Tên đề tài: “Nghiên cứu pheromone giới tính của sâu đục trái bưởi Citripestis sagittiferella Moore (Lepidoptera: Pyralidae) xác định cấu trúc hoá học, tổng hợp và đánh giá hiệu quả ngoài đồng”.

Tác giả: Trần Trọng Dũng, Khóa: 2014

Chuyên ngành: Bảo vệ thực vật; Mã số: 62620110. Nhóm ngành: Nông, lâm nghiệp và thuỷ sản.

Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Trần Vũ Phến - Trường Đại học Cần Thơ

1. Tóm tắt nội dung luận án

          Đề tài: “Nghiên cứu pheromone giới tính của sâu đục trái bưởi Citripestis sagittiferella Moore (Lepidoptera: Pyralidae) xác định cấu trúc hoá học, tổng hợp và đánh giá hiệu quả ngoài đồng” được thực hiện từ năm 2014 đến năm 2018 đạt được kết quả sau:

• Tình hình gây hại.

Tất cả nông hộ đều nhận diện được ấu trùng, nhưng không nhận biết được thành trùng sâu đục trái. Đa số nông hộ đều cho rằng sâu đục trái xuất hiện nhiều hơn vào mùa nắng. Cỡ trái bị hại phổ biến nhất là 5-10 cm. 100% nông hộ được phỏng vấn đã áp dụng biện pháp phun thuốc hóa học để phòng trị sâu đục trái. Đa số nông dân áp dụng biện pháp phun ngừa. Thành phần côn trùng và nhện hại: Sâu đục trái là phổ biến nhất, kế đến là sâu vẽ bùa, sâu đục vỏ trái và dòi hại đọt…

+ Tỉ lệ gây hại và diễn biến gây hại của sâu đục trái bưởi C. sagittiferella: Kết quả khảo sát tại Sóc Trăng, Cần Thơ và Vĩnh Long cho thấy tỷ lệ trái bưởi bị đục từ 2,28%÷3,63%. Trong đó Sóc Trăng có tỷ lệ trái bị hại nặng nhất. Giai đoạn trái có đường kính từ 5÷10 cm (khoảng 1,5÷3 tháng sau khi đậu trái) là mẫn cảm nhất đối với sâu đục trái so với các giai đoạn phát triển khác của trái.

+ Diễn biến tỉ lệ gây hại của sâu đục trái C. sagittiferella trên các vườn bưởi: Kết quả khảo sát cho thấy, tỷ lệ trái bị hại có tương quan với diễn biến thời tiết. Nhìn chung, tỷ lệ trái bị hại cao vào mùa nắng và thấp vào mùa mưa.

- Đặc điểm hình thái của sâu đục trái bưởi C. sagittiferella

+ Thành trùng: Thành trùng sâu đục trái C. sagittiferella thuộc dạng ngài. Thành trùng đực có kích thước nhỏ hơn thành trùng cái.

+ Trứng: Trứng sâu đục trái C. sagittiferella được đẻ rải rác hoặc thành từng cụm vào ban đêm, có hình dạng dẹt gần như tròn xếp chồng lên nhau giống vảy cá.

+ Ấu trùng: Ấu trùng bao gồm 5 tuổi qua 4 lần lột xác, màu sắc, kích thước và thời gian phát triển ở từng tuổi của ấu trùng là khác nhau.

+ Nhộng: Nhộng thuộc dạng nhộng màng được bao bọc bởi một kén tơ.

- Đặc điểm sinh học của sâu đục trái C. sagittiferella

+ Vòng đời của sâu đục trái C. sagittiferella: Trong điều kiện phòng thí nghiệm, vòng đời của C. sagittiferella trải qua 4 gia đoạn gồm: Trứng, ấu trùng (gồm 5 tuổi) và thành trùng với chu kỳ sinh trưởng khoảng 28÷32 ngày.

+ Tập quán sinh sống và triệu chứng gây hại: Ngài sâu đục trái C. sagittiferella vũ hóa và bắt cặp vào lúc chiều tối. Sau khi bắt cặp, ngài cái bắt đầu đẻ trứng. Trứng thường được đẻ ở vị trí từ 1/3 trái tính từ cuống trái trở xuống thành từng cụm. Ấu trùng sau khi nở sẽ đục rất nhanh vào bên trong trái, thảy phân ra bên ngoài.  

- Xác định pheromone giới tính của ngài sâu đục trái bưởi C. sagittiferella bằng phân tích GC-EAD và GC-MS.

        + Phân tích GC-EAD mẫu pheromone ly trích và mẫu chuẩn tổng hợp: Kết quả phân tích GC-EAD và GC-MS của mẫu pheromone ly trích từ ngài cái C. sagittiferella và mẫu chuẩn cho thấy pheromone giới tính bao gồm 3 thành phần: thành phần 1, 2 và 3 (comp. I, comp. II, comp. III) là các hợp chất  E11-14:OAc; Z11-14:OAc và Z9,E1-14:OAc.

- Tổng hợp các thành phần pheromone giới tính của C. sagittiferella

+ Tổng hợp các hợp chất E11-14:OAc, Z11-14:OAc và Z9,E11-14:OAc.

Các hợp chất (E)-11-tetradecenyl acetate (E11-14:OAc); (Z)-11-tetradecenyl acetate (Z11-14:OAc) và Z9,E11-14:OAc được tổng hợp bằng con đường thông qua phản ứng Wittig với các chất phản ứng ban đầu là hợp chất thương mại 11-bromo-undecan-1-ol và 9-bromo-1-nonanol. Hiệu suất của quá trình tổng hợp hai hợp chất Z11-14:OH và E11-14:OH là 86,7% và 89,6% đối với hợp chất Z9,E11-14:OAc.

 - Hiệu quả hấp dẫn của mồi pheromone giới tính tổng hợp đối với ngài C. sagittiferella ở điều kiện ngoài đồng

Thí nghiệm đã được tiến hành với sự phối trộn của 3 thành phần E11-14:OAc, Z11-14:OAc, Z9,E11-14:OAc, các thành phần phụ T23 (Z3,Z6,Z9-23:H) và P23 (Z3,Z6,Z9, Z12,Z15-23: H) với 17 tỷ lệ khác nhau. Kết quả cho thấy các hỗn hợp pheromone không có hiệu lực hấp dẫn ngài đực.

- Hiệu quả của một số chất quấy rối đến sự gây hại của sâu đục trái C. sagittiferella trên vườn bưởi. 

+ Sự bay hơi của tinh dầu sả và tinh dầu tỏi trong các vật liệu chứa khác nhau ở điều kiện ngoài đồng: Khối lượng bay hơi/ngày của tinh dầu sả là cao hơn so với tinh dầu tỏi. Khối lượng bay hơi phụ thuộc vào vật liệu chứa. Trong đó, bọc PE zipper có khối lượng suy giảm nhiều nhất, tiếp đến là bọc PE thường và sau cùng là ống Eppendorf.

+ Hiệu quả của một số chất quấy rối đối với sâu đục trái bưởi C. sagittiferella ở điều kiện ngoài đồng: Kết quả cho thấy tinh dầu sả và tinh dầu tỏi có hiệu quả trong việc làm giảm tỷ lệ trái bị hại. Tỉ lệ trái bị hại ở các nghiệm thức xử lý tinh dầu tỏi và tinh dầu sả là thấp hơn có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng không xử lý. Giữa các loại vật liệu chứa thì bọc PE cho hiệu quả cao hơn so với ống Eppendorf.

+ Hiệu quả của tinh dầu sả trong việc quản lý sâu đục trái bưởi C. sagittiferella trong điều kiện thực nghiệm diện rộng (plot trials condition): Kết quả cho thấy xử lý tinh dầu sả với mật số từ 20 túi tinh dầu sả/1.000 m² trở lên có thể quản lý hiệu quả đối với sâu đục trái trên vườn.

2. Những đóng góp mới của luận án:

- Cung cấp thông tin khoa học về đặc điểm hình thái, sinh học và gây hại của sâu đục trái bưởi tại các vùng điều tra.

- Là công trình nghiên cứu đầu tiên xác định được thành phần và cấu trúc hóa học của pheromone giới tính sâu đục trái bưởi và đưa ra quy trình tổng hợp các thành phần pheromone giới tính này.

- Bước đầu xác định hiệu quả phòng trừ sâu đục trái bưởi của của các chất quấy rối (tinh dầu sả, tinh dầu tỏi) ở điều kiện ngoài đồng.

1. Brief content of thesis

          The thesis: “Research about sex pheromone of citrus moth borer Citripestis sagittiferella Moore (Lepidoptera: Pyralidae) identifing the chemical structure, synthesizing and field evaluation” was conducted from 2014 to 2018 and gained the following achievements:

• Damaged situation

All of farmer could identify the larva but could not identify the adult stage. Most of farmers proposed that citrus moth borer mainly occurred on the sunny season. The most popular infested fruit size should be at 5÷10 cm of diameter. 100% interviewed farmer would apply chemical to control this pest. Preventive application was majority. Pest composition: Citrus moth borer was the most popular, next were the leaf miner, citrus blossom moth and gall midge… respectively.

+ The damaged scale and progress of damage of C. sagittiferella: The survey’s result at Soc Trang, Can Tho and Vinh Long showed that the infested scale was from 2.28%÷3.63%. In which, Soc Trang had the highest scale. The timing around 1.5÷3 months after fruit setting (fruit size 5÷10 cm) was the most susceptible period for the citrus moth borer’s attack to compare with other periods.

+ The progress of C. sagittiferella’s attraction on pomelo garden: The result showed that there was the correlation between fruit damaged scale and weather. Generally, the infested scale was high at the sunny but low at rainy season.

- Morphological characteristic of C. sagittiferella

+ Adult: C. sagittiferella’s adult belonged to moth’s form. The male’s size was smaller than the female’s.

+ Egg: C. sagittiferella egg was laid sporadically or in cluster at night, having a flat, nearly sound shape, overlapping like fish scales.

+ Larva: Larva included 5 ages through 4 molting times. Color, size and development timing of each age were different.

+ Pupa: Pupa was membrane pupa group surrounded by a silk cocoon.

- Biological characteristic of C. sagittiferella

+ Life circle of C. sagittiferella: Under laboratory condition, the life circle of pupa of C. sagittiferella had 4 periods including egg, larva (5 ages), pupa and adult with growth circle around 28±32 days.

+ Living habit and damaged symptom: The moth of C. sagittiferella emerged and matched at night. After matching, the moth begun to lay egg. The egg was usually laid at 1/3 lower position as a cluster on fruit. Larvae after hatching would quickly penetrate to the peel and excrete yellow sawdust dry feces outside the fruit.

- Identification of sex pheromone of C. sagittiferella via GC-EAD and GC-MS analysis.

        + GC-EAD analysis on extracted sex pheromone and synthesized standard sample: The result of GC-EAD and GC-MS of extract and standard sample showed that sex pheromone of C. sagittiferella included 3 components 1, 2 and 3 (comp. I, comp. II and comp. III); They coincided with the compounds E11-14:OAc; Z11-14:OAc and Z9,E1-14:OAc.

- Synthesis of sex pheromone components of C. sagittiferella

+ Synthesis of components E11-14:OAc, Z11-14:OAc and Z9,E11-14:OAc: The compounds (E)-11-tetradecenyl acetate (E11-14:OAc); (Z)-11-tetradecenyl acetate (Z11-14:OAc) and Z9,E11-14:OAc were synthesized via Wittig reaction and the commercial compounds 11-bromo-undecan-1-ol and 9-bromo-1-nonanol were used as the beginner of the reaction. The yield was 86.7% for two compounds Z11-14:OH; E11-14:OH and 89.6% for Z9,E11-14:OAc respectively.

- The attraction of synthetic sex pheromone of C. sagittiferella under field condition.

The trial was conducted with the mixing of 3 main components namely E11-14:OAc, Z11-14:OAc, Z9,E11-14:OAc and other components including T23 (Z3,Z6,Z9-23:H) and P23 (Z3,Z6,Z9, Z12,Z15-23: H) with 17 different mixed scale. The data indicated that there was no attraction of these mixtures with male adult.

- The efficacy of some disturbances for control C. sagittiferella on pomelo garden.

+ The evaporation of lemon grass and garlic essential oil with different kinds of containing materials under field condition: The evaporation amount per day of lemon grass essential oil was higher than garlic essential oil’s. It depended on the kind of containing materials, in which, zipper PE bag had highest lost amount, next were PE bag and Eppendorf respectively.

+ The effect of some disturbances against the C. sagittiferella under field condition: The result showed that lemon grass and garlic essential oil had good efficacy for reducing the infested fruit scale. The damaged fruit scale at treatment treating lemon grass and garlic essential oil were significantly lower than untreated. Among the containing materials, PE bag had higher efficacy to compare with Eppendorf.

+ Efficacy of lemon grass essential oil for control C. sagittiferella in plot trials condition: Data indicated that treatment of hanging lemon grass essential oil with 20 bags/1,000m² had good performance for control citrus moth borer.

2. Output of thesis

-  Supplying the scientific data about morphology, biology and damaged situation of Citripestis sagitttiferella Moore at investigated area.

- It is the first research for identifying component and structure of sex pheromone of citrus moth borer and its synthesized pathway.

- Initially identify the efficacy of disturbances including lemon grass and garlic essential oil for control citrus moth borer under field condition.

• Xem chi tiết nội dung luận án
•  Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)