溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱不同虫态的毒力研究

2014-08-10 12:29王海娜王少丽史晓斌吴青君张友军
植物保护 2014年1期
关键词:测定法烟粉若虫

王海娜,刘 峰,王少丽,史晓斌,吴青君,谢 文,慕 卫,张友军*

(1.山东农业大学植物保护学院,泰安 271018;2.中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081)

溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱不同虫态的毒力研究

王海娜1,2,刘 峰1,王少丽2,史晓斌2,吴青君2,谢 文2,慕 卫1,张友军2*

(1.山东农业大学植物保护学院,泰安 271018;2.中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081)

系统测定了新型双向传导高效杀虫剂溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱卵、若虫和成虫不同虫态的毒力。结果发现,溴氰虫酰胺对烟粉虱卵、若虫具有极高的毒力。用浸茎系统测定法测定其对B隐种和Q隐种烟粉虱不同虫态的LC50值,对0~1日龄卵分别为0.008 99、0.924 mg/L,对1~4龄若虫分别为0.003 36、0.062 7 mg/L,对1日龄成虫分别为6.23、93.9 mg/L。对溴氰虫酰胺的敏感性,以3龄若虫最高,其次是2龄、1龄和4龄若虫,B隐种烟粉虱的敏感性更高。用着卵叶片浸渍法和浸茎系统测定法证明该杀虫剂具有很强的内吸杀卵作用,同时发现该药剂有一定的触杀杀卵活性。由于该杀虫剂对烟粉虱卵和若虫的高毒力和极强的双向内吸传导性能,推测其将成为未来一段时间内防治田间烟粉虱以及其他刺吸式口器害虫的重要药剂。

溴氰虫酰胺; B隐种烟粉虱; Q隐种烟粉虱; 毒力

烟粉虱[Bemisiatabaci(Gennadius)]是一种世界性重要害虫,广泛分布于热带、亚热带及温带地区,是蔬菜和花卉的主要害虫之一,该虫除了直接吸食植物汁液、分泌蜜露影响植物光合作用外,还传播植物病毒病,给农业生产造成了巨大的经济损失[1-2]。我国过去以B隐种烟粉虱为害为主,近年来Q隐种烟粉虱迅速扩散,在许多地区成为主要的危害生物[3-5]。目前烟粉虱的防治以化学防治为主,但不合理的药剂使用已使田间烟粉虱种群对多种药剂产生不同程度的抗药性[6-7],如福建烟粉虱种群对氯氰菊酯产生116.02~266.35倍抗性,对毒死蜱抗性水平为54.53~78.43倍[8]。江浙等地烟粉虱田间种群对吡虫啉抗性倍数达到了1 900倍[9]。北京、湖南地区的烟粉虱对烯啶虫胺及其他烟碱类杀虫剂达到中到高等水平抗性,抗性倍数最高达到71.58倍;传统杀虫剂毒死蜱和联苯菊酯对湖南、北京两地烟粉虱的毒杀活性很差[10]。因此,生产中迫切需要一种能高效防治烟粉虱的药剂。

溴氰虫酰胺(cyantraniliprole)是杜邦公司近期开发的一种新型药剂,属于第二代鱼尼丁受体抑制剂类杀虫剂,该药剂具有极强的双向传导性能,可有效防治半翅目和鞘翅目害虫。Li等初步研究发现该药剂与新烟碱类及吡丙醚无交互抗性[11]。本研究针对我国重大农业害虫B隐种和Q隐种烟粉虱,系统测定了该药剂对其卵、若虫和成虫的作用特性,将为该药剂的科学合理使用、有效控制烟粉虱及其传播的植物病毒病的危害提供重要的理论指导。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

B隐种和Q隐种烟粉虱分别于2000年和2009年采自北京海淀郊区的甘蓝和一品红植株[12],并于室内继代饲养,饲养过程中未接触任何杀虫剂。为避免饲养寄主对药剂敏感性的影响,试验前将上述两个种群各取1 000头转移到棉花上,饲养至少6代,分别建立B隐种和Q隐种2个烟粉虱棉花种群。

1.2 试验材料

供试杀虫剂为200 g/L溴氰虫酰胺悬浮剂(美国杜邦公司产品)。

饲养烟粉虱所用棉花品种为‘中棉49’。将棉种播种在高度为8 cm、直径5 cm的穴盘中,置于光周期为L∥D=16 h∥8 h、湿度54%、温度28 ℃的培养箱中,大约11 d后,棉苗高度达到11 cm左右,棉叶直径为2 cm(第一片真叶)时将棉株拔出,将根剪去,用于烟粉虱生测试验。

烟粉虱成虫生物测定试验中使用的甘蓝品种为‘京丰 1 号’。

1.3 毒力测定方法

1.3.1 药剂的配制方法

根据试验需要吸取适量的200 g/L溴氰虫酰胺悬浮剂于烧杯中,用蒸馏水进行梯度稀释,配制不同浓度的药剂,蒸馏水处理作为对照。

1.3.2 烟粉虱卵毒力测定方法

接卵方法参照Li[11],具体步骤为将上述棉株放入直径5 cm的改造过的培养皿中,每个培养皿中接入20头烟粉虱成虫,产卵24 h后移去成虫,显微镜下记录每个叶片上卵的数目作为基数;分别采用以下两种方法进行试验。

着卵叶片浸渍法:将上述产有一定量卵的棉株叶片浸入药液中,20 s后取出,待叶片自然晾干后,将棉茎插入到装有清水的10 mL青霉素小瓶中。

浸茎系统测定法:将上述附有一定卵棉株的棉茎插入到装有10 mL不同浓度溴氰虫酰胺的青霉素小瓶中。清水处理作为对照。

以上试验都是在温度为28 ℃,光周期L∥D=16 h∥8 h的培养箱中进行的。每个处理4次重复,7 d以后检查结果,记录孵化卵的数目。

1.3.3 烟粉虱若虫生测方法

1.3.3.1整个若虫期药剂处理试验

接卵方法同1.3.2,待卵孵化后,显微镜下记录孵化的卵数作为基数,将未孵化的卵用小毛笔扫去。待上述卵发育到1龄时,显微镜下记录1龄若虫的数量,分别将附有1龄若虫的棉株采用浸茎系统测定法(参照1.3.2)和浸虫法(参照1.3.2着卵叶片浸渍法)进行试验。待1龄若虫发育至羽化后(大约16 d),记录烟粉虱蛹壳数。清水处理作为对照。将上述处理的棉株放在温度为28 ℃,光周期L∥D=16 h∥8 h的培养箱中培养,每个处理设置4次重复。比较上述两种生测方法的适合性,选择最适宜的一种方法进行烟粉虱不同龄期若虫的生物测定试验。

1.3.3.2不同龄期的若虫药剂处理试验

接卵方法同1.3.2,待卵育到合适的龄期时,显微镜下记录该龄期若虫的数目作为基数,用毛笔刷扫去非该龄期的若虫,采用1.3.3.1筛选出的方法进行药剂处理。每个处理设置4次重复,待若虫发育到下一龄期时,显微镜下观察记录发育到下个龄期的若虫数目。

1.3.4 烟粉虱成虫生测方法

采用琼脂保湿法,操作方法参照Feng等[12]。每个处理设置4次重复,48 h后检查结果,记录死虫数,计算校正死亡率。

1.3.5 数据分析

采用Probit软件处理原始数据,求出斜率、LC50及其95%置信区间等参数。

2 结果与分析

2.1 溴氰虫酰胺对烟粉虱卵的毒力

着卵叶片浸渍法试验表明,溴氰虫酰胺对室内饲养的B隐种和Q隐种烟粉虱卵的LC50分别为0.000 635 mg/L和0.131 mg/L,而采用浸茎系统测定法测定的LC50值分别为0.008 99 mg/L和0.924 mg/L。采用同一方法对两种隐种的毒力测定结果表明,B隐种烟粉虱对溴氰虫酰胺的敏感度显著高于Q隐种,Q隐种的LC50值是B隐种的102.8倍和206.3倍(表1)。

表1溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱卵的毒力

Table1ToxicityofcyantraniliproletoeggsofBandQsiblingspeciesofBemisiatabaci

方法Method隐种Siblingspecies回归方程(y=)RegressionequationLC50/mg·L-195%FL/mg·L-1着卵叶片浸渍法Eggloadingleaf⁃dipB浸茎系统测定法Stemsdip⁃systemicuptakeB8.03+0.947x0.0006350.000519~0.0007778.32+1.62x0.008990.00753~0.01070 着卵叶片浸渍法Eggloadingleaf⁃dipQ浸茎系统测定法Stemsdip⁃systemicuptakeQ5.75+0.854x0.131 0.0938~0.1820 5.04+1.07x0.9240.586~1.460

2.2 溴氰虫酰胺对烟粉虱若虫期的毒力

2.2.1 溴氰虫酰胺对烟粉虱整个若虫期的毒力

对烟粉虱1龄到4龄整个若虫期的生测结果表明,浸虫法和浸茎系统测定法测定获得的对B隐种烟粉虱的LC50分别为0.034 2 mg/L和0.003 36 mg/L,对Q隐种烟粉虱则分别为0.096 8 mg/L和0.062 7 mg/L,表明采用浸茎系统测定法测出的溴氰虫酰胺对烟粉虱若虫的毒力高于采用浸虫法测出的毒力,说明浸茎系统测定法能够更好地展示溴氰虫酰胺的内吸传导性能,因此选择该法用于下一步药剂对不同龄期若虫的生物测定试验中。另外,两种方法中,Q隐种若虫与B隐种若虫的LC50比值分别为2.83~18.7倍,说明两种隐种若虫对溴氰虫酰胺的敏感性差别较大,以B隐种的敏感度更高(表2)。

表2溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱整个若虫期的毒力

Table2ToxicityofcyantraniliproletothenymphsofBandQsiblingspeciesofBemisiatabaci

方法Method隐种Siblingspecies回归方程(y=)RegressionequationLC50/mg·L-195%FL/mg·L-1浸虫法DipingofinsectsB浸茎系统测定法Stemsdip⁃systemicuptakeB6.47+1.01x0.034200.0253~0.04618.23+1.31x0.003360.00264~0.00427浸虫法DipingofinsectsQ浸茎系统测定法Stemsdip⁃systemicuptakeQ6.22+1.21x0.096800.0780~0.1200 5.98+0.813x0.062700.0430~0.0916

2.2.2 溴氰虫酰胺对烟粉虱不同若虫期的毒力

采用浸茎系统测定法测定溴氰虫酰胺对烟粉虱不同龄期若虫的毒力活性。结果表明,溴氰虫酰胺对B隐种烟粉虱若虫的毒力顺序为:4龄<1龄<2龄<3龄,对应的LC50值为0.234 mg/L>0.140 mg/L>0.004 31 mg/L>0.001 54 mg/L;对于Q隐种烟粉虱趋势一致,但Q隐种烟粉虱中LC50值比B隐种更大,两者同一龄期的LC50值比率为1.8到8.2倍(表3)。

表3溴氰虫酰胺对B隐种和Q隐种烟粉虱若虫每个龄期的毒力

Table3ToxicityofcyantraniliproletonymphsofBandQsiblingspeciesofBemisiatabaciatdifferentstage

龄期Stages隐种Siblingspecies回归方程(y=)RegressionequationLC50/mg·L-195%FL1龄1stinstarB2龄2ndinstarB3龄3rdinstarB4龄4thinstarB5.76+0.890x0.1400.0908~0.2170 7.96+1.250x0.004310.00345~0.005408.53+1.260x0.001540.00125~0.001905.48+0.755x0.2340.163~0.3361龄1stinstarQ2龄2ndinstarQ3龄3rdinstarQ4龄4thinstarQ5.34+0.575x0.2550.125~0.5176.24+0.814x0.02980.0179~0.04988.91+2.060x0.01260.0110~0.01455.17+0.913x0.6480.406~1.040

2.3 溴氰虫酰胺对烟粉虱成虫的毒力

溴氰虫酰胺对室内B隐种烟粉虱和Q隐种烟粉虱成虫的毒力较低,LC50值分别为6.23 mg/L和93.9 mg/L,表明其对Q隐种烟粉虱的敏感度更低(表4)。

表4溴氰虫酰胺对B隐种烟粉虱和Q隐种烟粉虱成虫的毒力

Table4ToxicityofcyantraniliproletotheadultsofBandQsiblingspeciesofBemisiatabaci

隐种Siblingspecies回归方程(y=)RegressionequationLC50/mg·L-195%FL/mg·L-1B3.75+1.58x6.234.89~7.94Q2.79+1.12x93.9050.1~175

3 讨论

我国对烟粉虱的防治目前还是以化学防治为主,由于药剂不科学的使用,烟粉虱已对有机磷和菊酯类等常规杀虫剂产生了较高的抗性[8,13-14]。即便是以吡虫啉、啶虫脒和噻虫嗪为代表的新烟碱类杀虫剂,烟粉虱也不例外地产生了不同程度的抗药性。Rauch等发现以色列烟粉虱种群对吡虫啉、啶虫脒和噻虫嗪的抗性分别达361倍、78倍和1 000倍,且这类药剂间存在高水平的交互抗性[15]。中国东南地区的烟粉虱种群对吡虫啉产生29~1 900倍的抗性[9]。随着烟粉虱对各类药剂抗性的不断增加,生产中迫切需要补充新的高效药剂来防治烟粉虱。本研究测定了溴氰虫酰胺对卵、若虫、伪蛹和成虫4个时期的毒力,研究表明溴氰虫酰胺对卵和若虫的毒力较高,而对成虫的毒力不高。对不同龄期若虫的毒力测定表明,3龄若虫对溴氰虫酰胺最为敏感,因此,田间采用溴氰虫酰胺进行防治时,适宜的虫龄应该选择卵和若虫盛期,尤其是3龄若虫盛发期,可发挥最高效的毒杀活性。或者与对烟粉虱成虫毒杀活性高的杀虫剂结合互补使用,可同时杀死田间烟粉虱的各种虫态,防治效果将更加优良。

本研究中采用两种方法测定溴氰虫酰胺对卵的毒力,采用着卵叶片浸渍法测得溴氰虫酰胺对烟粉虱卵的毒力要高于浸茎系统测定法测得的毒力;而着卵叶片浸渍法不仅体现药剂的内吸性而且还体现其触杀作用,而浸茎系统测定法则主要体现的是药剂的内吸性能。据报道卵柄通过产卵器插入叶表裂缝中时,卵主要通过卵柄周围的营养物质获得营养成分,即卵主要是在植物表面吸取营养而并未延伸到韧皮部[16],在整个卵期从植物体内获得的营养很少,即系统测定法内吸上去的药剂很少能作用到卵上,这可能是本研究中浸茎系统测定法不如着卵叶片浸渍法对卵毒力更高的原因。若虫则主要在叶片表面通过韧皮部口针刺吸取食获得营养[17],溴氰虫酰胺主要通过若虫从韧皮部刺吸植物汁液时进入到若虫体内。因此,浸茎系统测定法要比浸虫法对若虫具有更高的毒杀活性。由于溴氰虫酰胺具有极强的双向传导作用,田间除了喷雾使用外还可以用于灌根或种衣剂处理,且由于该药剂与新烟碱类药剂及昆虫生长调节剂吡丙醚等无交互抗性[11],因此在未来烟粉虱及其他刺吸式口器昆虫的防治中,溴氰虫酰胺将会成为一种重要的高效杀虫剂。此外,本研究还发现不论是卵、若虫还是成虫阶段,B隐种烟粉虱都比Q隐种烟粉虱表现出对溴氰虫酰胺更高的敏感性,进一步表明Q隐种烟粉虱比B隐种烟粉虱具有更高的耐药性,田间防治中值得注意和警惕。

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ToxicityofcyantraniliproletodifferentstagesofBandQsiblingspeciesofBemisiatabaci

Wang Haina1,2,Liu Feng1,Wang Shaoli2,Shi Xiaobin2,Wu Qingjun2,Xie Wen2,Mu Wei1,Zhang Youjun2

(1.ShandongAgriculturalUniversity,Tai’an271018,China;2.InstituteofVegetablesandFlowers,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081,China)

Toxicity of two-way transmission insecticide cyantraniliprole to the eggs, nymphs and adults of whiteflies, B and Q sibling species ofBemisiatabaciwere investigated.The results showed that cyantraniliprole had high toxicity, with the LC50values of 0.008 99 mg/L and 0.924 mg/L to 0-1 day old eggs and 0.003 36 mg/L and 0.062 7 mg/L to 1-4 instar nymphs, respectively.Meantime, low toxicity was found to 1 day old adults, and the LC50values to B and Q sibling species were 6.23 mg/L and 93.9 mg/L, respectively.Cyantraniliprole exhibited the highest toxicity to the 3rd instar nymphs of whiteflies, followed by the 2nd instar, 1st instar and the 4th instar nymphs.B sibling species was proved to be more susceptible to cyantraniliprole than Q sibling species.Egg loading leaf-dip and stems dip-systemic uptake demonstrated that cyantraniliprole had contact toxicity, besides strong absorption toxicities to the eggs.Due to the high toxicity of cyantraniliprole to the eggs and nymphs as well as the strong bidirectional conduction characteristics, it will be an important and effective insecticide for controllingB.tabaciand other sucking mouthparts pests in the field in the near future.

cyantraniliprole; B sibling speciesB.tabaci; Q sibling speciesB.tabaci; toxicity

2013-03-19

: 2013-04-23

公益性行业(农业)科研专项(201203038、201303019);北京市重点实验室2012年阶梯计划项目(Z121106002812038);蔬菜有害生物控制与优质栽培北京市重点实验室

TQ 450.21

: ADOI: 10.3969/j.issn.0529-1542.2014.01.038

* 通信作者 E-mail:zhangyoujun@caas.cn

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