四种常用昆虫采集毒瓶试剂对黑腹果蝇毒杀效果

王剑峰, 逄金涛, 韩锦涛, 张　旭, 董慧萌

(沈阳大学 生命科学与工程学院 辽宁省城市有害生物治理与生态安全重点实验室, 辽宁 沈阳　110044)



四种常用昆虫采集毒瓶试剂对黑腹果蝇毒杀效果

王剑峰, 逄金涛, 韩锦涛, 张旭, 董慧萌

(沈阳大学 生命科学与工程学院 辽宁省城市有害生物治理与生态安全重点实验室, 辽宁 沈阳110044)

摘要:针对双翅目昆虫黑腹果蝇,统计分析了4种常用毒杀试剂,即四氯化碳、三氯甲烷、乙酸乙酯和乙醚的致昏迷时间以及半致死量等统计学数据.乙酸乙酯的致昏迷时间为(40±3)s,半致死量为80 μL/L,相较四氯化碳和三氯甲烷,乙酸乙酯对人体的毒副作用最小,可作为野外小型双翅目昆虫的首选毒杀试剂.

关键词:昆虫采集; 毒瓶; 乙酸乙酯; 致昏迷时间; 半致死量

野外昆虫采集作为有关昆虫研究的重要一环,采集效果的好坏直接影响实验能否达到预期效果.野外采集过程中常常使用的方法有毒瓶法和直接浸泡法[1-2].直接浸泡法一般使用酒精,酒精直接浸泡时虫体可发生剧烈挣扎,死后肢体僵硬,在针插等后续标本制作中不易整姿[3].同时作者发现,对于一些飞行能力较强的小型双翅目、膜翅目等昆虫,采取直接浸泡难度很大,传统采集则多用吸虫管等收集此类标本,但采集效率非常低,因此有必要结合毒瓶法进行标本采集.

毒瓶法广泛适用于鞘翅目、半翅目、膜翅目、双翅目等昆虫的野外采集.其中,毒杀试剂的选择尤为重要,要求麻醉迅速,虫体保持柔软,且对采集人无强烈的毒副作用.早期野外昆虫标本的采集,一般使用氰化钾制作毒瓶,用于处死鞘翅目、鳞翅目等大型昆虫.但氰化钾有剧毒,属于公安部门控制物品,既危险也不容易获得,因此新型有效的低毒化学试剂筛选就显得尤为重要.我国学者梁宏斌研究了应用乙酸乙酯毒杀鞘翅目甲虫的具体操作方法,同时建议可应用乙酸乙酯处理半翅目、直翅目、蜚蠊目的成虫和大龄若虫.郝大翠等[4]结合乙醚和无水乙醇两种麻醉剂的特点,筛选出了乙醚-无水乙醇复合麻醉的最佳剂量,用于果蝇标本的麻醉.另外,许国权[5]甚至尝试以桃仁为材料制作毒瓶,用于蝴蝶标本的采集.而作者所在研究组,在近几年的双翅目昆虫野外采集中,尝试使用了四氯化碳和三氯甲烷等新型的毒杀试剂.

对于双翅目、膜翅目等体型较小昆虫的毒杀试剂选择,均需要有较系统和详细的横向对比分析.因此,参考昆虫急性毒物测试方法[6],本研究选取效果较好、容易获得的四种试剂,即四氯化碳、三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯,设计以25 ℃室温条件下致昏迷时间和半致死量两项标准为主要参考评判数据,将这四种试剂进行比较,筛选出一种最优毒杀试剂,同时为昆虫学专家野外标本采集提供具体的数据参考和理论帮助.

1材料和方法

1.1　实验材料

实验试剂:四氯化碳(CCl4)、三氯甲烷(CHCl3)、乙酸乙酯(CH3COOC2H5)、乙醚((CH3CH2)2O),均为分析纯.

实验器具:500 mL具塞磨口瓶、棉花、捕虫网、秒表、空调、生化培养箱、解剖镜.

实验对象:培养17 d的野生型黑腹果蝇成蝇.

1.2　方　　法

(1) 致昏迷时间实验方法.室内温度控制在25 ℃,在500 mL具塞磨口瓶中放入棉花,加入2 mL相应药品弥漫0.5 h,将捕虫网中放入培养17 d的野生型果蝇30只以上,将果蝇驱赶至捕虫网底部,然后模仿野外采集,将捕虫网放入具塞毒瓶中,保证捕虫网底部距离毒品瓶底15 cm左右,使之不与液面接触.待网中昆虫全部昏迷记录时间.

(2) 半致死量实验方法.室内温度控制在25 ℃,在500 mL具塞磨口瓶中放入棉花,加入适量药品(以每升容器中所含试剂量计,μL/L),模仿野外扫网的采集方法,即将捕虫网中放入果蝇30只以上,将果蝇驱赶至捕虫网底部,然后将捕虫网放入具塞毒瓶中,保证捕虫网底部距离毒品瓶底15 cm左右,使之不与液面接触,1 h后镜检观察致死率.

2结果与分析

2.1　致昏迷时间试验

通过试验数据(表1)表明,三氯甲烷的平均致昏迷时间最短为(14±2)s,然后依次是四氯化碳(16±1)s,乙酸乙酯(40±3)s,乙醚(68±7)s.

表1　四种试剂致昏迷时间

2.2　半致死量实验

表2～表5给出各试剂量与致死率关系的实

表2　四氯化碳剂量与致死率的关系

表3　三氯甲烷剂量与致死率的关系

表4　乙酸乙酯剂量与致死率的关系

表5　乙醚剂量与致死率的关系

验数据.四氯化碳的半致死量为160 μL/L,三氯甲烷的半致死量为140 μL/L,乙酸乙酯的半致死量为80 μL/L,乙醚的半致死量为660 μL/L.

2.3　四种试剂的回归分析

回归分析结果(见图1～图4)显示,在实验剂量内,三氯甲烷,乙酸乙酯,乙醚的致死率与剂量的负对数的倒数之间出现明显的指数和线性正比关系,它们三个的拟合度指数R2均大于0.95,说明函数与数据的拟合程度非常高.也就是说当这三种试剂增加量是前一个剂量的倍数时,其致死率会出现明显的增加,其增加的百分比与增加的剂量与初始剂量的倍数有明显的正比关系,当增加剂量是初始剂量的一倍时,其致死率也增加一倍.四氯化碳的回归图像为指数函数.

图1　四氯化碳剂量与致死率回归分析

图2　三氯甲烷剂量与致死率回归分析

图3　乙酸乙酯剂量与致死率回归分析

图4　乙醚剂量与致死率回归分析

2.4　结果分析

通过以上实验数据可以看出乙醚的致昏迷时间最长为(68±7)s,半致死量最大为660 μL/L,并且乙醚的挥发速度很快,其在野外使用过程中的使用受到的限制很多,所以不适合作为野外采集的第一选择.

四氯化碳和三氯甲烷的致昏迷时间最短分别是(16±1)s和(14±2)s,半致死量分别是160 μL/L和140 μL/L,但是四氯化碳的回归分析结果表明,其在低浓度使用时效果不够理想.并且三

氯甲烷和四氯化碳的毒性都很强,属于肝毒物,空气吸入皮肤接触等都会对人体产生伤害,所以在保存和使用需要格外注意,以免泄露对人体产生伤害.因此两者的毒杀效果虽然较好,但由于毒副作用较高,不适合作为野外采集的第一选择.

乙酸乙酯的致昏迷时间较长为(40±3)s,但是对于野外采集来说毒杀速度尚在可以接受的范围内.其半致死量为80 μL/L,在四种试剂中最少,说明其致死效果最好,并且乙酸乙酯对于人体的毒副作用较小,所以推荐乙酸乙酯作为野外采集的第一选择.另外,乙酸乙酯在保存和运输过程中应注意避免阳光直射,远离火源.

3结论

通过以上实验可以看出,乙酸乙酯的半致死量最小,虽然在致昏迷方面不如三氯甲烷与四氯化碳,但是乙酸乙酯对人体的安全性好,所以推荐乙酸乙酯作为野外小型双翅目昆虫采集的首选毒杀试剂.

参考文献:

[1] 杨集昆. 昆虫的采集[M]. 上海: 科学技术出版社, 1958.

(Yang Jikun. Insect Collection[M]. Shanghai: Science and Technology Press, 1958.)

[2] 王林瑶,张广学. 昆虫标本技术[M]. 北京: 科学出版社, 1989.

(Wang Linyao, Zhang Guangxue. Production Technology of Insect Specimens[M]. Beijing: Science Press, 1989.)

[3] 梁宏斌. 一种野外采集和毒杀鞘翅目昆虫的方法[J]. 昆虫知识, 2004,41(1):88-89.

(Liang Hongbin. Use of Ethyl Acetate to Kill Beetle Specimens Collected in the Field[J]. Entomological Knowledge, 2004,41(1): 88-89.)

[4] 郝大翠,姚明镜,刘焰. 乙醚、乙醇用于果蝇麻醉的研究[J]. 生物学通报, 2007,42(8):52-54.

(Hao Dacui, Yao Mingjing, Liu Yan. Study on Anaesthetizing Fruitfly by Means of Ether and Alcohol[J]. Bulletin of Biology, 2007,42(8):52-54. )

[5] 许国权,段海生,胡志辉. 以桃仁为材料制作毒瓶及其作用机理探讨[J]. 江汉大学学报:自然科学版, 2005,33(2):80-81.

(Xu Guoquan, Duan Haisheng, Hu Zhihui. Study of Peach Kernel used for Poison Bottle and its Mechanism[J]. Journal of Jianghan University: Natural Sciences, 2005,33(2):80-81.)

[6] 杜荣骞. 生物统计学[M]. 北京: 高等教育出版社, 1998:193-223.

【责任编辑: 胡天慧】

(Du Rongqian. Biostatistics[M]. Beijing: Higher Education Press, 1998:193-223.)

Toxic Effects onDrosophilamelanogasterof Four Commonly Used Reagents for Insect Collecting Poison Bottles

WangJianfeng,PangJintao,HanJintao,ZhangXu,DongHuimeng

(Liaoning Key Laboratory of Urban Integrated Pest Management and Ecological Security, College of Life Science and Bioengineering, Shenyang University, Shenyang 110044, China)

Abstract:Aiming at Drosophila melanogaster of dipster, the statistical data of time for inducing coma and median lethal dose of four commonly used poisoning reagents including carbon tetrachloride (CCl4), trichloromethane (CHCl3), ethyl acetate (CH3COOC2H5) and diethyl ether ((CH3CH2)2O) were analyzed. The time for inducing coma of ethyl acetate (CH3COOC2H5) is (40±3)s, and the median lethal dose is 80 μL/L. Compared with tetrachloride (CCl4) and trichloromethane (CHCl3), ethyl acetate (CH3COOC2H5) has the minimum toxic and side effect on human being, which could be used as the preferred poisoning reagent for small dipster in the wild.

Key words:insect collection; poison bottle; ethyl acetate (CH3COOC2H5); time for inducing coma; median lethal dose

收稿日期:2014-10-26

中图分类号:Q 96

文献标志码:A

作者简介:王剑峰(1980-),男,河北张家口人,沈阳大学副教授,博士.

基金项目:国家自然科学基金资助项目(31201743,31372245); 辽宁省教育厅科学研究项目(l2013452).

文章编号:2095-5456(2015)02-0126-04