氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾亞致死效應的研究

譚曉偉， 任 龍， 徐希寶， 芮昌輝

（中國農業科學院植物保護研究所，農業部作物有害生物綜合治理重點實驗室，北京 100193）

小菜蛾［Plutella xylostella （Linnaeus）]是一種對十字花科植物體內所含有的芥子油和葡萄糖苷類化合物具有較強嗜好性的世界性害蟲［1]。最早于1854年在美國伊利諾伊州發現，現在美國、歐洲、東南亞、澳大利亞等熱帶、亞熱帶、溫帶地區均有分布［2－3]。除對 十 字 花 科 作 物 危 害 嚴 重［4]外，對 紫 羅蘭、桂竹香等觀賞植物，板藍根等藥用植物也有一定的危害［5]。全世界每年花費在治理小菜蛾的費用超過10億美元。而在小菜蛾的防治方面，化學防治仍是最主要手段。

殺蟲劑除對害蟲有直接的毒殺作用外，各種各樣的亞致死效應也被觀察到。亞致死效應是指在害蟲接觸藥劑后，對存活個體生理學或行為學方面的影響［6]。害蟲生理因子主要包括害蟲生命周期、生長速率、繁殖力、性別比例等；害蟲行為因子主要包括取食、化蛹、羽化、產卵等。亞致死效應對害蟲的負面影響報道較多，尹顯慧等［7]研究多殺菌素對小菜蛾的亞致死效應發現，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也能促進害蟲的種群繁衍。例如，Nandihalli等［9]在1992年首次發現亞致死劑量的擬除蟲菊酯能導致棉花上的蚜蟲再猖獗，Zeng等［10]也發現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，殺蟲劑亞致死效應的研究是非常重要的一方面。

氯蟲苯甲酰胺（chlorantraniliprole）是美國杜邦公司于2000年發現的鄰甲酰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑［11－13]，對鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、半翅目害蟲均表現出良好的防治效果，而對鱗翅目的防治效果更是其他殺蟲劑的10～100倍。目前，對氯蟲苯甲酰胺的研究主要集中在化學合成和抗性機理方面，對害蟲亞致死效應的研究報道較少。本研究在室內以小菜蛾為試蟲，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價和合理使用提供一定的理論依據。

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濃度，具體試驗濃度見1.3。

1.2 小菜蛾的飼養

小菜蛾于2005年采自北京蔬菜地，室內無藥劑接觸飼養。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的相對敏感種群。小菜蛾的飼養方法采用甘藍苗連續飼養技術［14]。飼養條件為溫度（25±1）℃，濕度60%～70%，光照L∥D＝16h∥8h。成蟲羽化后用蘸10%蜂蜜水的棉球補充營養。試驗選擇大小一致的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]的生測方法，略有改進。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2齡和3齡幼蟲進行毒力測定，具體方法為：將甘藍葉剪成直徑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）℃、相對濕度66%、光照L∥D＝16h∥8h的恒溫培養箱中。檢查48、72h死亡率。用Probit軟件進行統計分析，獲得毒力回歸線。再推導出48h的LC25和LC40的藥劑濃度，用2齡和3齡幼蟲經反驗證測定最終確定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 氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾取食的影響

將甘藍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統計取食量，更換相同的用藥處理過的葉碟。48h統計取食量后，將存活幼蟲轉移至干凈的培養皿中，用同樣大小未經藥液處理的新鮮甘藍葉喂養，并每隔24h統計取食量，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水溶液處理為對照，每處理重復30次。取食量的統計采用透明坐標膠片測定各葉片被食面積。

1.5 氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾生長發育的影響

將甘藍葉片剪成直徑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10次。24h觀察記錄幼蟲死亡率和發育進度，更換相同用藥處理過的新鮮葉碟。48h觀察記錄死亡率后，將存活個體轉移至干凈培養皿中，放入新鮮、干凈、未用藥處理的葉碟。以后每隔24h，更換葉碟，觀察紀錄幼蟲的死亡率［16]、發育進度、化蛹率。

2 結果與分析

2.1 氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對小菜蛾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內差異不顯著，其余劑量處理后各齡期幼蟲的死亡率均達顯著水平。且隨處理濃度的增加和與藥劑接觸時間的延長，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。從蛹前累計死亡率來看，LC25、LC40藥液處理的2齡幼蟲，死亡率分別高出對照23%和36%，而3齡幼蟲的死亡率則高出對照達32%和55.5%，差異均達顯著水平。且藥劑處理后，存活小菜蛾的個體發育明顯受到抑制。這說明，亞致死劑量氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾生存和個體發育均有明顯的影響。

2.2 氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對小菜蛾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間段的拒食作用（表2），且隨著濃度的增加，拒食作用增強。其中，2齡幼蟲經藥劑的2個亞致死濃度處理，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，經藥劑的兩個亞致死濃度處理后，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。

表2 氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾拒食作用1）

2.3 氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對小菜蛾化蛹的影響

由表3可知，4個氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對小菜蛾2齡和3齡幼蟲的生長發育有明顯的影響。隨著劑量的增加，幼蟲至化蛹的平均歷期延長，蛹重和化蛹率明顯降低。其中，與對照處理相比，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了23.20h和23.90h。同比3齡幼蟲延長了26.82h和33.22h。而經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%。化蛹率在各處理之間差異更為明顯，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，其羽化率均低于對照的羽化率，但藥劑處理與對照相比，羽化率差異不明顯，且不同濃度之間，差異也不顯著。

圖1 氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾羽化的影響

3 討論

氯蟲苯甲酰胺作為一種對小菜蛾、棉鈴蟲、黏蟲、煙芽夜蛾等鱗翅目害蟲高效、廣譜殺蟲劑，自商品化應用以來，備受國內外學者的關注。張振飛等［17]比較了氯蟲苯甲酰胺等10種殺蟲劑對三化螟的室內殺蟲活性和田間防效，以氯蟲苯甲酰胺的防效最好，且對天敵影響最小。曹廣春等［18]在室內研究發現，氯蟲苯甲酰胺對抗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]報道氯蟲苯甲酰胺對水稻田的天敵昆蟲影響甚微，對擬環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水稻的表觀安全性時，發現其對水稻田幼苗生長無不良影響。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、螺蟲乙酯等對西方盲走螨（Typhlodromus occidentalis）研究發現，氯蟲苯甲酰胺對西方盲走螨卵、成蟲及其繁殖力均無影響，僅對幼蟲有輕微毒性。本研究利用氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾敏感種群進行生測結果表明，氯蟲苯甲酰胺對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境兼容性方面均表現出優良特性。

亞致死效應主要是研究非致死濃度的藥劑對害蟲種群動態變化中的各種行為、生理、生物學參數的影響［22]，包括生物學和生態學行為的改變，生殖力的變化，抗藥性的發展等。亞致死效應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。本研究的結果表明，亞致死劑量的氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾的生長發育有明顯的影響，除表現出直接的毒殺作用外，各種負面作用也表現出來。具體表現為：取食量降低，幼蟲體重減輕，幼蟲至化蛹平均歷期延長，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現，藥劑處理后，成蟲的產卵量明顯降低。類似的現象在相關報道中也有發現，許小龍等［23]報道氯蟲苯甲酰胺對斜紋夜蛾亞致死效應，主要表現為幼蟲體重和蛹重減小，幼蟲期和蛹期延長，幼蟲至蛹的存活率和化蛹率降低。陳瓊等［24]進行氯蟲苯甲酰胺對甜菜夜蛾亞致死研究，觀察到經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，幼蟲體重和蛹重顯著減輕，羽化率、單雌產卵量均下降。以上研究結果表明，氯蟲苯甲酰胺亞致死劑量對害蟲表現出負面影響，這對于田間施藥時，藥量的控制有一定的積極作用。

從本試驗結果來看，亞致死劑量的氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾存在明顯的生長不利性，有利于小菜蛾的綜合治理。同時，在研究中發現，氯蟲苯甲酰胺對小菜蛾行為的影響主要表現為拒食性，但有關拒食量和驅避性還有待進一步研究。

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