nghiệm thức, mỗi nghiệm thức là một vườn sầu riêng NT 1 đặt 15 bẫy pheromone/1.000 m2, NT 2 không phun thuốc BVTV và NT 3 phun thuốc BVTV theo tập quán của nông dân Chỉ tiêu ghi

nhận số lượng ngài C punctiferalis vào bẫy và tỷ lệ trái bị hại trên tổng số trái trên cây

định kỳ 2 tuần/lần trong suốt thời gian thí nghiệm

e) Đánh giá khả năng phòng trừ của mồi pheromone giới tính tổng hợp kết hợp với

hợp chất quấy rối bắt cặp E10-15:Ald đối với SĐT C punctiferalis trên ổi

Thí nghiệm được bố trí trên diện rộng gồm 4 nghiệm thức tương ứng với 4 vườn ổi tại huyện Phong Điền Tp, Cần Thơ Trong đó, NT 1 được bố trí theo hệ thống Đẩy-Kéo (Push-Pull) với tuýp 16 tuýp quấy rối E10-15:Ald/1.000 m2 được đặt ở trung tâm vườn làm nhân tố đẩy, 16 bẫy pheromone/1.000 m2 đặt xung quanh vườn làm nhân tố kéo NT

2 và 3 không phun thuốc BVTV, còn NT 4 phun thuốc BVTV theo tập quán canh tác của nông dân Mồi được thay mới 6 tuần/lần (đặt mồi 2 lần/1 vụ trái) Chỉ tiêu ghi nhận số

lượng ngài C punctiferalis vào bẫy và tỷ lệ trái bị hại trên tổng số trái trên cây định kỳ 2

tuần/lần trong suốt thời gian thí nghiệm

3.2.4 Số liệu khí tượng thủy văn

Số liệu nhiệt độ và lượng mưa trung bình hàng tháng trong suốt thời gian thí nghiệm được cung cấp từ Trung tâm Khí tượng Thủy văn Tp Cần Thơ, Trung tâm Khí tượng Thủy văn tỉnh Vĩnh Long và tỉnh Đồng Tháp

3.2.5 Xử lý số liệu

Số liệu thu thập được trong thí nghiệm được nhập vào chương trình Microsoft Office Excel, trình bày dưới dạng biểu đồ, xử lý thống kê và kiểm định Duncan ở mức ý

nghĩa 5% bằng chương trình MSTATC

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Thành phần và cấu trúc hóa học pheromone giới tính của năm loài thuộc bộ Cánh vảy (Lepidoptera)

4.1.1 Pheromone giới tính của ngài sâu đục thân cây Mai dương, C mimosa

4.1.1.1 Phân tích Sắc ký khí-Điện râu của mẫu pheromone ly trích

Kết quả phân tích GC-EAD của mẫu pheromone ly trích từ ngài cái Carmenta mimosa (0,2 ngài cái) cho thấy râu đầu của ngài đực C mimosa chỉ đáp ứng với 1 thành

phần trong mẫu pheromone ly trích được ghi nhận từ đầu dò điện râu (EAD) ở thời gian lưu là 18,43 phút với cường độ đáp ứng EAG (Electroantennogram) là 89 μV (Hình 4.1)

Điều này chứng tỏ pheromone giới tính của ngài sâu đục thân cây Mai dương C mimosa

tại ĐBSCL chỉ là một thành phần duy nhất

Rt= 18,43 phút EAD

FID

0,1 mV

Hình 4.1 Biểu đồ GC-EAD từ mẫu

pheromone ly trích của C mimosa (0,2

Hình 4.2 Biểu đồ GC-MS từ mẫu pheromone ly

trích của C mimosa (1,5 tuyến pheromone) (A)

Biểu đồ Sắc ký tổng ion (TIC); (B) Biểu đồ khối lượng (GC-MS)

Rt

(phút )

4.1.1.2 Phân tích Sắc ký khí – Khối phổ của mẫu pheromone ly trích

Kết quả phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích cho thấy thành phần tạo sự đáp ứng EAG trong phân tích GC-EAD hiện diện trên biểu đồ Sắc ký tổng ion ở thời gian lưu Rt = 16,51 phút (Hình 4.2A) Biểu đồ khối lượng (mass chromatogram; MC) với ion [M-CH3CO2H]+ ở m/z 248 cùng với các ion phân rã ở m/z 61, 67 và 81 (Hình

4.2B), chứng tỏ thành phần pheromone là một hợp chất octadecadienyl acetate So với các dữ diệu GC-MS của các chất chuẩn và kết quả phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích (1,5 tuyến pheromone) đã được xà phòng hóa cho thấy cường độ

tương đối của ion ở m/z 248 của thành phần pheromone chỉ đạt 1% đã chứng tỏ thành phần pheromne giới tính của C mimosa là hợp chất Z3,Z13-18:OAc

4.1.2 Pheromone giới tính của nhóm sâu cuốn lá cây có múi (Tortricidae)

4.1.2.1 Loài Archips atrolucens

Biểu đồ GC-EAD của mẫu pheromone ly trích (0,1 tuyến pheromone) cho thấy 2 peaks được ghi nhận từ đầu dò điện râu (EAD) ở các Rt lần lượt là 14,40 phút (Thành phần IIA) và 14,55 phút (Thành phần IIIA) (Hình 4.3A), chứng tỏ râu đầu của ngài đực

đã đáp ứng với hai thành phần pheromone trong mẫu ly trích Sự khác biệt trong thời gian lưu của hai thành phần ghi nhận được là 0,15 phút cho thấy khả năng Thành phần

IIA và Thành phần IIIA là hai đồng phân hình học (E và Z) của nhau

Hình 4.3 Biểu đồ phân tích GC-EAD mẫu pheromone ly trích của A atrolucens (A) Mẫu

pheromone ly trích (0,1 tuyến pheromone); (B) Mẫu chuẩn tổng hợp

13

Kết quả phân tích GC-EAD của mẫu chuẩn tổng hợp, các hợp chất E11-14:OAc và Z11-14:OAc đã nhận được sự đáp ứng từ râu đầu của ngài đực và có cùng thời gian lưu với Thành phần IIA và Thành phần IIIA (Hình 4.3B) Kết quả này cho thấy Thành phần IIA và Thành phần IIIA có khả năng là các hợp chất E- và Z11-14:OAc, tương ứng

So sánh trên dữ liệu GC-MS, phổ khối lượng và thời gian lưu của Thành phần IA, Thành phần IIA và Thành phần IIIA là hoàn toàn trùng khớp với các hợp chất chuẩn tổng hợp 14:OAc, E11-14:OAc và Z11-14:OAc Điều này có thể khẳng định pheromone

giới tính của ngài A atrolucens là hỗn hợp của các hợp chất 14:OAc, E11-14:OAc và

Z11-14:OAc Kết quả so sánh cũng cho thấy hàm lượng của Thành phần IIIA trong mẫu pheromone ly trích là 47,96 ng/tuyến pheromone

4.1.2.2 Loài Adoxophyes privatana

Biểu đồ GC-EAD của mẫu pheromone ly trích (2 tuyến pheromone) cho thấy 2 peaks được ghi nhận từ đầu dò điện râu (EAD) ở các thời gian lưu (Rt) lần lượt là 14,46

phút và 14,55 phút (Hình 4.4) Như vậy, râu đầu của ngài A privatana đực đã đáp ứng

với 2 thành phần pheromone (Thành phần IB và IIB) trong mẫu ly trích từ ngài cái và Thành phần IIB có thời gian lưu trùng với Thành phần IIIA (Mục 4.1.2.1) Sự khác biệt trong thời gian lưu giữa Thành phần IB và Thành phần IIB chỉ là 0,09 phút cho thấy đây

là hai hợp chất có cùng mạch carbon

0,1 mV

Thành phần IIB Z11-14:OAc

Total Ion Chromatogram

Mass Chromatogram

m/z 82 m/z 61

m/z 194

12 13 Rt (phút)

Thành phần IB Z9-14:OAc

Hình 4.5 Biểu đồ phân tích GC-MS của mẫu

pheromone ly trích từ ngài Adoxophyes

privatana cái (16 tuyến pheromone)

Hình 4.4 Biểu đồ phân tích GC-EAD mẫu

pheromone ly trích của A privatana

14

Kết quả phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích (16 tuyến pheromone) cho thấy Thành phần IB và Thành phần IIB xuất hiện trên biểu đồ sắc ký tổng ion (TIC) ở các thời gian lưu lần lượt là 12,66 phút và 12,81 phút (Hình 4.5) Thời gian lưu của thành phần IIB là trùng khớp với thời gian lưu của hợp chất Z11-14:OAc (Thành phần IIIA, Mục 4.1.2.1)

So sánh trên dữ liệu GC-MS, phổ khối lượng và thời gian lưu của Thành phần IB, Thành phần IIB là hoàn toàn trùng khớp với các hợp chất chuẩn tổng hợp Z9-14:OAc và

Z11-14:OAc Điều này xác định pheromone giới tính của ngài A privatana là hỗn hợp

của các hợp chất Z11-14:OAc và Z9-14:OAc Kết quả so sánh cũng cho thấy hàm lượng của Thành phần IIB trong mẫu pheromone ly trích là 13,5 ng/tuyến pheromone

4.1.2.3 Loài Homona tabescens

Kết quả phân tích GC-MS cho thấy hai thành phần pheromone giới tính hiện diện trên biểu đồ sắc ký tổng ion (TIC) ở thời gian lưu là 10,59 phút và 12,81 phút (Hình 4.6) Thời gian lưu và phổ khối lượng của Thành phần IIC là trùng với thời gian lưu và phổ khối lượng của thành phần IIB (Mục 4.3.2.2), chứng tỏ Thành phần IIC là hợp chất Z11-14:OAc

Thành phần IIC (Rt= 12,81 phút)

Hình 4.6 Kết quả phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích từ ngài Homona

Phổ khối lượng của Thành phần IC (Hình 4.6B) với các ion phân rã ở m/z 61

(CH3COOH2) và m/z 166 [M - CH3CO2H+] cùng với các ion phân rã hình thành từ sự phân ly của một nhóm CH2 ở m/z 41, 55 (base), 69, 81, 95, 111, 121, 135 và 149 (Hình

4.10) chứng tỏ Thành phần IC là một dodecenyl acetate Mặt khác, thời gian lưu và phổ khối lượng của dẫn xuất DMDS của Thành phần IIC là trùng khớp với thời gian lưu và phổ khối lượng của dẫn xuất DMDS của thành phần IIB (Mục 4.1.2.2c), chứng tỏ một lần nữa Thành phần IIC là hợp chất Z11-14:OAc

So sánh dữ liệu GC-MS, phổ khối lượng và thời gian lưu của Thành phần IC, Thành phần IIC là hoàn toàn trùng khớp với các hợp chất chuẩn Z9-12:OAc và Z11-14:OAc

Điều này khẳng định pheromone giới tính của ngài Homona tabescens là hỗn hợp của

các hợp chất Z11-14:OAc và Z9-12:OAc Kết quả so sánh cũng cho thấy hàm lượng của Thành phần IIB trong mẫu pheromone ly trích là 0,65 ng/tuyến pheromone

4.1.3 Pheromone giới tính của ngài sâu đục trái cây, Conogethes punctiferalis

4.1.3.1 Phân tích Sắc ký khí - Điện râu của mẫu pheromone ly trích và mẫu chuẩn

Biểu đồ GC-EAD (Gas chromatography–Electroantennographic detector) của mẫu pheromone ly trích (1 tuyến pheromone) cho thấy 2 peaks được ghi nhận từ đầu dò điện râu (EAD) ở các thời gian lưu (Rt) lần lượt là 14,15 và 15,15 phút Như vậy, râu đầu của

ngài C punctiferalis đực đã đáp ứng với 2 thành phần pheromone trong mẫu ly trích

Thêm vào đó, cường độ đáp ứng EAG đối với Thành phần II (300 μV) là lớn hơn rất nhiều so với Thành phần I (40 μV) (Hình 4.7) chứng tỏ Thành phần II là thành phần

pheromone chính của ngài C punctiferalis