達愛斯 溫麗娜 謝道燕 戴勛 田育天 夏玉珍 何成興 吳文偉 柴建萍 胡保文 王正旭 楊澤 羅雁婕 林莉
摘要:應(yīng)用噴霧法測定了采自云南省玉溪市新平縣新化鄉(xiāng)和峨山縣岔河鄉(xiāng)的煙草蚜蟲種群對6種植物源殺蟲劑的毒力,并比較了2個煙蚜種群的3種主要解毒代謝酶活力、乙酰膽堿酯酶活力。結(jié)果表明,峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜對植物源殺蟲劑的敏感性高于新平縣新化鄉(xiāng)的煙蚜,其中0.5%藜蘆堿可溶液劑、1.5%苦參堿可溶液劑、0.3%苦參堿水劑、1%苦皮藤素水乳劑、2%除蟲菊素水乳劑、除蟲菊浸膏對新平縣新化鄉(xiāng)和峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜的毒力比分別為1.820、76.842、2.115、1.056、1.897、32.037;在高濃度處理下,6種植物源殺蟲劑對峨山縣岔河鄉(xiāng)、新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜的室內(nèi)盆栽藥效存在顯著性差異;0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、1.0%苦皮藤素水乳劑、0.3%苦參堿小劑在濃度不低于1125mL/hm2時,可有效防治峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜,0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑在濃度不低于2250mL/hm2時,可有效防治新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜;2個地區(qū)煙蚜的谷胱甘肽s一轉(zhuǎn)移酶比活力有顯著差異,而羧酸酯酶、細胞色素P450單加氧酶、乙酰膽堿酯酶的比活力差異不顯著。由結(jié)果可知,云南省玉溪市峨山縣岔河鄉(xiāng)和新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜對6種植物源殺蟲劑的敏感性存在顯著差異,但羧酸酯酶、P450單加氧酶和乙酰膽堿酯酶3種解毒酶差異不顯著,研究結(jié)果可為使用植物源殺蟲劑防治煙蚜提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:煙蚜;植物源殺蟲劑;谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶;羧酸酯酶;細胞色素P450單加氧酶;乙酰膽堿酯酶
中圖分類號:S435.72 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1002-1302(2015)05-0137-04
煙蚜(Myzus persicae)別稱桃蚜,屬同翅目蚜科瘤蚜屬,是一種重要的煙草害蟲,也是煙草病毒病的傳播介體。煙蚜以刺吸式口器吸收煙株葉、莖、花等部位的汁液,使被害煙株生長遲緩、葉片薄,嚴重時葉片向背面卷縮、變形,煙葉組織被破壞,而且煙蚜分泌蜜露污染煙葉,烘烤后的煙葉缺乏光澤,容易破碎,嚴重影響產(chǎn)量和品質(zhì)。化學(xué)防治是防治煙蚜的主要措施之一,然而長期使用化學(xué)防治,致使煙蚜的抗藥性不斷增強及再猖獗發(fā)生,且使煙葉農(nóng)藥殘留增加。因此,低毒、低殘留、不易產(chǎn)生抗藥性的植物源殺蟲劑日益受到了國內(nèi)外的重視。
植物源殺蟲劑是植物與病蟲害的長期斗爭中產(chǎn)生的具有選擇性殺蟲、殺菌活性的一系列次生代謝物。植物源殺蟲劑具有選擇性,且對非靶標(biāo)生物安全,能維護生態(tài)平衡,在自然界中更易降解而使其農(nóng)藥殘留的危害降低,對自然環(huán)境產(chǎn)生的影響較小。玉溪市是云南省具有悠久歷史的煙葉重要產(chǎn)區(qū),也是種植規(guī)模最大的地、州、市級煙區(qū)之一,對煙草病蟲害的防治極為重視。本研究為篩選適于防治煙蚜的植物殺蟲劑,并明確峨山縣岔河鄉(xiāng)和新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜的抗藥性及其對不同植物源殺蟲劑的敏感性,比較了0.5%藜蘆堿可溶液劑、1.5%苦參堿可溶液劑、0.3%苦參堿水劑、1.0%苦皮藤素水乳劑、2.0%除蟲菊素水乳劑、除蟲菊浸膏6種植物源殺蟲劑對玉溪市新平縣新化鄉(xiāng)和峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜的室內(nèi)毒力及其防治效果,并比較了2個煙區(qū)煙蚜解毒酶的比活力,以期對上述煙區(qū)使用植物源殺蟲劑防治煙蚜提供科學(xué)依據(jù)。
1.材料與方法
1.1試驗材料
1.1.1供試蟲源新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜種群采自云南省玉溪市新平縣新化鄉(xiāng)大寨常委會的煙株上,峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜種群采白玉溪市峨山縣岔河鄉(xiāng)文山村委會的煙株上,這2個種群分別在室內(nèi)利用盆栽煙苗進行飼養(yǎng)及擴繁。
1.1.2供試藥劑0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、1.0%苦皮藤素水乳劑均由成都新朝陽作物科學(xué)有限公司生產(chǎn);0.3%苦參堿水劑由南通神雨綠色藥業(yè)有限公司生產(chǎn);除蟲菊素浸膏(乙醇浸出液)由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所提供。
1.1.3試驗試劑考馬斯亮藍(;250、細胞色素c、還原型谷胱甘肽,北京索萊寶科技有限公司生產(chǎn);牛血清白蛋白,云科生物工程公司生產(chǎn);3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺、5,5'-二硫代雙(2-硝基苯甲酸),阿達瑪斯一貝塔公司生產(chǎn);毒扁豆堿、堅固藍B鹽、1-氯-2,4-二硝基苯,西格瑪奧德里奇貿(mào)易有限公司生產(chǎn);乙酸-α-萘酯,海源葉生物科技有限公司生產(chǎn);碘化硫代乙酰膽堿,CROSORGANICS公司生產(chǎn)。
1.2試驗方法
1.2.1室內(nèi)毒力測定方法以及盆栽藥效試驗室內(nèi)毒力測定以及盆栽藥效試驗均采用噴霧法,在溫室內(nèi)盆栽煙苗,待其生長到4~5張葉片接人煙蚜,讓其自然擴繁到一定數(shù)量后,進行室內(nèi)毒力測定試驗;每個藥劑設(shè)置6個濃度,以清水為對照,每個處理設(shè)置3個重復(fù),各個重復(fù)隨機排列,用小型噴霧器對煙蚜蟲進行葉面噴霧防治,每個處理的總噴霧量為150mL藥液。每株煙苗隨機標(biāo)記3張展開葉,并調(diào)查煙蚜數(shù)量;施藥24h后調(diào)查煙蚜活蟲數(shù),統(tǒng)計分析其室內(nèi)毒力、防效。
1.2.2解毒酶比活力測定
1.2.2.1粗酶液制備及酶源蛋白質(zhì)含量的測定選取50頭煙蚜,加0.05mol/L、pH值7.5的Tris-HCl緩沖液1mL,冰浴研漿,離心(4℃,12000r/min)20min,取上清作為工作酶液。蛋白含量測定采用Bradford的方法,用考馬斯亮藍染色,以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)蛋白。
1.2.2.2谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)的測定
谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶對1-氯-2,4-二硝基苯的活性測定參照相關(guān)文獻并改進,每個處理樣品各設(shè)置3個重復(fù)。反應(yīng)總體積為300mL,先分別加入100μL0.6mmol/LCDNB、100μL6mmol/L谷胱甘肽,混勻后在37℃條件下放置20min;然后加入100μ待測酶液(對照加入0.05mol/L、pH值7.5的Tris-HCl緩沖液)。利用酶標(biāo)儀于37℃條件測定340nm下5min內(nèi)吸光度D340nm的變化,每個樣品均設(shè)置3個重復(fù)。
1.2.2.3羧酸酯酶的測定
羧酸酯酶的活性測定參照并改進VanA@eren的方法,用α-萘酚制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。每個處理樣品各設(shè)置3個重復(fù)。反應(yīng)總體積為200mL,先分別加入10μL的0.3mmol/L底物、75μL酶液(對照加入0.04mol/L、pH值7.0的磷酸緩沖液),混勻后在30℃條件下放置10min;然后加入顯色劑25μL,利用酶標(biāo)儀于30℃條件測定600nm處的D600nm值,每個樣品均設(shè)置3個重復(fù)。根據(jù)制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線和酶原蛋白含量的測定結(jié)果,將D600nm值換算成比活力。
1.2.2.4細胞色素P450單加氧酶的測定根據(jù)相關(guān)參考文獻報道的方法并進一步改進,以細胞色素c制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。每個處理樣品各設(shè)置3個重復(fù)。反應(yīng)總體積為325μL,先分別加入200μ的3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺、80μ磷酸鉀緩沖液(0.625mol/L,pH值7.2),然后加入20μL酶液(對照加入0.04mol/L、pH值7.0的磷酸緩沖液),最后加入25μLH2O2,混勻后在室溫(25~27℃)放置2h。測定450nm處的D450bnm值,每個樣品均設(shè)置3個重復(fù)。根據(jù)制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線和酶原蛋白含量的測定結(jié)果,將,D450nm值換算成比活力。
1.2.2.5
乙酰膽堿酯酶的測定參考Ellman等的方法并進一步改進。以碘代硫代乙酰膽堿(ATChI)為反應(yīng)底物、5,5'-二硫代雙硝基苯甲酸(DTNB)為顯色劑。每個處理樣品各設(shè)置3個重復(fù),反應(yīng)總體積為300mL,先分別加入100μL10mmol/L的碘代硫代乙酰膽堿、100μL0.1mol/L磷酸緩沖液(pH值7.5);再加入50μL酶液(對照加入0.1mol/L、pH值為7.5的PBS),混勻后在37℃條件下放置10min;再加入0.125mmol/L的DTNB,于37℃條件測定412nm處10min內(nèi)的D412nm變化值,每個樣品均設(shè)置3個重復(fù)。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
上述所有試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計及方差分析均采用SPSS軟件(sPSS17.0)進行,毒力回歸式由機率值分析法計算得到,并采用Duncan's新復(fù)極差法和獨立樣本t檢驗比較各處理間的差異性。
2.結(jié)果與分析
2.16種植物源殺蟲劑對煙蚜的室內(nèi)毒力
采用噴霧法測定了6種植物源殺蟲劑對2個煙區(qū)煙蚜的室內(nèi)毒力。結(jié)果表明,峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜對藥劑敏感性高于新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜對藥劑敏感性,0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、1.0%苦皮藤素水乳劑、0.3%苦參堿水劑、除蟲菊浸膏對峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜的半致死濃度(LC50)分別為2.356、6.632、5.640、2.592、1.642、15.053mg/L;6種藥劑對新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜的半致死濃度LCso分別為4.288、509.615、11.927、2.736、3.115、482.249mh/L;6種藥劑對新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜與峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜的毒力比分別為1.820、76.842、2.115、1.056、1.897、32.037(表1)。峨山縣岔河鄉(xiāng)和新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜對不同藥劑的敏感性存在差異,其中對2%除蟲菊素水乳劑、除蟲菊浸膏的敏感性差異較大,可能是新平縣新化鄉(xiāng)使用菊酯類殺蟲劑防治而使煙蚜產(chǎn)生耐藥性所造成的。
2.26種植物源殺蟲劑對2個煙區(qū)煙蚜的盆栽藥效試驗
比較了6種植物源殺蟲劑對峨山縣岔河鄉(xiāng)和新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜藥后24h的盆栽藥效,防效結(jié)果見表2。由表2中結(jié)果可知,6種植物源殺蟲劑除了除蟲菊浸膏外,在4500mL2、2250mL/hm2的處理對峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜的防治效果顯著高于對新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜的防效(獨立樣本t檢驗,P<0.05)。在峨山縣岔河鄉(xiāng),0.5%藜蘆堿可溶液劑、2%除蟲菊素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、1.0%苦皮藤素水乳劑可有效防治煙蚜,其在相同濃度處理下的防效不存在顯著性差異(P<0.05,Duncan's新復(fù)極差測驗);而對于新平縣新化鄉(xiāng)的煙蚜,僅有0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑的防效較高,4500mL/hm2濃度下其他部分藥劑的防效存在顯著差異。在2個煙區(qū)中,O.5%藜蘆堿可溶液劑相對于其他藥劑具有較好的防效,2.0%除蟲菊素水乳劑次之,1.0%苦皮藤素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、0.3%苦參堿水劑、除蟲菊浸膏(乙醇浸出液)依次降低。此外,6種植物源殺蟲劑除了除蟲菊浸膏外,其在1125mL/hm2處理可有效防治峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜,與高濃度處理無顯著差異;對于新平縣新化鄉(xiāng),其藥劑濃度大于2250mL/hm2處理的防治才與其他處理存在顯著性差異。因此,峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜對藥劑的敏感性明顯高于新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜,0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑、1.0%苦皮藤素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、0.3%苦參堿水劑在不低于1125mL/hm2的條件下可有效防治峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜,0.5%藜蘆堿可溶液劑、2%除蟲菊素水乳劑在不低于2250mL/hmμ2的條件下可有效防治新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜。
2.3峨山縣岔河鄉(xiāng)、新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜解毒酶活力比較
采用生化法比較了峨山縣岔河鄉(xiāng)、新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜的谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、羧酸酯酶、細胞色素P450單加氧酶、乙酰膽堿酯酶4種解毒酶的比活力,結(jié)果見表3??梢钥闯觯砗余l(xiāng)、新化鄉(xiāng)煙蚜的谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶的比活力分別為0.7644、2.0724mmol/(μg·min);羧酸酯酶的比活力分別為4.8230、6.4444mmol/(μg·min);細胞色素P450單加氧酶的比活力分別為2.3563、4.0482EU/(μg·min);乙酰膽堿酯酶的比活力分別為0.0166、0.0136mmol/(min·mg)。峨山縣岔河鄉(xiāng)與新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜的谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、羧酸酯酶、細胞色素P450單加氧酶、乙酰膽堿酯酶的活力比分別為2.7111、1.3362、1.7180、0.8193。因此,新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜除乙酰膽堿酯酶外其他3種解毒酶比活力均高于峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜,但2個地區(qū)煙蚜除谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶比活力間差異顯著,其他3種解毒酶比活力無顯著性差異(獨立樣本t檢驗)。
3.結(jié)論與討論
本研究應(yīng)用噴霧法比較了分別采自云南省玉溪市峨山縣岔河鄉(xiāng)和新平縣新化鄉(xiāng)的煙蚜種群對6種植物源殺蟲劑的毒力和室內(nèi)防治效果,并比較了2個煙蚜種群的3種解毒酶和1個靶標(biāo)酶的比活力。結(jié)果表明,0.5%藜蘆堿可溶液劑、2%除蟲菊素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、1%苦皮藤素水乳劑、0.3%苦參堿水劑、除蟲菊浸膏對新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜與峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜的毒力比分別1.820、76.842、2.115、1.056、1.897、32.037,即新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜對6種藥劑的敏感性低于對峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜,其室內(nèi)毒力高于峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜毒力;而在高濃度處理下,室內(nèi)防效顯著低于峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜。新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜的谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、羧酸酯酶、細胞色素P450單加氧酶的比活力均高于峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜,但羧酸酯酶、細胞色素P450單加氧酶的比活力不存在顯著性差異,這可能是峨山縣岔河鄉(xiāng)、新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜對藥劑的耐藥性差異不顯著所致。
新平縣新化鄉(xiāng)一直以來主要采用常規(guī)化學(xué)防治,使得當(dāng)?shù)氐臒熝练N群對防控藥劑敏感性下降,室內(nèi)防控效果下降,解毒酶比活力增加。而峨山縣岔河鄉(xiāng)的田間煙蚜的施藥時間較短且次數(shù)較少,對藥劑比較敏感。6種植物源殺蟲劑中,新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜對2.0%除蟲菊素水乳劑和擬除蟲菊膏的敏感性最低。0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、1.0%苦皮藤素水乳劑在不低于1125mL/hm2可有效防治峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜,其在相同濃度處理下的防效不存在顯著性差異。0.5%藜蘆堿可溶液劑、2%除蟲菊素水乳劑在不低于2250mL/hm2的條件下對新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜的防效較高,與其他藥劑存在顯著性差異。
綜上所述,云南省玉溪市峨山縣岔河鄉(xiāng)和新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜對0.5%藜蘆堿可溶液劑、2%除蟲菊素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、1.0%苦皮藤素水乳劑、0.3%苦參堿水劑、除蟲菊浸膏6種植物源殺蟲劑的敏感性存在不同的差異,除谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶的比活力差異顯著外,其他3種解毒酶的比活力均無顯著差異。0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑、1.0%苦皮藤素水乳劑、1.5%苦參堿可溶液劑、0.3%苦參堿水劑在不低于1125mL/hm2的條件下可有效防治峨山縣岔河鄉(xiāng)煙蚜;0.5%藜蘆堿可溶液劑、2.0%除蟲菊素水乳劑在不低于2250mL/hm2的條件下可有效防治新平縣新化鄉(xiāng)煙蚜。本研究結(jié)果可為在煙草上使用植物源殺蟲劑防治煙蚜提供科學(xué)依據(jù)。