【doc】辛硫磷、氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫生长发育及雌性生殖的影响

【doc】辛硫磷、氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫生长发育及雌性生殖的影响 辛硫磷、氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫生长发 育及雌性生殖的影响 第29卷第4期 2002年12月 植物保护 ACrAPHYrIDPH?ACICASINICA V01.29No.4 Dec.2O02 辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫 生长发育及雄性生殖的影响 刘绪生'陈长琨王荫长'王心如 (1.南京农业大学植物保护学院,南京210095;2.南京医科大学毒理研究所,南京210029) 摘要用组织化学和生化分析法探讨了辛硫磷,氰戊菊酯和辛氰混剂对棉铃虫 生长发育及雄性生殖功能的影响.结果明:(1)2种单剂与混剂处理后雄蛹重 量降低,化蛹率下降,对蛹历期无影响;(2)3种药剂对真核精子发生有抑制作 用.而对无核精子的发生无影响;(3)辛硫磷处理后附腺和精包腺的蛋白质含量 下降,氰戊菊酯和混剂对附腺和精包腺无显着影响;(4)辛硫磷处理后的雄蛾与 正常的雌蛾配对,其交配力显着下降,雌蛾产有效卵显着减少;(5)辛氰混剂在影 响棉铃虫生长发育和真核精子发生方面具有明显的增效作用. 关键词辛硫磷,氰戊菊酯,棉铃虫,雄性生殖 辛硫磷是一种高效低毒的有机磷杀虫剂,具有杀虫谱广,残效期短等优点.田间使用 证明,辛硫磷与其它有机磷或拟除虫菊酯配伍使用能增加防虫效果,克服抗药性并减少 施药量[1l.在哺乳动物方面,有关辛硫磷等药剂雄性生殖毒性的研究较深入[,3l,但在昆 虫方面,还未见这方面的报道.作者研究了辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫雄性生 殖毒性的影响,并提出了一个混剂对生长发育与繁殖的增效系数的计算方法. 1材料与方法 1.1供试药剂 辛硫磷原药,90.2%,江苏溧阳市农药厂;氰戊菊酯原药,91.2%,江苏溧阳市农药厂; 辛氰混剂,辛:氰=2:5. 1.2试虫饲养 供试棉铃虫于1996年秋天采自山东聊城,室内累代饲养.试虫饲养参照Arme$等[ 和陈长琨等[5]的方法.养虫室温度为28?1cC,相对湿度为75%80%,光周期14:10(光 照:黑暗).成虫羽化后雌雄蛾配对于20cmX15cmX15cm的饲养笼内,每笼1O对,饲以 100g/L蔗糖水,每隔24h收集卵粒,置于待孵瓶中2天,待卵发育后转入具有人工饲料的 饲养皿中,至3龄时分管单头饲养. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(39800091) 收稿日期:2001.3.1 4期刘绪生,等:辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫生长发育及雄性生殖的影响 1.3试验 1.3.1药剂处理 用毛细管点滴法测定辛硫磷,氰戊菊酯和辛氰混剂3种药剂对棉铃虫4龄初幼虫的 毒力曲线,确定【J)50.用LDs0剂量点滴4龄初的幼虫,每种药剂200头,另用丙酮点滴100 头作为对照,2天后将存活的幼虫转入培养皿饲养,化蛹后收集雄蛹,养至羽化. 1.3.2药剂对棉铃虫生长发育和精子的影响 观察处理后雄蛹历期及雄蛹羽化率,于化蛹后第2天称雄蛹重,每处理30头.于羽 化当日在生理盐水中解剖雄蛾,取出精巢,置于载玻片上的蜡笔框内,均匀涂片后进行孚 尔根染色[,每处理5头.在显微镜下5点取样,统计精子束的数量. 1.3.3对雄性生殖腺分泌功能和交配能力的影响 解剖3日龄雄蛾附腺和精包腺.附腺以2对为1组,精包腺以1个为1组,加0.5ml 生理盐水匀浆,在3000r/rain下离心30min,得上清液备用.用752C型紫外可见分光光 度计,采用考马斯亮蓝法测定蛋白质含量.每处理重复5次. 取10头刚羽化的辛硫磷处理过的雄蛾,与1O头同一天羽化的正常雌蛾配对,重复3 次.另取10对正常雌雄蛾配对,重复3次,作为对照.每天观察交配情况,统计雌蛾的产 卵量及有效卵量,待雌蛾死亡后解剖其交配囊,统计精包个数. 1.3.4混剂增效系数的计算 混剂的理论毒性指数Y=(IA—CKL/CI~)×Ma/Ca+(IB—CKI/CI~)×Mb/Cb 混剂的实际毒性指数Y=IM—CKI/CK 增效系数=/l, 其中A:辛硫磷处理组的值;B:氰戊菊酯处理组的值;M:混剂处理组的值;CK:对照组 的值;Ma:混剂中辛硫磷的浓度;Mb:混剂中氰戊菊酯的浓度;Ca:辛硫磷处理组的浓度; cb:氰戊菊酯处理组的浓度.增效系数大于1表示增效,大于5表示明显增效. 2结果与分析 2.1处理剂量的确定 为了选择合适的处理剂量,测定了辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫4龄初幼虫的 毒力曲线(表1),辛硫磷,氰戊菊酯和辛氰混剂的LJ)50分别为0.3446,0.1594,0.O264 头.辛硫磷与氰戊菊酯混用具有明显的增效作用,共毒系数为714. 表1辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫4龄初幼虫的毒力基线 Table1LD-Plinesof4thinstarlarvaeofcottonbollwormtophoxim,fenvalerateandtheirmixt ure 植物保护29卷 2.2辛硫磷,氰戊菊酯和辛氰混剂对棉铃虫雄虫生长发育和精子发生的影响 结果(表2)表明:(1)3种药剂显着影响雄蛹重量.药剂处理后蛹重分别为283.67, 279.40和274.27mg,与对~(302.24mg)相比显着下降;(2)雄蛹羽化率与对照相比,分别 下降了6.15%,7.o6%和6.15%;(3)3种药剂对雄蛹历期无影响.同时从增效系数可以 看出,混剂在影响羽化率和蛹重时具有明显的增效作用. 表2辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫雄虫生长发育的影响 Table2Influenceofphoxim,fenvalemteandtheirmixtureondevelopmentofcottonbollwor m 注:表不经t测验差异显着,*表不差异极显着,下『司.Note:*showssignificantdifferencebyt-test.**shows verysignificantdifference.Soasfollows. 辛硫磷,氰戊菊酯和辛氰混剂处理组雄蛾羽化当日精巢中的真核精子束的数量分别 为2010,2067和2031个,与对照(2201个)相比显着下降;无核精子束数量与对照相比没 有显着差异(表3).结果表明,这2种药剂及其混剂只抑制真核精子的发生,对无核精子 的发生无影响.此外,由增效系数可以看出,在影响真核精子的发生方面,辛硫磷与氰戊 菊酯混用具有明显增效作用. 表3药剂处理后棉铃虫雄蛾精巢中各种精子束的数量及生殖腺的蛋白质含量 Table3Numberofspermbtmdlesintestisandproteincontentsofreproductiveglanastreated withinsecticides 2.3对雄性生殖腺分泌功能和交配能力的影响 对雄蛾的附腺和精包腺蛋白质含量测定结果(表3)表明:对照组附腺和精包腺的蛋 白质含量分别为145.05?11.32对和239.60?13.34WJ/i",而辛硫磷处理组两者的蛋 白质含量分别为l31.35?6.Cr7对和215.65?9.7Stag/个,含量下降达显着水平;氰戊菊 酯和混剂处理无显着差异.结果表明,辛硫磷对雄性中胚层生殖腺的分泌功能有抑制作 4期刘绪生,等:辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂对棉铃虫生长发育及雄性生殖的影响349 用,氰戊菊酯和混剂对生殖腺的分泌功能无影响.由增效系数可以看出,混剂不存在增效 作用. 根据表3结果,进一步观察辛硫磷对雌蛾交配率和产卵能力的影响(表4).结果表 明:(1)对照组每雌接受2.41个精包,而辛硫磷处理组仅为1.38个,极显着减少;(2)辛硫 磷处理组雌蛾的有效卵量显着减少,有效卵率也显着下降.表明辛硫磷处理后雄蛾交配 能力显着下降. 表4辛硫磷对棉铃虫交配及产卵的影响 Table4Influenceofphoximoncopulatingandeggslayingofco~onbollworm 3讨论 辛硫磷与氰戊菊酯混用,对棉铃虫的毒杀具有显着的增效作用.在本试验中,辛氰混 剂对棉铃虫的雄性生殖也具有明显的增效作用.棉铃虫经辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂处 理后,生长发育受到了一定的影响,更主要的是真核精子的发生受到抑制,致使参与交配 的真核精子数量下降.此外,鳞翅目昆虫附腺是蛋白质合成能力很强的腺体,能产生大量 分泌物,这些分泌物是精液的主要成分,具有激活,贮存和营养精子的作用[.精包腺的 分泌物在交配时形成精包.辛硫磷能显着减少附腺和精包腺的蛋白质含量,因而影响棉 铃虫精子的存活和受精.上述两个因素联合作用,使得雌蛾所产有效卵减少.因此辛硫 磷,氰戊菊酯及其混剂在田间使用以后,除直接杀伤当代棉铃虫以外,还可使后代数量进 一 步受到抑制. 辛硫磷,氰戊菊酯及其混剂对真核精子发生有抑制作用,而对无核精子的发生无影 响,原因可能是真核精子的发生起始于幼虫5龄初期J,试验时用药处理4龄初的幼虫, 影响了随后的真核精子的发生,而无核精子的发生是在蛹期,此时虫体内的农药已基本被 代谢清除,影响已很小,因而对无核精子的发生无明显抑制作用. 参照混剂毒力共毒系数的算法_8J,作者采用了增效系数.毒力共毒系数是基于LDso 而求得的,其前提是毒力与药剂浓度成直线关系.但在影响生长发育与雄性生殖方面,只 是根据单剂与混剂LDso剂量下,考察生理效应的增强或抑制,是否也具有直线关系还有待 进一步研究.随着研究的深入,增效系数的算法会逐步得到完善. 参考文献 1刘乃炽,张子明.新编农药手册(续集).北京:中国农业出版社,1998 2詹宁育,王心如.辛硫磷对大鼠精子生成量和精子运动能力的影响.卫生研究,2000,29(1):4—6 3AtefM,eta/.Influenceofphoxim?testicularanddesminalvesicleorgans.testosteroneandcholinesteraselevelanditstissue residue8inmalerats.DtsthTierztlWschr,1995,102:301—305 350植物保护29卷 4Anr,esNJ,BondGS,CooterRJ.]helaboratx)rycuhureanddevelopmentof/-/e//coverpa7n咖.NRIBulletin,1992,57:3 一 l7 5陈长琨,李国清,杨洪福,等.三系循环交配法防止人工饲养棉铃虫种质退化的研 究.南京农业大学,1996,19 (增):58—62 6卢中建,王荫长,尤子平.小地老虎精子的发生和形成的定量分析.南京农业大 学,1992,15(1):39—44 7ChenPS.]hefunctionalmorphologyandbioch~aistryofmseetmaleaccessoryglandsandtheirsecretions.Ann.Rev.Ento— mo1.,l984.29:233—255 8谭福杰.杀虫剂混合应用的研究.南京农业大学,1987,lO(增):146—149 Influenceofphoxim,fenvalerateandtheirmixtureondevelopment andmalereproductionofcottonbollworm, Helicoverpaarmigera LiuXusheng1ChenChangkunWangYinchangWangXinrtl2 (1.CoUegeofPlantProtection,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China; 2.InstituteofToxicity,Nan:iingMedicalUniversity,N,mjins210029,China) AbstractInfluenceofphoxim.fenvalerateandtheirmixture(phoxim:fenvalerate=2:5)ondevel- opmentandmalereproductionofcottonbollwormwasstudiedwiththemethodsofhistochemistryand biochemistryanalysis.Theresultsweresummarizedas~Hows:(1)Aftertreatedbyphoxim,fen- valemteortheirmixture,theweightofmalepupaandtherateofpupationdecreased;butthedura- tionofpupastageWasnotchanged;(2)phoxim,fenvalerateandtheirmixturerestrainedthesper- matogenesisofeupyrene,buthadnoinfluenceonthespermatogenesisofapyrene;(3)phoximcould reducetheproteincontentsofaccessoryglandandspermatophoregland,whilethefenvalerateand theirmixturehadnoeffect;(4)ThecopulationofmaleadulttreatedbyphoximWasdistinctlyre. ducedwhentheycopulatedwithnormalfemaleadult,andthenumberofeffectiveeggslaidbyfe- maleadultWasalsodistinctlyreduced;(5)Themixtureexhibitedthesynergisticeffectbypromoting thedevelopmentandmalemproductiveofcottonbollworm. Keywordsphoxim,fenvalemte,cottonbollwonn,malereproduction