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印楝素和银杏酚酸对甜菜夜蛾幼虫的协同增效作用

2017-09-25金党琴龚爱琴扬州工业职业技术学院江苏扬州225127

西北农业学报 2017年9期
关键词:印楝素甜菜酚酸

金党琴,龚爱琴(扬州工业职业技术学院,江苏扬州 225127)

印楝素和银杏酚酸对甜菜夜蛾幼虫的协同增效作用

金党琴,龚爱琴
(扬州工业职业技术学院,江苏扬州 225127)

研究印楝素和银杏酚酸复配对甜菜夜蛾幼虫的协同增效作用,为开发植物源农药提供理论依据。用印楝素和银杏酚酸及其复配混剂对甜菜夜蛾2龄幼虫进行室内毒力和拒食活性测定,筛选对甜菜夜蛾高效低毒的药剂。结果表明,印楝素和银杏酚酸复配质量比为6∶2,对甜菜夜蛾2龄幼虫具有明显的协同增效作用,2 d后的致死中质量浓度(LC50)为20.31 mg/L,共毒系数为295.36;当印楝素和银杏酚酸复配质量比为3∶5 时,拒食活性测定共毒系数为225.22,AFC50为27.03 mg/L,增效作用最强。

印楝素;银杏酚酸;甜菜夜蛾;增效作用

甜菜夜蛾[Spodopteraexigua(Hübner)] 俗称白菜褐夜蛾,属鳞翅目,夜蛾科,是世界性分布、间歇性大发生的多食性重要农业害虫。自20世纪80年代初期,甜菜夜蛾开始暴发危害,对十字花科蔬菜危害尤为严重,已发展成制约中国农业生产发展的一种重要害虫[1-2]。该害虫寄主范围广,可危害多种蔬菜、大田作物、药用植物及牧草等[3]。长期以来,单一化学农药的大量使用,导致甜菜夜蛾对化学杀虫剂产生不同程度的抗药性,防治效果下降,环境污染日益严重[4-7]。为了控制该虫猖獗危害,筛选出防治甜菜夜蛾的有效药剂,农药复配是提高药效和缓解抗药性产生的重要途径之一[8-9],植物源农药与植物源农药复配是控制甜菜夜蛾重要且安全的方法之一[10-12]。

印楝素(Azadirachtin)和银杏酚酸(Ginkgolic acids)具有广谱、高效、环境友好等优点,是比较理想的新型植物杀虫剂。印楝素是从印楝树种子中分离提纯而来的柠檬素类化合物,对昆虫具有忌避、拒食、生长调节等多种作用,尤其对鳞翅目昆虫的拒食活性影响很大[13]。银杏酚酸(Ginkgolic acids)存在于银杏外种皮、果肉和银杏叶中,包括5种银杏酸成分(C13∶0,C15∶0,C15∶1,C17∶1和C17∶2),这类化合物具有抗菌、抗炎和抗肿瘤等生物活性[14-16],对昆虫具有较强的毒杀、拒食等作用。本试验试图通过印楝素与银杏酚酸的复配,研究对甜菜夜蛾的协同增效作用及不同植物源农药的互作效应,为甜菜夜蛾的田间防治探索新的途径,并为此2种药剂的田间应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

在扬州市广陵区郊区采集田间蔬菜上均匀的甜菜夜蛾幼虫,放于玻璃皿中,室内用苋菜(AmaranthusmangotanusL.)饲养多代挑选整齐一致2龄期的幼虫供试验,饲养条件为:温度(28±1)℃,相对湿度60%~70%,光周期为16 h/8 h(光照/黑暗),光照度1 500~2 000 lx。

1.2 供试药剂

印楝素乳油(w=0.3%)(云南中科生物产业有限公司);银杏酚酸(w=98%)(上海源叶生物科技有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 毒力测定方法 采用叶片浸渍法[17],将供试农药用丙酮(φ=5%)[V(丙酮)∶V(水)=5∶95]溶解后配制成不同浓度待用,测得印楝素、银杏酚酸的致死中质量浓度(LC50)值。选取新鲜的甘蓝叶片,浸渍20 s,取出晾干,放入垫有保湿滤纸、直径为9 cm的培养皿中,再将供试甜菜夜蛾2龄幼虫放入培养皿中。用清水(含φ=5%丙酮)处理做对照,每个处理5个重复,每个重复处理甜菜夜蛾2龄幼虫10头,2 d后检查记录各重复处理死亡情况。同时做对照试验,对照组死亡率低于10%为有效试验。试验数据用EXCEL统计软件处理[18],计算各处理的校正死亡率,然后用机率值分析法求出毒力回归方程、致死中质量浓度(LC50)及相关系数。

印楝素与银杏酚酸的复配参照陈立等[19]的方法,首先测定出2种单剂的LC50值分别为a和b,再将两种单剂按[(1/8)a+(7/8)b],[(2/8)a+(6/8)b],[(3/8)a+(5/8)b],[(4/8)a+(4/8)b],[(5/8)a+(3/8)b],[(6/8)a+(2/8)b],[(7/8)a+(1/8)b]质量浓度配比梯度混合,质量浓度配比分别为1∶7,2∶6,3∶5,4∶4,5∶3,6∶2,7∶1,测定各混剂对甜菜夜蛾的致死中质量浓度(LC50)及共毒系数(CTC)。

1.3.2 拒食作用 采用叶碟法[20-21],即将新鲜、均匀的苋菜叶用1.5 cm圆形打孔器打成叶碟,放入处理药液中浸渍20 s后取出,晾干,放入直径为7 cm的培养皿中,培养皿中用湿润的滤纸保湿,同时做对照试验。药液配制方法参照毒力测定配制的方法。

取上述处理过的叶碟,每个培养皿中放入4个叶碟,另设对照。将饥饿3 h的2 龄幼虫放入培养皿中,每个培养皿中放入5头作为1次重复,重复6次。然后把供试幼虫放入培养箱中饲养,培养箱条件:温度(26±1)℃,光周期L∶D=14 h∶10 h, 相对湿度70%~80%。饲养48 h后,被取食的叶面积用方格纸测量,根据下式计算拒食率,然后将拒食率转化为几率值、浓度转化成对数后进行线性回归,计算拒食中质量浓度(AFC50)和共毒系数等 。

拒食率(%)=(对照组取食叶面积-处理取食叶面积)/对照组取食叶面积×100%

1.3.3 增效作用的测定 按照Sun等[22]报道的杀虫剂联合毒力计算方法计算,共毒系数显著大于120时为增效作用,接近或略小于100为相加作用,显著小于80为拮抗作用。

计算公式如下:

共毒系数(CTC)=[混剂(A+B)实测毒力指数]/[混剂(A+B)理论毒力指数]

混剂实测毒力指数(ATI)=标准药剂的LD50/混剂(A+B)LD50×100%

(A+B)的理论毒力指数(TTI)=A剂的毒力指数×A剂在混剂中的质量分数+B剂的毒力指数×B剂在混剂中的质量分数。

单剂毒力指数(TI)=标准药剂的LD50/供试试剂的LD50×100%

2 结果与分析

2.1 印楝素和银杏酚酸的毒力测定

2.1.1 单剂毒力 印楝素和银杏酚酸两种单剂通过叶片浸渍法试验,结果表明,分别处理甜菜夜蛾2龄幼虫2 d后的毒力试验结果存在较大差异(表1),印楝素和银杏酚酸的LC50分别为51.32和80.57 mg/L,由此可见,印楝素对甜菜夜蛾2龄幼虫的活性比银杏酚酸高,杀虫效果比较好。

表1 印楝素和银杏酚酸单剂对甜菜夜蛾2龄幼虫的毒力测定Table 1 Toxicity determination of azadirachtin and ginkgolic acid against 2 nd-instar larvae of Spodoptera exigua

2.1.2 复配毒力 7个不同的印楝素和银杏酚酸复配溶液,质量配比为5∶3、6∶2和7∶1的共毒系数大于120,为增效作用;其他组合的共毒系数在100左右,为相加作用(表2)。当银杏酚酸和印楝素的质量配比为5∶3和6∶2时,共毒系数都大于150,增效作用比较明显,其中两者比例为6∶2时,LC50为20.31 mg/L,共毒系数最大,达到295.36。

2.2 印楝素与银杏酚酸的拒食活性测定

2.2.1 单剂 对甜菜夜蛾2龄幼虫拒食中质量浓度,印楝素和银杏酚酸分别为57.63和42.25 mg/L(表3),结果表明印楝素和银杏酚酸对甜菜夜蛾 2 龄幼虫都具有拒食活性,但银杏酚酸的拒食作用比印楝素明显。

2.2.2 复配剂 7个不同的印楝素和银杏酚酸复配剂中,质量配比为1∶7、2∶6和3∶5的共毒系数大于120,为增效作用;其他组合的共毒系数在100左右(表4),为相加作用。质量配比为2∶6和3∶5 印楝素和银杏酚酸剂,共毒系数都大于150,增效作用比较明显,其中两者比例为3∶5时,LC50为27.03 mg/L,共毒系数最大,达到225.22。

表2 印楝素和银杏酚酸复配处理甜菜夜蛾2龄幼虫毒力测定Table 2 Toxicity determination of complex treatment azadirachtin and ginkgolic acid against 2 nd-instar larvae of Spodoptera exigua

表3 印楝素和银杏酚酸单剂对甜菜夜蛾2龄幼虫的拒食活性测定Table 3 Antifeedant effect of azadirachtin and ginkgolic acid against 2 nd-instar larvae of Spodoptera exigua

表4 印楝素和银杏酚酸复配处理甜菜夜蛾2龄幼虫拒食活性测定Table 4 Antifeedant effect of complex treatment azadirachtin and ginkgolic acid against 2nd-instar larvae of Spodoptera exigua

3 结论与讨论

毒力测定试验中印楝素和银杏酚酸单剂对甜菜夜蛾2龄幼虫都具有一定的胃毒作用,印楝素和银杏酚酸的致死中质量浓度(LC50)分别为51.32和80.57 mg/L,印楝素比银杏酚酸的胃毒效果好。印楝素和银杏酚酸单剂对甜菜夜蛾2龄幼虫的拒食活性测定试验表明,银杏酚酸的拒食活性明显比印楝素好。印楝素和银杏酚酸的复配对甜菜夜蛾2龄幼虫的毒力测定中,两者的有效质量配比在5∶3到7∶1之间,共毒系数都大于120,说明在印楝素中添加一定质量的银杏酚酸,对甜菜夜蛾的防治效果较好,能提高印楝素的杀虫效果。印楝素和银杏酚酸复配对甜菜夜蛾2龄幼虫的非选择性拒食活性测定中,对甜菜夜蛾2龄幼虫的拒食活性,两者复配表现出相加或增效作用,质量比例为3∶5时,增效作用最明显,具有较好的拒食效果。表明印楝素和银杏酚酸合理复配,具有协同增效作用。

印楝素作用机制比较复杂,对害虫的拒食作用主要是通过抑制昆虫口器的味觉化学感受器或对昆虫中枢神经系统的神经细胞产生毒害作用,从而干扰昆虫中枢神经系统,影响昆虫的取食行为[23]。另外印楝素也可通过影响中肠消化酶的作用使昆虫消化不良,从而影响昆虫的取食和行动。银杏酚酸对害虫既有拒食作用,又有毒杀作用,以拒食为主,可抑制昆虫前列腺合成酶的活性,而该酶在繁殖中扮演着一个重要的角色[24]。印楝素和银杏酚酸具有不同的作用机理,两者复配之后,多种活性成分能同时作用于害虫多个靶标,能相互影响达到增效作用,加速甜菜夜蛾幼虫死亡。

印楝素和银杏酚酸作为新型生物农药,具有杀虫高效、低毒、低残留等特点,是发展有机农业、促进农业可持续发展的理想农药,用于农田防治而受到人们的欢迎。在提倡绿色防控的植保理念,保证蔬菜生产无害化的背景下,印楝素和银杏酚酸复配剂的研究与应用对于促进无公害蔬菜的发展具有现实意义。

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SynergismofAzadirachtinandGinkgolicAcidsagainstLarvaeofSpodopteraexigua(Hübner)

JIN Dangqin and GONG Aiqin
(Yangzhou Polytechnic Institute,Yangzhou Jiangsu 225127,China)

The research aimed to determine the common-toxicity of the mixture of azadirachtin and ginkgolic acids and provide theoretical basis for developing natural pesticides. The toxicity and antifeeding of azadirachtin and ginkgolic acids and their admixture against the 2nd-instar larvae ofSpodopteraexigua(Hübner) were conducted in laboratory. The results showed that azadirachtin and ginkgolic acids enhanced their toxicity with each other. The results showed that a mass ratio 6∶2 mixture of azadirachtin and ginkgolic acids was the most synergetic stomach poison with a co-toxicity coefficient of 295.36 two days later. Under this condition,the admixture had the most synergistic effect. The LC50was 20.31 mg/L for up to 2 d. The admixture produced amaximum anti-feeding effect and the AFC50was 27.03 mg/L when the admixture was blended with ginkgolic acids and azadirachtin at the mass ratio of 3∶5,and the most synergetic effect was detected with a co-toxicity coefficient of 225.22.

Azadirathtin; Ginkgolic acids;Spodopteraexigua(Hübner); Synergism

2017-01-07

2017-04-08

Yangzhou City,Key Research and Development Projects(No.YZ2015030);Jiangsu Province,Qinglan Engineering[Su Teacher (No.2014)23]; Yangzhou Polytechnic Institute Key Issues(No.2015XK01);Jiangsu Provincial University Natural Science Fund Project (No.16KJB150044);Jiangsu Province Students Practice Innovation Project (No.201613754008Y);Higher Education Outstanding Scientific and Technological Innovation Team of Jiangsu Province (No.2017-6);Jiangsu Province,the Fifth “333 High-Level Personnel Training Project”[No.(2016)7,BRA2017479].

JIN Dangqin,female,Ph.D,associate professor. Research area:pesticide chemistry.E-mail: jindangqin@163.com

S482

A

1004-1389(2017)09-1402-05

(责任编辑:郭柏寿Responsibleeditor:GUOBaishou)

日期:2017-09-12

网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170912.1741.036.html

2017-01-07

2017-04-08

扬州市重点研发计划(YZ2015030);江苏省青蓝工程[苏教师(2014)23号];扬州工业职业技术学院校级重点课题(2015XK01);江苏省高校自然科学基金(16KJB150044);江苏省大学生实践创新项目(201613754008Y);江苏省高等学校优秀科技创新团队(2017-6);江苏省第5期“333高层次人才培养工程”(苏人才[2016]7号,BRA2017479)。

金党琴,女,博士,副教授,从事农药化学研究。E-mail:jindangqin@163.com

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