图1 不同φ(木醋液)处理下桃蚜体内GST、AChE和CarE活力
纸质出版日期:2023-11-25,
网络出版日期:2023-07-26,
收稿日期:2023-04-25,
录用日期:2023-06-09
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通过探讨木醋液对呋虫胺、螺虫乙酯两种内吸性药剂防治桃蚜是否有增效作用,为桃蚜的绿色防控提供一定的研究基础。测定了木醋液对两种药剂的增效作用和木醋液对桃蚜体内解毒酶活性的影响,并进行了木醋液与两种药剂复配后对桃蚜种群和盆栽药效试验。结果显示:1) 5 mL/L木醋液对呋虫胺防治桃蚜的增效比达到了25.9,20 mL/L的木醋液对螺虫乙酯防治桃蚜的增效比达到了20.3。2) 木醋液通过抑制桃蚜体内解毒酶(AChE、CarE)活性,桃蚜对药剂的降解能力减弱,从而利于两种药剂发挥药效。3) 通过盆栽试验发现,稀释200倍的木醋液,对3种浓度呋虫胺桃蚜防效均有显著的增强,起到了增效作用。稀释100、200倍的木醋液均对螺虫乙酯桃蚜防效有显著提升作用。4) 木醋液浓度过高会抑制小白菜植株生长,且木醋液抑制小白菜叶片合成叶绿素。对桃蚜种群的主要影响是,降低了种群增殖力。综上,木醋液可作为一种绿色增效剂来延缓桃蚜对螺虫乙酯和呋虫胺的抗药性并增强防治效果。
Through exploring whether wood vinegar has a synergic effect on the control of Myzus persicae with two kinds of internal absorption agents, dinotefuran and spirulin ethyl, so as to provide certain research basis for green control of Myzus persicae.The synergistic effect of wood vinegar on two pesticides was determined, and the effect of wood vinegar on the detoxification enzyme activity in Myzus persicae was also measured. The efficacy of wood vinegar combined with two pesticides on Myzus persicae populations and potted plants was then tested. The results show that:1) The synergic ratio of 5 mL/L wood vinegar to dinontefuran control Myzus persicae was 25.9, and the synergic ratio of 20 mL/L wood vinegar to spiralate control Myzus persicae was 20.3. 2) Wood vinegar reduces the resistance of Myzus persicae to insecticides by inhibiting the activity of detoxifying enzymes (GST, AChE, CarE) in their bodies, thereby facilitating the effectiveness of the two insecticides. 3) Through pot experiment, it was found that the wood vinegar diluted 200 times significantly enhanced the control effect of dinotefuran at three concentrations against Myzus persicae, and played a synergistic role. The wood vinegar diluted by 100 or 200 times has a significant improvement on the control of spirochete against Myzus persicae. 4) High concentration of wood vinegar could inhibit the growth of Chinese cabbage plants, and wood vinegar inhibits the synthesis of chlorophyll in chinese cabbage leaves. The main impact on the Myzus persicae population is a decrease in population fertility. In conclusion, wood vinegar can be used as a green synergist to delay the resistance of peach aphid to spiralate and dinotefuran and enhance the control effect.
桃蚜(Myzus persicae Suizer)属半翅目(Hemiptera),蚜科(Aphididae),又名桃赤蚜、烟蚜、腻虫等,其严重危害植株的生长,是重要的世界性农林业害虫(
呋虫胺(dinotefuran)是一种新型的第三代烟碱类杀虫剂,主要作用于害虫的乙酰胆碱受体,阻断神经中枢的传导,引起麻痹,发挥杀虫的效果(
害虫抗药性治理的主要目的是降低害虫对农药的敏感性,以最小的农药剂量来达到控制虫害的效果(
木醋液是农林生产中废弃的作物秸秆、木材燃烧后形成的气体,再经过冷凝、液化后提取出的一种液体,液体呈红褐色、酸性(
木醋液为绿色生物制剂,
1.1.1 寄主植物及供试昆虫
寄主植物为小白菜(Brassica chinensis L.),室内种植,种子购于合肥合丰公司。桃蚜(Myzus persicae Sulzer)为实验室多年连续数十代养殖的敏感种群,未接触过农药无抗药性。人工气候箱条件:温度白天(28±1) ℃,夜间(23±1) ℃,相对湿度(50±10)%,光照周期L∶D=14 h∶10 h 。
1.1.2 供试药剂和仪器
木醋液:杏壳木醋液(pH=2.83),哈尔滨五常市润农科技有限公司;呋虫胺(w = 20%可溶粒剂),日本三井化学AGRO株式会社;螺虫乙酯(φ = 22.4%悬浮剂),青岛恒丰作物科学有限公司。
智能人工气候箱RXZ-268B、紫光灯、高速离心机、可见光分光光度计、恒温水浴锅、手提式不锈钢蒸汽灭菌锅、电热鼓风干燥机等。
1.2.1 木醋液对呋虫胺、螺虫乙酯防治桃蚜“增效作用”测定
采用喷施法测定木醋液、呋虫胺、螺虫乙酯对桃蚜的毒力,以清水作为对照。木醋液梯度设置为2.5、 5、 10、 20、 50 mL/L,呋虫胺梯度设置为0.08、 0.1、 0.13、 0.2、 0.25、 0.4 g/L ,螺虫乙酯梯度设置为0.09、 0.11、 0.15、 0.22、 0.28、 0.45 mL/L,再将不同梯度的呋虫胺、螺虫乙酯分别与不同梯度的木醋液两两交叉混合。设置清水组对照,共78组组处理,每个处理重复3次。剪下新鲜小白菜叶片,放置在培养皿(直径9 cm)中,用脱脂棉浸湿后包裹住叶柄,防止叶片萎蔫。叶片上转移20头无翅成蚜,喷两次配制好的试剂,用封口膜封住培养皿,防止桃蚜逃逸。分别在24、 48、 72 h后记录死虫数(用毛笔触碰虫体,不动即为死亡),计算死亡率及校正死亡率以及增效比。
校正死亡率=处理组死亡率-对照组死亡率1-对照组死亡率 ×100% , |
增效比=药剂的LC50添加增效剂后的LC50 . |
1.2.2 木醋液对桃蚜解毒酶活性的影响
取大小基本一致的小白菜叶片,平铺于培养皿内,用湿棉球给叶柄保湿,每个叶片移接无翅成蚜20头。木醋液稀释梯度为2.5、 5、 10、 20 mL/L,分别用微量点滴器把不同稀释梯度的木醋液点在虫体上,每个处理重复5次。1 h后测定不同处理的蚜虫的解毒酶活性,包括谷胱甘肽-S转移酶(GST)、乙酰胆碱酯酶(AChE)、羧酸酯酶(CarE)。
测定方法:采用南京建成生物科技有限公司的试剂盒,按说明书进行操作。
1.2.3 木醋液与呋虫胺、螺虫乙酯复配对小白菜生长和桃蚜种群的影响
用直径7 cm、高度7.5 cm的花盆单株种植小白菜,待其长至5~6叶期时,在每株小白菜上接5头刚羽化的雌成蚜,24 h待其产若蚜后,去除成蚜和多余的若蚜,每株植株上只留5头若蚜。分别喷施配置药液,每隔6 d喷施1次。呋虫胺为0.407 g/L(LC25),螺虫乙酯为0.056 mL/L(LC10)(此含量不会导致桃蚜若虫直接死亡),根据增效试验测定得出的两组木醋液与两种农药的最佳配比的LC25:呋虫胺复配液(5 mL/L木醋液+0.00241 g/L呋虫胺),螺虫乙酯复配液(20 mL/L木醋液+0.171 μL/L 螺虫乙酯)。另设清水对照,共5组处理,每个处理重复10次。每10 d测量一次植株叶面积、叶片数和株高。试验进行4周左右,可进行样品的收集。把每株小白菜上的桃蚜轻轻用毛笔扫下,分别装入试管,放入-20 ℃冰箱冻存。小白菜称量后,与桃蚜同样条件保存。后续测量小白菜生物量、含水量以及叶绿素含量,桃蚜体内蛋白量以及解毒酶变化。
1.2.4 木醋液与呋虫胺、螺虫乙酯复配对桃蚜盆栽防效试验
用直径7 cm、高度7.5 cm的花盆单株种植小白菜。待其长至4~5叶期,挑选长势一致的小白菜苗,将饲养的健康无翅成蚜转移到盆栽上。每盆移接30头,待接虫2 d后,再次清点并记录虫口基数。呋虫胺、螺虫乙酯分别选定室内毒力测定结果的LC50、LC25、LC10的质量浓度,木醋液选定稀释100、200和400倍液。将木醋液与两种农药两两复配,以及两种农药单独施用,设置清水对照,共25组处理,每处理重复3次。对带有桃蚜的植株喷施,至叶片将要滴水,分别于施药后第1、3、5、7天调查盆栽上的活虫数,计算虫口减退率,校正防效。
虫口减退率=施药前活虫数-施药后活虫数施药前活虫数 ×100% , |
校正防效=处理区虫口减退率-对照区虫口减退率1-对照区虫口减退率 ×100% . |
药后72 h,呋虫胺对桃蚜的毒力回归方程为
y = 1.935x + 6.454 5 (R2 =0.913 7),
螺虫乙酯对桃蚜的毒力回归方程为
y = 1.083 8x + 5.835 1 (R2 =0.769 4),
式中y为校正死亡率机率值,x为质量浓度或体积分数的对数,R2为相关系数。
两种农药对桃蚜的毒杀作用与含量成正相关。5种不同体积分数的木醋液对两种农药毒杀桃蚜有着不同程度的增效作用。5 mL/L木醋液对呋虫胺防治桃蚜有着最大的增效作用,增效比达到了25.9。20 mL/L的木醋液对螺虫乙酯防治桃蚜有着最大的增效作用,增效比达到了20.3(
供试农药 | φ(木醋液)/(mL·L-1) | 毒力回归方程 | LC50 /(g·L-1) | 相关系数R2 | 增效比 |
---|---|---|---|---|---|
呋虫胺 | 0 | y = 1.935x + 6.454 5 | 0.177 1 | 0.913 7 | / |
2.5 | y = 0.406x + 5.726 4 | 0.016 2 | 0.978 6 | 11.1 | |
5 | y = 0.312 6x + 5.674 8 | 0.006 9 | 0.863 2 | 25.9 | |
10 | y = 0.431 9x + 5.761 6 | 0.017 2 | 0.959 8 | 10.4 | |
20 | y = 0.484 1x + 5.865 6 | 0.016 3 | 0.859 9 | 11.1 | |
50 | y = 0.903 0x + 6.276 0 | 0.038 6 | 0.865 2 | 4.7 | |
螺虫乙酯 | 0 | y = 1.083 8x + 5.835 1 | 0.169 6 | 0.769 4 | / |
2.5 | y = 0.535 7x + 5.714 8 | 0.046 3 | 0.855 2 | 3.6 | |
5 | y = 0.743 0x + 6.057 3 | 0.037 8 | 0.823 5 | 4.4 | |
10 | y = 0.973 3x + 6.058 3 | 0.081 8 | 0.783 1 | 2.0 | |
20 | y = 0.289 7x + 5.605 3 | 0.008 1 | 0.932 3 | 20.3 | |
50 | y = 0.465 2x + 5.916 4 | 0.010 7 | 0.862 8 | 15.4 |
1) x:质量浓度或体积分数的对数;y:校正死亡率机率值。
图1 不同φ(木醋液)处理下桃蚜体内GST、AChE和CarE活力
Fig.1 GST, AChE and CarE activities in Myzus persicae treated with different concentrations of wood vinegar
图中不同字母表示在Duncan氏新复极差法检验中存在0.05水平上的不同显著差异。
图2 木醋液与呋虫胺复配对盆栽植株上桃蚜的药效
Fig.2 Effect of wood vinegar mixed with dinotefuran on Myzus persicae on potted plants
F1、F2、F3分别表示呋虫胺对桃蚜室内毒力的LC50、LC25、LC10;M1、M2、M3分别表示木醋液稀释100倍、200倍、400倍液;*表示在Duncan氏新复极差法检验中存在0.05水平上的显著差异。
木醋液与螺虫乙酯复配对盆栽试验桃蚜防效如
图3 木醋液与螺虫乙酯复配对盆栽植株上桃蚜的药效
Fig.3 The efficacy of the combination of wood vinegar and spirochemical ethyl ester on Myzus persicae on potted plants
L1、L2、L3分别表示螺虫乙酯对桃蚜室内毒力的LC50、LC25、LC10;M1、M2、M3分别表示木醋液稀释100倍、200倍、400倍液;*表示在Duncan氏新复极差法检验中存在0.05水平上的显著差异。
2.4.1 木醋液与呋虫胺、螺虫乙酯复配对小白菜生长的影响
呋虫胺、螺虫乙酯、呋虫胺复配液、螺虫乙酯复配液对有虫小白菜植株生长的影响见
图4 不同处理对小白菜植株生长的影响
Fig.4 Effects of different treatments on the growth of Brassica chinensis L.
CK:清水对照;F:呋虫胺;L:螺虫乙酯;M+F:木醋液和呋虫胺复配;M+L:木醋液和螺虫乙酯复配;图中不同字母表示在Duncan氏新复极差法检验中存在0.05水平上的不同显著差异。
2.4.2 木醋液与呋虫胺、螺虫乙酯复配对小白菜生物量的影响
呋虫胺、螺虫乙酯、呋虫胺复配液、螺虫乙酯复配液作用下桃蚜为害小白菜植株生物量如
图5 不同处理对小白菜生物量的影响
Fig.5 Effects of different treatments on the biomass of Brassica chinensis L.
CK:清水对照;F:呋虫胺;L:螺虫乙酯;M+F:木醋液和呋虫胺复配;M+L:木醋液和螺虫乙酯复配;图中不同字母表示在Duncan氏新复极差法检验中存在0.05水平上的不同显著差异。
2.4.3 木醋液与呋虫胺、螺虫乙酯复配对小白菜叶绿素含量的影响
在呋虫胺、螺虫乙酯、呋虫胺复配液、螺虫乙酯复配液作用下,桃蚜为害小白菜植株叶绿素含量如
图6 不同处理对小白菜叶绿素含量的影响
Fig.6 Effect of different treatments on chlorophyll content of Brassica chinensis L.
CK:清水对照;F:呋虫胺;L:螺虫乙酯;M+F:木醋液和呋虫胺复配;M+L:木醋液和螺虫乙酯复配;图中不同字母表示在Duncan氏新复极差法检验中存在0.05水平上的不同显著差异。
2.4.4 木醋液与呋虫胺、螺虫乙酯复配对桃蚜种群动态的影响
不同处理的桃蚜种群动态如
图7 不同处理对桃蚜种群动态的影响
Fig.7 Effects of different treatments on the population dynamics of Myzus persicae
CK: 清水对照; F: 呋虫胺; L: 螺虫乙酯; M+F: 木醋液和呋虫胺复配; M+L: 木醋液和螺虫乙酯复配;图中不同字母表示在Duncan氏新复极差法检验中存在0.05水平上的不同显著差异;每3 d观察一次。
不同处理成蚜数量在前期都处于较低水平(
不同处理有翅蚜快速增长出现在观察期的中后期(
2.4.5 木醋液与呋虫胺、螺虫乙酯复配对桃蚜种群解毒酶活性的影响
呋虫胺处理后桃蚜种群AChE活性显著升高(P<0.001),高约272%。呋虫胺复配液处理组桃蚜显著低于呋虫胺组(P<0.001),低约86.0%(
图8 不同处理作用下桃蚜种群体内的AChE和CarE活性
Fig.8 AChE and CarE activity within the Myzus persicae population under different treatment effects
CK: 清水对照; F: 呋虫胺; L: 螺虫乙酯; M+F: 木醋液和呋虫胺复配; M+L: 木醋液和螺虫乙酯复配;图中不同字母表示在Duncan氏新复极差法检验中存在0.05水平上的不同显著差异。
有研究表明松木屑木醋液对舞毒蛾有着较好的毒杀作用(
呋虫胺对刺吸式口器害虫有着很好的防效,呋虫胺可溶粒剂稀对防治Q型烟粉虱的效果好,药效期久,且对甜瓜幼苗安全(
解毒酶抑制剂PBO、DEM、TPP是近年来常用的增效剂,增效剂通过抑制害虫解毒酶活性而增强药效(
适当的φ(木醋液)分别与呋虫胺、螺虫乙酯复配后,可以增强单剂防治桃蚜的效果。一方面可能因为木醋液可以抑制桃蚜体内的解毒酶活性,降低了桃蚜对两种药剂的抗性。还有可能木醋液与两种药剂复配后,降低了药剂与桃蚜的接触角,提升了黏附性,使药效最大化发挥作用(
20 mL/L木醋液与螺虫乙酯复配时抑制了小白菜植株株高、叶面积以及地上部分生物量。推测为高体积分数木醋液降低根系活力,同时减少植株叶片叶绿素含量,影响植株的光合速率,从而影响植株生物量的积累(
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