甲氧虫酰肼与3种药剂对甜菜夜蛾的联合毒力及亚致死效应

陈吉祥，任相亮，姜伟丽，马亚杰，王丹，宋贤鹏，马艳

（中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南安阳455000）

甜菜夜蛾（Spodoptera exiguaHübner）属于鳞翅目（Lepidoptera）夜蛾科（Noctuidae），具有分布范围广、寄主多、抗逆能力强、迁飞扩散能力强、喜温且耐高温等特性[1-2]。目前商业化种植的Bt棉可自主产生Cry1A蛋白，但甜菜夜蛾对其不敏感，致使甜菜夜蛾在转基因抗虫棉田的发生危害日益严重[3-4]，如何减轻棉田甜菜夜蛾危害成为科研工作者研究的重要课题。由于长期、大量、单一使用化学杀虫剂，甜菜夜蛾已经对有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等传统药剂产生了较高水平的抗性[5-8]。

甲氧虫酰肼（Methoxyfenozide）是由美国罗姆哈斯公司研究开发的双酰肼类昆虫生长调节剂，通过模拟昆虫天然蜕皮激素的功能，与蜕皮激素受体蛋白相互作用，诱导昆虫早熟蜕皮而致死。甲氧虫酰肼具有选择性强、毒性低、污染小、对天敌和有益生物影响小等特点，因此被广泛应用到鳞翅目害虫防治工作中[9]。为延长甲氧虫酰肼的使用寿命，将其与其他化学杀虫剂复配是缓解抗性的重要途径。

杀虫剂施于田间除了直接杀死靶标害虫外，其在环境中的毒力随着时间延续会逐渐递减到亚致死剂量[10]。亚致死效应能够对昆虫的生长发育、繁殖、生态行为和抗药性等产生不同程度的影响，例如亚致死浓度的蜕皮激素类似物导致昆虫发育历期延长，幼虫体质量和蛹质量降低，成虫畸形，繁殖力降低等[11-14]。亚致死剂量昆虫生长调节剂导致昆虫不育或造成害虫种群与宿主植物不同步发育[12]，对害虫种群动态产生负面影响[14]。本研究采用表面涂抹法测定甲氧虫酰肼与其他3种药剂对甜菜夜蛾的联合毒力，研究了甲氧虫酰肼与虱螨脲（Lufenuron）单剂及混剂对甜菜夜蛾杀卵活性及亚致死效应的影响，为甲氧虫酰肼和虱螨脲的合理应用及甜菜夜蛾的综合防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1供试药剂。97%（质量分数，下同）甲氧虫酰肼原药、97%虱螨脲原药、95%氯虫苯甲酰胺（Chlorantraniliprole）原药、97%氯氟氰菊酯（Cyhalothrin）原药，均由安阳全丰生物科技有限公司提供。

1.1.2供试昆虫。甜菜夜蛾于2016年采集自中国农业科学院棉花研究所实验农场（河南省安阳县），进行生物测定之前在人工气候箱用人工饲料饲养30代以上。饲养条件：温度（26±1）℃，相对湿度70%～80%，光周期为光照14 h、黑暗10 h，成虫喂食10%（质量分数，下同）蜂蜜水。

1.2 试验方法

1.2.1单剂毒力测定。采用表面涂抹法[15]测定单剂毒力。首先将人工饲料在未凝固前用20 mL注射器注入24孔板中（单孔面积2.0 cm2），凝固后备用；将甲氧虫酰肼、虱螨脲和氯氟氰菊酯原药用丙酮稀释为10 g·L－1的储存液，氯虫苯甲酰胺用二甲基亚砜稀释为10 g·L－1的储存液；分别用纯水将储存液梯度稀释成相对应的6个质量浓度（以下简称“浓度”），按每孔100μL加到24孔板中，室温下自然晾干，选取新蜕皮3 h内健康活泼的3龄甜菜夜蛾幼虫，饥饿处理4 h后放入表面涂抹药液的24孔饲料板中，每个处理重复3次，每个重复24头幼虫，以纯水处理作为对照。72 h后记录幼虫死亡数，以虫体缩短、发黑、毛笔触动没反应或不能正常协调爬行视为死亡。根据校正死亡率计算毒力回归方程和LD50。r＝ND/N×100%.式中r为死亡率，ND为死亡虫数，N为接虫总数。rA＝（rT－rCK）/（1－rCK）×100%.式中rA为校正死亡率，rT为处理组死亡率，rCK为对照组死亡率。

1.2.2联合毒力测定。采用共毒因子法[16]确定最佳增效配比（质量浓度比）。假设经毒力测定A、B两单剂的致死中剂量分别为a和b，用共毒因子法评价A＋B混剂的增效作用时选择5个配比，这5个配比为等效线法中相加作用线的六等分点，表示为a/5b、a/2b、a/b、2a/b、5a/b。这5个配比混剂的质量浓度分别为 （a＋5b）/6、（a＋2b）/3、（a＋b）/2、（2a＋b）/3、（5a＋b）/6。具体配制方法为将供试单剂储存液分别用纯水稀释成致死中浓度药液，再按体积比1∶5、1∶2、1∶1、2∶1、5∶1混合即得不同配比混剂药液。根据实测死亡率和预期死亡率计算共毒因子，计算公式如下：TEF＝（rA－rE）/rE×100.式中TEF为共毒因子，rA为实测死亡率，rE为预期死亡率。当TEF≥20表示有增效作用，TEF≤－20表示有拮抗作用，－20＜TEF＜20表示为相加作用。

1.2.3杀卵毒力测定。将甲氧虫酰肼和虱螨脲原药用丙酮稀释为10 g·L－1的储存液，按甲氧虫酰肼和虱螨脲储存液体积比6∶7混合即得质量浓度比6∶7的混剂，用0.1%（质量分数，下同）的吐温－80水溶液分别将甲氧虫酰肼和虱螨脲单剂和混剂储存液稀释为10和100 mg·L－1的药液。将同一天产于蜡纸上、饱满有光泽的甜菜夜蛾卵置于上述药液中浸渍10 s，以0.1%的吐温－80水溶液为对照，处理后的卵晾干转移至人工气候箱孵化，每个处理100粒卵，每处理重复3次。待卵孵化后，转接至人工饲料上饲养，直至幼虫生长至2龄，记录孵化率和成活率[17]。

1.2.4亚致死效应。根据联合毒力测定结果（增效配比为甲氧虫酰肼∶虱螨脲＝6∶7），试验设置甲氧虫酰肼（LD30＝30.00 ng·cm－2）、虱螨脲（LD30＝35.00 ng·cm－2）、甲氧虫酰肼与虱螨脲混剂（15.00 ng·cm－2＋17.50 ng·cm－2）和纯水4个处理组，分别记 作Met、Luf、MML和CK，具体操作方法同1.2.1，每个处理重复9次，共216头。药后72 h将各处理中存活幼虫转入正常的人工饲料上饲养至化蛹。每隔24 h观察并记录存活个体各虫态的存活数目，并于3龄幼虫蜕皮1 d后称量4龄幼虫体质量，化蛹1 d后称蛹的质量，然后按每管1头蛹转移到指形管（直径2.5 cm，长8.0 cm）中，记录化蛹数、蛹期和羽化数。

将同一天羽化的雌雄成虫放在圆柱塑料杯中（直径20 cm，高15 cm），内壁附1层折叠的蜡纸作为产卵基质，杯底部放置1个盛有10%蜂蜜水的玻璃瓶，瓶口塞1团棉絮供成虫取食。每个处理10对，每天收集并记录产卵数量，直至成虫死亡。每天分别从每个处理收集的卵中随机挑选100粒，观察统计卵孵化情况。

1.4 数据分析

采用用DPS对数据进行统计分析，计算各试验药剂对甜菜夜蛾3龄幼虫的毒力回归曲线和LD50。用SPSS 20.0软件对试验数据进行Tukey’s HSD检验和单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 单剂毒力测定结果

甲氧虫酰肼、虱螨脲、氯虫苯甲酰胺和氯氟氰菊酯对甜菜夜蛾3龄幼虫的毒力结果（表1）表明，各单剂对甜菜夜蛾毒力存在显著差异。其中：氯氟氰菊酯对甜菜夜蛾3龄幼虫的毒力最高，LD50为4.13 ng·cm－2；虱螨脲的毒力最低，LD50为44.66 ng·cm－2。

表1 甲氧虫酰肼、虱螨脲、氯虫苯甲酰胺和功夫菊酯对甜菜夜蛾3龄幼虫的毒力

2.2 联合毒力测定与复配组合筛选

在3个组合中，甲氧虫酰肼与虱螨脲的所有5个配比组合共毒因子均大于20（表2），说明甲氧虫酰肼和虱螨脲混配对甜菜夜蛾具有增效作用，配比为6∶7时增效作用最大，共毒因子高达135.4。而甲氧虫酰肼与氯虫苯甲酰胺和氯氟氰菊酯复配的组合共毒因子均小于－20，说明甲氧虫酰肼与氯虫苯甲酰胺和氯氟氰菊酯复配均有拮抗作用。

表2 各复配组合对甜菜夜蛾的共毒因子测定

2.3 甲氧虫酰肼、虱螨脲单用及其混用对甜菜夜蛾的杀卵活性

甲氧虫酰肼与虱螨脲单用及其混用2个浓度处理甜菜夜蛾卵，孵化率和幼虫存活率与对照相比均不同程度下降，差异显著，且都表现为高浓度处理低于低浓度处理（表3）。虱螨脲在高浓度下具有较强的杀卵活性，而甲氧虫酰肼对初孵幼虫具有较强的杀虫活性，不同浓度处理下幼虫存活率均低于10%；混剂处理下孵化率和幼虫存活率均较对照明显降低，表现出较强的杀卵活性。

2.4 甲氧虫酰肼与虱螨脲单用及其混用对甜菜夜蛾的亚致死效应

2.4.1对甜菜夜蛾寿命的影响。亚致死浓度甲氧虫酰肼、虱螨脲单用和混用的药剂处理组甜菜夜蛾寿命显著低于对照组（F＝114.13，df＝3，P＜0.000 1），48 h和72 h的死亡率分别为12.50%、0.00%、23.74%和29.20%、27.78%、56.20%，混剂处理组甜菜夜蛾的存活率下降明显高于单剂处理。3种药剂处理下甜菜夜蛾存活率下降趋势由快到慢依次为MML、Luf、Met处理组（图1）。以上结果表明，甲氧虫酰肼与虱螨脲混剂不仅提高了杀虫活性，而且速效性明显优于单剂。

表3 不同浓度药剂对甜菜夜蛾的杀卵活性比较

图1 亚致死浓度药剂处理的甜菜夜蛾逐日存活率变化

2.4.2对甜菜夜蛾幼虫和蛹的生长发育的影响。不同药剂处理下幼虫发育历期和与CK相比均延长（F＝24.77，df＝4，P＜0.000 1），且MML处理组幼虫发育历期明显长于Met和Luf处理组。3种药剂处理下4龄幼虫的体质量（F＝25.26，df＝3，P＜0.000 1）和蛹质量（F＝44.33，df＝3，P＜0.000 1）均显著低于CK；MML处理组4龄幼虫体质量（24.38 mg）低于Met处理组（35.01 mg）和Luf处理组（41.06 mg）；同样，MML处理组（124.53 mg）蛹质量显著低于Met处理组（144.07 mg）和Luf处理组（137.47 mg）（表4）。

表4 不同处理下甜菜夜蛾发育繁殖指标对比

2.4.3对甜菜夜蛾成虫的影响。不同药剂处理后，亚致死剂量的3种药剂处理下甜菜夜蛾化蛹率与CK相比均显著降低（F＝92.16，df＝3，P＜0.000 1），且MML处理组甜菜夜蛾化蛹率显著低于Met和Luf处理组。Met和MML处理组的单雌产卵量相比CK组和Luf处理组显著降低，而各处理组之间羽化率（F＝1.00，df＝3，P＝0.44）和卵的孵化率（F＝0.30，df＝3，P＝0.83）无显著性差异（表4）。

3 讨论与结论

甲氧虫酰肼与虱螨脲对甜菜夜蛾幼虫的毒力均较高，混剂在质量浓度比为6∶7时有较强的增效作用，共毒因子高达135.4。本研究结果与朱卫峰等[18]用虱螨脲与虫酰肼复配对斜纹夜蛾具有明显增效作用的结果一致。此外，亚致死剂量的甲氧虫酰肼与虱螨脲混用与单剂相比显著影响了当代甜菜夜蛾的生长、发育与生殖，具体表现为延长幼虫发育历期和蛹历期，抑制幼虫的体质量及蛹质量，降低蛹化率和产卵量。

杀虫剂的杀卵作用主要表现为药剂可阻止卵的发育，使之不能孵化，或将孵化的幼虫在吞食卵壳时杀死[19]。本研究发现100 mg·L－1的虱螨脲处理卵后，孵化率仅为21.89%，甲氧虫酰肼处理甜菜夜蛾卵后初孵幼虫大量死亡，甲氧虫酰肼与虱螨脲混用不仅导致甜菜夜蛾卵孵化率降低，而且初孵幼虫大量死亡，二者混配抑制了种群的增长。

综上所述，甲氧虫酰肼和虱螨脲作为2种作用机理不同的昆虫生长调节剂混用显著提高了杀虫活性，抑制了种群增长，同时甲氧虫酰肼与虱螨脲混用兼有较强的杀卵作用，研究结果为有效控制甜菜夜蛾和该混剂的研发和推广应用提供重要的理论依据。但是这2种杀虫剂联合作用对甜菜夜蛾生长发育产生不同影响的机制，尚需深入的研究。