氯虫苯甲酰胺对小菜蛾亚致死效应的研究

谭晓伟， 任 龙， 徐希宝， 芮昌辉

（中国农业科学院植物保护研究所，农业部作物有害生物综合治理重点实验室，北京 100193）

小菜蛾［Plutella xylostella （Linnaeus）]是一种对十字花科植物体内所含有的芥子油和葡萄糖苷类化合物具有较强嗜好性的世界性害虫［1]。最早于1854年在美国伊利诺伊州发现，现在美国、欧洲、东南亚、澳大利亚等热带、亚热带、温带地区均有分布［2－3]。除对 十 字 花 科 作 物 危 害 严 重［4]外，对 紫 罗兰、桂竹香等观赏植物，板蓝根等药用植物也有一定的危害［5]。全世界每年花费在治理小菜蛾的费用超过10亿美元。而在小菜蛾的防治方面，化学防治仍是最主要手段。

杀虫剂除对害虫有直接的毒杀作用外，各种各样的亚致死效应也被观察到。亚致死效应是指在害虫接触药剂后，对存活个体生理学或行为学方面的影响［6]。害虫生理因子主要包括害虫生命周期、生长速率、繁殖力、性别比例等；害虫行为因子主要包括取食、化蛹、羽化、产卵等。亚致死效应对害虫的负面影响报道较多，尹显慧等［7]研究多杀菌素对小菜蛾的亚致死效应发现，多杀菌素能显著降低小菜蛾的化蛹率、蛹重、孵化率和子代幼虫的存活率。Reinke等［8]报道，蜕皮激素类杀虫剂甲氧虫酰肼和虫酰肼能显著降低梨小食心虫的繁殖率、生育力和交配能力。然而，亚致死剂量的杀虫剂有时也能促进害虫的种群繁衍。例如，Nandihalli等［9]在1992年首次发现亚致死剂量的拟除虫菊酯能导致棉花上的蚜虫再猖獗，Zeng等［10]也发现亚致死剂量的吡虫啉能显著增加朱砂叶螨卵孵化率和幼虫的存活率。因此，在综合研究杀虫剂的防治效果时，杀虫剂亚致死效应的研究是非常重要的一方面。

氯虫苯甲酰胺（chlorantraniliprole）是美国杜邦公司于2000年发现的邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂［11－13]，对鳞翅目、鞘翅目、双翅目、半翅目害虫均表现出良好的防治效果，而对鳞翅目的防治效果更是其他杀虫剂的10～100倍。目前，对氯虫苯甲酰胺的研究主要集中在化学合成和抗性机理方面，对害虫亚致死效应的研究报道较少。本研究在室内以小菜蛾为试虫，用 LC25（0.038，0.057mg／L）和 LC40（0.087，0.123mg／L）亚致死剂量的氯虫苯甲酰胺，研究了其对小菜蛾2龄和3龄幼虫生存、取食量、化蛹率、蛹重、羽化率的影响，以便为氯虫苯甲酰胺的综合评价和合理使用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

用二甲基甲酰胺（N，N－dimethyl formamide，DFM）将95%氯虫苯甲酰胺原药配制成1%氯虫苯甲酰胺母液。再用0.05%曲拉通X－100水溶液将药剂稀释至试验浓度，具体试验浓度见1.3。

1.2 小菜蛾的饲养

小菜蛾于2005年采自北京蔬菜地，室内无药剂接触饲养。用氯虫苯甲酰胺采用药膜法处理3龄中期幼虫72h，获得LC50＝0.051mg／L的相对敏感种群。小菜蛾的饲养方法采用甘蓝苗连续饲养技术［14]。饲养条件为温度（25±1）℃，湿度60%～70%，光照L∥D＝16h∥8h。成虫羽化后用蘸10%蜂蜜水的棉球补充营养。试验选择大小一致的2龄和3龄中期幼虫作为供试虫源。

1.3 亚致死剂量的确定

参照赵建周等［15]的生测方法，略有改进。用0、0.013、0.026、0.052、0.104、0.208、0.416mg／L 和0、0.015、0.03、0.06、0.12、0.24、0.48mg／L 的氯虫苯甲酰胺溶液对2龄和3龄幼虫进行毒力测定，具体方法为：将甘蓝叶剪成直径5cm圆片放在上述浓度药液中浸渍10s取出，晾干后分别放在直径9cm的底部铺有吸水滤纸的培养皿中，每皿2片。然后接入饥饿2h的2龄或3龄幼虫，每皿20头，加保鲜膜加盖后放于（25±1）℃、相对湿度66%、光照L∥D＝16h∥8h的恒温培养箱中。检查48、72h死亡率。用Probit软件进行统计分析，获得毒力回归线。再推导出48h的LC25和LC40的药剂浓度，用2龄和3龄幼虫经反验证测定最终确定2龄和3龄幼虫48h的LC25和LC40亚致死剂量分别为0.038、0.087mg／L和0.057、0.123mg／L。

1.4 氯虫苯甲酰胺对小菜蛾取食的影响

将甘蓝叶片用打孔器打成直径1.8cm的叶碟放在亚致死剂量药液中浸渍10s，取出晾干备用。在底部铺有吸水滤纸的培养皿（直径5cm）中接入饥饿2h的生理状况一致的2龄或3龄幼虫1头，然后放入叶碟，每皿2片。24h统计取食量，更换相同的用药处理过的叶碟。48h统计取食量后，将存活幼虫转移至干净的培养皿中，用同样大小未经药液处理的新鲜甘蓝叶喂养，并每隔24h统计取食量，更换新鲜叶碟，观察记录幼虫取食量，直至化蛹。以0.05%曲拉通X－100水溶液处理为对照，每处理重复30次。取食量的统计采用透明坐标胶片测定各叶片被食面积。

1.5 氯虫苯甲酰胺对小菜蛾生长发育的影响

将甘蓝叶片剪成直径5cm的叶碟放在亚致死剂量药液中浸渍10s，取出晾干分别放在底部铺有吸水滤纸的培养皿（直径9cm）中，每皿2片。然后接入饥饿2h的生理状况一致的2龄或3龄幼虫，每皿20头，重复10次。24h观察记录幼虫死亡率和发育进度，更换相同用药处理过的新鲜叶碟。48h观察记录死亡率后，将存活个体转移至干净培养皿中，放入新鲜、干净、未用药处理的叶碟。以后每隔24h，更换叶碟，观察纪录幼虫的死亡率［16]、发育进度、化蛹率。

2 结果与分析

2.1 氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对小菜蛾2龄和3龄幼虫生存的影响

由表1可知除2龄幼虫死亡率在24h内差异不显著，其余剂量处理后各龄期幼虫的死亡率均达显著水平。且随处理浓度的增加和与药剂接触时间的延长，累加死亡率不断提升。其中，与2龄幼虫相比，3龄幼虫见效更快。从蛹前累计死亡率来看，LC25、LC40药液处理的2龄幼虫，死亡率分别高出对照23%和36%，而3龄幼虫的死亡率则高出对照达32%和55.5%，差异均达显著水平。且药剂处理后，存活小菜蛾的个体发育明显受到抑制。这说明，亚致死剂量氯虫苯甲酰胺对小菜蛾生存和个体发育均有明显的影响。

2.2 氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对小菜蛾2龄和3龄幼虫的拒食作用

LC25和LC40亚致死浓度的氯虫苯甲酰胺处理小菜蛾2龄和3龄幼虫，能显著增加其后各时间段的拒食作用（表2），且随着浓度的增加，拒食作用增强。其中，2龄幼虫经药剂的2个亚致死浓度处理，24h和48h的拒食作用差异不显著，72h和96h的拒食作用差异显著。3龄幼虫，经药剂的两个亚致死浓度处理后，24、48、72h的拒食作用均差异显著。这表明，氯虫苯甲酰胺能明显降低小菜蛾的取食量，抑制其生长。

表2 氯虫苯甲酰胺对小菜蛾拒食作用1）

2.3 氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对小菜蛾化蛹的影响

由表3可知，4个氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对小菜蛾2龄和3龄幼虫的生长发育有明显的影响。随着剂量的增加，幼虫至化蛹的平均历期延长，蛹重和化蛹率明显降低。其中，与对照处理相比，2龄幼虫在LC25（0.038mg／L）和 LC40（0.087mg／L）剂量氯虫苯甲酰胺处理下，幼虫至化蛹平均历期延长了23.20h和23.90h。同比3龄幼虫延长了26.82h和33.22h。而经LC25和LC40剂量氯虫苯甲酰胺处理，2龄幼虫平均蛹重下降了6.14%和11.06%，3龄幼虫平均蛹重下降了4.59%和12.7%。化蛹率在各处理之间差异更为明显，LC25和LC40剂量处理的2龄幼虫，化蛹率下降了33.78%和53.38%，3龄幼虫的化蛹率则分别下降了38.79%和67.25%。

表3 氯虫苯甲酰胺对小菜蛾化蛹的影响1）

2.4 氯虫苯甲酰胺亚致死剂量处理对小菜蛾羽化的影响

从图1来看，氯虫苯甲酰胺亚致死剂量处理小菜蛾2龄和3龄幼虫后，其羽化率均低于对照的羽化率，但药剂处理与对照相比，羽化率差异不明显，且不同浓度之间，差异也不显著。

图1 氯虫苯甲酰胺对小菜蛾羽化的影响

3 讨论

氯虫苯甲酰胺作为一种对小菜蛾、棉铃虫、黏虫、烟芽夜蛾等鳞翅目害虫高效、广谱杀虫剂，自商品化应用以来，备受国内外学者的关注。张振飞等［17]比较了氯虫苯甲酰胺等10种杀虫剂对三化螟的室内杀虫活性和田间防效，以氯虫苯甲酰胺的防效最好，且对天敌影响最小。曹广春等［18]在室内研究发现，氯虫苯甲酰胺对抗Bt毒素棉铃虫种群和敏感种群都有很好的防治效果，且LC50值低于溴氰菊酯、氰戊菊酯、辛硫磷、林丹等。李青等［19]报道氯虫苯甲酰胺对水稻田的天敌昆虫影响甚微，对拟环纹豹蛛的影响较阿维菌素低7.7倍（同为用药后14d）。徐广春等［20]在研究氯虫苯甲酰胺对水稻的表观安全性时，发现其对水稻田幼苗生长无不良影响。Lefebvre等［21]利用氯虫苯甲酰胺、氟虫双酰胺、乙基多杀菌素、氟酰脲、螺虫乙酯等对西方盲走螨（Typhlodromus occidentalis）研究发现，氯虫苯甲酰胺对西方盲走螨卵、成虫及其繁殖力均无影响，仅对幼虫有轻微毒性。本研究利用氯虫苯甲酰胺对小菜蛾敏感种群进行生测结果表明，氯虫苯甲酰胺对小菜蛾的致死中浓度（LC50＝0.051mg／L）低于小菜蛾常用杀虫剂甲氨基阿维菌素（LC50＝0.118mg／L）、阿维菌素（LC50＝0.512mg／L）、溴虫腈（LC50＝1.356mg／L）、高效氯氰菊酯（LC50＝284.327mg／L）等。可见，氯虫苯甲酰胺在害虫防治和环境兼容性方面均表现出优良特性。

亚致死效应主要是研究非致死浓度的药剂对害虫种群动态变化中的各种行为、生理、生物学参数的影响［22]，包括生物学和生态学行为的改变，生殖力的变化，抗药性的发展等。亚致死效应的研究能为药剂的合理使用、避免或减少该药剂的副作用提供一定的理论依据。本研究的结果表明，亚致死剂量的氯虫苯甲酰胺对小菜蛾的生长发育有明显的影响，除表现出直接的毒杀作用外，各种负面作用也表现出来。具体表现为：取食量降低，幼虫体重减轻，幼虫至化蛹平均历期延长，蛹重降低，化蛹率减少，羽化率降低。且在研究观察过程中作者发现，药剂处理后，成虫的产卵量明显降低。类似的现象在相关报道中也有发现，许小龙等［23]报道氯虫苯甲酰胺对斜纹夜蛾亚致死效应，主要表现为幼虫体重和蛹重减小，幼虫期和蛹期延长，幼虫至蛹的存活率和化蛹率降低。陈琼等［24]进行氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾亚致死研究，观察到经亚致死剂量氯虫苯甲酰胺处理的甜菜夜蛾，幼虫历期和蛹期显著延长，幼虫体重和蛹重显著减轻，羽化率、单雌产卵量均下降。以上研究结果表明，氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对害虫表现出负面影响，这对于田间施药时，药量的控制有一定的积极作用。

从本试验结果来看，亚致死剂量的氯虫苯甲酰胺对小菜蛾存在明显的生长不利性，有利于小菜蛾的综合治理。同时，在研究中发现，氯虫苯甲酰胺对小菜蛾行为的影响主要表现为拒食性，但有关拒食量和驱避性还有待进一步研究。

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