苦参碱和蛇床子素复配对草莓二斑叶螨杀螨活性的影响.pdf

38 4 1037 1042 中国生物防治学报 Chinese Journal of Biological Control 2022 年 8 月 收稿日期 2021 06 16 作者简介 共同第一作者 张质斌 学士 E mail zhang0126xxx 呼倩 硕士研究生 E mail s20193192668 通信 作者 博士 教授 E mail duxge DOI 10 16409 ki 2095 039x 2021 09 025 苦参碱和蛇床子素复配对草莓二斑叶螨杀螨活性的影响 张质斌 呼 倩 杜相革 中国农业大学植物保护学院 北京 100193 摘要 研发一种高效 安全 环保的植物源杀螨剂配方 本文选取两种对二斑叶螨具有较好杀螨活性的植 物源药剂 苦参碱和蛇床子素 通过毒力比和孙云沛法筛选最佳的复配比例 并进行盆栽试验 结果表 明 苦参碱和蛇床子素两种单剂的 LC 50 分别为 1770 504 mg L 和 1898 148 mg L 将苦参碱和蛇床子素按 照有效成分比为 1 4 29 进行复配 该复配药剂的 LC 50 为 1276 656 mg L 共毒系数为 146 6 大于 100 增效作用最明显 经盆栽验证试验 药后 1 d 3 d 5 d 7 d 复配药剂的校正防效均高于 10 苦参碱和 11 35 蛇床子素单剂 药后 7 d 差异显著 药剂的持效期延长 对开发苦参碱和蛇床子素复配药剂防治二 斑叶螨提供了理论依据 关 键 词 二斑叶螨 苦参碱 蛇床子素 复配 中图分类号 S476 文献标识码 A 文章编号 1005 9261 2022 04 1037 06 Acaricidal of Activity of Matrine and Osthole Mixture against Tetranychus urticae Koch on Strawberry ZHANG Zhibin HU Qian Du Xiangge College of Plant Protection China Agricultural University Beijing 100193 China Abstract T two botanical acaricides matrine and osthole that have high acaricidal activity against Tetranychus urticae Koch were screened using potted plant experiment through the toxicity ratio and Sun Yunpei s method for the optimal mixture formula of an efficient safe and environment friendly botanical acaricides The results showed that LC 50 of matrine and osthole were 1770 504 mg L and 1898 148 mg L respectively When matrine and osthole were compounded according to the ratio of effective components of 1 4 29 LC 50 of the compound was 1276 656 mg L and the co toxicity index was 146 6 showing an obvious synergistic effect The potted plant experiment showed that the control achieved with the compound insecticide was higher than that of either 10 matrine or 11 35 osthole at 1 3 5 and 7 days post treatment The significant difference in control at the seventh day post treatment proved that the persistency period of the compound insecticide was prolonged These results will aid the development of matrine and osthole compound insecticide to control T urticae Key words Tetranychus urticae matrine osthole compound medicament 二斑叶螨 Tetranychus urticae Koch 属于节肢动物门 Arthropoda 蛛形纲 Arachnid 蜱螨目 Acarina 是 一种世界性的重要害螨 已成为我国农业三大害螨之一 1 二斑叶螨寄主达 1400 多种 包括各类蔬菜 果 树和花卉等 2 且繁殖速度快 3 目前 我国草莓主要产区为害草莓的叶螨多为二斑叶螨 已经成为为害 草莓的优势种 4 二斑叶螨在若螨期 成螨期集群为害叶背 吸取草莓汁液 为害初期 草莓叶脉两侧会 出现细小的失绿斑点 严重时 叶片逐渐焦枯脱落 植物无法进行正常的光合作用 影响草莓的产量和品 1038 中 国 生 物 防 治 学 报 第 38 卷 质 甚至造成草莓绝收 5 自二斑叶螨发现以来 由于有机化学合成杀虫剂的广泛使用 二斑叶螨产生了不同程度的抗药性 6 因此 开发杀虫活性高 对环境友好 且对害虫不易产生抗性的杀螨剂逐渐成为当前的研究热点 7 苦参 碱 matrine 和蛇床子素 osthole 具有较好的杀虫活性 在有机农业生产中被广泛应用 谢道燕等 8 研 究表明苦参碱对叶螨有很高的毒杀活性 且害虫不容易产生抗药性 金晶等 9 研究表明用亚致死剂量的苦 参碱处理二斑叶螨 GSTs CarE MFO 三种解毒酶的活力均有所增加 王新华等 10 研究表明 0 3 苦参碱 水剂 400 倍液在二斑叶螨发生初期也有较好的防治效果 宋姗姗 11 研究发现蛇床子提取物作用于二斑叶螨 时 对其体内的乙酰胆碱酯酶的活性有抑制作用 能起到杀螨效果 并且蛇床子丙酮提取物对二斑叶螨有 更高的毒杀活性 目前 研究者对于苦参碱防治二斑叶螨的研究较多 将蛇床子素作为杀螨剂的研究较少 由于单一植 物源药剂在生产中存在速效性差 持效期短的问题 12 制约了产品的广泛应用 将不同种类型的药剂进行 合理复配 可以提高生物药剂的防治效果并有效缓解抗药性的产生 因此 本研究以草莓二斑叶螨为研究 对象 明确苦参碱和蛇床子素对二斑叶螨的杀虫活性 探究其最佳的复配比例 从而得到一种更高效的绿 色杀螨剂配方 提高生物防治效果 为后续开制安全环保的新型植物源杀螨剂提供理论依据 科学合理的 指导田间用药 1 材料与方法 1 1 供试虫源 二斑叶螨 Tetranychus urticae Koch 采集于北京市顺义区北石槽镇安妮农场草莓大棚 在温度 25 相对湿度 70 80 光照 16L 8D 日光灯 条件下在芸豆叶片上继代培养 1 2 供试药剂 10 苦参碱母液 由西安瑞林生物科技有限公司生产 11 35 蛇床子素母液 由西北农林科技大学 提供 1 3 试验方法 1 3 1 苦参碱和蛇床子素对草莓二斑叶螨的毒力测定 采用水栅台法 13 并加以改进 在直径 9 cm 的培养 皿内依次放入直径 9 cm 吸水海绵 7 cm 滤纸制成水栅台 用打孔器将新鲜无病的草莓叶片打为直径 2 cm 的叶盘 叶背朝上平铺于制备好的水栅台上 每个培养皿上铺 4 个叶盘 同时加去离子水保湿 防止螨虫 逃逸 用蘸水小毛笔分别挑取个体一致 健康活泼的二斑叶螨成螨于叶盘上 每个叶盘上接 20 30 头二 斑叶螨 12 h 后在体式镜下观察 剔除死亡的二斑叶螨并重新补足虫口数 将不同浓度的 10 苦参碱 500 00 mg L 1000 00 mg L 2000 00 mg L 4000 00 mg L 8000 00 mg L 和 11 35 蛇床子素 1000 00 mg L 1500 00 mg L 2000 00 mg L 2273 40 mg L 2500 00 mg L 分别喷 施在做好标记的培养皿的叶盘上 每组各喷施 1 mL 对应浓度的药剂 施药时尽量保证每组培养皿的 4 个 叶盘上所施药剂均匀且相等 以去离子水作为对照组 用微量喷雾器将 1 mL 药液均匀喷在培养皿内的叶 盘上 每个药剂处理 4 张叶盘 叶盘风干后放入 25 80 RH 智能型人工气候箱内 24 h 后在体式镜 下检查 用柔软的毛笔轻触螨虫的附肢 不动即判定为死亡 观察并记录每个处理组的死虫数和活虫数 计算死亡率和校正死亡率 计算毒力方程 LC 50 R 2 死亡率 死虫数 死虫数 活虫数 100 校正死亡率 处理组死亡率 对照组死亡率 100 对照组死亡率 100 1 3 2 复配比例筛选试验 根据 1 2 所得试验结果 取 10 苦参碱母液和 11 35 蛇床子素母液分别配制成 致死中浓度的药液 将二者按照体积比为 10 0 9 1 8 2 7 3 6 4 5 5 4 6 3 7 2 8 1 9 和 0 10 的比例进行复配 并以去离子水作为对照组 喷药操作同 1 3 1 施药 24 h 后 观察并记录每组死虫数和 活虫数 并计算各组合的毒力比 预期死亡率 苦参碱单剂实测校正死亡率 苦参碱所占的百分比含量 蛇床子素单剂实测校正死亡率 蛇床子素所占的百分比含量 第 4 期 张质斌等 苦参碱和蛇床子素复配对草莓二斑叶螨杀螨活性的影响 1039 毒力比 校正死亡率 预期死亡率 1 3 3 苦参碱和蛇床子素的最佳配比对草莓二斑叶螨的毒力测定 按照 1 3 2 所得的试验结果 选择最佳 配比的药剂分别喷施在标记好的培养皿上 每组培养皿各喷施 1 mL 药剂 并保证一组培养皿的 4 个叶 盘上的药量均匀 以去离子水作为对照组 24 h 后 观察并记录每组死虫数和活虫数 计算毒力方程 LC 50 R 2 根据孙云沛法计算复配药剂的毒力指数来表示其共毒系数 若最后计算得到共毒系数大于 100 则说 明复配所用的药剂之间具有增效作用 小于 100 则说明复配所用的药剂之间具有拮抗作用 接近 100 则说 明复配所用的药剂之间具有相加作用 毒力指数 标准杀虫剂的 LC 50 供试杀虫剂的 LC 50 100 混剂的理论毒力指数 A 药的毒力指数 混剂中 A 的百分含量 B 药的毒力指数 混剂中 B 的百分含 量 共毒系数 混剂实测毒力指数 混剂理论毒力指数 100 1 3 4 最佳配比药剂的盆栽验证试验 将生长状态良好且长势相同的一批草莓盆栽做好标记 并在每个处 理的叶片上接 30 40 头二斑叶螨 置于室温条件下 25 相对湿度 70 80 光周期 14L 10D 培 养 待种群稳定后 记录虫口基数 按照 1 3 3 所得结果 将最佳配比药剂与 10 苦参碱和 11 35 蛇床子素制剂稀释同样的倍数后分别喷 施在草莓盆栽上 每个处理叶片各喷施 2 mL 药剂 叶面和叶背各 1 mL 以去离子水作为对照组 各处理 与药剂组合见表 1 喷药后 1 3 5 7 d 调查虫口数量 计算虫口减退率和校正防效 虫口减退率 施药前虫口数 施药后虫口数 施药前虫口数 100 校正防效 处理区虫口减退率 对照区虫口减退率 100 对照区虫口减退率 100 表 1 各处理编号与药剂组合 Table 1 Each treatment number and reagent 编号 Number 药剂组合 Botanical pesticides mixed with nano additives A 10 苦参碱 10 matrine B 11 35 蛇床子素 11 35 osthole C 苦参碱与蛇床子素的最佳配比药剂 The compound medicament CK 清水 Water 1 4 数据统计与分析 试验数据用 Microsoft Excel 进行整理 采用 SPSS Statistics 20 0 统计软件用 Duncan 新复极差法和 LSD 方法进行多重比较 2 结果与分析 2 1 苦参碱和蛇床子素对草莓二斑叶螨的毒力测定 不同浓度的苦参碱药剂和蛇床子素药剂对草莓二斑叶螨的毒杀效果见表 2 表 3 通过分析可以分别 建立苦参碱和蛇床子素毒力回归方程 测得苦参碱药剂的 LC 50 为 1770 504 mg L 蛇床子素药剂的 LC 50 为 1898 148 mg L 2 2 最佳复配比例筛选结果 试验结果如表 4 所示 若某配比组合毒力比大于 1 则说明该配比药剂具有增效作用 苦参碱 蛇床子 素体积比为 9 1 6 4 5 5 4 6 3 7 2 8 1 9 的组合的毒力比均大于 1 说明均具有增效作用 对比 各配比组合之间的毒力比 苦参碱 蛇床子素体积比为 2 8 的组合的毒力比大于其他各配比组合 故可得 苦参碱 蛇床子体积比为 2 8 的组合为最优配比组合 通过换算 有效成分含量为 1770 15 mg L 的苦参碱 与有效成分含量为 1898 15 mg L 的蛇床子素体积比按 2 8 进行配比时 该复配药剂中苦参碱与蛇床子素有 效成分比为 1 4 29 1040 中 国 生 物 防 治 学 报 第 38 卷 表 2 不同浓度苦参碱对二斑叶螨的毒杀活性 Table 2 Toxicity of matrine at different concentrations to T urticae 拟合直线 Imitative straight line equation处理 Treatment 有效成分含量 content of active components mg L 浓度对数 Logarithm of concentration 死亡率 Mortality 校正死亡率 Adjusted mortality 机率值 P value 回归方程 Regression equation R 2 LC 50 CK 清水 water 7 89 500 00 2 70 20 00 13 14 3 88 1000 00 3 00 42 86 35 60 4 63 2000 00 3 30 63 46 58 82 5 22 4000 00 3 60 75 93 72 87 5 61 苦参碱 matrine 8000 00 3 90 88 71 87 28 6 14 y 8259x 0 9307 0 9865 1770 504 表 3 不同浓度蛇床子素对二斑叶螨的毒杀活性 Table 3 Toxicity of osthole at different concentrations to T urticae 拟合直线 Imitative straight line equation处理 Treatment 有效成分含量 content of active components mg L 浓度对数 Logarithm of concentration 死亡率 Mortality 校正死亡率 Adjusted mortality 机率值 P value 回归方程 Regression equation R 2 LC 50 CK 清水 water 6 67 1000 00 3 00 11 67 5 36 3 39 1500 00 3 18 37 31 32 84 4 56 2000 00 3 30 59 26 56 35 5 16 2273 40 3 36 67 61 65 29 5 39 蛇床子素 osthole 2500 00 3 40 75 00 73 21 5 62 y 5 533x 13 139 0 9924 1898 148 表 4 各配比组合药剂的毒力比 Table 4 The toxicity ratio of different combinations V 苦参碱 V 蛇床子素 Volume ratio of osthole and matrine 死亡率 Mortality 校正死亡率 Adjusted mortality 预期死亡率 Expected mortality 毒力比 The toxicity ratio 苦参碱 蛇床子素有效成分比 Effective component ratio of osthole and matrine CK 2 38 10 0 49 12 47 88 50 00 9 1 53 19 51 48 48 48 1 06 1 0 12 8 2 41 51 40 08 49 09 0 82 1 0 27 7 3 49 02 47 78 49 69 0 96 1 0 46 6 4 57 45 56 41 50 29 1 12 1 0 71 5 5 61 29 60 35 50 89 1 19 1 1 07 4 6 64 00 63 12 51 49 1 23 1 1 61 3 7 60 00 59 02 52 10 1 13 1 2 50 2 8 77 36 76 81 52 70 1 46 1 4 29 1 9 75 00 74 39 53 30 1 40 1 9 65 0 10 55 00 54 47 50 00 2 3 苦参碱和蛇床子素的最佳配比对草莓二斑叶螨的毒力测定 由 2 2 中所得结果 即苦参碱与蛇床子素有效成分比为 1 4 29 的组合为最佳配比组合 不同浓度的该 配比组合的药剂对草莓二斑叶螨的毒杀效果见表 5 测得复配药剂的 LC 50 为 1276 656 mg L 由上述试验结果可知苦参碱 LC 50 为 1770 50 mg L 蛇床子素 LC 50 为 1898 15 mg L 复配药剂 LC 50 为 第 4 期 张质斌等 苦参碱和蛇床子素复配对草莓二斑叶螨杀螨活性的影响 1041 1276 66 mg L 选取蛇床子素作为标准杀虫剂 则可得到蛇床子素毒力指数为 100 苦参碱毒力指数为 107 2 最佳配比药剂实测毒力指数为 148 7 理论毒力指数为 101 44 则所得共毒系数为 146 6 显著大于 100 具有增效作用最明显 表 5 不同浓度最佳配比药剂对二斑叶螨毒杀活性 Table 5 Toxicity of the compound medicament at different concentrations to T urticae 拟合直线 Imitative straight line equation处理 Treatment 有效成分含量 Content of active components mg L 浓度对数 Logarithm of concentration 死亡率 Mortality 校正死亡率 Adjusted mortality 机率值 P value 回归方程 Regression equation R 2 LC 50 CK 清水 water 3 53 500 00 2 70 16 92 13 88 3 91 800 00 2 90 32 79 30 33 4 49 1000 00 3 00 37 10 34 80 4 61 1200 00 3 08 42 03 39 91 4 74 1500 00 3 18 59 65 58 17 5 21 最佳配比药剂 The compound medicament 2000 00 3 30 76 19 75 32 5 68 y 2 8367x 3 811 0 9646 1276 656 2 4 盆栽验证 10 苦参碱 11 35 蛇床子素以及最佳比例的复配药剂对草莓盆栽上二斑叶螨的防治效果见表 6 药 后 1 d 10 苦参碱 11 35 蛇床子素以及最佳比例的复配药剂的校正防效均在 50 左右 无显著差异 药后 3 d 三种药剂防治效果均在 60 左右 且相较于药后 1 d 均提升约 10 个百分点 药后 5 d 最佳比例 的复配药剂处理的防治效果达到 71 33 10 苦参碱的校正防效为 61 55 11 35 蛇床子素的校正防效 为 65 64 药后 7 d 最佳比例的复配药剂的校正防效为 79 99 显著高于 10 苦参碱和 11 35 蛇床子 素的处理 表 6 不同药剂处理对草莓盆栽上二斑叶螨的防治效果 Table 6 The control effect of different treatments on T urticae in potted plant experiment 施药后天数 Days after treatment 药剂处理 Treatment A B C CK 虫口减退率 The reduction of population 48 49 52 65 55 68 4 69 校正防效 Corrected control efficiency 45 95 50 32 53 50 1 d 差异显著性 Significant difference a a a 虫口减退率 The reduction of population 54 81 58 63 62 97 3 20 校正防效 Corrected control efficiency 56 21 59 91 62 21 3 d 差异显著性 Significant difference a a a 虫口减退率 The reduction of population 55 85 60 54 67 08 14 85 校正防效 Corrected control efficiency 61 55 65 64 71 33 5 d 差异显著性 Significant difference a a a 虫口减退率 The reduction of population 56 82 57 59 71 21 43 84 校正防效 Corrected control efficiency 69 98 70 52 79 99 7 d 差异显著性 Significant difference a a b 注 不同小字母表示 0 05 水平上差异显著 Note Data with different lowercase letters indicated significant difference at 0 05 level 3 讨论 本研究发现 1 10 苦参碱制剂 LC 50 为 1770 504 mg L 11 35 蛇床子素制剂 LC 50 为 1898 148 mg L 两种药剂对二斑叶螨均具有较好的杀虫效果 2 苦参碱与蛇床子素按照最佳配比 1 4 29 复配时 LC 50 1042 中 国 生 物 防 治 学 报 第 38 卷 为 1276 656 mg L 共毒系数为 146 6 增效作用最明显 3 室内盆栽试验表明该最佳配比药剂可以明 显增加其对二斑叶螨防治效果 药后 7 d 与两种单剂仍存在显著性差异 药剂的持效期延长 王英姿等 14 研究表明苦参碱与蛇床子素按照重量比为 1 2 复配时 对葡萄绿盲蝽的防治效果显著增加 何其明等 15 研究表明苦参 蛇床子为 1 0 2 5 时 各组分具有增效协同作用 杀菌谱广 本研究增效结果与前人结果 较为一致 目标害虫和作物的不同导致两种药剂比例的差异 但均表明苦参碱与蛇床子素复配可以有效增 加生物防治效果 具有协同增效作用 本研究首次将苦参碱和二斑叶螨进行复配用于防治二斑叶螨 扩大了其防治谱 且有助于解决植物源 农药田间持效期短的问题 也为确定田间混合施用比例和用药量提供了理论参考 同时在草莓生产中 草 莓白粉病也极易发生 是草莓生产中最重要的病害 蛇床子素在生产中被认为是防治草莓白粉病的 特效 药 将二者合理复配可以同时防治草莓的虫害和病害 为草莓生产中一药兼治病虫 减少用药量和产品 安全性提供了新的思路 参 考 文 献 1 曹利军 周晓怡 宫亚军 等 我国 12 个地区草莓叶螨种类分子鉴定及遗传多样性 J 植物保护 2018 4 44 158 161 2 王怀松 王少丽 徐丹丹 等 二斑叶螨对不同甜瓜品种的取食和产卵选择性 J 环境昆虫学报 2019 5 41 1070 1075 3 门兴元 刘庆娟 于毅 等 二斑叶螨的发生与防治研究进展 J 山东农业科学 2011 9 99 101 4 曹利军 周晓怡 宫亚军 等 我国 12 个地区草莓叶螨种类分子鉴定及遗传多样性 J 植物保护 2018 44 4 158 161 5 杨金生 束兆林 草莓红蜘蛛的发生与防治对策 J 江苏农业科学 1990 6 45 47 6 宫亚军 王泽华 石宝才 等 北京地区二斑叶螨不同种群的药剂敏感性 J 中国农业科学 2014 47 15 2990 2997 7 杨会芝 李庆 雷慧德 等 植物源杀螨剂研究与应用前景 J 农药 2007 46 2 81 85 8 谢道燕 杨振国 柴建萍 等 种杀虫剂对朱砂叶螨毒力及家蚕的急性毒性比较 J 浙江农业学报 2018 30 3 420 425 9 金晶 杨顺义 尚素琴 叶调琴 苦参碱对二斑叶螨解毒酶活力的影响 J 草原与草坪 2020 40 6 89 94 10 王新华 王彩波 两种植物源农药对草莓二斑叶螨的防效研究 J 上海农业科技 2017 5 125 133 11 宋珊珊 几种中药提取物对二斑叶螨和烟粉虱的生物活性及其解毒代谢酶活性测定 D 银川 宁夏大学 2017 12 蔡璞瑛 毛绍名 章怀云 等 植物源杀虫剂国内外研究进展 J 农药 2014 53 8 547 551 13 刘平 尚素琴 张新虎 9 种常用杀螨剂对巴氏新小绥螨和二斑叶螨的毒力及毒力选择性研究 J 植物保护 2014 40 5 181 184 202 14 王英姿 石志琦 王培松 等 蛇床子素与苦参碱的复配杀虫剂及其应用 CN101589716 P 2009 12 02 15 何其明 唐齐 严寒 等 含苦参和蛇床子提取物的农药组合物及其制备方法和应用 CN201310727427 7 P 2013 12 25 责任编辑 张莹