亚致死剂量茚虫威对家蚕生长发育的影响

陈秋初 张晶 贾鹏龙 王叶元 张宏涛*

（1广东中科英海科技有限公司，广东佛山 528000；2佛山市环境健康与安全评价研究中心，广东佛山 528000；3华南农业大学动物科学学院蚕丝科学系，广东广州 510642）

家蚕（BombyxmoriLinaeus）属于鳞翅目蚕蛾科昆虫，在我国农业生态系统和农业经济中占有重要地位[1]。经过人类长期驯化过程，能够人为地提供适合家蚕生长发育的环境条件，茧质、茧重等经济性状得到最大的体现，同时造成抗逆性功能逐渐退化，对农药等有毒物质的抵抗力也逐渐减弱[2]。近年来，为了切实提高农业生态系统最大产出、拓宽蚕桑产业发展途径、增加现代蚕桑产业效益，蚕桑业已由原先单纯的茧丝生产逐渐衍生出蚕桑和农作物相结合的复合产业[3]。由此，出现了桑树—青椒、桑树—西红柿、桑树—玉米、桑树—西瓜、桑树—小麦等多种立体套种模式。在立体套种等模式大力推广的同时，农作物病虫防治的频率也逐渐增加，农药在立体混种地区广泛使用，使桑叶污染而导致家蚕中毒，不结茧的事件屡有发生[4-7]，对蚕桑安全生产构成严重威胁。

茚虫威主要用于十字花科蔬菜和棉花、玉米及果树的多种害虫的防治。茚虫威属高效、低毒、低残留农药，对害虫有很强的毒力，但对动物安全，是一种光谱性全新类型高效杀虫剂。独特的作用机理为钠通道抑制剂，与常见杀虫剂不存在交互抗性，可高效防治甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、小菜蛾、棉铃虫等鳞翅目害虫[8]。研究表明，茚虫威对家蚕毒性为剧毒[9]，综上所述，为了更好地评估茚虫威对养蚕生产的影响和蚕区合理用药提供理论参考，本文进行了亚致死剂量茚虫威对鳞翅目昆虫家蚕生长发育的研究。

1 材料与方法

1.1 供试家蚕

家蚕品种为9·芙，购自广东省蚕业技术推广中心。蚕卵孵化后在人工气候箱25℃±2℃，相对湿度70%-85%条件下分别常规饲养至2龄和5龄起蚕开始试验。

1.2 供试药剂

15%茚虫威水分散粒剂购自北京华戎生物激素厂。

1.3 试验方法

农药对家蚕的毒性测定方法包括浸叶法、接触法和熏蒸法等。浸叶法具有胃毒、触杀和熏蒸等联合毒性效应，反映了家蚕在实际环境中受农药影响的主要途径。因此，本研究按照《化学农药环境安全评价试验准则》[10]中对浸叶法的要求，评估农药对家蚕的慢性毒性影响。根据2龄蚕急性毒性试验得到的LC50值（0.40 mg a.i./L），设置 0.0461 mg a.i./L、0.0691mg a.i./L、0.104 mg a.i./L、0.156 mg a.i./L、0.233 mg a.i./L、0.350 mg a.i./L共 6个浓度处理组。从桑树上采摘合适叶片，擦干净叶片表面，用不同浓度的药液浸泡桑叶，浸叶时间为10 s，浸药后将桑叶置于通风处风干备用。供试家蚕分别为2龄起蚕和5龄起蚕，选取健康、大小一致的家蚕进行试验。处理组和对照组设置3个重复，每重复30头家蚕，处理组饲喂不同浓度染毒桑叶，对照组饲喂未染毒桑叶。处理后的家蚕置于人工气候箱（25℃±2℃，相对湿度70%-85%）饲养。

染毒时期：2龄起至3龄末饲喂染毒桑叶，于4龄起后改用无毒桑叶饲养，至上蔟结茧。5龄蚕饲喂毒叶至上蔟结茧。每天在添食饲养的同时，记录每组家蚕幼虫的生长状况及死亡个体数，并对各眠期家蚕体重进行称量，统计结茧蚕头数，结茧后第8d称全茧量、茧层量、蛹体重量，并统计化蛹率。

1.4 数据统计

运用SSPS 20.0软件(SPSS Inc.)对实验数据进行方差分析和回归分析。采用ANOVA方法中的Tukey检验对处理组与对照组之间的差异进行分析，p＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 茚虫威对家蚕眠蚕体重的影响

眠蚕体重是描述家蚕生长状况的一个重要指标。通常发育好的家蚕眠性整齐，眠蚕体重较高。由表1可知，从2龄起至3龄末饲喂毒叶，家蚕在2龄眠、3龄眠、4龄眠与熟蚕时，处理组的眠蚕体重与对照组相比无显著性差异。由表2可知，从5龄开始饲喂毒叶的家蚕进入熟蚕时，熟蚕体重随着浓度的增加呈现下降的趋势，且浓度0.156 mg a.i./L、0.233 mg a.i./L、0.350 mg a.i./L与空白对照组相比，表现出显著性差异。综上所述，摄食茚虫威对眠蚕体重的影响不大，但是会降低熟蚕体重，且5龄摄入药剂比在2龄开始摄入表现更为明显。这可能是由于2龄至3龄染毒后改喂无毒叶，使家蚕的解毒功能得以充分发挥，至熟蚕时以降低药剂对家蚕的毒性，因此对家蚕熟蚕的毒性效应低于5龄染毒家蚕。

表1 茚虫威对家蚕眠期体重的影响（2龄-3龄添毒叶）

表2 茚虫威对家蚕熟蚕体重的影响（5龄添毒叶）

2.2 茚虫威对家蚕致死率的影响

由图1可得，在2龄-3龄期末饲喂染毒桑叶，随着浓度升高致死率逐渐上升。最高浓度处理组0.350 mg a.i./L对家蚕致死率达到60%，与对照组相比表现出显著差异。5龄期饲喂染毒桑叶试验结果表明，各浓度处理组的致死率与对照组相比无显著性差异。在相同浓度下，5龄蚕死亡率低于2龄-3龄期末家蚕死亡数。研究表明，2龄家蚕对农药的敏感性高于其它龄期[11]，与本研究结论一致。

2.3 茚虫威对家蚕结茧率、死笼率和化蛹率的影响

由图2所见，在2龄-3龄期饲喂染毒桑叶，结茧率有明显的浓度-效应关系。最高浓度处理组0.350 mg a.i./L的结茧率为40%，与空白对照组相比有显著性差异。在5龄期饲喂染毒桑叶试验结果表明，相同浓度处理后，各处理组结茧率与对照组相比无显著性差异。由表3和表4可知，两个时期饲喂染毒桑叶，最后能存活而进行结茧的家蚕，基本都能正常化蛹，死笼率均小于10%，化蛹率达到90%以上，与空白对照组相比无显著性差异。茚虫威通过破坏昆虫神经冲动传递，导致昆虫运动失调、不能进食、麻痹并最终死亡[12]。因此，茚虫威对家蚕的结茧化蛹并没有直接影响。

图1 茚虫威对家蚕致死率的影响

图2 茚虫威对家蚕结茧率的影响

表3 茚虫威对家蚕结茧化蛹的影响（2龄-3龄添毒叶）

表4 茚虫威对家蚕结茧化蛹的影响（5龄添毒叶）

2.4 茚虫威对家蚕茧质和蛹重的影响

全茧量是一粒茧（包括茧衣、茧层、蜕皮、蛹）的总重量。大量资料证明蛹体重与全茧量呈高度正相关[13]。在蛹重上，雌雄之间存在较大的差异[14]，因此分析全茧量、茧层量、茧层率和蛹重时分开雌雄进行统计分析。由图3至图6可见，在2龄起-3龄末饲喂毒叶对于家蚕后期发育的全茧量、茧层量、茧层率和蛹重与空白对照组无显著性差异。在5龄时期饲喂毒叶，0.156 mg a.i./L、0.233 mg a.i./L、0.350 mg a.i./L 3个浓度处理组的全茧量、茧层量均显著低于空白对照组。综合雌性和雄性数据可得知，低浓度组0.0461 mg a.i./L、0.0691 mg a.i./L、0.104 mg a.i./L无论是全茧量、茧层量还是茧层率均比空白对照组高，表明茚虫威在一定浓度范围内可增加家蚕的出丝量。雄性表现更为明显，3个浓度处理组在茧层率上相对于空白对照组表现出显著性差异，但该差异性表现为促进作用。这可能与毒物兴奋效应有关。研究表明，杀虫剂对昆虫的低剂量兴奋效应主要表现在对昆虫的发育历期、体重和生殖力以及毒力等方面产生的影响[15]。因此在5龄阶段，摄入低浓度的茚虫威可对家蚕全茧量、茧层量和茧层量有促进作用，而雄性表现更为显著。蛹重的变化与熟蚕时期相符，处理组0.156 mg a.i./L、0.233 mg a.i./L、0.350 mg a.i./L相对于空白对照组表现出显著性差异。由图4和图5可见，茧层量和茧层率上表现出来的，不管是2龄饲喂染毒桑叶还是5龄饲喂染毒桑叶，同性别家蚕在相同浓度处理组上所表现的相当。因此可判断茚虫威对家蚕吐丝结茧没有雌雄的差异性。

图3 茚虫威对全茧量的影响

图4 茚虫威对茧层量的影响

图5 茚虫威对茧层率的影响

表6 茚虫威对蛹重的影响

3 结论

茚虫威具有独特的作用机理，在昆虫体内被迅速转化为DCJW（N－2去甲氧羰基代谢物），由DCJW作用于昆虫神经细胞失活态电压门控钠离子通道，不可逆阻断昆虫体内的神经冲动传递，破坏神经冲动传递，导致害虫运动失调、不能进食、麻痹并最终死亡[16]。家蚕在不同龄期饲喂毒叶表现出不同症状。2龄至3龄末染毒试验中致死敏感性高于5龄染毒试验，并且致死率随着浓度的升高而升高。在4龄饲喂无毒桑叶至上簇结茧，家蚕具有一个自我恢复与分解毒素的功能[17]，全茧量、茧层量、茧层率、蛹重和化蛹率均没表现出显著性差异。而在5龄期饲喂毒叶，由于5龄蚕用桑量占全龄的80%-85%[18]，因此茚虫威的作用机理得到充分体现。虽然家蚕最后都能上簇结茧，但由于茚虫威的毒理作用致使5龄蚕食桑量减少，高浓度处理组熟蚕体重、全茧量、茧层量、蛹重等指标均表现出抑制作用，与空白对照组相比有显著性差异。低浓度处理组由于茚虫威低剂量兴奋性效应而导致了家蚕在全茧量、茧层量和茧层率上表现出促进作用，但对于茚虫威对家蚕的低剂量兴奋性效应的具体作用机制有待日后深入研究[19]。

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