小議伊維和阿維的菌素的生物活性比較
時(shí)間:2022-05-12 08:47:00
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摘要:采用室內(nèi)生測(cè)方法比較了伊維菌素和阿維菌素對(duì)甜菜夜蛾、敏感朱砂葉螨、阿維菌素抗性朱砂葉螨以及煙草根結(jié)線蟲的生物活性。結(jié)果表明阿維菌素的生物活性略高于伊維菌素,其對(duì)三種供試生物的毒力是伊維菌素的1.5-2.4倍,但對(duì)阿維菌素產(chǎn)生抗性的朱砂葉螨對(duì)伊維菌素沒有交互抗性。
關(guān)鍵詞:伊維菌素;阿維菌素;甜菜夜蛾;朱砂葉螨;煙草根結(jié)線蟲;毒力
1975年日本北里研究所的研究人員從靜岡縣土樣中分離得到一株鏈霉菌StreptomycesavermitilisMA-4680(NRRL8165),1976年,美國(guó)Merck公司從該菌發(fā)酵菌絲中提取出了一組由8個(gè)結(jié)構(gòu)相近的同系物組成且具有驅(qū)蟲活性的混合天然產(chǎn)物,并命名為阿維菌素(avermectins,簡(jiǎn)稱AVM)。8個(gè)同系物中以異構(gòu)體B1殺蟲活性高、毒性低,在阿維菌素中的含量超過80%,特別是B1a殺蟲活性最高。隨后,Merck公司將阿維菌素活性成分B1的C22=C23雙鍵加氫還原成飽和狀態(tài),又開發(fā)出了第1個(gè)阿維菌素(AVM)類藥物衍生物-伊維菌素(ivermactin,簡(jiǎn)稱IVM)[1]。伊維菌素的毒性較阿維菌素低,穩(wěn)定性更好[2]。目前,相對(duì)于阿維菌素,伊維菌素主要作為獸藥使用而在農(nóng)業(yè)上使用較少。本文比較了AVM和IVM的殺蟲、殺螨和殺線蟲活性,以探討伊維菌素作為農(nóng)藥使用的前景。
1材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料
1.1.1供試蟲源
甜菜夜蛾(LaphygmaexiguaHubner):從中山大學(xué)養(yǎng)蟲室購(gòu)買蛹,在人工氣候室內(nèi)26+1oC、相對(duì)濕度60%-80%、光照條件L:D=14h:10h條件下用人工飼料進(jìn)行飼養(yǎng),以二齡幼蟲作為試蟲。
朱砂葉螨(Tetranychuscinnabarimus):敏感品系和阿維菌素抗性品系都來自于西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院昆蟲學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在人工氣候室內(nèi)26+1oC、60%-80%相對(duì)濕度、光照條件L:D=14h:10h條件下用盆栽新鮮豇豆苗飼養(yǎng)。以3-5日齡雌成螨為供試螨。
煙草根結(jié)線蟲(Meloidogynespp.):從西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院植物病理實(shí)驗(yàn)室煙草植株根部采集土樣,然后經(jīng)分離而獲得二齡幼蟲。將分離的二齡幼蟲放入10oC以下的冰箱內(nèi)貯藏,使其休眠,待收集足夠數(shù)量的二齡幼蟲后常溫下供試。
1.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備
Potter噴霧塔、雙目解剖鏡、精密移液槍,24孔生化測(cè)試板,培養(yǎng)皿、濾紙、雙面膠、載玻片等。
1.1.2供試藥劑
伊維菌素95.54%原粉(河北威遠(yuǎn)動(dòng)物藥業(yè)有限公司)
阿維菌素95.7%原粉(天津市漢邦植物保護(hù)劑有限責(zé)任公司)
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1甜菜夜蛾的生測(cè)方法
選取大小均勻的甜菜夜蛾15頭,放入培養(yǎng)皿內(nèi),用Potter噴霧塔進(jìn)行噴霧,設(shè)置一系列濃度梯度。每個(gè)濃度設(shè)三個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)用藥量為2ml。以0.1%吐溫-80水溶液處理作為對(duì)照。待培養(yǎng)皿內(nèi)的藥液干后,放入適量的飼料。24h后觀察。以零號(hào)毛筆翻轉(zhuǎn)蟲體,不能正常翻動(dòng)者視為死亡。
1.2.2朱砂葉螨的生測(cè)方法
玻片浸漬法[3],把寬約20mm的雙面膠帶一面粘帖于載玻片的一端,用零號(hào)毛筆挑起3-5日齡雌成螨將其背面貼于雙面膠帶的另一面上,每片粘25-30頭,排成2行,注意不要粘住頭、足、觸角和口器,在溫度26+1oC下,4h后在雙目解剖鏡下檢查,剔除不正常及死亡的個(gè)體,將載玻片粘有雌成螨的一端浸入藥液5s,取出后迅速用濾紙吸干蟲體周圍多余的藥液,24h后檢查雌成螨的死亡數(shù)以及存活數(shù)。以零號(hào)毛筆觸動(dòng)雌成螨足或口器,足、須不動(dòng)者視為死亡。
1.2.3線蟲的生測(cè)方法
直接觸蟲法[4],將藥液設(shè)一系列濃度梯度,另設(shè)0.1%吐溫-80水溶液為空白對(duì)照,每個(gè)處理均設(shè)置3個(gè)重復(fù),取24孔生化測(cè)試板,各取1mL供試藥液置于小孔中,加入等體積的線蟲懸浮液,空白對(duì)照加入等量的0.1%吐溫-80水溶液,處理24h后檢查煙草根結(jié)線蟲的存活數(shù)量和死亡數(shù)量。
1.2.4數(shù)據(jù)處理
分別計(jì)算2種藥劑對(duì)3種供試生物(朱砂葉螨分別為敏感和阿維菌素抗性品系)的校正死亡率,根據(jù)劑量對(duì)數(shù)-校正死亡率幾率值,應(yīng)用西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院昆蟲學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的害蟲抗藥性監(jiān)測(cè)管理軟件(IRM)計(jì)算2種藥劑對(duì)不同供試生物的毒力回歸線、LC50值及其95%置信限。
2結(jié)果與分析
阿維菌素和伊維菌素分別對(duì)3種供試生物的室內(nèi)活性測(cè)定結(jié)果見表1。
表12種殺蟲劑對(duì)3種供試生物的毒力測(cè)定結(jié)果
藥劑試蟲種類毒力回歸方程LC50(mg/L)相關(guān)系數(shù)r
伊維菌素甜菜夜蛾y=2.3731+0.9908x448.13(346.96~549.30)0.9211
敏感朱砂葉螨y=6.7528+1.5303x0.072(0.0651~0.0789)0.9910
AVM抗性朱砂葉螨y=8.0233+2.7611x0.080(0.0757~0.0844)0.9682
煙草根結(jié)線蟲y=3.9652+1.5321x4.736(3.9611~5.5109)0.9897
阿維菌素甜菜夜蛾y=0.0916x+1.7018310.00(277.986~342.022)0.9785
敏感朱砂葉螨y=8.2831+2.3958x0.043(0.0407~0.0453)0.9855
AVM抗性朱砂葉螨y=6.2032+1.8823x0.230(0.2137~0.2463)0.9744
煙草根結(jié)線蟲y=4.6310+1.2740x1.948(1.5731~2.3229)0.9957
注:括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為L(zhǎng)C50值的95%置信區(qū)間。
由表1可以看出:阿維菌素和伊維菌素都對(duì)朱砂葉螨活性最高,其次是對(duì)煙草根結(jié)線蟲,對(duì)甜菜夜蛾的活性相對(duì)較低;就同一種供試生物而言,兩種藥劑的毒力存在顯著差異(兩種藥劑分別對(duì)同一種供試生物的LC50值的95%置信限沒有重疊),以阿維菌素的生物活性較高,其毒力是伊維菌素毒力的1.5~2.4倍;伊維菌素對(duì)朱砂葉螨敏感品系和阿維菌素抗性品系(抗性倍數(shù)為5.4倍)的毒力沒有顯著差異。
3討論
自1985年AVM在農(nóng)業(yè)上使用以來,對(duì)害蟲、害螨的有效控制發(fā)揮了重要作用。但由于人們對(duì)AVM的過分依賴和大面積單一使用,很快就導(dǎo)致了害蟲、害螨對(duì)其抗性的產(chǎn)生[5-6]。同時(shí),阿維菌素在實(shí)際使用中也存在毒性較高、穩(wěn)定性較差的問題。而伊維菌素的開發(fā)成功克服了阿維菌素毒性較高和穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)。本文研究結(jié)果表明,伊維菌素的生物活性略低于阿維菌素,但其對(duì)阿維菌素產(chǎn)生抗性的朱砂葉螨卻有很高的活性,與對(duì)敏感朱砂葉螨活性相當(dāng),表明兩種藥劑間沒有交互抗性。這一方面暗示阿維菌素與伊維菌素雖是同系物,但二者的作用機(jī)理可能不同,另一方面提示我們對(duì)阿維菌素產(chǎn)生抗性的有害生物或許可通過使用伊維菌素來治理。
總之,雖然伊維菌素的生物活性略低于阿維菌素,但由于其毒性更低、穩(wěn)定性更好以及可治理已經(jīng)對(duì)阿維菌素產(chǎn)生抗性的有害生物,因此把伊維菌素作為農(nóng)藥開發(fā)將具有廣闊的市場(chǎng)前景。目前,伊維菌素的價(jià)格還高于阿維菌素,這可以通過技術(shù)改造和合理復(fù)配(如我們已經(jīng)研制成功伊維菌素與毒死蜱的復(fù)配水乳劑),降低伊維菌素的畝用量等加以克服。
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