氟啶蟲胺腈與茚蟲威對褐飛虱的協(xié)同作用

蔡永鳳，肖彩云，吳 帥，鄭茂彬，李 明，李榮玉

(1. 貴州大學 作物保護研究所,貴陽 550025；2. 貴州省山地農(nóng)業(yè)病蟲害重點實驗室，貴陽 550025；3. 貴州大學 農(nóng)學院，貴陽 550025)

褐飛虱Nilaparvatalugens(St?l)是一種單食性刺吸式害蟲，也是水稻上最重要的害蟲之一，可通過產(chǎn)卵、直接刺吸、泌露、傳播植物病毒等方式對水稻進行為害，具有體型小、繁殖力強、遷飛等特點，易爆發(fā)成災(zāi)[1-2]。每年，亞洲水稻因褐飛虱造成的減產(chǎn)所導(dǎo)致的經(jīng)濟損失高達3億美元[3]。化學防治是褐飛虱的主要防治手段[4]。由于褐飛虱的高適應(yīng)力和繁殖潛能以及殺蟲劑長期大量、單一的不合理使用，褐飛虱對多種常用殺蟲劑產(chǎn)生了較高水平的抗性，其中包括了氨基甲酸酯類(異丙威)、擬除蟲菊酯類(醚菊酯)、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑(噻嗪酮)、新煙堿類(吡蟲啉、噻蟲嗪)、吡啶類(吡蚜酮)、苯基吡唑類(氟蟲腈、丁烯氟蟲腈)[5-7]。褐飛虱的抗藥性問題是褐飛虱防治中的一大難題，抗藥性的產(chǎn)生會縮短藥劑使用壽命，導(dǎo)致田間施用時增加藥劑濃度、加大施用量、降低防治效果、增加防治成本[8]；新藥的研發(fā)需要耗費大量的人力、財力、物力及時間，藥劑的合理組合具有節(jié)約成本、擴大防治譜、延緩抗藥性、減少藥劑使用量等優(yōu)點，是延緩褐飛虱抗藥性的一種有效手段[9-10]。茚蟲威(indoxacarb)是一種新型噁二嗪類殺蟲劑，作用于害蟲神經(jīng)細胞中的鈉離子通道[11-13]。氟啶蟲胺腈(sulfoxaflor)屬于砜亞胺類殺蟲劑，作用于昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)，通過激活煙堿型乙酰膽堿受體(nAChRs)內(nèi)獨特的結(jié)合位點而發(fā)揮作用[14-15]。2013—2016褐飛虱抗性監(jiān)測結(jié)果表明：褐飛虱對氟啶蟲胺腈產(chǎn)生了低到中等水平抗性，褐飛虱對氟啶蟲胺腈有產(chǎn)生抗性的風險[6,16]。茚蟲威在水稻上主要用于鱗翅目害蟲的防治，對部分同翅目及鞘翅目害蟲也有一定的效果[17]。目前，有關(guān)氟啶蟲胺腈與茚蟲威組合對褐飛虱的作用研究未見報道。為充分利用氟啶蟲胺腈與茚蟲威，筆者選擇兩者進行組合，旨在尋找防治褐飛虱更為有效的組合藥劑及其配比。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源供試蟲源見表1。敏感種群(SS)為華中農(nóng)業(yè)大學所贈。田間采集的蟲源于室內(nèi)用養(yǎng)蟲籠(稻苗)隔離進行無毒飼養(yǎng)。

表1供試褐飛虱種群Tab.1 The populations of Nilaparvata lugens under test

1.2 供試儀器及藥劑96%氟啶蟲胺腈原藥(湖北正興源精細化工有限公司)；90%茚蟲威原藥(湖北正興源精細化工有限公司 )；Tween-20(天津市科密歐化學試劑有限公司)；丙酮(重慶川東化工有限公司)。RXM型智能人工氣候箱 (寧波江南儀器廠)。

用丙酮將氟啶蟲胺腈與茚蟲威原藥配制成10 000 mg·L-1的母液，于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 供試稻苗水稻種子(金優(yōu)785，貴州金農(nóng)科技有限責任公司)用營養(yǎng)液(Kimura B 營養(yǎng)液[18]，使用蒸餾水制備)栽培成稻苗供試。

1.4 氟啶蟲胺腈和茚蟲威對褐飛虱的毒力測定實驗采用稻苗浸漬法[19]。取健康且長勢一致的長約10 cm的帶根稻苗，洗凈根部，每組15株，靜置晾干至表面無水痕。將母液用含0.5% Tween-20的蒸餾水稀釋成系列濃度梯度的藥液。把晾干的稻苗浸泡于各濃度的藥液中，約30 s后取出晾干表面藥液；用醫(yī)用脫脂棉將稻苗根部包裹住并放入培養(yǎng)杯中，培養(yǎng)杯中加入少許營養(yǎng)液，以防止稻苗枯黃。用吸蟲器吸取長勢一致的褐飛虱3齡若蟲，將試蟲小心放入培養(yǎng)杯中，每杯15頭，重復(fù)3次，共45頭；接蟲后以紗布封住杯口，防止試蟲逃逸；以含0.5% Tween-20的蒸餾水為對照。將培養(yǎng)杯放入相對濕度89%、溫度為(28±1)℃、光周期L∶D=16∶8 的人工氣候箱中飼養(yǎng)。72 h后調(diào)查試蟲死亡率，用0號毛筆筆尖輕觸試蟲，試蟲無任何反應(yīng)即視為死亡。

1.5 氟啶蟲胺腈和茚蟲威對褐飛虱的協(xié)同作用組合藥劑參考單劑LC50值設(shè)置多個配比的系列濃度，試驗方法參照單劑毒力測定。

根據(jù)孫云沛法計算共毒系數(shù)，評價組合藥劑協(xié)同作用的可行性[20]。

共毒系數(shù) (CTC)≤80為拮抗作用；80～120為相加作用；≥120為增效作用。

1.6 數(shù)據(jù)處理使用Execl 2010機率值法來進行數(shù)據(jù)處理，并計算毒力回歸方程，LC50值，相關(guān)系數(shù)(R)和LC50值及95%置信限。

抗性倍數(shù)的計算公式：抗性倍數(shù)=田間種群的LC50值/敏感基線的LC50值；

抗性水平分級標準：抗性倍數(shù)5.0倍以下為敏感；5.1～10.0倍為低水平抗性；10.1～100.0倍為中等水平抗性；>100.1倍為高水平抗性[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 褐飛虱敏感種群對氟啶蟲胺腈和茚蟲威的敏感性分析以褐飛虱敏感種群作為試蟲，測得褐飛虱對氟啶蟲胺腈及茚蟲威的敏感基線結(jié)果(表2)。從表2可知，褐飛虱對氟啶蟲胺腈的LC50較低(1.83 mg·L-1)，對茚蟲威的LC50較高(17.57 mg·L-1)。

表2 氟啶蟲胺腈和茚蟲威對褐飛虱敏感種群的毒力Tab. 2 Toxicity of sulfoxaflor and indoxacarb against susceptible populations of Nilaparvata lugens

2.2 貴州3地褐飛虱種群對氟啶蟲胺腈和茚蟲威的敏感性分析從表3可知，貴州黃平、湄潭、惠水3 地褐飛虱種群對氟啶蟲胺腈和茚蟲威的敏感性存在微弱的差異。貴州3地褐飛虱對氟啶蟲胺腈和茚蟲威均較為敏感，氟啶蟲胺腈對黃平、湄潭、惠水褐飛虱種群的LC50分別為：8.52 ，3.35 ，3.16 mg·L-1；茚蟲威對黃平、湄潭、惠水褐飛虱種群的LC50分別為：59.66，43.36，21.35 mg·L-1。與敏感種群相比，貴州3地褐飛虱種群對氟啶蟲胺腈和茚蟲威的抗性還處于敏感水平，抗性倍數(shù)分別在1.73～4.65和1.23～3.44之間。

2.3 氟啶蟲胺腈與茚蟲威對褐飛虱的協(xié)同作用氟啶蟲胺腈與茚蟲威協(xié)同作用結(jié)果(表4)表明：氟啶蟲胺腈和茚蟲威對褐飛虱(SN)的毒力存在差異，LC50分別為3.70 mg·L-1和46.39 mg·L-1，氟啶蟲胺腈對褐飛虱毒力較高。氟啶蟲胺腈和茚蟲威質(zhì)量比為1∶1，1∶2 ，1∶4 ，4∶1時均有增效作用，共毒系數(shù)分別為186.85，160.03 ，129.91，173.86。其中，氟啶蟲胺腈和茚蟲威1∶1時增效作用最為明顯。

表4 氟啶蟲胺腈與茚蟲威對褐飛虱的協(xié)同作用Tab.4 Synergistic effect of sulfoxaflor and indoxacarb on Nilaparvata lugens

3 討 論

本實驗測定了褐飛虱敏感種群對氟啶蟲胺腈和茚蟲威的敏感基線：氟啶蟲胺腈和茚蟲威對褐飛虱3齡若蟲均存在活性，氟啶蟲胺腈活性較高，茚蟲威活性較低，LC50分別為1.83，17.57 mg·L-1。WU等和LIAO等[6,16]的抗性監(jiān)測結(jié)果表明，2013—2016年，我國部分稻區(qū)的褐飛虱已經(jīng)對氟啶蟲胺腈產(chǎn)生了低到中水平抗性，部分地區(qū)仍處于敏感水平。本實驗中，貴州黃平、貴州湄潭、貴州惠水3個地區(qū)褐飛虱種群對氟啶蟲胺腈和茚蟲威的敏感性測定結(jié)果表明：褐飛虱田間種群對氟啶蟲胺腈和茚蟲威抗性倍數(shù)分別為1.73～4.65和1.23～3.44，均處于敏感水平，抗性倍數(shù)最小的均為惠水種群，最大的均為黃平種群。此差異的存在可能與地區(qū)之間的用藥歷史和蟲源有關(guān)。

目前，在已發(fā)表的研究報道及專利中，尚未發(fā)現(xiàn)氟啶蟲胺腈和茚蟲威組合防治褐飛虱的相關(guān)報道。為了更好地延長氟啶蟲胺腈和茚蟲威的使用壽命，提高其對褐飛虱的防治效果，筆者采用稻苗浸漬法，結(jié)合殺蟲劑的不同作用機理，選擇茚蟲威與氟啶蟲胺腈進行不同組合的敏感性測定。結(jié)果表明，在9個組合中，氟啶蟲胺腈與茚蟲威按質(zhì)量比1∶1，4∶1，1∶2，1∶4組合后均具有增效作用，其中，以1∶1組合的增效最為顯著，其他組合表現(xiàn)為相加或拮抗作用。室內(nèi)篩選出的褐飛虱抗氟啶蟲胺腈種群對呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲嗪、噻蟲胺、吡蟲啉和環(huán)氧蟲啶都表現(xiàn)出了明顯的交互抗性，而與氨基甲酸酯類的異丙威沒有明顯的交互抗性[16]。二者組合有增效作用可能與其沒有交互抗性有關(guān)。

氟啶蟲胺腈與茚蟲威對害蟲的作用機理與靶標生物都不同，2種藥劑組合不僅可以提高對褐飛虱的防治效果、減少藥劑用量、減少用藥成本；同時，可能還能兼顧鱗翅目害蟲的防治。本試驗初步探討了氟啶蟲胺腈和茚蟲威不同組合對褐飛虱的毒力作用，得到具有增效作用的組合，為進一步研制組合劑進行水稻褐飛虱的田間防治提供了參考材料，對于增效組合對褐飛虱的田間防治效果及增效機制還需要進一步研究。