昆蟲性費洛蒙之利用

現今世界農業生產的新潮流是有機農法的永續農業理念，而永續農業的植物保護趨勢是害物綜合管理(IPM) ，各國的專家學者己公認害物綜合管理及許多替代性的防治方法，是唯一可減少傳統農藥使用的策略。

Gonzalez(1970 )即認為發展一個害蟲綜合防治計劃，就如建造一棟樓房，應建基於：害蟲的取樣調查、害蟲的經濟防治基準、蟲害蟲族群的自然死亡因子(族群動態 )；而蟲害防治的技術，就如樑柱一樣，包括：抗蟲品種、生物防治、耕作防治、誘引及忌避劑利用、物理防治、不孕技術、遺傳操縱、法規防治、殺蟲劑的使用等多種方法。亦即希望透過對害物的生物及生態學之充份了解，以保育天敵及發展各種害蟲防治技術，聯合運用來抑制害蟲的發生，並促進傳統殺蟲劑的合理使用，以降低殺蟲劑在環境的負載量及不良的副作用。

近年來，由於微量化學分析技術的進步，科學家們已分離、鑑定出許多天然的化學刺激物質(Chemical-releasing Stimuli)，這些物質與昆蟲的生理、行為及生存息息相關，其可被分為二大類：

(一)體內的激素或賀爾蒙(Hormone)
(二)另一為生物體間的化學傳訊素( Semioch emicals)

化學傳訊素又可細分為費洛蒙(Pheromone)、開洛蒙(或利它蒙，Kairomone)、阿洛蒙(或利己素， Allomone)、新洛蒙(或互利素，Synomone)及阿紐蒙(Apneu mone)。Detieret al.(1960)曾依化學刺激物質對昆蟲引發的行為反應型式，而將前述各種化學刺激物質分類為：誘引劑 (Attracant)、忌避劑(Repllent )、阻礙劑(Arrest ant)、刺激劑 (Stimulant) 及抑制劑(Deterrent)等類。由於這些可改變昆蟲行為的化學物質(Behavior modifying chemicals，BMCs )，一般具有很強的生物活性、專一性高、持久性長、無毒害、與其他蟲害防治措施(尤其是生物防治)相溶性大、及一般實驗室即可產製等特性，因此，如何研發利用各種行為改變化學物質(BMCs)，尤其是具有誘引作用的性費洛蒙(Sex pheromone)，來協助解決蟲害問題，乃是世界各國諸多學者專家極力發展的各種生理性防治劑(Biorational pestic ides)之一。

早在1930年，歐洲就曾利用含處女蛾的誘蟲器進行葡萄螟蛾(Grape berry moth ，EUP oe cillia(Clysia)ambiguella)的大量誘殺試驗。1940年，美國亦曾利用舞蛾(GypSy moth，Lymantria dispar)的雌性費洛蒙萃取液，來偵測該蟲的發生。Butenandt和Karlson(1959) 歷經30餘年的研究，始自五十萬隻雌性家蠶體內，分離出12mg純化結晶的雌性誘引物質，並鑑定出其化學結構為(E)10-(Z)12-hexadecadien-l-ol(簡稱家蠶醇Bombykol)， 並創議此類物質稱為Pheromone(音譯為分離費洛蒙）。

對低等生物而言，費洛蒙可以解釋為一種由生物個體分泌出體外，可引導或刺激同種其他個體，產生某些行為反應的揮發性化學物質，按照費洛蒙所引發的行為反應或生物功能，通常可將昆蟲費洛蒙分別為四類：

(1)性費洛蒙(Sex pheromone)

(2)警戒費洛蒙(Alarm pheromone)

(3)招募費洛蒙(Recruiting pheromone)

(4)聚集費洛蒙 (Aggrega ting pheromone)。

性費洛蒙被研究利用有較多的例子，在鱗翅目昆蟲，尤其是蛾類，性費洛蒙多由雌蟲分泌，可以引誘雄蟲自遠處飛來同雌蛾交尾，所以性費洛蒙常被稱為性引誘劑(Sex attractant)或性誘餌(Sex lure)。

至今，總計約有一千多種昆蟲性費洛蒙或引誘劑被分離、鑑定出來。昆蟲性費洛蒙的化學分子量介於200~300之間，多為長鏈的C10~20，具有1~3個不飽和鍵，官能基為醛、醇、酯類物質，或松烯類的衍生物。其具有揮發性，可徑空氣或水擴散到遠距離，估計在一立方厘米空氣中，只需有數百個費洛蒙分子，雄蟲即可感知費洛蒙的存在，尋線找到雌蟲位置。

目前(1990)約有250種昆蟲的費洛蒙誘餌已商品化，可用來調查或偵測害蟲的發生；美國環保署已核准19種昆蟲費洛蒙製劑，可大量使用來防治害蟲。

現就性費洛蒙被利用之方式分述如下：

一、偵測法(Detection or monitoring) ：

即以天然或合成性費洛蒙配製成誘餌，再與適當的捕蟲器具組合成誘蟲器，然後在田間設置誘蟲器來調查、偵測及監視害蟲的發生期，進而估計害蟲密度，預測作物被害程度，以作為決定施藥與否採行其他防治措施之參考。利用性費洛蒙誘蟲作為蟲害發生調查之工具，一般可利用於：(1)偵測新害蟲是否入侵新的地區或新的作物栽培區，例如在機場、海關或其他害蟲可能入侵的地點，設置誘蟲器，作為早期警報系統，以便早期發現害蟲，為採行防治的依據。(2)監視田間害蟲族群消長，如以誘蟲器替代人工取樣調查，以了解害蟲的發生期，進而預測害蟲族群的消長或設定經濟防治指標，以決施藥適期，減少藥劑使用量及次數。(3)調查害蟲發生的數量，作為評估某種防治策略之有效性，如在施藥之前及施藥之後，分別以幼蟲器誘蟲，並比較施藥前、後的幼蟲數目，如此便可簡易估計農藥的殺蟲效果。

二、大量誘殺法(Mass trapping) ：

即於作物栽培區，大量設置性費洛蒙誘蟲器或撒佈含 毒誘餌，大量誘殺田間大多數的雄蟲(甚至達滅雄程度)，可降低雌蟲的交尾率，進而抑制害蟲的產卵量及次代的族群密度，以減少作物被害率。大量誘殺法是基於誘殺器與田間雌蟲對雄蟲競爭誘捕及交尾的理論，故單獨使用誘殺器來防治害蟲時，須設置足夠數目且高誘殺效率的誘殺器，能夠誘殺 80-90%以上的雄蟲，才能確實降低害蟲次代的族群密度。如果性費洛蒙可對雌蟲或兩性引誘時，或者，先用殺蟲劑降低害蟲幼蟲的密度，再對成蟲或越冬世代的成蟲進行大量誘殺，則大量誘殺法的成效可增加很多。另外，性費洛蒙與天敵、微生物製劑、荷爾蒙及不孕劑等合用，都能增強綜合防治害蟲的效果。大量誘殺法，有時在不同地區實施的成效不一致，有人認為對害蟲大量誘殺防治成功，是由於誘蟲器的設置而減少藥劑的使用，使得天敵發揮應有的效用所致。

三、交配干擾法或迷惑法(Mating disruption or confusion method)：

Beroza(1960)首次提出，認為於田間維持高濃度的性費洛蒙，將可干擾或阻礙雌、雄蟲正常的交尾行為，終至影響害蟲的生殖，並抑制其族群發生。此法之作用機制尚未完全明瞭，推測是(1)昆蟲的週圍神經系統（觸角感覺器及受器）對高濃度的性費洛蒙產生適應性（Adaptation）及中央神經系統產生習慣性(Habitation)，(2)處女蟲的天然性費洛蒙受到高濃度合成性費洛蒙的掩蔽作用 (Camouflage ormask)，(3)在高濃度性費洛蒙環境中，雄蟲的感覺器對天然的性費洛蒙產失衡作用(Imbalance)，(4)高濃度的合成性費洛蒙源與處女蟲之間產生競爭作用(Competition orfalse-trail following)等各種作用，造成雌、雄蟲無法正常交尾而繁衍子代。理論上，雌蛾交尾抑制率要達到70-95 %以上，才屬防治有效。世界各國曾對姬捲葉蛾、東方果蛾(Oriental fruit moth，Cydia(Graph olita)mole sta)、桃樹蛀蟲(Peach tree moth，synanthedon exitiosa)、葡萄螟蛾、棉紅鈴蟲、舞蛾、西方松甲蟲(Western pine bettle ，Dend roctonus brevicomis)等20餘種害蟲，進行干擾試驗，證實確可達到有效防治的結果。通常性費洛蒙施用最若不足夠(5-20克/公頃 )，則無法發揮干擾交尾的效 果，因此，性費洛蒙用量常要達50-200克/公頃以上，始能有效抑制害蟲發生。

四、性費洛蒙可兼作其他用途：

1. 可利用性費洛蒙特具的種性別，協助近緣害蟲種類的鑑定，例如對台灣亞洲玉米螟 (Ostrinia furnacalis)的釐清，番石榴粉介殼蟲(Planococcus minor)及柑桔粉介殼蟲(P.citri)的發現及區辨，臺灣荔枝細蛾(Conopo morpha sinensis)與馬來西亞可可亞細蛾(C.cramerella)種類調查，均有重大貢獻。
2. 作為研究害蟲遷移分散行為及族群動態之工具。
3. 有些性費洛蒙兼具開洛蒙(利它素)的作用，可被利用來增強寄生蜂尋找害蟲的能力，以提高害蟲被寄生率。
4. 可於大面積作物栽培區內的局部作物，施用性引誘劑，引誘害蟲大量聚集於陷阱作物(Crop trapping)上，再撒佈藥劑殺除之，則可減少藥劑使用範圍及藥量。
5. 性費洛蒙與不同濃度的殺蟲劑合用，可監測田間害蟲對殺蟲劑的抗藥性。

由於性費洛蒙利用於蟲害防治的作用機制是改變害蟲正常的行為，而非傳統殺蟲劑是直接對害蟲產生毒殺效果，故性費洛蒙利用於各種害蟲的防治，無法一體適用，都能產生經濟有效的結果。故在利用性費洛蒙來控制害蟲發生，應注意下述要點及對付的害蟲種類，較易發揮防治效果：

1. 宜採預防策略，於害蟲發生早期即使用。
2. 處理面積宜較隔離、或大於害蟲的移動範園，以減少懷卵雌蟲再侵入，而減低防治效果。
3. 多與其他防治方法合用，發揮綜合防治的效果。
4. 作物的經濟防治基準較高或較低。
5. 作物的害蟲相較簡單。
6. 害蟲屬單一關鍵害蟲。
7. 世代長。
8. 單(寡)食性。
9. 遷移性小，如毒蛾雌蟲不活動。
10. 抗藥性害蟲。
11. 鐕莖蛀果或地下害蟲，如咖啡木蠹蛾、楊桃蛀蟲、甘藷蟻象等。

希望有志之士共同努力研究之下，性費洛蒙及其類似物在本省的植物防疫及蟲害防治體系中，未來能扮演更重要的角色，提供更適切、成功的利用途徑，以促進殺蟲劑更合理的使用，並確保環境生態的品質。

資料來源：黃振聲，昆蟲性費洛蒙之利用，蠶蜂業專訊-昆蟲天敵，1997.3.NO19