五種植物油及其二元混劑對嗜卷書虱的熏蒸活性

王爭艷，羅瓊，栗婷，魯玉杰

1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001

2.銅仁市碧江區(qū)環(huán)北街道辦事處，貴州銅仁554300

五種植物油及其二元混劑對嗜卷書虱的熏蒸活性

王爭艷1*，羅瓊1，2，栗婷1，魯玉杰1

1.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001

2.銅仁市碧江區(qū)環(huán)北街道辦事處，貴州銅仁554300

本文測定了5種植物油及其混劑對嗜卷書虱成蟲和卵的熏蒸活性。熏蒸24 h后，5種植物油對嗜卷書虱成蟲的熏蒸活性由強到弱依次為大蒜油、桉樹油、芫荽油、山蒼子油和丁香油，其LC50分別為0.89、8.31、9.93、19.05和36.80μL/L空氣。嗜卷書虱不同蟲態(tài)（齡）對植物油熏蒸的敏感性由低到高依次為2日齡卵、4日齡卵、6日齡卵和成蟲。桉樹油和芫荽油，桉樹油和山蒼子油的二元混配對嗜卷書虱成蟲表現(xiàn)出明顯的熏蒸增效作用，其協(xié)同毒力指數(shù)分別為126.76和135.24。桉樹油和芫荽油混合體積比為56：44時，其毒性比率（1.77）和共毒系數(shù)最高（160.15）。桉樹油和山蒼子油混合體積比為50：50時，其毒性比率（1.74）和共毒系數(shù)最高（227.35）。

嗜卷書虱；植物提取物；熏蒸劑；協(xié)同作用

嗜卷書虱Liposcelis bostrychophila Badonnel營孤雌生殖，個體微小，發(fā)育歷期短，成蟲壽命長，食性雜，抗饑餓能力強，種群增長迅速，是熱帶和亞熱帶地區(qū)常見的儲糧害蟲。長期單一使用磷化氫熏蒸劑導(dǎo)致嗜卷書虱對磷化氫的抗藥性增強［1］，從而增加了嗜卷書虱治理的難度。在倉儲害蟲防治中，嗜卷書虱難以被全部殺死，并很快又達到危害的種群密度，對我國的糧食安全儲藏造成了極大的威脅。嗜卷書虱發(fā)生嚴重時，6個月內(nèi)可造成儲藏大米5%的重量損失；3個月內(nèi)可造成碎麥9.7%的重量損失［2］。因此，尋找嗜卷書虱有效的替代防治方法是一個亟待解決的問題。

植物提取物通常組份復(fù)雜，殺蟲作用方式和作用機理多樣，包括胃毒、觸殺、驅(qū)避、拒食、麻醉和抑制生長發(fā)育等作用［3］。從植物提取物中篩選出來的植物源殺蟲劑通常具有高安全性、低毒性、高效性和不易誘導(dǎo)害蟲產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)勢。植物油多具有揮發(fā)性，對害蟲會產(chǎn)生一定的熏蒸作用。目前，已證實多種植物提取物對儲糧害蟲具有熏蒸作用，如日本扁柏精油對米象［4］，小豆蔻和花椒精油對玉米象和赤擬谷盜［5，6］，丁香羅勒油對鋸谷盜、谷蠹和綠豆象［7］等都具有一定的熏蒸活性。并且，不同植物提取物的混配增效作用可以大大提高其殺蟲效果［8］。因此，有望從植物提取物中篩選出有效的熏蒸替代藥劑，從而實現(xiàn)儲糧書虱的綜合治理和綠色儲糧。

目前，已證實大蒜油［9］、丁香精油［10］、芫荽精油［11］、桉樹精油［12］和山蒼子精油［13］對米象、綠豆象、赤擬谷盜、鋸谷盜、銹赤扁谷盜和米蛾等害蟲具有較強的熏蒸、觸殺和驅(qū)避作用。但尚未明確這些植物源殺蟲劑對嗜卷書虱的熏蒸活性。因此，本實驗擬通過研究5種植物油對嗜卷書虱成蟲和卵的熏蒸作用，篩選出能用于書虱綜合防治的熏蒸藥劑。

1　材料與方法

1.1植物油

實驗所用大蒜油購自江蘇南通市蘇東化工廠，桉樹油、山蒼子油、芫荽油和丁香油購自Sigma-Aldrich公司（瑞典）。植物油的組份見附件。

1.2供試蟲源

試蟲嗜卷書虱為河南工業(yè)大學(xué)儲糧害蟲研究室培養(yǎng)的品系，已在實驗室飼養(yǎng)超過10代以上。其培養(yǎng)條件為：28℃±1℃、相對濕度75%±5%，24D：0L。飼料為按10：1：1（質(zhì)量比）混合的過80目篩的全麥粉、酵母粉和脫脂奶粉。

1.3熏蒸實驗

1.3.1植物油單體對成蟲的熏蒸活性測定選取50頭2～5日齡的嗜卷書虱成蟲試蟲置于底部粘貼有白色濾紙的培養(yǎng)皿（Φ=6 cm）中。在培養(yǎng)皿表面固定金屬網(wǎng)以防止試蟲逃逸。將含試蟲的培養(yǎng)皿放入具螺旋瓶蓋的玻璃瓶（1.0 L）內(nèi)進行熏蒸實驗。每種植物油設(shè)置6個熏蒸濃度，大蒜油、桉樹油、芫荽油、山蒼子油和丁香油的熏蒸濃度分別為0.5～1.4μL/L空氣、4.5～13μL/L空氣、7～13μL/L空氣、10～35μL/L空氣和35～40μL/L空氣，保證試蟲的校正死亡率為10%～90%。實驗時，將濾紙條（2 cm×10 cm）用雙面膠粘貼在玻璃瓶蓋上，使用微量進樣器取一定量的植物油滴加到濾紙條上，并迅速擰緊瓶蓋，將玻璃瓶置于上述培養(yǎng)條件下的培養(yǎng)箱內(nèi)進行24 h的全黑暗熏蒸。熏蒸結(jié)束，打開瓶蓋散氣1.5 h后，將試蟲轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)皿中，加入適量飼料培養(yǎng)24 h，記錄成蟲死亡數(shù)量，并計算死亡率。在顯微鏡下用細毛筆輕輕觸動蟲體觸角和足，蟲體不動者判定為死亡。以不添加植物油的處理作為空白對照。每個處理重復(fù)3次。

1.3.2植物油單體對卵的熏蒸活性測定分別選取2日齡、4日齡和6日齡的卵進行熏蒸。將約100頭3～7日齡的嗜卷書虱成蟲轉(zhuǎn)入含少量飼料的底部粘貼有白色濾紙的培養(yǎng)皿（Φ=6 cm）中產(chǎn)卵24 h，然后將成蟲轉(zhuǎn)出。繼續(xù)培養(yǎng)皿內(nèi)的卵（每個培養(yǎng)皿約含50～80粒卵）1 d、3 d和5 d后，分別獲得2日齡、4日齡和6日齡的卵用于熏蒸實驗。卵的熏蒸方法同1.3.1。每種植物油設(shè)置3～4個熏蒸濃度。在熏蒸散氣后，繼續(xù)培養(yǎng)觀察，待空白對照的卵發(fā)育至若蟲7 d后結(jié)束實驗，記錄各處理卵的死亡數(shù)量，并計算死亡率。每個處理重復(fù)3次。

1.3.3植物油二元混劑協(xié)同作用評價評價植物油混劑熏蒸成蟲的協(xié)同作用時，首先使用協(xié)同毒力指數(shù)初步判定兩種植物油是否具有增效作用。如果協(xié)同毒力指數(shù)大于20時，兩種植物油存在增效作用，小于-20時存在拮抗作用，介于兩者之間時存在相加作用［14］；然后，使用毒性比率確定增效混劑的最佳配比。毒性比率大于1時為增效作用，小于1時為拮抗作用，1左右時為相加作用。最佳配比的混劑具有最高的毒性比率［15］；最后，使用共毒系數(shù)驗證混劑最佳配比的真實性。共毒系數(shù)大于200時混劑具有顯著增效作用，大于120時為增效作用，小于80時為拮抗作用，80～120時為相加作用［16］。熏蒸方法參考1.3.1。以不添加植物油的處理作為空白對照。每個處理重復(fù)3次。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

對照組如有試蟲死亡，則用Abbott公式對死亡率進行校正。使用校正死亡率計算毒力回歸方程、協(xié)同毒力指數(shù)、毒性比率和共毒系數(shù)。使用幾率值分析法計算毒力回歸方程和估算LC25、LC50和LC95及其95%的置信區(qū)間。使用單因素方差分析和Tukey檢驗比較不同日齡的卵對植物油熏蒸敏感性的差異。使用SPSS16.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2　結(jié)果與分析

2.1植物油單體對嗜卷書虱成蟲和卵的熏蒸活性

從植物油對嗜卷書虱成蟲熏蒸的LC50和LC95（表1）可以看出，5種植物油對嗜卷書虱的熏蒸作用由強到弱依次為大蒜油、桉樹油、芫荽油、山蒼子油和丁香油。因此，選取熏蒸活性較高的大蒜油、桉樹油和芫荽油用于卵的熏蒸實驗，選取大蒜油、桉樹油、芫荽油和山蒼子油用于進一步的植物油混配實驗中。

表1　5種植物油對嗜卷書虱成蟲的熏蒸活性Table 1 Fumigation activities of five plant oils against Liposcelis bostrychophila adults

表2　3種植物油對嗜卷書虱卵的熏蒸活性Table 2 Fumigation activities of three plant oils against Liposcelis bostrychophila eggs

在較低的熏蒸濃度下，嗜卷書虱卵的死亡率從低到高依次為2日齡卵、4日齡卵和6日齡卵（表2），說明高日齡的卵對植物油熏蒸的敏感性較高。隨著熏蒸濃度的增加，卵的死亡率也相應(yīng)增加。大蒜油、桉樹油和芫荽油使卵全部死亡的劑量分別為4μL/L、85μL/L和100μL/L，說明植物油對嗜卷書虱卵的熏蒸作用由強到弱依次為大蒜油、桉樹油和芫荽油。另外，使用2μL/L大蒜油、30μL/L桉樹油和45μL/L芫荽油熏蒸6日齡卵時，卵的死亡率分別為14.93%、9.40%和4.00%。而使用較低的熏蒸濃度處理成蟲時，成蟲的死亡率遠高于卵的，如分別使用1.40μL/L大蒜油、13.0μL/L桉樹油和13.0μL/L芫荽油處理后成蟲的死亡率分別為86.27%、86.95%和79.75%，說明成蟲對植物油熏蒸的敏感性遠高于卵。

2.2植物油的二元混劑對嗜卷書虱成蟲的熏蒸活性

植物油的二元混劑熏蒸嗜卷書虱成蟲時，桉樹油和芫荽油、桉樹油和山蒼子油的二元混劑的協(xié)同毒力指數(shù)分別為126.76和135.24，均大于20，表現(xiàn)出明顯的增效作用。芫荽油和山蒼子油的二元混劑表現(xiàn)為相加作用。而當(dāng)大蒜油與其他3種植物油復(fù)配時，均表現(xiàn)為拮抗作用（表3）。

表3　植物油混劑對嗜卷書虱成蟲的協(xié)同毒力指數(shù)Table 3 Co-toxicity factors of paired plant oil mixtures tested on Liposcelis bostrychophila adults

選定表現(xiàn)出增效作用的桉樹油和芫荽油、桉樹油和山蒼子油兩個組合進行最佳增效配比研究。當(dāng)桉樹油與芫荽油的LC50劑量比為60：40，即兩者的混合體積比為56：44時，毒性比率達到最大值1.77（表4）。桉樹油與山蒼子油的LC50劑量比為70：30，即兩者的混合體積比為50：50時，毒性比率達到最大值1.74（表5）。

通過共毒系數(shù)進一步驗證，發(fā)現(xiàn)桉樹油和芫荽油混劑（體積比56：44）的共毒系數(shù)為160.15，大于120，表現(xiàn)為增效作用；桉樹油和山蒼子油混劑（體積比50：50）的共毒系數(shù)為227.35，大于200，表現(xiàn)為顯著增效作用（表6）。因此，確定桉樹油和芫荽油、桉樹油和山蒼子油的最佳混配體積比分別為56：44和50：50。

表4　桉樹油與芫荽油混劑對嗜卷書虱成蟲的毒性比率Table 4 Toxicity ratio of paired mixtures of eucalyptus/coriander oil tested on Liposcelis bostrychophila adults

表5　桉樹油與山蒼子油混劑對嗜卷書虱成蟲的毒性比率Table 5 Toxicity ratio of paired mixtures of eucalyptus/attarasa oil tested on Liposcelis bostrychophila adults

表6　兩種植物油混劑對嗜卷書虱成蟲的共毒系數(shù)Table 6 Co-toxicity coefficients of two plant oil mixtures tested on Liposcelis bostrychophila adults

3　結(jié)論與討論

儲藏物昆蟲對植物源殺蟲劑的敏感性存在種間的差異［17］。嗜卷書虱成蟲對5種植物油熏蒸的敏感性順序為：大蒜油＞桉樹油＞芫荽油＞山蒼子油和丁香油，而綠豆象卵對其熏蒸的敏感性順序為：大蒜油＞丁香油＞山蒼子油＞芫荽油＞桉樹油（未發(fā)表數(shù)據(jù)）。盡管昆蟲對不同植物油敏感性的差異有利于提高植物油防治的靶標性，從而減少對天敵如寄生蜂的傷害，但在儲糧害蟲的綜合防治中，天敵對儲糧害蟲的控制作用往往可以忽略，因此可以考慮將多種植物源殺蟲劑混配使用來擴大藥劑的殺蟲譜、提高殺蟲效果和減少藥劑的使用劑量。此外，植物源殺蟲劑的混配還可以降低殺蟲劑對糧食種子活力的影響［8］。

大蒜油對多種儲藏物害蟲表現(xiàn)出較高的毒性，因而被視為是一種極具應(yīng)用前景的熏蒸替代藥劑［9］。但是，大蒜油的殺蟲活性成份多為含硫揮發(fā)物，這些化合物的刺激性氣味及其殘留阻礙了大蒜油在儲糧害蟲防治中的推廣應(yīng)用。因此，很多研究擬從芳香性的植物材料，如丁香、丁香羅勒、芫荽、小豆蔻和花椒中篩選出氣味相對宜人的儲藏物害蟲防治替代藥劑［5-7，10，11］。本實驗發(fā)現(xiàn)，盡管桉樹油、芫荽油和山蒼子油對嗜卷書虱成蟲或卵的熏蒸活性低于大蒜油，但是其二元混劑具有很好的熏蒸增效作用。特別是當(dāng)桉樹油和芫荽油，桉樹油和和蒼子油分別以56：44和50：50的體積比混合時，其對嗜卷書虱成蟲的熏蒸活性大大提高。而大蒜油與其它植物油復(fù)配時，均表現(xiàn)為拮抗作用，類似的研究表明，當(dāng)大蒜提取物與一品紅的提取物混配防治蝗蟲時，也表現(xiàn)出拮抗作用［18］。因此，當(dāng)大蒜油與其它殺蟲劑混配使用防治害蟲時，需要考慮其是否有拮抗作用。

桉樹油具有較高的熏蒸活性，無刺激性氣味，并且與其它植物油混配時表現(xiàn)出卓越的增效作用，有望成為儲糧書虱防治的熏蒸替代藥劑。由于嗜卷書虱卵對植物油的抗性遠高于成蟲，在害蟲防治實踐中，為防止亞致死劑量誘導(dǎo)抗藥性的發(fā)展，應(yīng)該將卵的致死劑量作為防治的推薦劑量。應(yīng)該指出的是，由于受到植物源材料來源、采摘季節(jié)和植物油提取方法的影響，桉樹油的組份會發(fā)生變化，進而會影響其殺蟲活性。因此，對桉樹油的殺蟲活性組份進行分離和鑒定并明確其在混劑中的增效機制將有利于開發(fā)商品化的熏蒸替代藥劑。

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Fumigation Activities of Five Plant Oils and Their Binary Mixtures against Liposcelis bostrychophila Badonnel

WANG Zheng-yan1，LUO Qiong1，2，LI Ting1，LU Yu-jie1
1.School of Food Science and Technology/Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China
2.North Ring Street Office of Bijiang District，Tongren 554300，China

Fumigant activities of five plant oils and their binary mixtures were tested against adults and eggs of Liposcelis bostrychophila Badonnel.After 24 h of exposure，garlic oil exhibited the highest fumigant toxicity against adults of L. bostrychophila，followed by eucalyptus，coriander，attarasa and clove oils，with LC50values of 0.89，8.31，9.93，19.05 and 36.80μL/L air，respectively.The highest susceptibility of L.bostrychophila to plant oils was found in adults，followed by 6-，4-and 2-day eggs.Binary mixtures of eucalyptus/coriander oil and eucalyptus/attarasa oil showed significant synergism with the co-toxicity factor of 126.76 and 135.24，respectively.When mixed at the ratio of 56：44（v：v），the synergistic combination of eucalyptus/coriander oil possessed the highest toxicity index of 1.77 and the highest co-toxicity coefficient of 160.15. When mixed at the ratio of 50：50（v：v），the synergistic combination of eucalyptus/attarasa oil possessed the highest toxicity index of 1.74 and the highest co-toxicity coefficient of 227.35.

Liposcelis bostrychophila；plant extracts；fumigant；synergism

S482.6

A

1000-2324（2016）02-0172-05

2016-01-07

2016-01-22

河南工業(yè)大學(xué)人才基金（150434）；國家自然科學(xué)基金項目（31272360）

Author for correspondence.E-mail：zywangedu@163.com