4种生物农药对刘氏短须螨的毒力及苦参碱对相关酶活性的影响

苏鹏，樊斌琦，王焱，张岳峰，郝德君

(1．南京林业大学林学院，江苏 南京 210037;2．松江区林业站，上海 201613;3．上海市林业总站，上海 201613)

刘氏短须螨Brevipalpus lewisi McGregor属真螨目Acariformes细须螨科Tenuipalpidae短须螨属Brevipalpus，在我国危害葡萄Vitis vinifera、连翘Forsythia suspensa、忍冬Lonicera japonica、紫丁香Syringa oblata、爬山虎Parthenocissus tricuspidata等多种经济植物和观赏植物［1］，在美洲、澳洲等地则是柑橘Citrus reticulata的重要害螨［2-3］。自2007年首次在上海发现刘氏短须螨危害水杉Metasequoia glyptostroboides以来，陆续在江苏、安徽、浙江、湖北等省发现该螨危害水杉。水杉树形优美，树干通直高大，生长迅速，为亚热带平原地区优良的绿化、行道树种［4-5］。水杉受刘氏短须螨危害后，叶片明显呈现黄褐色，远看如同火烧状，正常生长和园林绿化效果受到影响。由于水杉多用于行道树和庭院绿化，因此防治时应选用高效、低毒、低残留的药剂。虽然曾进行过防治刘氏短须螨化学药剂的药效试验，但是多数药剂仍为传统的化学农药［6］。本研究选择4种生物药剂开展室内毒力测定，并测定了苦参碱对刘氏短须螨相关代谢酶活性的影响，以期筛选出适宜的药剂及最佳浓度，为生产上有效控制刘氏短须螨危害提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料供试的刘氏短须螨采自南京林业大学校园水杉行道树。带回实验室后，在温度(25±1)℃、相对湿度65%±10%、光周期14L∶10D条件下，用采自校园内健康的水杉叶片饲养，取羽化的第2代成螨用于试验。供试药剂为0．3%苦参碱水剂(陕西国丰化工有限公司)、0．5%印楝素悬浮剂(山东惠民中农作物保护有限责任公司)、8000 IU/mg苏云金杆菌(Bt)悬浮剂(衡阳莱德生物药业有限公司)和1．8%阿维菌素乳油(河北益海安格诺农化有限公司)。过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和乙酰胆碱酯酶(AchE)的酶活测定试剂盒由南京建成生物工程研究所生产。

1.2 试验方法

1.2.1 毒力测定 将供试药剂分别稀释成400，600，800，1000倍液4个浓度梯度，采用玻片浸渍法测定。把双面胶带剪成l cm×2 cm大小，贴在载玻片的1端，选择健康的刘氏短须螨成螨，用零号毛笔轻轻挑起并将其背部粘在胶带上，保持足、口器及须肢可自由活动，每张玻片30头螨，排成5排，每排6头。将粘有成螨的载玻片放在直径15 cm的培养皿内(皿内放1块湿润的脱脂棉)，置于25℃下，4 h后在双目解剖镜下检查，挑除死亡个体并补足活成螨30头。然后把粘有成螨的玻片置于药液内浸渍5 s后取出，用滤纸吸除载玻片和螨体周围的多余药液，移入培养皿内，以蒸馏水为对照。于温度(25±1)℃、相对湿度65%±10%、光周期14L:10D条件下培养，每个浓度重复3次。24 h后在显微镜下检查死亡情况。用解剖针轻触螨体，完全不动者视为死亡。分别记录不同处理的死亡螨数，计算死亡率。以Abbott公式计算校正死亡率，根据概率值分析法求出毒力回归方程式、相关系数(r)及致死中浓度(LC50)［7-8］。

1.2.2 酶活性测定 1)酶液制备。选择0．3%苦参碱水剂为供试药剂，按照致死中浓度LC50配制浓度为7．18 mg/L的药液备用。将采自校园内的健康水杉叶片和葡萄叶片洗净、晾干。用小型喷雾器喷施配制好的苦参碱药液2 mL于水杉叶片，之后用零号毛笔将供试成螨接于叶片上;以蒸馏水处理为对照。根据刘氏短须螨危害葡萄的特性［1］，挑选先期取食水杉叶片的刘氏短须螨健康成螨，接于喷施2 mL蒸馏水的葡萄叶片上饲喂。各处理在24 h后挑取存活个体进行酶活测定，每次取样100头，每个处理重复3次。根据各测定目标酶的试剂盒说明书，加入不同剂量的生理盐水，制备成10%的组织匀浆，10 000 r/min于4℃下离心15 min，取上清液进行测定。2)酶活性测定方法。过氧化物酶、谷胱甘肽-S-转移酶和乙酰胆碱酯酶活性的测定方法均采用各个酶活性测定试剂盒提供的说明书中的方法。每组试验重复3次。

1.3 数据统计分析用SPSS 16统计软件进行数据处理和分析，按剂量对数和死亡率机率值的直线回归法，求得毒力回归方程、相关系数R2、致死中浓度(LC50)及其95%置信限。过氧化物酶、谷胱甘肽-S-转移酶和乙酰胆碱酯酶间的差异显著性采用Duncan多重比较法检验。

2 结果与分析

2.1 室内毒力测定

2.1.1 室内杀螨效果 见表1。

表1 4种药剂不同浓度毒杀刘氏短须螨的效果

印楝素、阿维菌素、苦参碱和Bt各浓度梯度对刘氏短须螨均表现出杀螨效果，校正死亡率随着处理浓度的升高而增加。印楝素的防治效果最佳，400倍液的校正死亡率为100%，1000倍液的校正死亡率为52．39%;其次为阿维菌素，400倍液的校正死亡率为97．61%，1000倍液的校正死亡率为40．46%;苦参碱和Bt的防治效果较差，400倍液的校正死亡率分别为52．39%和42．86%，1000倍液的校正死亡率分别仅为2．39%和4．76%。

2.1.2 毒力分析 印楝素对刘氏短须螨的毒力水平最高，致死中浓度LC50为5．36 mg/L;其次为苦参碱，LC50为7．18 mg/L;阿维菌素和Bt相对较低，LC50分别为20．18 mg/L和20．69 mg/L(表2)。

表2 4种药剂对刘氏短须螨的毒力曲线及LC50

2.2 苦参碱对刘氏短须螨相关酶活性的影响

7．18 mg/L苦参碱处理24 h后，该螨体内乙酰胆碱酯酶活力达到2．11 U/mgprot，较对照增加32倍，差异显著(P＜0．05)。过氧化物酶活力为76．00 U/mgprot，较对照增加16倍，差异显著(P＜0．05)。而谷胱甘肽-S-转移酶活力为0．02 U/mgprot，与对照相比差异不显著(P＞0．05)。蒸馏水处理的刘氏短须螨转移至葡萄叶上饲喂24 h后，3种解毒酶活性均有增强，但是差异未达显著水平(P＞0．05)(表3)。

表3 苦参碱处理24 h对刘氏短须螨相关酶活性的影响

3 讨论

已有研究显示，阿维丙溴磷对刘氏短须螨的毒力最高，哒螨灵次之，甲维盐防治效果最差［6］。本试验选用了4种生物农药对刘氏短须螨进行室内毒力测定，印楝素对刘氏短须螨的毒力最高，致死中浓度达到5．36 mg/L，苦参碱、阿维菌素和Bt致死中浓度分别为7．18 mg/L，20．18 mg/L和20．69 mg/L，说明4种药剂对刘氏短须螨都有一定的防治效果，印楝素致死中浓度最低且具有非常明显的杀螨效果，可以作为首选的生物防治药剂在生产中应用;苦参碱致死中浓度也较低，且苦参碱为广泛使用的植物源药剂，效果较好。本研究仅以几种生物农药对刘氏短须螨进行了室内毒力测定，尚需对用药时间、最佳用药浓度以及适宜的施药器械开展进一步的研究。

利用致死中浓度的苦参碱处理24 h后，刘氏短须螨的相关代谢酶活性发生了一定变化。其中过氧化物酶和乙酰胆碱酯酶活性显著增加，而谷胱甘肽-S-转移酶活性变化不明显。过氧化物酶广泛存在于细胞内，具有较高清除H2O2能力，己在大多数昆虫中发现。乙酰胆碱酯酶是存在于神经系统内的水解酶，该酶活性被抑制，将导致昆虫的迅速死亡，其敏感性的变化，将直接影响虫体中毒的程度。本研究中过氧化物酶活性升高说明其在清除过多自由基上具有十分重要的作用，保持螨体内细胞的稳定，维持了螨正常的生长发育。乙酰胆碱酯酶活性的增加体现了其在分解外源毒物，维持正常神经生理代谢方面的作用。

谷胱甘肽-S-转移酶是1类催化还原型谷胱甘肽与各种亲电化合物亲核加成反应的酶，在自然界普遍存在，在脊椎动物、无脊椎动物解毒代谢中发挥重要作用，是昆虫体内重要的解毒酶之一。参与包括对杀虫剂在内的许多异型生物质的解毒［9］。因苦参碱对刘氏短须螨有毒杀作用，谷胱甘肽-S-转移酶活性应该被激活，引起刘氏短须螨对苦参碱的解毒，以维持正常的生理功能。但研究中发现处理组与对照组该酶的活力变化不显著，可能与处理时间较短有关。

对保护酶、水解酶和解毒酶活力的测定有助于使用药剂时选择最低的适合浓度、最佳剂量以及所需处理的时间，既要达到干扰害虫代谢，阻碍害虫生长发育或致死效应，实现有效合理防治目的，又要避免产生抗药性，或增加化学药剂使用量造成环境污染，为寻找合理的生物防治新思路提供科学参考。

［1］ 马恩沛，沈兆鹏，陈熙雯，等．中国农业螨类［M］．上海:上海科学技术出版社，1984:174-177．

［2］ Jeppson L R，Keifer H H，Baker E W．Mites injurious to econo-mic plants［M］．Berkeley:University of California Press，1975:614-617．

［3］ Elmer H S，Jeppson L R．Biology and control of the citrus flat mite［J］．Economical Entomology，1957，50(5):566-570．

［4］ 程小玲．湖北利川水杉原生种群保护的研究［J］．林业勘察设计，2004(2):19-21．

［5］ 刘毅，李宏军．国家一级珍稀植物水杉母树资源调查及其保护［J］．湖北林业科技，2006(6):46-48．

［6］ 樊斌琦，郝德君，叶建仁，等．四种农药对刘氏短须螨的毒力测定及药效试验［J］．中国森林病虫，2010，29(6):42-43．

［7］ 郭郛，忻介六．昆虫学实验技术［M］．北京:科学出版社，1988:377-382．

［8］ 张宗炳．杀虫药剂的毒力测定［M］．北京:科学出版社，1988:363-368．

［9］ 吕敏，刘惠霞，吴文君．谷胱甘肽-S-转移酶与昆虫抗药性的关系［J］．昆虫知识，2003，40(3):204-208．