氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾亞致死效應(yīng)的研究

譚曉偉， 任 龍， 徐希寶， 芮昌輝

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，農(nóng)業(yè)部作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

小菜蛾［Plutella xylostella （Linnaeus）]是一種對(duì)十字花科植物體內(nèi)所含有的芥子油和葡萄糖苷類化合物具有較強(qiáng)嗜好性的世界性害蟲［1]。最早于1854年在美國(guó)伊利諾伊州發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在美國(guó)、歐洲、東南亞、澳大利亞等熱帶、亞熱帶、溫帶地區(qū)均有分布［2－3]。除對(duì) 十 字 花 科 作 物 危 害 嚴(yán) 重［4]外，對(duì) 紫 羅蘭、桂竹香等觀賞植物，板藍(lán)根等藥用植物也有一定的危害［5]。全世界每年花費(fèi)在治理小菜蛾的費(fèi)用超過10億美元。而在小菜蛾的防治方面，化學(xué)防治仍是最主要手段。

殺蟲劑除對(duì)害蟲有直接的毒殺作用外，各種各樣的亞致死效應(yīng)也被觀察到。亞致死效應(yīng)是指在害蟲接觸藥劑后，對(duì)存活個(gè)體生理學(xué)或行為學(xué)方面的影響［6]。害蟲生理因子主要包括害蟲生命周期、生長(zhǎng)速率、繁殖力、性別比例等；害蟲行為因子主要包括取食、化蛹、羽化、產(chǎn)卵等。亞致死效應(yīng)對(duì)害蟲的負(fù)面影響報(bào)道較多，尹顯慧等［7]研究多殺菌素對(duì)小菜蛾的亞致死效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，多殺菌素能顯著降低小菜蛾的化蛹率、蛹重、孵化率和子代幼蟲的存活率。Reinke等［8]報(bào)道，蛻皮激素類殺蟲劑甲氧蟲酰肼和蟲酰肼能顯著降低梨小食心蟲的繁殖率、生育力和交配能力。然而，亞致死劑量的殺蟲劑有時(shí)也能促進(jìn)害蟲的種群繁衍。例如，Nandihalli等［9]在1992年首次發(fā)現(xiàn)亞致死劑量的擬除蟲菊酯能導(dǎo)致棉花上的蚜蟲再猖獗，Zeng等［10]也發(fā)現(xiàn)亞致死劑量的吡蟲啉能顯著增加朱砂葉螨卵孵化率和幼蟲的存活率。因此，在綜合研究殺蟲劑的防治效果時(shí)，殺蟲劑亞致死效應(yīng)的研究是非常重要的一方面。

氯蟲苯甲酰胺（chlorantraniliprole）是美國(guó)杜邦公司于2000年發(fā)現(xiàn)的鄰甲酰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑［11－13]，對(duì)鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、半翅目害蟲均表現(xiàn)出良好的防治效果，而對(duì)鱗翅目的防治效果更是其他殺蟲劑的10～100倍。目前，對(duì)氯蟲苯甲酰胺的研究主要集中在化學(xué)合成和抗性機(jī)理方面，對(duì)害蟲亞致死效應(yīng)的研究報(bào)道較少。本研究在室內(nèi)以小菜蛾為試蟲，用 LC25（0.038，0.057mg／L）和 LC40（0.087，0.123mg／L）亞致死劑量的氯蟲苯甲酰胺，研究了其對(duì)小菜蛾2齡和3齡幼蟲生存、取食量、化蛹率、蛹重、羽化率的影響，以便為氯蟲苯甲酰胺的綜合評(píng)價(jià)和合理使用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

用二甲基甲酰胺（N，N－dimethyl formamide，DFM）將95%氯蟲苯甲酰胺原藥配制成1%氯蟲苯甲酰胺母液。再用0.05%曲拉通X－100水溶液將藥劑稀釋至試驗(yàn)濃度，具體試驗(yàn)濃度見1.3。

1.2 小菜蛾的飼養(yǎng)

小菜蛾于2005年采自北京蔬菜地，室內(nèi)無藥劑接觸飼養(yǎng)。用氯蟲苯甲酰胺采用藥膜法處理3齡中期幼蟲72h，獲得LC50＝0.051mg／L的相對(duì)敏感種群。小菜蛾的飼養(yǎng)方法采用甘藍(lán)苗連續(xù)飼養(yǎng)技術(shù)［14]。飼養(yǎng)條件為溫度（25±1）℃，濕度60%～70%，光照L∥D＝16h∥8h。成蟲羽化后用蘸10%蜂蜜水的棉球補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。試驗(yàn)選擇大小一致的2齡和3齡中期幼蟲作為供試蟲源。

1.3 亞致死劑量的確定

參照趙建周等［15]的生測(cè)方法，略有改進(jìn)。用0、0.013、0.026、0.052、0.104、0.208、0.416mg／L 和0、0.015、0.03、0.06、0.12、0.24、0.48mg／L 的氯蟲苯甲酰胺溶液對(duì)2齡和3齡幼蟲進(jìn)行毒力測(cè)定，具體方法為：將甘藍(lán)葉剪成直徑5cm圓片放在上述濃度藥液中浸漬10s取出，晾干后分別放在直徑9cm的底部鋪有吸水濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿2片。然后接入饑餓2h的2齡或3齡幼蟲，每皿20頭，加保鮮膜加蓋后放于（25±1）℃、相對(duì)濕度66%、光照L∥D＝16h∥8h的恒溫培養(yǎng)箱中。檢查48、72h死亡率。用Probit軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，獲得毒力回歸線。再推導(dǎo)出48h的LC25和LC40的藥劑濃度，用2齡和3齡幼蟲經(jīng)反驗(yàn)證測(cè)定最終確定2齡和3齡幼蟲48h的LC25和LC40亞致死劑量分別為0.038、0.087mg／L和0.057、0.123mg／L。

1.4 氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾取食的影響

將甘藍(lán)葉片用打孔器打成直徑1.8cm的葉碟放在亞致死劑量藥液中浸漬10s，取出晾干備用。在底部鋪有吸水濾紙的培養(yǎng)皿（直徑5cm）中接入饑餓2h的生理狀況一致的2齡或3齡幼蟲1頭，然后放入葉碟，每皿2片。24h統(tǒng)計(jì)取食量，更換相同的用藥處理過的葉碟。48h統(tǒng)計(jì)取食量后，將存活幼蟲轉(zhuǎn)移至干凈的培養(yǎng)皿中，用同樣大小未經(jīng)藥液處理的新鮮甘藍(lán)葉喂養(yǎng)，并每隔24h統(tǒng)計(jì)取食量，更換新鮮葉碟，觀察記錄幼蟲取食量，直至化蛹。以0.05%曲拉通X－100水溶液處理為對(duì)照，每處理重復(fù)30次。取食量的統(tǒng)計(jì)采用透明坐標(biāo)膠片測(cè)定各葉片被食面積。

1.5 氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾生長(zhǎng)發(fā)育的影響

將甘藍(lán)葉片剪成直徑5cm的葉碟放在亞致死劑量藥液中浸漬10s，取出晾干分別放在底部鋪有吸水濾紙的培養(yǎng)皿（直徑9cm）中，每皿2片。然后接入饑餓2h的生理狀況一致的2齡或3齡幼蟲，每皿20頭，重復(fù)10次。24h觀察記錄幼蟲死亡率和發(fā)育進(jìn)度，更換相同用藥處理過的新鮮葉碟。48h觀察記錄死亡率后，將存活個(gè)體轉(zhuǎn)移至干凈培養(yǎng)皿中，放入新鮮、干凈、未用藥處理的葉碟。以后每隔24h，更換葉碟，觀察紀(jì)錄幼蟲的死亡率［16]、發(fā)育進(jìn)度、化蛹率。

2 結(jié)果與分析

2.1 氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對(duì)小菜蛾2齡和3齡幼蟲生存的影響

由表1可知除2齡幼蟲死亡率在24h內(nèi)差異不顯著，其余劑量處理后各齡期幼蟲的死亡率均達(dá)顯著水平。且隨處理濃度的增加和與藥劑接觸時(shí)間的延長(zhǎng)，累加死亡率不斷提升。其中，與2齡幼蟲相比，3齡幼蟲見效更快。從蛹前累計(jì)死亡率來看，LC25、LC40藥液處理的2齡幼蟲，死亡率分別高出對(duì)照23%和36%，而3齡幼蟲的死亡率則高出對(duì)照達(dá)32%和55.5%，差異均達(dá)顯著水平。且藥劑處理后，存活小菜蛾的個(gè)體發(fā)育明顯受到抑制。這說明，亞致死劑量氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾生存和個(gè)體發(fā)育均有明顯的影響。

2.2 氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對(duì)小菜蛾2齡和3齡幼蟲的拒食作用

LC25和LC40亞致死濃度的氯蟲苯甲酰胺處理小菜蛾2齡和3齡幼蟲，能顯著增加其后各時(shí)間段的拒食作用（表2），且隨著濃度的增加，拒食作用增強(qiáng)。其中，2齡幼蟲經(jīng)藥劑的2個(gè)亞致死濃度處理，24h和48h的拒食作用差異不顯著，72h和96h的拒食作用差異顯著。3齡幼蟲，經(jīng)藥劑的兩個(gè)亞致死濃度處理后，24、48、72h的拒食作用均差異顯著。這表明，氯蟲苯甲酰胺能明顯降低小菜蛾的取食量，抑制其生長(zhǎng)。

表2 氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾拒食作用1）

2.3 氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對(duì)小菜蛾化蛹的影響

由表3可知，4個(gè)氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對(duì)小菜蛾2齡和3齡幼蟲的生長(zhǎng)發(fā)育有明顯的影響。隨著劑量的增加，幼蟲至化蛹的平均歷期延長(zhǎng)，蛹重和化蛹率明顯降低。其中，與對(duì)照處理相比，2齡幼蟲在LC25（0.038mg／L）和 LC40（0.087mg／L）劑量氯蟲苯甲酰胺處理下，幼蟲至化蛹平均歷期延長(zhǎng)了23.20h和23.90h。同比3齡幼蟲延長(zhǎng)了26.82h和33.22h。而經(jīng)LC25和LC40劑量氯蟲苯甲酰胺處理，2齡幼蟲平均蛹重下降了6.14%和11.06%，3齡幼蟲平均蛹重下降了4.59%和12.7%?；悸试诟魈幚碇g差異更為明顯，LC25和LC40劑量處理的2齡幼蟲，化蛹率下降了33.78%和53.38%，3齡幼蟲的化蛹率則分別下降了38.79%和67.25%。

表3 氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾化蛹的影響1）

2.4 氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量處理對(duì)小菜蛾羽化的影響

從圖1來看，氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量處理小菜蛾2齡和3齡幼蟲后，其羽化率均低于對(duì)照的羽化率，但藥劑處理與對(duì)照相比，羽化率差異不明顯，且不同濃度之間，差異也不顯著。

圖1 氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾羽化的影響

3 討論

氯蟲苯甲酰胺作為一種對(duì)小菜蛾、棉鈴蟲、黏蟲、煙芽夜蛾等鱗翅目害蟲高效、廣譜殺蟲劑，自商品化應(yīng)用以來，備受國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。張振飛等［17]比較了氯蟲苯甲酰胺等10種殺蟲劑對(duì)三化螟的室內(nèi)殺蟲活性和田間防效，以氯蟲苯甲酰胺的防效最好，且對(duì)天敵影響最小。曹廣春等［18]在室內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，氯蟲苯甲酰胺對(duì)抗Bt毒素棉鈴蟲種群和敏感種群都有很好的防治效果，且LC50值低于溴氰菊酯、氰戊菊酯、辛硫磷、林丹等。李青等［19]報(bào)道氯蟲苯甲酰胺對(duì)水稻田的天敵昆蟲影響甚微，對(duì)擬環(huán)紋豹蛛的影響較阿維菌素低7.7倍（同為用藥后14d）。徐廣春等［20]在研究氯蟲苯甲酰胺對(duì)水稻的表觀安全性時(shí)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)水稻田幼苗生長(zhǎng)無不良影響。Lefebvre等［21]利用氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺、乙基多殺菌素、氟酰脲、螺蟲乙酯等對(duì)西方盲走螨（Typhlodromus occidentalis）研究發(fā)現(xiàn)，氯蟲苯甲酰胺對(duì)西方盲走螨卵、成蟲及其繁殖力均無影響，僅對(duì)幼蟲有輕微毒性。本研究利用氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾敏感種群進(jìn)行生測(cè)結(jié)果表明，氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾的致死中濃度（LC50＝0.051mg／L）低于小菜蛾常用殺蟲劑甲氨基阿維菌素（LC50＝0.118mg／L）、阿維菌素（LC50＝0.512mg／L）、溴蟲腈（LC50＝1.356mg／L）、高效氯氰菊酯（LC50＝284.327mg／L）等。可見，氯蟲苯甲酰胺在害蟲防治和環(huán)境兼容性方面均表現(xiàn)出優(yōu)良特性。

亞致死效應(yīng)主要是研究非致死濃度的藥劑對(duì)害蟲種群動(dòng)態(tài)變化中的各種行為、生理、生物學(xué)參數(shù)的影響［22]，包括生物學(xué)和生態(tài)學(xué)行為的改變，生殖力的變化，抗藥性的發(fā)展等。亞致死效應(yīng)的研究能為藥劑的合理使用、避免或減少該藥劑的副作用提供一定的理論依據(jù)。本研究的結(jié)果表明，亞致死劑量的氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾的生長(zhǎng)發(fā)育有明顯的影響，除表現(xiàn)出直接的毒殺作用外，各種負(fù)面作用也表現(xiàn)出來。具體表現(xiàn)為：取食量降低，幼蟲體重減輕，幼蟲至化蛹平均歷期延長(zhǎng)，蛹重降低，化蛹率減少，羽化率降低。且在研究觀察過程中作者發(fā)現(xiàn)，藥劑處理后，成蟲的產(chǎn)卵量明顯降低。類似的現(xiàn)象在相關(guān)報(bào)道中也有發(fā)現(xiàn)，許小龍等［23]報(bào)道氯蟲苯甲酰胺對(duì)斜紋夜蛾亞致死效應(yīng)，主要表現(xiàn)為幼蟲體重和蛹重減小，幼蟲期和蛹期延長(zhǎng)，幼蟲至蛹的存活率和化蛹率降低。陳瓊等［24]進(jìn)行氯蟲苯甲酰胺對(duì)甜菜夜蛾亞致死研究，觀察到經(jīng)亞致死劑量氯蟲苯甲酰胺處理的甜菜夜蛾，幼蟲歷期和蛹期顯著延長(zhǎng)，幼蟲體重和蛹重顯著減輕，羽化率、單雌產(chǎn)卵量均下降。以上研究結(jié)果表明，氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對(duì)害蟲表現(xiàn)出負(fù)面影響，這對(duì)于田間施藥時(shí)，藥量的控制有一定的積極作用。

從本試驗(yàn)結(jié)果來看，亞致死劑量的氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾存在明顯的生長(zhǎng)不利性，有利于小菜蛾的綜合治理。同時(shí)，在研究中發(fā)現(xiàn)，氯蟲苯甲酰胺對(duì)小菜蛾行為的影響主要表現(xiàn)為拒食性，但有關(guān)拒食量和驅(qū)避性還有待進(jìn)一步研究。

［1]Talekar N S，Shelton A M.Biology，ecology and management of the diamondback moth［J].Annual Review of Entomology，1993，38（2）：275－301.

［2]Honda K，Miyahara Y，Kegasawa K.Seasonal abundance and the possibility of spring immigration of the diamondback moth Plutella xylostella（Linnaeus）（Lepidoptera：Yponomeutidae），in Morioka City，northern Japan［J].Applied Entomology and Zoology，1992，27（3）：517－525.

［3]Coulson S J，Hodkinson I D，Webb N R，et al.Aerial colonization of high Arctic islands by invertebrates：the diamondback moth Plutella xylostella（Lepidoptera：Yponomeutidae）as a potential indicator species［J].Diversity and Distributions，2002，36（7）：327－334.

［4]Wei H，Wang J，Li H S，et al.Sub－Lethal effects of fenvalerate on the development，fecundity and juvenile hormone esterase activity of diamondback moth，Plutella xylostella（L.）［J].Agricultural Sciences in China，2010，9（11）：1612－1622.

［5]韓寶瑜，張鐘寧.小菜蛾化學(xué)生態(tài)研究現(xiàn)狀與展望［J].昆蟲知識(shí)，2001，38（3）：178－182.

［6]Stapel J O，Cortesero A M，Lewis W J.Disruptive sublethal effects of insecticides on biological control：altered foraging ability and life span of a parasitoid after feeding on extrafloral nectar of cotton treated with systemic insecticides［J].Biological Control，2000，17（3）：243－249.

［7]Yin X H，Wu Q J，Li X F，et al.Sublethal effects of spinosad on Plutella xylostella（Lepidoptera：Yponomeutidae）［J].Crop Protection，2008，27（1）：1385－1391.

［8]Reinke M.The sublethal effects of ecdysone agonists on the attractiveness，responsiveness，fertility and fecundity of oriental fruit moth，and a comparative examination with codling moth on larval feeding damage［D].University of Missouri Columbia，2006.

［9]Nandihalli B S，Patil B V，Hugar P.Influence of synthetic pyrethroid usage on aphid resurgence in cotton［J].Karnataka Agricultural Science，1992，5：234－237.

［10]Zeng C X，Wang J J.Influence of exposure to imidacloprid on survivorship，reproduction and vitellin content of the carmine spider mite Tetranychus cinnabarinus［J].Insect Science，2010，10（20）：186－197.

［11]劉長(zhǎng)令.新型廣譜、安全的魚尼丁受體殺蟲劑［J].農(nóng)藥，2005，44（11）：527.

［12]夏安平.魚尼丁類（Ryanodine）新型殺蟲劑Flubendiamide和Rynaxypyr的開發(fā)［J].農(nóng)藥快訊，2006，18：6.

［13]柴寶山，林丹，劉遠(yuǎn)雄，等.新型鄰甲酰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑的研究進(jìn)展［J].農(nóng)藥，2007，46（3）：148－153.

［14]楊峰山，張友軍，張文吉，等.用甘藍(lán)苗連續(xù)飼養(yǎng)小菜蛾的技術(shù)［J].昆蟲知識(shí)，2004，41（5）：483－486.

［15]Zhao J Z，Li Y X，Collins H L，et al.Monitoring and characterization of diamondback moth（Lepidoptera：Plutellidae）re－sistance to spinosad［J].Journal of Economic Entomology，2002，95（2）：430－436.

［16]楊德良.10種藥劑對(duì)小菜蛾的防治效果［J].農(nóng)藥，1999，38（6）：22－25.

［17]張振飛，黃炳超，張揚(yáng)，等.幾種藥劑對(duì)三化螟室內(nèi)與田間防治效果研究［J].現(xiàn)代農(nóng)藥，2011，10（1）：51－57.

［18]Cao G C，Qiong L，Zhang L L，et al.Toxicity of chlorantraniliprole to Cry1Ac－susceptible and resistant strains of Helicoverpa armigera［J].Pesticide Biochemistry and Physiology，2010，98：99－103.

［19]李清，何可佳.氯蟲苯甲酰胺等藥劑對(duì)二種蜘蛛的室內(nèi)毒力測(cè)定［J].江西植保，2010，33（2）：69－71，74.

［20]徐廣春，顧中言，徐德進(jìn)，等.氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪對(duì)水稻的表觀安全性評(píng)價(jià)［J].農(nóng)藥，2009，48（10）：752－754.

［21]Lefebvre M，Bostanian N J，Thistlewood H M，et al.A laboratory assessment of the toxic attributes of six‘reduced risk insecticides’on Galendromus occidentalis（Acari：Phytoseiidae）［J].Chemosphere，2011，84：25－30.

［22]Stark J D，Banks J E.Population－level effects of pesticides and other toxicants on arthropods［J].Annual Review of Entomology，2003，48：505－511.

［23]許小龍，徐的進(jìn)，徐廣春，等.氯蟲苯甲酰胺對(duì)斜紋夜蛾的亞致死效應(yīng)［J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（1）：139－140.

［24]陳瓊，黃水金，秦文婧.氯蟲苯甲酰胺對(duì)甜菜夜蛾的亞致死效應(yīng)研究［J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（4）：414－416.