王澤華，范佳敏，陳金翠，宮亞軍，魏書軍

（北京市農林科學院植物保護環(huán)境保護研究所，北京 100097）

氟啶蟲胺腈亞致死濃度對桃蚜生長和繁殖的影響

王澤華，范佳敏，陳金翠，宮亞軍，魏書軍

（北京市農林科學院植物保護環(huán)境保護研究所，北京 100097）

【目的】氟啶蟲胺腈屬第 4代新煙堿類藥劑，研究旨在探討氟啶蟲胺腈亞致死濃度對 F0（當代）及F1（第1代）桃蚜（Myzus persicae）生長發(fā)育和繁殖的影響，為氟啶蟲胺腈的合理使用提供理論依據?！痉椒ā糠はx胺腈對桃蚜的亞致死劑量采用波特噴霧塔法確定，將瓊脂鋪于玻璃培養(yǎng)皿底部，再將新鮮油菜葉片背面向上鋪在瓊脂上。挑取15頭成蚜至油菜葉片上，置于波特噴霧塔下噴霧，藥劑設置7個濃度，處理48 h后檢查桃蚜死亡情況，采用POLO-Plus10.0軟件計算 LC10和LC25。采用建立生命表的方法評估氟啶蟲胺腈亞致死劑量對桃蚜生長發(fā)育和繁殖的影響。評估藥劑對F0代桃蚜的影響時，分別以LC10和LC25噴施成蚜，48 h后將成蚜移至未著藥葉片，單頭飼養(yǎng)直至死亡。評估藥劑對F1代桃蚜的影響時，以LC10和LC25處理成蚜，48 h后將成蚜移至未著藥葉片待其產蚜，24 h后隨機選取初產若蚜單頭飼養(yǎng)直至死亡，記錄蚜蟲存活及繁殖情況。采用SPSS 16.0軟件分析若蚜發(fā)育歷期、成蚜壽命、單雌產蚜量及生命表參數(shù)差異顯著性?！窘Y果】根據室內生物測定結果，氟啶蟲胺腈對桃蚜成蚜48 h的LC10和LC25分別為0.012和0.041 mg·L-1。亞致死濃度的氟啶蟲胺腈顯著降低了F0和F1代桃蚜成蚜壽命、單雌產蚜量和產蚜歷期，并表現(xiàn)為隨藥劑濃度增加，成蚜壽命、產蚜歷期縮短，單雌產蚜量降低。LC10和LC25濃度處理F0代桃蚜后，成蚜壽命分別為20.89和15.47 d，均顯著低于對照的25.41 d；單雌產蚜量分別為56.51和27.33頭，顯著低于對照的71.02頭；產蚜歷期分別為20.74和14.37 d，顯著低于對照的25.27 d；F1代成蚜壽命分別為14.80和9.76 d，產蚜歷期分別為12.03和8.59 d，單雌產蚜量分別為46.20和28.23頭。與對照相比，LC10濃度的氟啶蟲胺腈處理顯著延長了F1代1齡若蚜的發(fā)育歷期（1.73和2.21 d），LC25濃度的氟啶蟲胺腈處理顯著延長了2齡若蚜的發(fā)育歷期（1.43和1.58 d），其余齡期及整個若蚜期發(fā)育歷期與對照相比均無顯著差異。生命表參數(shù)分析表明，氟啶蟲胺腈 LC10和 LC25濃度處理后桃蚜凈增殖率R0與對照相比顯著降低，R0分別為 47.15、24.55和 64.47。【結論】亞致死劑量的氟啶蟲胺腈能夠顯著抑制 F0及F1代桃蚜的壽命和繁殖力。

氟啶蟲胺腈；新煙堿類殺蟲劑；桃蚜；生命表；生物測定；波特噴霧塔

0 引言

【研究意義】桃蚜（Myzus persicae）是世界性重要經濟作物害蟲，也是世界范圍內抗藥性最為突出的害蟲之一[1-2]。該蟲寄主范圍廣，不僅直接取食造成危害，還可以分泌蜜露，導致煤污病，并能夠傳播多種植物病毒[3-4]，給農業(yè)生產造成嚴重影響。一直以來對桃蚜的防治以化學農藥為主，目前桃蚜對常用殺蟲劑均產生了不同程度的抗藥性[5-10]，給該蟲的防控帶來了極大困難。氟啶蟲胺腈（sulfoxaflor）是美國陶氏益農公司開發(fā)的砜亞胺類殺蟲劑[11]，屬第 4代新煙堿類藥劑，是防治蚜蟲、介殼蟲和粉虱等刺吸式口器害蟲的全新殺蟲劑產品[12]，研究氟啶蟲胺腈亞致死濃度對桃蚜生長發(fā)育與繁殖的影響，對氟啶蟲胺腈的合理使用和桃蚜的防治具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】氟啶蟲胺腈作用于煙堿型乙酰膽堿受體（nAChR）內獨特的結合位點[13-15]，被殺蟲劑抗性行動委員會（IRAC）認定為全新Group 4C類殺蟲劑中的唯一成員[13]。殺蟲劑施于田間后，在環(huán)境中的毒力隨著時間延長會逐漸遞減到亞致死劑量，從而產生亞致死效應。亞致死效應能夠對昆蟲的生長發(fā)育、繁殖、生態(tài)行為和抗藥性等產生不同程度的影響。一些藥劑的亞致死劑量能刺激害蟲生殖，從而導致害蟲的再猖獗，另一些藥劑則對害蟲的生長發(fā)育表現(xiàn)為抑制效應，如延長害蟲的發(fā)育歷期或導致發(fā)育畸形，降低蛹重、化蛹率、羽化率及繁殖率等[16]。新煙堿類藥劑是目前防治桃蚜的首選藥劑，國內外關于該類殺蟲劑的亞致死效應已有研究報道。亞致死濃度的吡蟲啉、呋蟲咹、噻蟲嗪和烯啶蟲胺能夠抑制棉蚜成蚜的壽命和繁殖力，顯著提高第 1代有翅蚜蟲的比例[17-19]；豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）在吡蟲啉亞致死劑量下壽命顯著縮短、繁殖率降低、發(fā)育歷期延長[20]；吡蟲啉和噻蟲嗪亞致死劑量處理下荻草谷網蚜（Sitobion miscanthi）種群的凈生殖率、發(fā)育歷期、內稟增長率與對照相比均降低[21]，但也有研究發(fā)現(xiàn)亞致死劑量吡蟲啉對桃蚜有刺激生殖作用[22]。【本研究切入點】由于氟啶蟲胺腈在靶標受體上的結合位點不同，并具有抗單氧化酶代謝分解的能力，因此氟啶蟲胺腈與其他新煙堿類殺蟲劑不存在交互抗性[23-24]，是抗性管理方面的一個優(yōu)選藥劑。明確藥劑的亞致死效應是評價該藥藥效以及評估農藥管理風險的關鍵。國內尚無氟啶蟲胺腈亞致死劑量對桃蚜影響的相關報道，該藥與其他新煙堿類殺蟲劑對蚜蟲生長發(fā)育和繁殖的亞致死效應有何異同尚待研究?！緮M解決的關鍵問題】采用噴霧塔法測定氟啶蟲胺腈對桃蚜的亞致死濃度，研究亞致死濃度氟啶蟲胺腈對F0（當代）及F1（第1代）桃蚜生長發(fā)育及繁殖的影響，為桃蚜的綜合防治及氟啶蟲胺腈的合理應用提供理論依據。

1 材料與方法

試驗于 2016年在北京市農林科學院植物保護環(huán)境保護研究所昆蟲毒理學實驗室內進行。

1.1 供試蟲源及藥劑

供試桃蚜為實驗室敏感品系，2010年采自北京市農林科學院溫室內，在實驗室內不接觸任何農藥用油菜（Brassica campestris）繼代飼養(yǎng)至今。飼養(yǎng)條件為溫度（23±1）℃，相對濕度 50%—65%，光周期 16L﹕8D。97.0%氟啶蟲胺腈原藥由美國陶氏益農公司生產。

1.2 氟啶蟲胺腈亞致死劑量的確定

采用波特（Potter）噴霧塔進行生物測定。首先用丙酮將97.0%氟啶蟲胺腈原藥溶解，然后用0.1% Trion X-100稀釋成1 000 mg·L-1的母液，依次稀釋成 0.025、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mg·L-1藥液待用。將1%的瓊脂鋪于直徑6 cm的玻璃培養(yǎng)皿底部，再將新鮮健康的油菜葉片打成圓片，背面向上鋪在瓊脂上。用小毛筆挑取15頭健壯成蚜至油菜葉片上，置于波特噴霧塔下噴霧，壓力為63 kPa，施藥量為2 mL。每個濃度設置6次重復。處理48 h后檢查桃蚜死亡率，毛筆輕觸蟲體，不能行動者視為死亡。

1.3 氟啶蟲胺腈亞致死劑量對桃蚜生物學特性的影響

1.3.1 對 F0代桃蚜的影響 采用建立生命表的方法評估氟啶蟲胺腈亞致死劑量對桃蚜生長發(fā)育和繁殖的影響。將桃蚜單頭飼養(yǎng)，待發(fā)育至成蚜的第 1天，以氟啶蟲胺腈亞致死劑量LC10和LC25，分別用噴霧塔噴施桃蚜成蚜，每15個成蚜置于一個培養(yǎng)皿中，噴施壓力為63 kPa，施藥量為2 mL。48 h后將成蚜移至新鮮未著藥葉片，單頭飼養(yǎng)在單個培養(yǎng)皿中（直徑6 cm），每天更換新鮮葉片至死亡，記錄存活及繁殖情況，每天及時移去新產的若蚜。每個濃度處理50頭，重復4次。對照組成蚜用噴霧塔噴施0.1% Triton X-100。

1.3.2 對 F1代桃蚜的影響 用氟啶蟲胺腈亞致死劑量LC10和LC25處理成蚜，48 h后將成蚜轉移至新鮮葉片上待其產蚜，24 h后隨機取一只若蚜至培養(yǎng)皿中單獨飼養(yǎng)，每天更換新鮮葉片，記錄該代蚜蟲的發(fā)育、存活及繁殖情況，直至死亡。每個濃度下觀察50頭，重復4次。對照組桃蚜成蚜用噴霧塔噴施0.1% Triton X-100。

1.4 數(shù)據分析

采用 POLO-Plus10.0軟件計算 LC10、LC25和LC50。采用SPSS 16.0軟件（Turkey’s HSD法）分析不同處理組若蚜發(fā)育歷期、成蚜壽命、繁殖力及生命表參數(shù)差異顯著性。凈增殖率R0=∑ lxmx，平均世代歷期T =∑ x lxmx/ R0，內稟增長率rm= (ln R0) / T，周限增長率λ= exp (rm)，種群加倍時間t= ln 2/ rm，其中，x為時間間隔（d），lx表示個體在 x期間的存活率，mx表示個體在x期間的平均單雌產蚜量（只）[25]。

2 結果

2.1 氟啶蟲胺腈對桃蚜的亞致死劑量

根據室內生物測定結果，計算得到氟啶蟲胺腈對桃蚜成蚜48 h的LC10、LC25和LC50分別為0.012、0.041和0.157 mg·L-1（表1），其中LC10、LC25濃度后續(xù)試驗處理。

2.2 氟啶蟲胺腈亞致死劑量對 F0代桃蚜成蚜壽命和繁殖率的影響

各亞致死濃度處理組 F0代成蚜的壽命均顯著低于對照組（F=144.13，P＜0.05），單雌產蚜量均顯著低于對照組（F=416.01，P＜0.05），產蚜歷期也均顯著低于對照組（F=308.28，P＜0.05）（表2）。LC25處理的成蚜在壽命、產蚜歷期以及單雌產蚜量上也顯著低于LC10處理組，表現(xiàn)為隨藥劑濃度增加，成蚜壽命、產蚜歷期縮短，單雌產蚜量降低。亞致死濃度LC10和LC25處理的成蚜比對照組的存活率下降的稍顯急?。▓D 1）。以上結果表明亞致死濃度的氟啶蟲胺腈能顯著縮短桃蚜成蚜的壽命及產蚜歷期，降低單雌產蚜量。

表1 氟啶蟲胺腈對桃蚜成蚜48 h的亞致死劑量Table 1 Sublethal concentrations of sulfoxaflor to M. persicae adults after 48 h

表2 亞致死濃度氟啶蟲胺腈對桃蚜生物學特性的影響Table 2 Effect of sublethal concentration of sulfoxaflor on biological traits of M. persicae adults

2.3 氟啶蟲胺腈亞致死劑量對 F1代桃蚜生長發(fā)育的影響

亞致死濃度氟啶蟲胺腈處理對桃蚜3齡、4齡歷期均無顯著影響。與對照相比，LC10濃度氟啶蟲胺腈處理顯著延長了1齡若蚜的發(fā)育歷期（F=22.52，P＜0.05），LC25濃度氟啶蟲胺腈處理顯著延長了 2齡若蚜的發(fā)育歷期（F=46.20，P＜0.05），其余與對照相比均無顯著差異（表3）。亞致死濃度LC10和LC25處理的F1代桃蚜比對照組的存活率在第0—13天差異不明顯，隨后LC10和LC25處理組與對照相比表現(xiàn)出明顯的急劇下降趨勢（圖 2）。以上結果表明氟啶蟲胺腈亞致死劑量對若蚜的生長發(fā)育和存活率均沒有顯著影響，但對成蚜階段存活率存在一定影響。

圖1 亞致死濃度氟啶蟲胺腈對F0代桃蚜逐日存活率的影響Fig. 1 Age-specific survival rate (lx) of sublethal concentrations of sulfoxaflor to F0M. persicae adults

表3 亞致死濃度氟啶蟲胺腈對桃蚜F1代若蚜生長發(fā)育的影響Table 3 Effect of sublethal concentrations of sulfoxaflor on nymph development of F1M. persicae

圖2 亞致死濃度氟啶蟲胺腈對F1代桃蚜逐日存活率的影響Fig. 2 Age-specific survival rate (lx) of sublethal concentrations of sulfoxaflor to F1M. persicae

2.4 氟啶蟲胺腈亞致死劑量對 F1代桃蚜壽命及繁殖的影響

各亞致死濃度處理組成蚜的壽命均顯著低于對照組（F=138.62，P＜0.05），單雌產蚜量均顯著低于對照組（F=210.53，P＜0.05），產蚜歷期也均顯著低于對照組（F=109.84，P＜0.05）。LC25處理的桃蚜成蚜在產蚜歷期和單雌產蚜量上也顯著低于LC10處理組，表現(xiàn)為隨藥劑濃度增加，產蚜歷期縮短，單雌產蚜量降低（表 4）。以上結果表明亞致死濃度的氟啶蟲胺腈能顯著縮短桃蚜F1代成蚜的壽命及產蚜歷期，降低其單雌產蚜量。

2.5 亞致死濃度氟啶蟲胺腈對桃蚜種群生命表參數(shù)的影響

與對照相比，亞致死濃度LC25氟啶蟲胺腈處理的凈增殖率 R0顯著降低（F=133.92，P＜0.05），平均世代歷期明顯縮短（F=32.689，P＜0.05），內稟增長率rm、周限增長率λ顯著增高（F=7.758，P＜0.05），種群加倍時間t減少。LC10處理組凈增殖率R0與對照組相比顯著降低（F=157.63，P＜0.05），其他參數(shù)沒有明顯差異（表5）。

表4 亞致死濃度氟啶蟲胺腈對F1代桃蚜成蚜生物學特性的影響Table 4 Effect of sublethal concentrations of sulfoxaflor on biological traits of F1M. persicae

表5 亞致死濃度氟啶蟲胺腈處理后桃蚜的種群生命表參數(shù)Table 5 Life table parameters of M. persicae treated by sublethal concentrations of sulfoxaflor

3 討論

氟啶蟲胺腈屬于第 4代新煙堿類殺蟲劑，尤其對于已經對其他新煙堿類殺蟲劑產生抗性的刺吸式害蟲，具有良好的防效[13]。本研究表明，亞致死濃度的氟啶蟲胺腈能夠顯著降低 F0和 F1代成蚜的壽命和繁殖力，但對F1代若蚜的生長發(fā)育沒有顯著影響。生命表參數(shù)分析表明，LC10和LC25處理組的凈增殖率R0與對照相比均顯著降低，同時存在濃度依賴性特點。LC25濃度處理后的平均世代歷期T與對照相比顯著縮短，內稟增長率rm增高，種群加倍時間t減少。

新煙堿類藥劑是目前防治桃蚜的首選藥劑，關于該類殺蟲劑對蚜蟲的亞致死效應研究已取得了一系列進展。JAM等[17]發(fā)現(xiàn)亞致死濃度的吡蟲啉能夠抑制棉蚜（Aphis gossypii）質量增加和蜜露分泌，并顯著抑制棉蚜成蚜壽命、內稟增長率、凈增殖率、平均世代和種群加倍時間。亞致死濃度的呋蟲咹、噻蟲嗪和烯啶蟲胺均能夠抑制棉蚜成蚜壽命和繁殖力[18]；LASHKARI等[26]評估了亞致死濃度的吡蟲啉和吡蚜酮對白菜蚜蟲的影響，發(fā)現(xiàn)在單雌產蚜量和成蚜壽命上，處理組明顯降低，內稟增長率降低，平均世代和種群加倍時間相比對照有所降低，而本研究中氟啶蟲胺腈處理的桃蚜內稟增長率和周限增長率相比對照有所升高，這可能與該濃度處理下成蚜壽命明顯縮短有關。WANG等[19]用LC25濃度的吡蟲啉處理桃蚜后，發(fā)現(xiàn)F1代有翅蚜蟲的比例顯著提高；曾春祥等[27]報道了吡蟲啉亞致死劑量能夠抑制F0和F1代桃蚜種群的壽命和繁殖力；惠婧婧等[20]對吡蟲啉對豌豆蚜的亞致死效應研究發(fā)現(xiàn)，隨著吡蟲啉亞致死劑量的增加，F(xiàn)0代及F1代豌豆蚜成蚜壽命顯著縮短，產蚜量顯著降低，發(fā)育歷期、平均世代周期和種群加倍時間延長。吡蟲啉和噻蟲嗪亞致死劑量處理下荻草谷網蚜種群的凈生殖率、發(fā)育歷期、內稟增長率和周限增長率與對照相比均降低，種群加倍時間明顯延長[21]。啶蟲脒、呋蟲胺、吡蟲啉、烯啶蟲胺和噻蟲嗪均屬于煙堿乙酰膽堿受體激動劑中的Group 4A類殺蟲劑，以上新煙堿類殺蟲劑亞致死劑量對不同種類蚜蟲均能夠抑制成蚜壽命及產蚜量，但對于種群生命表參數(shù)間存在不同影響。氟啶蟲胺腈屬Group 4C類殺蟲劑，TANG等[28]也評估了亞致死濃度（LC25）的氟啶蟲胺腈對桃蚜的影響，該研究中采用的亞致死濃度（LC25）為0.009 mg·L-1，與本研究中的LC10（0.012 mg·L-1）數(shù)值相近，該研究發(fā)現(xiàn)處理組成蚜與對照相比在壽命和繁殖力方面沒有顯著性差異，F(xiàn)1代桃蚜各齡期發(fā)育歷期、成蚜壽命和繁殖力方面與對照相比亦沒有顯著差異，但成蚜前期和產卵前期的時間與對照相比顯著延長，這可能和試蟲種群不同有關。

本研究表明亞致死濃度的氟啶蟲胺腈不但對 F0代桃蚜有顯著影響，而且對F1代桃蚜同樣具有顯著抑制作用，這可能與蚜蟲的生殖方式有一定的關系。蚜蟲是一種重代生殖的昆蟲，也就是說，孤雌生殖的母體內的若蚜體內也孕育著自己的F1代，具有“三代一體”的特征[29]，因此對桃蚜 F0的處理可能造成多代（F0、F1、F2）的影響。

4 結論

亞致死濃度的氟啶蟲胺腈能夠顯著降低 F0和 F1代桃蚜成蚜的壽命、單雌產蚜量和產蚜歷期，并表現(xiàn)為隨藥劑濃度增加，成蚜壽命、產蚜歷期縮短，單雌產蚜量降低。LC10濃度的氟啶蟲胺腈處理顯著延長了F1代1齡若蚜的發(fā)育歷期，LC25濃度的氟啶蟲胺腈處理顯著延長了2齡若蚜的發(fā)育歷期。生命表參數(shù)分析表明，LC10和LC25處理組的凈增殖率R0與對照相比均顯著降低。

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（責任編輯 岳梅）

Sublethal Effects of Sulfoxaflor on the Growth and Reproduction of the Green Peach Aphid Myzus persicae

WANG ZeHua, FAN JiaMin, CHEN JinCui, GONG YaJun, WEI ShuJun

(Institute of Plant and Environmental Protection, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097)

【Objective】 Sulfoxaflor is the fourth generation of neonicotinoids. In this study, the sublethal effects of this pesticide on the development and reproduction of the F0(parental) and the F1(first generation) green peach aphid Myzus persicae were investigated to provide a theoretical basis for proper usage of this insecticide. 【Method】 The sublethal concentrations of LC10and LC25were determined by the bioassay method of Potter spray tower. The agar was placed at the bottom of the glass dish, whileleaf discs were placed with their adaxial surface downward onto agar. Fifteen adult aphids were transferred onto each leaf disc. Insecticide were sprayed to the leaf disc with aphids by using the Potter spray tower under seven concentrations. Mortality of the aphids was recorded 48 h later. LC10and LC25were estimated using POLO-Plus10.0 software. Sublethal effects of sulfoxaflor on the development and reproduction of the green peach aphid was evaluated by the method of establishing a life table. For the F0aphid, sulfoxaflor was sprayed on the adult aphids at the concentrations of LC10and LC25. After the application of the insecticide for 48 h, the adults were moved to fresh leaves without insecticide and reared separately until death. For the F1aphid, sulfoxaflor was sprayed on the adult aphids at the concentrations of LC10and LC25. After the application of insecticide for 48 h, the adults were moved to fresh leaves without insecticide. When the adult aphid produced nymphs for 24 h, one nymph was randomly selected and reared separately until death. The survival and reproduction of each aphid were recorded. The statistical differences of the development duration of nymphs, the adult longevity, the number of nymph per aphid and the life table parameters of F0and F1were analyzed using SPSS 16.0.【Result】 According to the bioassay, the LC10and LC25of sulfoxaflor on the green peach aphid after 48 h were 0.012 and 0.041 mg·L-1. Treatments with sublethal concentrations of sulfoxaflor significantly reduced the adult longevity, the number of nymph per aphid and the reproductive period of F0and F1. The values reduced with the increase of the concentration of insecticide. After being exposed to the sublethal concentrations LC10and LC25of sulfoxaflor, for the F0aphid, the average longevity of aphid adult was 20.89 and 15.47 d, respectively, shorter than that of control (25.41 d). The nymph number per aphid after treatment with LC10and LC25of sulfoxaflor was 56.51 and 27.33, respectively, significantly less than that of control (71.02), while the reproductive period was 20.74 and 14.37 d, respectively, significantly shorter than that of control (25.27 d). For the F1aphid, the average longevity of adult was 14.80 and 9.76 d, the reproductive period was 12.03 and 8.59 d, the nymph number per aphid after treatment with sulfoxaflor at LC10and LC25was 46.20 and 28.23, respectively. Compared with the control, treatment with sulfoxaflor at LC10significantly extended the development duration of 1st instar nymph (1.73 and 2.21 d), while treatment with sulfoxaflor at LC25significantly extended the development duration of 2nd instar nymph (1.43 and 1.58 d). However, there was no significantly difference in the other instar development duration and the total nymph period. Life table analysis showed that the net reproductive rate R0was decreased significantly after treatment with sulfoxaflor at LC10and LC25with the values of 47.15, 24.55, respectively, compared with the control with a value of 64.47. 【Conclusion】Sublethal concentrations of sulfoxaflor have inhibitory effects on adult longevity and fecundity of the F0and F1M. persicae.

sulfoxaflor; neonicotinoid; Myzus persicae; life table; bioassay; Potter spray tower

2016-09-18；接受日期：2016-11-28

北京市科委重大項目（D16110500550000）、北京市農林科學院科技創(chuàng)新團隊（JNKYT201605）、北京市農林科學院創(chuàng)新能力建設專項（KJCX20150406）

聯(lián)系方式：王澤華，E-mail：wangzehua200707@163.com。通信作者魏書軍，E-mail：shujun268@163.com。通信作者宮亞軍，E-mail：gongyajun200303 @163.com