烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟的生物活性

臧云 劉英杰 余祥文 徐蓬軍 董勇浩 王秀芳 王新偉 任廣偉

摘要 ：為明確烯蟲酯對(duì)煙葉倉儲(chǔ)害蟲煙草甲和煙草粉螟的生物活性，采用卵卡浸漬法測(cè)定烯蟲酯對(duì)孵化率的影響，采用浸葉法測(cè)定對(duì)化蛹率、羽化率和發(fā)育歷期的影響。結(jié)果表明，烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟的致死效果隨濃度的升高而增強(qiáng)。烯蟲酯可顯著降低兩種害蟲卵的孵化率、幼蟲化蛹率及成蟲羽化率，并可明顯延長(zhǎng)幼蟲的發(fā)育歷期。其中，5 mg/kg烯蟲酯處理煙草甲和煙草粉螟卵7 d的校正死亡率分別為67.2%和50.7%，處理煙草甲幼蟲42 d的校正死亡率為57.1%，處理煙草粉螟幼蟲84 d的校正死亡率為60.1%，幼蟲化蛹率分別為9.6%和3.6%，成蟲不能正常羽化。因此，5 mg/kg為室內(nèi)篩選出的可同時(shí)防治這兩種害蟲的烯蟲酯適宜濃度。

關(guān)鍵詞 ：煙草甲; 煙草粉螟; 烯蟲酯; 生物活性

中圖分類號(hào)：

S 435.72

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020426

Biological activity of methoprene against Lasioderma serricorne and Ephestia elutella

ZANG Yun1， LIU Yingjie2， YU Xiangwen3， XU Pengjun1， DONG Yonghao1，

WANG Xiufang1， WANG Xinwei1， REN Guangwei1*

（1.Tobacco Research Institute of CAAS， Qingdao 266101， China; 2.Staff Development

Institute of China National Tobacco Corporation， Zhengzhou 450008， China; 3.Tobacco

Research Institute of Shichuan Province， Chengdu 610041， China）

Abstract

In order to clarify the biological activity of methoprene against Lasioderma serricorne and Ephestia elutella， we used the egg card impregnation method to test the effect of methoprene on hatching rate and the leaf impregnation method to test the effect of methoprene on pupation rate， emergence rate and developmental duration.The results showed that the lethal effect of methoprene on L.serricorne and E.elutella increased with the increase of concentration.The egg hatching rates， larval pupation rates and adult emergence rates were significantly reduced， and the larval developmental duration was significantly prolonged.The corrected mortalities of L.serricorne and E.elutella eggs treated with 5 mg/kg methoprene for 7 d were 67.2% and 50.7%， respectively， those of L.serricorne larvae for 42 d and E.elutella larvae for 84 d were 57.1% and 60.1%， respectively， the pupation rates of larvae were 9.6% and 3.6% respectively， and adults could not emerge normally.Therefore， 5 mg/kg is the appropriate methoprene concentration to be screened in the laboratory against the pests.

Key words

Lasioderma serricorne; Ephestia elutella; methoprene; biological activity

煙草甲Lasioderma serricorne （Fabricius）和煙草粉螟Ephestia elutella（Hübner）是發(fā)生普遍、為害嚴(yán)重的倉儲(chǔ)害蟲[12]，既可為害儲(chǔ)存的谷物、香料和中藥材料等，也可為害儲(chǔ)存過程中的煙葉及卷煙制品，在煙葉倉庫中?；旌习l(fā)生，造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[35]。據(jù)估計(jì)，全世界每年因倉儲(chǔ)害蟲造成的煙葉損失占煙葉總儲(chǔ)存量的1%[6]，我國(guó)每年因蟲害造成的煙葉損失大約為1.64%～2%[7]。近年來，雖然氣調(diào)、控溫等多種方式被應(yīng)用于防治倉儲(chǔ)害蟲，但化學(xué)熏蒸仍然是防治的主要手段[810]。隨著環(huán)境安全意識(shí)的增強(qiáng)，曾是倉儲(chǔ)害蟲主要防控藥劑的溴甲烷已被禁用[11]，磷化鋁也于2020年被限制使用[12]，因此，開發(fā)倉儲(chǔ)害蟲綠色防控技術(shù)具有重要意義。

烯蟲酯是一種昆蟲保幼激素類似物，其主要作用是通過抑制卵孵化、阻礙幼蟲變態(tài)、阻礙蛹羽化來控制害蟲生長(zhǎng)發(fā)育[1315]。烯蟲酯對(duì)哺乳動(dòng)物毒性低，對(duì)施藥者相對(duì)安全，在美國(guó)被注冊(cè)為糧食保護(hù)劑[16]，也是歐盟批準(zhǔn)的殺蟲劑之一[17]。烯蟲酯用于蚊蟲防治已取得了良好效果[1819]，且在儲(chǔ)糧害蟲防治方面也被證明有效，如玉米中加入5 mg/kg烯蟲酯可有效抑制谷蠹Rhyzopertha dominica羽化[2021]，小麥中加入47.5 mg/kg烯蟲酯可減少書虱的種群數(shù)量[22]。

已有研究表明，在煙葉倉儲(chǔ)害蟲的防治中，采用烯蟲酯可以較好控制煙草甲和煙草粉螟的危害[2324]。但相關(guān)研究對(duì)這兩種害蟲不同蟲態(tài)的生物活性，尤其是對(duì)煙草粉螟的生物活性尚缺少系統(tǒng)研究。本研究通過室內(nèi)毒力測(cè)定比較分析了不同濃度烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟的生物活性，明確了烯蟲酯對(duì)兩種害蟲的防治效果，以期篩選出可同時(shí)防治兩種害蟲的烯蟲酯適宜濃度，為應(yīng)用烯蟲酯防治煙葉倉儲(chǔ)害蟲提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

供試煙草甲和煙草粉螟采自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙葉樣品儲(chǔ)藏室。煙草甲用面粉飼料（95%小麥粉、5%酵母粉）在人工培養(yǎng)箱內(nèi)多代繁殖飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為溫度28℃±1℃、相對(duì)濕度（70±5）%，光周期L∥D=0 h∥24 h。煙草粉螟用粗大豆粉在人工培養(yǎng)箱內(nèi)多代繁殖飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為溫度28℃±1℃、相對(duì)濕度（75±5）%，光周期L∥D=14 h∥10 h。定期檢查成蟲產(chǎn)卵、幼蟲發(fā)育及蛹羽化狀況，取1日齡的卵和2齡幼蟲進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 供試藥劑

95.3% S-烯蟲酯原藥由常州勝杰化工有限公司提供。

1.3 生物活性測(cè)定方法

1.3.1 烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟卵孵化率的影響

采用卵卡浸漬法測(cè)定烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟卵孵化率的影響。將烯蟲酯用無水乙醇溶解，加入0.1%吐溫80的水溶液稀釋為6個(gè)質(zhì)量濃度，分別為0.5、2、5、10、20、100 mg/kg，每個(gè)濃度為1個(gè)處理，重復(fù)3次，每濃度藥液量為50 mL，并以0.1%吐溫80的水溶液處理作為對(duì)照。用毛筆將初產(chǎn)卵粒粘在貼有雙面膠的載玻片上制成卵卡，每卡卵量20粒，將卵卡浸入藥液10 s后，放入培養(yǎng)皿內(nèi)，轉(zhuǎn)移至人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件同1.1。每日記錄卵的孵化數(shù)，連續(xù)觀察7 d，計(jì)算累積死亡率和校正死亡率（不能孵出幼蟲視為卵死亡）。

1.3.2 烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟幼蟲的致死作用

采用浸葉法測(cè)定烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟幼蟲的致死作用。烯蟲酯的溶解、稀釋和濃度設(shè)置等步驟與1.3.1相同。用孔徑1.3 cm打孔器將C3F等級(jí)的煙葉制成葉碟，浸入藥液10 s，晾干后分別置于24孔培養(yǎng)板中，再用毛筆分別接入2齡幼蟲，每孔1頭。每處理24頭幼蟲，重復(fù)3次。轉(zhuǎn)移至人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件同1.1。每日記錄幼蟲的存活數(shù)（用毛筆輕觸蟲體，試蟲不動(dòng)視為死亡），分別觀察42 d和84 d，計(jì)算累積死亡率和校正死亡率。

1.3.3 烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟幼蟲的化蛹率、羽化率及發(fā)育歷期的影響

采用浸葉法測(cè)定烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟幼蟲的化蛹率、羽化率及發(fā)育歷期的影響，步驟同1.3.2。每處理24頭幼蟲，重復(fù)3次。每日觀察記錄化蛹數(shù)和羽化成蟲數(shù)，直至全部試蟲羽化或死亡觀察結(jié)束。發(fā)育歷期為試驗(yàn)起始到試蟲化蛹或死亡的天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA），并通過Duncan氏多重比較法在0.05水平上進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，采用Probit回歸計(jì)算LC 50、95%置信限及毒力回歸方程。死亡率和校正死亡率的計(jì)算采用下列公式。

死亡率=死亡數(shù)試蟲數(shù)×100%;

校正死亡率=處理組死亡率-對(duì)照組死亡率1-對(duì)照組死亡率×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟卵孵化率的影響

烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟卵孵化的抑制效果隨濃度的增加而增強(qiáng)（圖1）。0.5 mg/kg和2 mg/kg烯蟲酯處理后，煙草甲和煙草粉螟卵的校正死亡率均低于50%。濃度高于5 mg/kg的烯蟲酯處理對(duì)煙草甲和煙草粉螟卵的孵化有顯著的抑制作用，其中，5 mg/kg烯蟲酯處理后7 d，煙草甲和煙草粉螟卵校正死亡率分別為67.2%和50.7%;當(dāng)100 mg/kg烯蟲酯處理后7 d，校正死亡率分別為98.1%和72.5%。毒力測(cè)定結(jié)果顯示，烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟卵的毒力較高，其LC 50分別為4.11 mg/kg和7.61 mg/kg（表1）。

2.2 烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟幼蟲的致死作用

烯蟲酯對(duì)煙草甲幼蟲的致死效果隨濃度升高、處理后時(shí)間的增加而增強(qiáng)（圖2）。0.5 mg/kg和2 mg/kg烯蟲酯處理煙草甲幼蟲42 d，校正死亡率均小于50%;5、10、20 mg/kg和100 mg/kg烯蟲酯處理35 d即出現(xiàn)顯著的致死效果，處理煙草甲幼蟲42 d的校正死亡率分別為57.1%、65.4%、75.2%和84.1%。

烯蟲酯對(duì)煙草粉螟幼蟲的致死效果隨濃度、處理時(shí)間的增加而增強(qiáng)（圖3）。當(dāng)質(zhì)量濃度高于2 mg/kg的烯蟲酯處理煙草粉螟幼蟲84 d，校正死亡率均超過50%;而當(dāng)10、20 mg/kg和100 mg/kg烯蟲酯處理煙草粉螟幼蟲70 d，即可出現(xiàn)明顯的致死效果。其中，5 mg/kg烯蟲酯處理煙草粉螟幼蟲84 d，校正死亡率為60.1%。

2.3 烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟化蛹率、羽化率和發(fā)育歷期的影響

烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟幼蟲化蛹率和羽化率有顯著的抑制效果，且抑制效果隨濃度的升高而增強(qiáng)（表2）。20 mg/kg和100 mg/kg烯蟲酯處理后，煙草甲幼蟲不能化蛹及羽化;當(dāng)高于10 mg/kg的烯蟲酯處理煙草粉螟幼蟲，即可導(dǎo)致其不能正常化蛹及羽化。其中，5 mg/kg烯蟲酯處理，煙草甲幼蟲化蛹率為9.6%，煙草粉螟幼蟲化蛹率僅為3.6%，皆不能正常羽化為成蟲。

烯蟲酯處理后，煙草甲和煙草粉螟幼蟲的發(fā)育歷期與對(duì)照相比均顯著延長(zhǎng)，10 mg/kg烯蟲酯處理，煙草甲和煙草粉螟從2齡到化蛹（死亡）歷期達(dá)到最長(zhǎng)。

3 討論

煙草甲和煙草粉螟是煙葉儲(chǔ)藏過程中的兩種主要害蟲，常規(guī)防治方法主要采用磷化氫熏蒸，其弊端日益顯現(xiàn)，因此綠色防控技術(shù)已成為倉儲(chǔ)害蟲的研究重點(diǎn)。近年來，昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑已應(yīng)用于多種害蟲的防治，如赤擬谷盜Tribolium castaneum、印度谷螟Plodia interpunctella、灰肉蠅Parasarcophaga argyrostoma等[2526]。與傳統(tǒng)殺蟲劑相比，昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)害蟲不會(huì)表現(xiàn)出快速的擊倒作用[27]或?qū)е滤劳?，但由于?duì)害蟲當(dāng)代及后代有影響，可在很大程度上阻止害蟲種群的增長(zhǎng)。因此，烯蟲酯在煙葉倉儲(chǔ)害蟲防治上的應(yīng)用研究也值得關(guān)注。

Manzelli[23]研究表明，在煙葉存儲(chǔ)前，以10 mg/kg濃度的烯蟲酯直接噴灑于煙葉，可在4年內(nèi)阻止煙草甲成蟲出現(xiàn);穆小麗等[24]研究表明，采用5 mg/kg烯蟲酯處理煙草甲，可使煙草甲卵死亡率增加，化蛹率降低，羽化率幾乎為零。本研究結(jié)合前人研究結(jié)果，采用浸卵法和浸葉法同時(shí)測(cè)定烯蟲酯對(duì)煙草甲和煙草粉螟的生物活性，以期篩選出最適合煙葉儲(chǔ)藏的烯蟲酯濃度。本研究采用烯蟲酯處理煙草甲和煙草粉螟的卵和幼蟲，一方面導(dǎo)致兩種害蟲卵和幼蟲死亡率增加，且生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間延長(zhǎng)，另一方面導(dǎo)致兩種害蟲幼蟲化蛹率和成蟲羽化率降低，結(jié)果表明，5 mg/kg烯蟲酯即可產(chǎn)生對(duì)煙草甲和煙草粉螟卵和幼蟲明顯的抑制效果。與前人研究結(jié)果基本一致，與Manzelli篩選出的濃度稍有不同，可能與施藥方式不同有關(guān)。

保幼激素是一種從咽側(cè)體釋放的倍半萜激素，與蛻皮激素共同調(diào)節(jié)昆蟲的蛻皮與變態(tài)發(fā)育過程[28]。保幼激素在幼蟲蛻皮期間會(huì)阻止由蛻皮激素引發(fā)的功能轉(zhuǎn)換[29]。烯蟲酯作為一種保幼激素類似物，應(yīng)用后會(huì)導(dǎo)致昆蟲體內(nèi)激素水平發(fā)生變化。在害蟲末齡幼蟲階段，保幼激素滴度降低，保幼激素類似物會(huì)抑制幼蟲正常化蛹，誘導(dǎo)幼蟲繼續(xù)蛻皮并形成超齡幼蟲或中間體[30]。并且害蟲變態(tài)發(fā)育程度和生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間與保幼激素類似物劑量也有關(guān)[31]。本研究表明，烯蟲酯處理后煙草甲和煙草粉螟的存活率、化蛹率和羽化率隨烯蟲酯濃度的增加而降低，而質(zhì)量濃度低于10 mg/kg烯蟲酯處理后的兩種害蟲幼蟲發(fā)育歷期隨烯蟲酯濃度的增加而增加，在20 mg/kg和100 mg/kg處理時(shí)發(fā)育歷期存在一定程度縮短。因此，從本研究可以發(fā)現(xiàn)，烯蟲酯處理對(duì)防治煙葉倉儲(chǔ)害蟲煙草甲和煙草粉螟有相似效果，烯蟲酯處理可抑制兩種害蟲卵的孵化和幼蟲生長(zhǎng)發(fā)育，延長(zhǎng)幼蟲歷期。烯蟲酯具有毒性低、持效期長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境安全的特點(diǎn)[32]，在煙葉倉儲(chǔ)害蟲煙草甲和煙草粉螟的防治中，可作為替代磷化氫的有效藥劑。

4 結(jié)論

烯蟲酯可顯著降低煙草甲和煙草粉螟卵的孵化率、幼蟲化蛹率及成蟲羽化率，并可明顯延長(zhǎng)兩種害蟲幼蟲的發(fā)育歷期，5 mg/kg烯蟲酯對(duì)兩種害蟲均有顯著的抑制效果，實(shí)倉中的防治效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

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（責(zé)任編輯：田 喆）