高氯吡虫啉亚致死剂量下麦长管蚜解毒酶活性的研究
2023-08-29祝铁钢苏长青
祝铁钢 苏长青 王 茜 祁 亮
(河北衡水学院生命科学系 河北 衡水 053000)
我国是农业大国,水稻、小麦等都是主要的农作物,其中小麦更在人们日常的饮食中占据着重要地位。小麦从种植到收获的过程中会受到病虫害的干扰,对常见的病虫害需要做到早发现早防治,且不同时期针对不同病虫害需要不同的处理方法,否则会对小麦的品质和产量造成严重影响[1],小麦病虫害主要有黑穗病、赤霉病、白粉病、蚜虫等[2]。其中麦长管蚜是一种广泛分布的优势种,遍及我国的河南等众多产麦区,成为了为害小麦的主要害虫[3]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试麦苗。麦种为百农矮抗58,市场购买。
1.1.2 供试虫源。麦长管蚜由中国农业科学院植物保护研究所小麦害虫组提供,衡水学院生命科学系实验室进行饲养。饲养条件为光周期L∶D=16∶8,温度20 ℃±2 ℃,湿度60%~80%。
1.1.3 试验药品及器材。①药品:高氯吡虫啉(山东曹达化工有限公司)、1-氯-2,4-二硝基苯、还原型谷胱甘肽、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)、NaH2PO4、Na2HPO4。②器材:喷雾瓶(小型)、20 ml 烧杯、矿泉水瓶、一次性塑料杯、培养皿、滴管、量筒、移液枪、细毛笔、电子天平、离心机、分光光度计、水浴锅。
1.2 试验方法
1.2.1 喷施不同稀释倍数的5%高氯吡虫啉,麦长管蚜的死亡情况测定及致死效果。试验设5 个处理1 个对照。处理1 ~5 分别为5 个不同稀释浓度的5%高氯吡虫啉(处理1 稀释为20 mg/L,处理2 稀释为10 mg/L,处理3 稀释为5 mg/L,处理4 稀释为2.5 mg/L,处理5 稀释为1.25 mg/L),分别喷施麦苗上的麦长管蚜,在1 h、2 h、3 h、4 h、12h 和24 h 内观察麦长管蚜死亡数量。
1.2.2 毒力测定。观察蚜虫最终的死亡数量,死亡标准:用毛笔轻触腹部不动即记录为死亡。相对死亡率(%)=[(处理死亡率-对照死亡率)/(1-对照死亡率)]100%。
1.2.3 酶活力测定。①酶提取:取LC101.066 mg/L 处理个体作为酶源,冰浴备用(取LC10处理过的蚜虫用杵捣碎,然后离心,取出后用移液枪吸取上清液放于新的离心管中,置于冰块上保持低温,防止酶活性受到影响)。②打开电脑和分光光度计,在340 nm 下用时间驱动程序监测其吸光值在2 min 内的变化,计算反应速度。每个处理设3 次重复,每重复平行测定3次。
1.2.4 数据处理。利用SPSS16.0 软件录入死亡数、总数和浓度,选择Probit Analysis 分析数据,得出毒力回归方程,根据毒力回归方程,计算出亚致死浓度LC10。测定高氯吡虫啉亚致死剂量下麦长管蚜谷胱甘肽解毒酶的吸光度。
2 结果与分析
2.1 5%高氯吡虫啉不同稀释倍数下麦长管蚜的死亡情况。从表1 可以看出,在一定的浓度范围内,随着浓度的加大和时间延长,麦长管蚜的死亡数呈上升趋势。在1 ~4 h 内,2.5 mg/L 和1.25 mg/L 的高氯吡虫啉处理的麦长管蚜死亡数量变化不明显,但其它浓度在1 ~4 h 内处理的蚜虫死亡数量迅速增长。4 ~12 h内,20 mg/L、10 mg/L、5 mg/L、2.5 mg/L 处理的蚜虫死亡数都平稳增加,1.25 mg/L 的处理也在第12 h出现死亡。12 ~24 h 内,20 mg/L 和10 mg/L 处理的蚜虫死亡数出现明显上升。最后2 个浓度处理蚜虫死亡数量变化不明显。以上结果表明,5%高氯吡虫啉对麦长管蚜有毒杀作用,且与浓度呈一定的正比关系。
表1 5%高氯吡虫啉不同处理下麦长管蚜死亡数(头)
2.2 不同稀释浓度5%高氯吡虫啉处理对麦长管蚜的室内致死效应。根据公式计算相对死亡率,用5%高氯吡虫啉20 mg/L、10 mg/L、5 mg/L、2.5 mg/L、1.25 mg/L处理蚜虫,相对死亡率分别是86.67%、66.67%、53.33%、30.00%、10.00%(表2)。随着5%高氯吡虫啉浓度的上升,麦长管蚜的相对死亡率逐渐上升,不同稀释倍数的5%高氯吡虫啉对麦长管蚜的防治效果不同。高氯吡虫啉稀释为20 mg/L 时,24 h 内麦长管蚜的死亡数量最多,10 mg/L、5 mg/L 的稀释药剂处理24h 下,蚜虫的死亡数量较多,其相对死亡率达到66.67%和53.33%,其它浓度药剂处理下,相对死亡率在0 ~30%(表2)。上述结果表明,5 种稀释浓度的高氯吡虫啉对麦长管蚜均有不同程度的防治作用,5%高氯吡虫啉防治麦长管蚜的最佳浓度为5 ~20 mg/L。
表2 5 个不同浓度下麦长管蚜24 h 的相对死亡率
2.3 SPSS 分析。从SPSS 软件菜单中得出毒力回归方程为:Y = -1.334 + 1.872X。对该方程的拟合优度Chi-square 检验的X2=0.676<X20.05=7.81,从皮尔逊拟合优度的卡方检验显著水平为0.879,可以判断方程式对数据的拟合优度是满意的。根据上述结果,表明5%高氯吡虫啉处理麦长管蚜具有明显的杀虫效果,SPSS 分析的致死浓度LC10为1.066 mg/L。为后续麦长管蚜的田间防治以及亚致死剂量对其翅型分化和生长发育研究提供了研究基础。
2.4 高氯吡虫啉亚致死剂量处理蚜虫后谷胱甘肽吸光值。由表4 可知,用高氯吡虫啉亚致死剂量LC10处理蚜虫后,第1 组3 个重复吸光值依次为0.074、0.099和0.091,第2 组3 个重复吸光值为0.109、0.102 和0.104;对照组的吸光值为0.018、0.016 和0.017。可见蚜虫经过高氯吡虫啉亚致死剂量LC10处理后,吸光值明显变大,表明谷胱甘肽S-转移酶的比活力增大。
表4 高氯吡虫啉亚致死剂量下麦长管蚜吸光度
3 结论与讨论
根据5%高氯吡虫啉对有翅麦长管蚜的室内毒力测定,获得数据运用于小麦等农作物的防治中,同时也为药剂的田间施用和麦蚜的防治工作提供科学的理论依据。采用室内毒力测定评价5%高氯吡虫啉对麦长管蚜的防治效果,结果表明,麦长管蚜对5%高氯吡虫啉的敏感性较强,明确了5%高氯吡虫啉的最佳浓度在5 ~20 mg/L,为农业生产中的安全用药提供了参考依据。
目前国内关于5%高氯吡虫啉复配剂对麦长管蚜的室内毒力测定试验的研究报道很少,张舒[4]的21 d持续观察以及林永的不同复配比,通过对5%高氯吡虫啉杀虫剂不同稀释浓度对麦长管蚜的防治效果的差异研究,对比张舒的前期研究结果,发现结论一致,其中5 ~20 mg/L 的防治效果较佳。另外,蚜虫经过高氯吡虫啉亚致死剂量LC10处理后吸光值明显变大,从而表明谷胱甘肽S-转移酶的比活力增大。
试验结果表明,高氯吡虫啉复配剂对蚜虫的防治效果很好,二者复配明显有效提高了对蚜虫的毒杀作用,不仅降低了毒性而且扩大了杀虫谱,大大降低了对人和环境的危害。可以推断,高氯吡虫啉在农业防治工作中具有广阔的前景。