Kể từ pheromone giới tính đầu tiên, hợp chất bombykol [(10E,12Z)- 10,12-hexadecadien-1-ol] của bướm tằm (Bombyx mori L) được xác định bởi Butenandt et al., (1959) việc nghiên cứu và ứng dụng pheromone giới tính đã được phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia trên thế giới (Ando et al., 2004). Cho đến nay, chỉ tính riêng trên côn trùng thuộc bộ cánh vảy, pheromone giới tính của hơn 607 loài và chất hấp dẫn giới tính của hơn 1.236 loài đã được xác định và ghi nhận (Ando, 2009).
Từ năm 2001-2004, các thí nghiệm về khả năng hấp dẫn của pheromone đối với một số đối tượng sâu hại trên rau họ thập tự, cà chua, nho, hành tây, hành ta, dưa hấu, lạc và vải thiều được tiến hành tại Hà Nội, Bắc Ninh, Hà Nam, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Hải Phòng và nhiều địa phương khác (diện tích mỗi điểm triển khai 5 – 10 ha/vụ). Kết quả ghi nhận được số lượng trưởng thành sâu tơ (Plutella xylostella), sâu ăn tạp (Spodoptera litura), sâu xanh (Helicoverpa armigera) và sâu xanh da láng (Spodoptera exigua) vào
16
bẫy khá lớn (125,8 - 139,2 TT/bẫy/ngày), riêng sâu đục cuống quả vải (Camellia sinensis) thì rất ít (7,6 TT/bẫy/ngày) (Trinh et al., 2005).
Trịnh et al., (2005) còn đánh giá hiệu quả của những kiểu bẫy pheromone khác nhau trên các loại sâu như sâu tơ, sâu đục cuống quả vải, sâu ăn tạp, sâu xanh, sâu xanh da láng. Kết quả kiểu bẫy thích hợp nhất để sử dụng pheromone đối với sâu tơ, sâu đục cuống quả vải là bẫy nước, còn kiểu bẫy lọ nhựa (2 lít) là thích hợp nhất đối với 3 loài sâu còn lại. Đồng thời, Trịnh et al., (2005) còn chỉ rõ độ cao đặt bẫy pheromone thích hợp để thu hút sâu tơ và sâu ăn tạp là cách mặt luống rau 50 cm và mật độ đặt bẫy thích hợp là 100 bẫy/ha. Phân tích và tổng hợp thành công pheromone giới tính của sâu đục vỏ trái bưởi Prays sp. với một thành phần duy nhất là (Z)-7-tetradecenal. Ở điều kiện ngoài đồng, (Z)-7-tetradecenal được sử dụng để theo dõi diễn biến mật số của quần thể sâu đục vỏ trái bưởi ở huyện Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long. Đồng thời mồi pheromone nồng độ 0,5 mg/tuýp, mật độ 20 bẫy/1.000 m2 và thay mới mỗi 6 tuần/lần để phòng trị trực tiếp sâu đục vỏ trái bưởi Prays sp. ở Vĩnh Long (Ân, 2009).
Theo Vàng và ctv. (2007) phân tích Gas Chromatography (GC) Electroantennogram detector (EAD) cho kết quả râu đầu thành trùng đực
Conopomorpha litchiella đáp ứng với hai thành phần pheromone, trong mẫu ly trích với cường độ đáp ứng và thời gian lưu lần lượt như sau: 43 μV ở Rt 15,60 phút và 264 μV ở 16,14 phút. Trong phân tích GC-EAD của những hợp chất 16 carbon mạch thẳng tổng hợp, (10Z)-10-hexadecen-1-ol và (7E,11E)- 7,11-hexadecadienyl acetate có cùng thời gian lưu với thành phần pheromone I ở 15,60 phút. Tuy nhiên, đáp ứng EAG của (7Z,11Z)-7,11-hexadecadienyl acetate (288 μV) là mạnh hơn rất nhiều so với (10Z)-10-hexadecen-1-ol (183 μV). Một cách tổng quát, giữa những hợp chất được phân tích, râu đầu thành trùng đực đáp ứng EAG mạnh với acetate (-CO2CH3), trong khi đáp ứng yếu hoặc không đáp ứng với rượu (-OH) và aldehyde (-CHO).
Đánh giá hiệu quả của mồi pheromone giới tính tổng hợp trên các vườn bưởi Năm roi. Kết quả cho thấy với mồi pheromone giới tính tổng hợp có thành phần 1 mg Z7-14:Ald/tuýp cho hiệu quả hấp dẫn thành trùng P. endocarpa cao nhất. Bẫy pheromone giới tính tổng hợp đã được khảo sát diễn biến mật độ của quần thể thành trùng sâu đục vỏ trái bưởi, kết quả cho thấy mật số thành trùng P. endocarpa hiện diện quanh năm trên hai vùng canh tác bưởi Năm roi của tỉnh Vĩnh Long với hai cao điểm xuất hiện từ cuối tháng 12 đến giữa tháng 01 và từ giữa tháng 02 đến giữa tháng 03 với mật số thành trùng lần lượt là 49 TT/bẫy/2 tuần và 94,7 con/bẫy/2 tuần. Việc đặt bẫy
17
pheromone giới tính tổng hợp với phương pháp bẫy tập hợp trên diện rộng 3,2 ha (số lượng 10 bẫy/ 1.000 m2) nhằm phòng trị sâu đục thân bưởi, P. endocarpa trong 3 đợt trái, đã làm giảm tỷ lệ trái bị hại ở khu vực trung tâm so với vườn đối chứng từ 8,3 – 23,3% ở đợt trái thứ 2 và 7,9 -19,1% ở đợt trái thứ 3 (Thịnh và ctv., 2013).
Vang et al. (2008) qua quá trình nghiên cứu tổng hợp và đánh giá ngoài đồng ở Việt Nam và Nhật Bản đối với 7,11,13-Hexadecatrienal – thành phần pheromone giới tính mới được xác định từ thành trùng sâu vẽ bùa cái (Phyllocnistis citrella) đã chỉ ra rằng thành trùng sâu vẽ bùa đực tại thành phố Cần thơ, Việt Nam chỉ bị hấp dẫn mạnh khi phối hợp 7,11-Hexadecadienal và 7,11,13-Hexadecatrienal với tỷ lệ 1:3 mà không hề bị thu hút khi chỉ có một thành phần 7,11-Hexadecadienal, trong khi ở Nhật Bản thì hiệu quả thu hút thành trùng đực vào bẫy sẽ giảm khi pha thêm thành phần 7,11,13- Hexadecatrienal vào mồi pheromone. Từ đây, Vang et al. (2008) đã khẳng định rằng pheromone giới tính của dòng thành trùng sâu vẽ bùa (Phyllocnistis citrella) tại Việt Nam thì tương tự như dòng thành trùng sâu vẽ bùa (Phyllocnistis citrella) tại Brazil và California còn dòng thành trùng sâu vẽ bùa (Phyllocnistis citrella) ở Nhật Bản thì được thiết lập từ một hệ thống truyền đạt thông tin khác biệt từ những dòng khác.
Theo Linh (2008) đã thực hiện thí nghiệm khảo sát sự biến động mật số quần thể - xác định pheromone giới tính của thành trùng sâu đục vỏ trái bưởi
Prays sp. tại tỉnh Vĩnh Long trong suốt thời gian từ tháng 1/2007 đến tháng 1/2008. Thí nghiệm đã ghi nhận bẫy pheromone giới tính đã thành công trong khảo sát diễn biến mật số quần thể của thành trùng sâu đục vỏ trái bưởi Prays
sp., sự hiện diện liên tục quanh năm với mật số cao nhất vào tháng 3, 4, 12 và mật số thấp nhất vào tháng 8.
Theo Dennis (2008) hầu hết những pheromone giới tính đã được cô lập, xác nhận và tổng hợp từ Lepidoptera, và bao gồm Red Bollworm, Spiny Bollworm, Pink Bollworm, Heliothis spp., Spodoptera littoralis, Chilo spp., Prays citri, Prays oleae, Gypsy Moth, Bombyx mori, Cabbage Looper, Codling Moth, and Honey Bee queen. Những pheromone (của) một số những ruồi dấm quan trọng nhất (Tephritidae) như Dacus và Ceratitis spp. Cũng đã được tổng hợp, như có một vài từ Scarab Beetles & Scolytidae. Nhiều pheromone giới tính khác cũng khó tổng hợp hoặc đắt để sản xuất, và điều đó dẫn đến sự phát triển của hóa chất pheromone dẫn đến sự bắt chước những chương trình quản lý.
18
Để khảo sát sự biến động quần thể, bẫy pheromone được đặt trên một khu vực cụ thể rồi đếm mật số thành trùng vào bẫy định kỳ (thường là 2 tuần/lần) trong suốt chu kỳ một năm. Thông tin về mật số côn trùng gây hại cây trồng trong vùng canh tác và trên một đơn vị thời gian cho phép ta dự tính dự báo sớm sự gây hại của côn trùng đó để có thể áp dụng những biện pháp quản lý thích hợp. Diễn biến mật số quần thể của 3 loài thành trùng,
Chrysodeixis eriosoma Doubleday, Ctenoplusia agnata Staudinger và
Ctenoplusia albostriata Bremer & Grey gây hại trên rau màu tại Tp. Cần Thơ, và loài thành trùng sâu vẽ bùa, Phyllocnistis citrella Stainton, gây hại cây có múi ở Tp. Cần Thơ và huyện Châu Thành tỉnh Hậu Giang đã được khảo sát bằng biện pháp đặt bẫy pheromone giới tính (Khánh và ctv., 2009).
Theo Chi (2010) xác định pheromone giới tính của thành trùng đục trái
Conogethes punctiferalis Guenée gây hại vườn cây ăn trái ở ĐBSCL là hợp chất (E)-10-hexadecenal (E10-16:Ald) thông qua phân tích GC-EAD và GC- MS. Bẫy với mồi chứa hợp chất 0,5 mg E10-16:Ald đơn lẻ cho hiệu quả hấp dẫn đối với thành trùng đực sâu tơ, C. punctiferalis ở điều kiện ngoài đồng. Mặt khác khi thêm từ 10-20% (Z)-10-hexadecenal (Z10-16:Ald) làm gia tăng khả năng thu hút thành trùng trong khi bổ sung 5% (E)-10-pentadecanal (E10- 15:Ald) lại ức chế mạnh sự hấp dẫn của E10-16:Ald. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, hai đồng phân hình học E10-16:Ald và Z10-16:Ald được tổng hợp thành công từ hợp chất ban đầu là 1,10-decanediol và 1-bromo-hexane thông qua phản ứng Wittig (Chi, 2010) hoặc bằng con đường chọn lọc cấu hình (Đăng, 2012). Hợp chất E10-16:Ald có hiệu quả trong việc quấy rối tín hiệu hấp dẫn của bẫy pheromone đối với thành trùng C. punctiferalis đực trong điều kiện ngoài đồng. Đặt 16 bẫy pheromone/1.000 m2 đã cho hiệu quả làm giảm tỷ lệ phần trăm trái ổi bị hại và tương đương với biện pháp xử lý thuốc BVTV theo nông dân ở các thời điểm từ 1,5-2,5 tháng. Trong khi đặt E10- 15:Ald (16 tuýp/ 1.000 m2, 5 mg/tuýp) cho hiệu quả hấp dẫn thấp hơn so với đặt bẫy pheromone và xử lý theo nông dân (Đăng, 2012).
Vang et al. (2012) phân tích GC-MS của dịch chiết từ tuyến pheromone thành trùng cái sâu đục thân cây Mai dương Carmenta mimosa (Lepidoptera: Sesiidae) là hợp chất chứa nhóm acetate đã thành công trong việc hấp dẫn thành trùng đực. Bổ sung một lượng nhỏ của nhóm rượu tương ứng không làm giảm số thành trùng bị hấp dẫn; trong khi một lượng rất nhỏ của dẫn xuất aldehyde hoặc đồng phân (3E,13Z) thêm vào đã ức chế sự hấp dẫn của hợp chất acetate.
Biện pháp đặt bẫy pheromone giới tính và đặt bẫy pheromone giới tính kết hợp với nấm xanh (Metarhizium anisopliae) có hiệu quả phòng trị đối với
19
sùng khoai lang tương đương với biện pháp xử lý nông dược của nông dân huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh. Biện pháp đặt bẫy pheromone giới tính kết hợp với nấm xanh cho hiệu quả phòng trị cao hơn có ý nghĩa so với biện pháp xử lý nông dược của nông dân ở huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang (Tuấn, 2012). Theo Tuyền (2013) đã bước đầu phân tích GC-MS cho thấy pheromone giới tính của D. indica gây hại trên bầu bí dưa ở ĐBSCL gồm hai thành phần là E11-16:Ald và E10,E12-16:Ald.
Pheromone giới tính tổng hợp đã thành công ở nồng độ hấp dẫn nhất và khảo sát diễn biến mật số quần thể của Archips sp., Adoxophyes privatana
Walker và Homona tabescens Meyrick. Tại thành phố Cần Thơ và tỉnh Hậu Giang thành trùng của Archips sp., A. privatana, H. tabescens hiện diện quanh năm với mật số quần thể cao xuất hiện từ cuối tháng 11 đến đầu tháng 05 (Hưng, 2013).
Phân tích GC-EAD và GC-MS của mẫu pheromone ly trích thô và mẫu pheromone ly trích được xà phòng hóa đã xác định được thành phần pheromone giới tính của Carmenta mimosa chỉ chứa một thành phần là hợp chất (Z,Z)-3, 13-octadecadienyl acetate (Z3,Z13-18:OAc). Hợp chất Z3,Z13- 18:OAc tổng hợp (1 mg/tuýp) đã thành công trong việc hấp dẫn đối với thành trùng C. mimosa đực ở điều kiện ngoài đồng. Hơn 80% thành trùng C. mimosa
đực bị bắt giữ bởi bẫy pheromone trong khoảng 6-12 giờ sáng. Các hợp chất liên quan (Z,Z)-3-13-octadecadien-1-ol và (Z,Z)-3,13-octadecadienal khi được thêm vào mồi đã không ảnh hưởng hoặc ức chế hiệu lực hấp dẫn của Z3,Z13- 18:OAc. Mặt khác, các đồng phân hình học (Z,E)-3,13-octadecadienyl acetate, (E,Z)-3,13-octadecadienyl acetate và (E,E)-3,13-octadecadienyl acetate là không hấp dẫn đối với thành trùng C. mimosa. Diễn biến mật số quần thể thành trùng C.mimosa được khảo sát bằng bẫy pheromone giới tính tổng hợp cho thấy thành trùng C.mimosa hiện diện quanh năm trên cả 3 khu vực khảo sát. Tuy nhiều biến động nhưng đa phần mật số thành trùng C.mimosa xuất hiện nhiều vào giữa cuối mùa mưa (tháng 8) đến đầu mùa nắng (tháng 12 năm sau). Trong đó, cao điểm nhất là đầu tháng 12 đến nửa đầu tháng 01 năm sau (Tiến, 2013).
Diễn biến mật số quần thể của sùng khoai lang (Cylas formicarius) trong hai vụ khoai liên tiếp và trong cả năm đã được khảo sát thành công bằng biện pháp đặt bẫy pheromone giới tính tổng hợp. Trong một vụ khoai, mật số quần thể của sùng khoai lang giữ ở mức thấp vào giai đoạn đầu vụ, bắt đầu tăng vào lúc khoai tạo củ và đạt cao nhất vào giai đoạn thu hoạch. Có sự tích lũy mật số của sùng khoai lang từ vụ 1 sang vụ 2. Trong khảo sát cả năm, kết quả ghi nhận cho thấy thành trùng sùng khoai lang hiện diện quanh năm với
20
mật số quần thể phụ thuộc nhiều vào tình trạng mang củ của khoai trên đồng ruộng (Sơn và ctv, 2013).
Phân tích GC-EAD và GC-MS của mẫu ly trích từ tuyến pheromone, thân và cánh của thành trùng cái L.orbonalis đã xác định được ba thành phần pheromone giới tính gồm (E)-11-hexadecenyl acetate (E11-16:OAc), (3Z,6Z,9Z)-3,6,9-docosatrienne (Z3,Z6,Z9-22:H) và (3Z,6Z,9Z)-3,6,9- tricosatriene (Z3,Z6,Z9-23:H). Trong đó, E11-16:OAc được xác định là thành phần chính. Hợp chất E11-16:OH sử dụng riêng lẻ thì không có khả năng hấp dẫn đối với thành trùng đực L. orbonalis. Khi được thêm vào mồi ở tỷ lệ 1% E11-16:OH không ảnh hưởng đến khả năng hấp dẫn của E11-16:OAc, nhưng khi tỷ lệ trong mồi ≥10%, E11-16:OH ức chế sự hấp dẫn của E11-16:OAc đối với thành trùng đực L. orbonalis. Mặt khác, hợp chất Z3,Z6,Z9-22H hoặc Z3,Z6,Z9-23:H khi được thêm vào mồi ở tỷ lệ 10% đã làm gia tăng có ý nghĩa thành trùng vào bẫy, số lượng trung bình lần lượt là 64,25±12,73 và 44,75±13,48 thành trùng/bẫy/tuần (Nghĩa, 2014).
Theo kết quả nghiên cứu của Hạnh (2014) phân tích GC-EAD đối với mẫu pheromone ly trích cho kết quả pheromone của Agonopterix sp. gồm 3 thành phần. Thành phần I ở thời gian lưu 12,33 phút (60 µV), thành phần II ở thời gian lưu 16,64 phút (40 µV) và thành phần III ở thời gian lưu 16,94 phút (263 µV). Kết quả phân tích GC-EAD đối với 17 hợp chất chuẩn tổng hợp cho thấy thành phần I có cùng thời gian lưu với Z7-12:OAc, đồng thời sự đáp ứng của râu đầu đối với Z7-12:OAc là 130,4 µV chứng tỏ thành phần I là hợp chất Z7-12:OAc. Kết quả phân tích GC-MS của mẫu pheromone ly trích từ 18 thành trùng cái cho thấy thành phần III hiện diện trên biểu đồ sắc ký tổng ion ở thời gian lưu 15,88 phút với phổ khối lượng trùng khớp 91% với phổ khối lượng của hợp chất 2-(tetradecyl) ethanol.
Theo nghiên cứu của Luân (2015) điều kiện ngoài đồng hợp chất E10- 15:Ald và tinh dầu sả có khả năng ức chế tính hiệu hấp dẫn của thành trùng cái lên thành trùng đực. Tinh dầu sả có hiệu lực làm giảm tỷ lệ củ khoai bị sâu
Nacoleia sp. gây hại sau 10 ngày xử lý.
Theo Vàng & Hiếu (2017) kết quả phân tích mẫu ly trích từ tuyến pheromone của ngài O. anasotosalis cái ghi nhận được ba thành phần gồm các hợp chất E10-16:Ald, E14-16:Ald và E10,E14-16:Ald. Trong khi đó, kết quả phân tích mẫu ly trích từ thân đã ghi nhận được bốn thành phần với hợp chất Z3,Z6,Z9-23:H là thành phần thứ t ư. Xa hơn, phân tích mẫu ly trích từ cánh chỉ ghi nhận được thành phần Z3,Z6,Z9-23:H. Điều này chứng tỏ thành phần Z3,Z6,Z9-23:H là một hydrocarbon biểu bì và được tiết ra từ bề mặt cơ thể của ngài cái. Trong đánh giá ngoài đồng, mồi pheromone được điều chế t ừ 3 thành phần ghi nhận trong tuyến pheromone không cho hiệu quả h ấp dẫn đối
21
với ngài O. anasotosalis đực. Khi được thêm vào mồi Z3,Z6,Z9-23:H đã làm gia tăng có ý nghĩa số lượng ngài O. anasotosalis đực vào bẫy, ngay cả cao hơn so với bẫy được đặt mồi là ngài cái chưa giao phối.
Xác định và tổng hợp pheromone giới tính của ngài sâu đục trái bưởi C. sagittiferella là các hợp chất E11-14:OAc; Z11-14:OAc và Z9,E1-14:OAc. Tuy nhiên, đánh giá ngoài đồng cho thấy các hỗn hợp pheromone không có hiệu lực hấp dẫn ngài đực (Dũng, 2021).