烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱的作用方式與機(jī)制

胡榮利， 祝樹(shù)德， 周奮啟， 朱 偉

(1.揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009;2.揚(yáng)州市植保植檢站，江蘇 揚(yáng)州 225002;3.邗江區(qū)植保植檢站，江蘇 揚(yáng)州 225100;4.廣陵區(qū)植保植檢站，江蘇 揚(yáng)州 225100)

煙粉虱是設(shè)施蔬菜上的重要害蟲(chóng)之一，廣泛分布于除南美赤道地區(qū)以外的世界各蔬菜生產(chǎn)區(qū)［1-3］。在中國(guó)更是遍布20多個(gè)省、市、自治區(qū)，并有迅速蔓延與暴發(fā)成災(zāi)之勢(shì)，是中國(guó)蔬菜和花卉等經(jīng)濟(jì)作物上的主要害蟲(chóng)［4-6］。

雖然一些農(nóng)業(yè)措施和物理防治措施對(duì)于預(yù)防和控制煙粉虱田間蟲(chóng)源基數(shù)有一定效果［7-8］，但最好的手段仍是化學(xué)防治，尤其當(dāng)煙粉虱大暴發(fā)時(shí)，只有化學(xué)農(nóng)藥才能及時(shí)有效地控制其為害。鄧業(yè)成等［9］和周榮等［10］分別對(duì)多種殺蟲(chóng)劑對(duì)煙粉虱的作用效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)這些藥劑雖可在一定程度上控制煙粉虱的數(shù)量，但與施藥時(shí)間、施藥方式、蟲(chóng)齡等都有密切的關(guān)系。新型煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑是一類(lèi)新的神經(jīng)毒劑，它們以天然源煙堿化合物為模板合成，作用于昆蟲(chóng)的神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)于突觸后的煙堿型乙酰膽堿受體產(chǎn)生不可逆的抑制。吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒和阿克泰分別為第一代煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑、第二代煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑和第二代煙堿類(lèi)硫代煙酰亞胺類(lèi)殺蟲(chóng)劑，但隨著用藥時(shí)間的延長(zhǎng)與用藥次數(shù)的增加，煙粉虱已對(duì)大多數(shù)藥劑產(chǎn)生了抗性。

烯啶蟲(chóng)胺是新開(kāi)發(fā)的一種煙堿亞胺類(lèi)殺蟲(chóng)劑，其對(duì)飛虱的防治效果要優(yōu)于吡蟲(chóng)啉和啶蟲(chóng)脒，且用藥后10 min見(jiàn)效，速效性明顯，持效期達(dá)14 d左右［11］。本試驗(yàn)對(duì)烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱的作用方式及機(jī)制進(jìn)行初步研究，以期為該農(nóng)藥的應(yīng)用和推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

B型煙粉虱采自揚(yáng)州市本地保護(hù)地番茄，由揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院昆蟲(chóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)繁殖。10%烯啶蟲(chóng)胺水劑由連云港立本農(nóng)藥化工有限公司生產(chǎn)。

甘藍(lán)品種京豐一號(hào)，購(gòu)自揚(yáng)州市蔬菜種子公司。苗床育苗后移栽，培育至結(jié)球期備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 蟲(chóng)源準(zhǔn)備 若蟲(chóng)準(zhǔn)備:選擇晴朗天氣將無(wú)蟲(chóng)甘藍(lán)苗置于飼養(yǎng)煙粉虱的溫室內(nèi)，約2 h后取出，仔細(xì)吹去葉片上及落在營(yíng)養(yǎng)缽?fù)帘淼某上x(chóng)，然后將載卵苗置于25℃、12 h光暗交替的人工氣候箱內(nèi)，9 d后卵發(fā)育至2齡若蟲(chóng)備用。

成蟲(chóng)準(zhǔn)備:選擇新羽化24 h內(nèi)的煙粉虱成蟲(chóng)備用。

1.2.2 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱觸殺活性試驗(yàn) 若蟲(chóng):參照 Horowitz等［12］和 Cahill等［13］方法。將長(zhǎng)勢(shì)一致的甘藍(lán)苗放入養(yǎng)蟲(chóng)籠中，煙粉虱成蟲(chóng)產(chǎn)卵24 h后趕走成蟲(chóng)，再將有卵的植株轉(zhuǎn)移到無(wú)蟲(chóng)籠中。據(jù)邱寶利等［14］報(bào)道的煙粉虱若蟲(chóng)各齡發(fā)育歷期，于9 d后，選取齡期一致的二齡若蟲(chóng)進(jìn)行標(biāo)記。將帶蟲(chóng)葉片放入不同濃度烯啶蟲(chóng)胺(1 000倍液、2 000倍液和4 000倍液)中浸泡10 s后取出，用毛筆輕輕將標(biāo)記蟲(chóng)刷至未接觸藥劑的新鮮甘藍(lán)葉片上。

成蟲(chóng):將不同濃度烯啶蟲(chóng)胺用手持式噴霧器均勻噴灑新羽化24 h內(nèi)的成蟲(chóng)，吸蟲(chóng)器收集后置于開(kāi)口較大的透明塑料盒中，用鑷子夾取沾有乙醚的棉球在盒內(nèi)晃動(dòng)約30 s，將蟲(chóng)麻醉，然后接至未接觸藥劑的新鮮甘藍(lán)葉片上。

以上帶蟲(chóng)葉片均用1.3%瓊脂保濕，每處理4次重復(fù)，每重復(fù)供試蟲(chóng)數(shù)20～30頭，以清水處理作對(duì)照。

1.2.3 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱內(nèi)吸活性試驗(yàn) 采用連續(xù)浸液法(NY/T 1154.4～2006)測(cè)定，以校正死亡率表示藥劑的內(nèi)吸毒殺活性。選擇帶根的健壯甘藍(lán)植株，將其根部浸在裝有不同濃度藥液的燒杯中，持續(xù)處理24 h后，將植株從藥液中取出，將甘藍(lán)未直接接觸藥液的部分剪下置于培養(yǎng)皿中，保濕備用。

若蟲(chóng):將2齡若蟲(chóng)用毛筆輕輕刷至連續(xù)浸液處理過(guò)的甘藍(lán)葉片，解剖鏡下標(biāo)記40～50頭若蟲(chóng)，每處理4次重復(fù)。3d后，鏡檢若蟲(chóng)死亡情況［15］。

成蟲(chóng):選擇個(gè)體相當(dāng)?shù)慕?jīng)麻醉的成蟲(chóng)，轉(zhuǎn)移至裝有連續(xù)浸液法處理過(guò)的葉片的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿25頭左右，用扎孔保鮮膜封口。待供試蟲(chóng)蘇醒后，將培養(yǎng)皿倒置于16 h∶8 h光暗交替的26℃、相對(duì)濕度75%的人工氣候箱中，每處理4次重復(fù)。48 h后，在雙目顯微鏡下檢查成蟲(chóng)死亡情況。

1.2.4 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱體內(nèi)幾種酶活性的影響

酶液的制備:用烯啶蟲(chóng)胺 LC50劑量(13.83 mg/L)［16］處理煙粉虱成蟲(chóng)，12 h、24 h、36 h 和 48 h后取存活的煙粉虱成蟲(chóng)50頭，置于200μl 0.02 mol/L pH 7.0的磷酸緩沖液中，在冰浴中勻漿。4℃、10 000 r/min下離心10 min，取上清液即得酶液。

羧酸酯酶活性測(cè)定:參照Byrne等［17］方法進(jìn)行測(cè)定。在96空酶標(biāo)板各孔穴內(nèi)加入10μl酶液、25 μl 0.1 mmol/L毒扁豆堿溶液、200 μl 1 mol/Lα-NA和1.5 mmol/L固藍(lán)RR鹽混合液，輕輕振蕩混勻。在ELX-800型酶標(biāo)儀600 nm下，每隔30 s讀1次光密度值，共讀取20次。酶促反應(yīng)溫度為25℃。

乙酰膽堿酯酶活性測(cè)定:參照Graham等［18］方法進(jìn)行測(cè)定。在96空酶標(biāo)板各孔穴內(nèi)加入50μl酶液、50μl 0.02 mol/L磷酸緩沖液(pH 7.0)、100 μl 4.5 mmol/L二硫雙對(duì)硝基苯甲酸(DTNB)和100μl 1.5 mmol/L碘化硫代乙酰膽堿(AtchI)，輕微振蕩混勻。在ELX-800型酶標(biāo)儀412 nm下，每隔30 s讀1次光密度值，共讀取20次。酶促反應(yīng)溫度為25℃。

谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶活性測(cè)定:參照 Habig等［19］方法進(jìn)行測(cè)定。在96空酶標(biāo)板各孔穴內(nèi)加入50μl酶液、100μl 0.02 mol/L磷酸緩沖液(pH 7.0)、75μl0.05mol/L還原型谷光甘肽水溶液和25 μl 0.03 mol/L 2，4-二硝基氯苯，輕輕振蕩混勻。在ELX-800型酶標(biāo)儀340 nm下，每隔30 s讀1次光密度值，共讀取20次。酶促反應(yīng)溫度為25℃。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，以Duncan's多重比較法檢測(cè)各處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱的觸殺活性

烯腚蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱有較好的觸殺效果。1 000倍液烯腚蟲(chóng)胺處理煙粉虱若蟲(chóng)和成蟲(chóng)，72 h后的校正死亡率分別為79.90%和73.27%。以4 000倍液處理24 h，其校正死亡率亦分別達(dá)到30.34%和31.02%(表 1、表2)。

2.2 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱的內(nèi)吸活性

烯腚蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱有很強(qiáng)的內(nèi)吸活性效果。1 000倍液處理煙粉虱若蟲(chóng)和成蟲(chóng)，72 h時(shí)的校正死亡率分別高達(dá)90.60%和84.89%。即使以4 000倍液處理24 h，其校正死亡率亦可達(dá)為46.74%和35.89%(表 3、表4)。

表1 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱若蟲(chóng)的觸殺活性Table 1 The contact toxicity of nitenpyram against the nymphs of Bemisia tabaci

表2 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱成蟲(chóng)的觸殺活性Table 2 The contact toxicity of nitenpyram against the adults of B.tabaci

表3 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱若蟲(chóng)的內(nèi)吸活性Table 3 The intake transportation activity of nitenpyram against the nym phs of B.tabaci

表4 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱成蟲(chóng)的內(nèi)吸活性Table 4 The intake transportation activity of nitenpyram against the adults of B.tabaci

2.3 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱羧酸酯酶活性的影響

用烯啶蟲(chóng)胺LC50劑量處理煙粉虱成蟲(chóng)，處理后不同時(shí)間蟲(chóng)體內(nèi)羧酸酯酶活性有顯著變化，初期酶活性被強(qiáng)烈抑制，但隨著時(shí)間的推移，酶活性有逐漸上升的趨勢(shì)。到48 h時(shí)，酶活性甚至超過(guò)了對(duì)照，其活力比值為117.17%，說(shuō)明烯啶蟲(chóng)胺對(duì)羧酸酯酶的抑制可能是可逆性抑制，前期表現(xiàn)為抑制作用，后期則表現(xiàn)為誘導(dǎo)作用(表5)。

表5 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱羧酸酯酶活性的影響Table 5 The effect of nitenpyram on the activity of carboxylesterase of B.tabaci

2.4 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱乙酰膽堿酯酶活性的影響

用烯啶蟲(chóng)胺LC50劑量處理煙粉虱成蟲(chóng)，處理后不同時(shí)間蟲(chóng)體內(nèi)乙酰膽堿酯酶活性有顯著變化，且隨著時(shí)間的推遲，酶活性有逐漸下降的趨勢(shì)，處理12 h、24 h、36 h和48 h的活力比值分別是對(duì)照的93.86%、86.49%、79.56%和80.41%，表明烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱的毒理與其抑制煙粉虱的乙酰膽堿酯酶活性有關(guān)(表6)。

2.5 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶活性的影響

用烯啶蟲(chóng)胺LC50劑量處理煙粉虱成蟲(chóng)，處理后不同時(shí)間蟲(chóng)體內(nèi)谷光甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶活性有顯著變化，且隨著時(shí)間的推遲，酶活性有逐漸下降的趨勢(shì)，處理12 h、24 h、36 h和48 h的活力比值分別是對(duì)照的97.10%、96.00%、95.85%和93.16%，表明烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱的毒理亦與其對(duì)谷光甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶活性的抑制有關(guān)(表7)。

表6 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱乙酰膽堿酯酶活性的影響Table 6 The effect of nitenpyram on the activities of acetylcholinesterase of B.tabaci

表7 烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱谷光甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶活性的影響Table 7 The effect of nitenpyram on the activities of glutathione-S-transferase of B.tabaci

3 討論

烯啶蟲(chóng)胺是繼吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒之后開(kāi)發(fā)的又一種新型吡啶類(lèi)殺蟲(chóng)劑，具有高效、廣譜、無(wú)交互抗性、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)新推出的一種替代高效農(nóng)藥新品種，應(yīng)用前景廣闊。有不少學(xué)者對(duì)其毒力［20］、使用技術(shù)［16］、防效［11］、安全性［21］和殘留［22］等做了研究，但有關(guān)其作用方式研究較少。本試驗(yàn)結(jié)果表明，烯啶蟲(chóng)胺主要通過(guò)內(nèi)吸活性毒殺煙粉虱，觸殺效果亦較好。

解毒酶在昆蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)劑的抗性中起著極其重要的作用，大量研究結(jié)果表明，解毒酶活性的增強(qiáng)和殺蟲(chóng)劑靶標(biāo)敏感性下降是導(dǎo)致害蟲(chóng)抗性形成的主要機(jī)制。解毒酶對(duì)昆蟲(chóng)分解外源毒物，維持正常生理生化活動(dòng)起著重要作用，解毒酶系受到抑制后，便可延長(zhǎng)外源毒物在體內(nèi)存留時(shí)間及在體內(nèi)的運(yùn)輸傳導(dǎo)，并發(fā)揮其毒效而致昆蟲(chóng)中毒［23-25］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，烯啶蟲(chóng)胺可有效抑制煙粉虱乙酰膽堿酯酶的活性，且在施藥36 h后，抑制率穩(wěn)定在20%左右，說(shuō)明其可能是通過(guò)抑制煙粉虱乙酰膽堿酯酶活性達(dá)到對(duì)蟲(chóng)致死的效應(yīng)。同時(shí)，烯啶蟲(chóng)胺對(duì)煙粉虱的谷光甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶亦有一定的抑制效果，而對(duì)羧酸酯酶活性則有個(gè)先抑后揚(yáng)的趨勢(shì)，這可能是由于烯啶蟲(chóng)胺對(duì)羧酸酯酶的抑制是個(gè)可逆的過(guò)程，當(dāng)烯啶蟲(chóng)胺在昆蟲(chóng)體內(nèi)逐漸被代謝后，其活性甚至可被誘導(dǎo)。

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