（农药学专业论文）天然产物LC对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究.pdf

贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 摘要 烟草粉螟e p h e s t i ae l u t e l l a h u b n e r 也被称为可可螟或仓库螟蛾 是烟仓中 的重要害虫 本研究在实验室前期工作的基础上 进一步研究了天然产物l c 对 烟草粉螟的生物活性 在生物活性筛选的基础上进行剂型研究 取得了一些具有 理论价值和生产应用前景的结果 1 天然产物l c 对烟草粉螟具有良好的生物活性 处理后2 4 h 天然产物 l c 在浓度分别为2 5 6l a1 l 1 2 8l a1 l 时 对烟草粉螟幼虫和成虫的熏蒸活性 的校正死亡率分别达到9 3 0 7 9 6 5 9 在浓度为1 6 m g m l 时 对烟草粉螟幼 虫的触杀活性的校正死亡率达到8 8 3 1 对烟草粉螟幼虫的驱避率能达到 1 0 0 天然产物l c 在浓度为1 6m g m l 时 处理后4 8 h 对烟草粉螟幼虫的毒 杀活性的校正死亡率达到最大值9 2 8 2 天然产物l c 在处理浓度为1 6l ag g 时 对烟草粉螟幼虫的体重增长抑制率达到最大值1 3 0 2 2 确定了天然产物l c 微胶囊化的最优条件 载药量为3 0 天然产物l c b 环糊精为5 1 0 搅拌速率9 0 0 r m i n 包埋温度5 0 加水量1 0 0 m l 通过对 助剂的种类和用量筛选 确定了润湿分散剂为4 0 2 0 4 c 4 o x 7 1 3 增稠剂 为l 的p v a 抗冻剂为5 的乙二醇 3 测定了3 0 天然产物l c b 一环糊精微胶囊悬浮剂的各项参数 包括有 效成分含量 成囊率 密度 悬浮率 倾倒性 分散性以及热贮稳定性 4 确定了天然产物l c 颗粒剂制备的最佳配方为 天然产物l c 含量为1 0 载体7 0 2 吸附剂1 6 黏结剂2 5 分散剂o 5 其它助剂o 8 确定了最佳包衣时间为4 5 m i n 5 确定了1 0 天然产物l c 颗粒剂的技术指标 外观为自由流动 松散的 颗粒 有效成分含量 1 0 p h 范围为6 5 7 o 粒度范围3 9 i 衄 脱落率为 4 9 2 热贮稳定性 分解率 5 6 将所制得的3 0 天然产物l c 1 3 环糊精微胶囊悬浮剂和1 0 天然产物 l c 颗粒剂进行了模拟实仓防治实验 结果表明 处理后7 天 3 0 天然产物 l c b 一环糊精微胶囊悬浮剂1 0 0 倍液的防治效果可达到7 3 3 2 1 0 天然产物 l c 颗粒剂 5 9 防治效果可达到5 0 0 o 处理后1 0 天 3 0 天然产物l c b 一环糊精微胶囊悬浮剂1 0 0 倍液的防治效果可达到7 6 8 1 均大于对照药剂8 0 2 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 敌敌畏乳油的防效 关键词 天然产物l c 烟草粉螟 生物活性 微胶囊悬浮剂 颗粒剂 3 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 a b s t r a c t e p h e s t i ae l u t e l l a h u b n e r i sap r i m a r yp e s ti ns t o r e dt o b a c c op e s t sd u r i n g t o b a c c os t o r a g e o nt h eb a s eo fp r e l i m i n a r yw o r ki no u rl a b o r a t o r y b i o a c t i v i t yo f n a t u r a lp r o d u c tl ca g a i n s te p h e s t i ae l u t e l l aw a sf u r t h e rs t u d i e d b c dw a su s e dt o e n c a p s u l a t ee s s e n t i a lo i lo fn a t u r a lp r o d u c tl ca n daf o r m u l a t i o no f3 0 n a t u r a l p r o d u c tl cc a p s u l es u s p e n s i o n c s h a sb e e ns u c c e s s f u l l yf o r m u l a t e do nt h eb a s eo f s c r e e n i n go ft h eb i o l o g i c a la c t i v i t y a n daf o r m u l a t i o no f10 n a t u r a lp r o d u c tl c g r a n u l ea l s o h a sb e e n s u c c e s s f u l l yf o r m u l a t e d s o m e t h e o r e t i c a lv a l u e sa n d a p p l i c a t i o n so f t h er e s u l t sa r ea c h i e v e d 1 1 1 1 er e s u l t so fb i o a s s a ys h o wt h a tn a t u l a lp r o d u c tl ch a sg o o db i o a c t i v i t ya g a i n s t 晟e l u t e l l a a f t e rt h et r e a t m e n to f2 4h t h ee m e n d a t i o nd e a t hr a t eo fa d u l t sa n d l a r v a eo fee l u t e l l aw e r e9 6 5 9 a n d9 3 0 7 a n da tt h ed o s eo f12 8i t l m la n d2 5 6 i t l m 1 a f t e rt h et r e a t m e n to f2 4k7 2ha n da tt h ed o s eo f16 m g m la n d4 m g m l t h e a v e r a g er e p e l l e n tr a t e so fn a t u r a lp r o d u c tl ca g a i n s tl a r v a eo fe e l u t e l l aw e r em o r e t h a n7 5 a f t e rt h et r e a t m e n to f2 4ha n da tt h ed o s eo f16 m g m l t h ea v e r a g e c o n t a c ta c t i v i t yo fn a t u r a lp r o d u c tl ca g a i n s tee l u t e l l al a r v a sw a s8 8 31 a f t e rt h e t r e a t m e n to f4 8ha n da tt h ed o s eo f16 m g m l t h ea v e r a g et o x i ca c t i v i t yo fn a t u r a l p r o d u c tl ca g a i n s te e l u t e l l al a r v a sw a s9 2 8 2 t h eg r o w t hi n h i b i t i o nr a t eo fn a t u r a l p r o d u c tl ct oe e l u t e l l al a r v a sw a s13 0 2 a tt h ed o s eo f16 i t g g 2 n l er e s u l t so ft h ec si n d i c a t et h a tt h eo p t i m a lc o n d i t i o n sw e r ea sf o l l o w s t h e a c t i v ei n g r e d i e n tc o n t e n to f3 0 t h er o t a t i n gs p e e do f9 0 0 r m i n t h ep r o p o r t i o no f n a t u l mp r o d u c tl c b c do f5 10 t h ec a p s u l et e m p e r a t u r eo f5 0 c t h ea m o u n to f w a t e ro f10 0 m 1 b ys c r e e n i n ga g e n t so ft h et y p ea n dq u a n t i t y s u r f a c t a n t sw e r e i d e n t i f i e da tt h ed o s eo f4 0 2 0 4 ca n d4 o x 7 1 3 t h i c k e n e ra tt h ed o s eo f1 o f p v a c r y o p r o t e c t a n ta tt h ed o s eo f5 o fg l y c 0 1 3 t h ep a r a m e t e r so ft h ec si n c l u d i n gt h ea c t i v ei n g r e d i e n tc o n t e n t t h er a t eo f c a p s u l e d e n s i t y s u s p e n s i o nr a t e d u m p i n g d i s p e r s i o na n dt h e r m a ls t o r a g es t a b i l i t y w e r em e a s u r e d t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ea p p e a r a n c ew a sm i l kw h i t ev i s c o u s s u s p e n s i o n t h ea c t i v ei n g r e d i e n t sw a sa b o v e3 0 t h ec a p s u l er a t eo f a c t i v e 4 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文 天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 i n g r e d i e n t sw a sa b o v e8 5 t h ed e n s i t yw a sa b o u t1 0 0 8 9 m l t h es u s p e n s i o nr a t ew a s a b o v e5 0 t h er e m n a n t so fd u m p i n ga n dw a s h i n gw a sl e s st h a n8 a n d3 t h e d i s p e r s i o na n dt h e r m a ls t o r a g es t a b i l i t yw e r eb e t t e r 4 t h er e s u l t so ft h eg r a n u l ei n d i c a t et h a tt h eo p t i m a lc o n d i t i o n sw e r ea sf o l l o w s t h ea c t i v ei n g r e d i e n t sw a sa b o v e10 t h ec a r r i e ro f7 0 2 t h es o r b e n to f16 t h e b i n d e ro f2 5 t h ed i s p e r s a n to f0 5 t h eo t h e r so f0 8 t h er e s u l t sa l s o i n d i c a t e t h a tt h eo p t i m a lc o a t i o nt i m eo f 4 5m i n 5 c o n f n x n i n gt h et e c h n i c a lc r i t e r i o no f10 n a t u r a lp r o d u c tl cg r a n u l e t h e a p p e a r a n c ew a sr e l a x e da n df l o w e df r e eg r a n u l e t h ea c t i v ei n g r e d i e n t sw a sa b o v e 1 0 t h ep hr a n g eo f6 5 7 0 t h eg r a n u l a r i t yr a n g eo f3 9 m m t h ed r o pr a t eo f4 9 2 t h ed e c o m p o s i t i o nw a sn om o r et h a n5 6 t h er e s u l to fc sa n dg r a n u l ea g a i n s tee l u t e l l ai nt h ea c t u a lw a r e h o u s eo ft h e s i m u l a t i o ne x p e r i m e n t si n d i c a t et h a ti th a db e t t e rt r e a t m e n ta c t i o n s a f t e r10d a y st h e c o n t r o l l i n ge f f e c t h a dr e a c h e dt o7 3 3 2 a tt h ec o n c e n t r a t i o no fd i l u t i n g10 0 m u l t i p l e so fc s a n da f t e r10d a y st h ee o n t r o u i n ge f f e c th a dr e a c h e dt o5 0 0 0 w h i c hw a sa b o v et h ec o n t r o l l i n ge f f e c to fd d v k e y w o r d s n a t u r a lp r o d u c tl c e p h e s t i ae l u t e l l a h u b n e r b i o a c t i v i t y c a p s u l e s u s p e n s i o n g r a n u l e 5 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 附 学位论文原创性声明和关于学位论文使用授权的声明 原创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下 独 立进行研究所取得的成果 除文中已经注明引用的内容外 本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果 对本文的研 究在做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人 完全意识到本声明的法律责任由本人承担 论文作者签名 篮 日 期 q q 鳋墨旦 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州大学有关保留 使用学位论文的规定 同意学校保留 或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借 阅 芬人授权贵州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索 可以采用影印 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文 保密论文在解密后应遵守此规定 论文作者签名 篮盔导师 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 引言 烟草粉螟e p h e s t i ae l u t e l l a h t l b n e r 也被称为可可螟或仓库螟蛾 是烟仓中的 重要害虫 b e n e z e t 1 9 8 8 烟草粉螟具有分布广 寄主多 初期危害隐蔽性强 越冬场所和危害途径复杂 对环境的适应性强 繁殖快等特点 容易暴发成灾 造成严重的经济损失 全世界每年因烟草粉螟和烟草甲危害造成的贮藏烟叶损失保守估计大约在 1 约为3 0 亿美元 r y a n 1 9 9 5 龚信文等 1 9 9 0 对湖北来风卷烟厂调查 以 烟草粉螟和烟草甲为主的烟仓害虫造成的烟叶损失率约4 5 有的高达5 0 受 害烟叶一般降低1 2 个等级 每年造成的经济损失在1 0 0 万元以上 湖北省全年损 失1 0 2 0 2 5 5 0 万元 烟草粉螟在取食烟叶的过程中 以幼虫为害烟草 以烤烟受 害最重 白肋烟 晒烟受害较轻 烟草制品次之 尤其喜欢吃含糖高 尼古丁低 的烤烟和香料烟 幼虫喜于在柔软多糖的烟叶中吐丝缠连 潜伏取食 烟叶被食 成不规则的孔洞 有时仅留叶脉 虫尸 虫粪 丝状物污染烟叶 降低烟叶品质 成虫不取食 不侵害烟草成品 任广伟和张连涛2 0 0 3 1 汤朝起等 2 0 0 4 目前 烟仓害虫的防治方法比较多 例如 利用简单的机械方法进行防治 利用温度的调节 高温或低温 改变仓内空气中气体的成分来防治 也有不少 地区采用微波处理 射线辐射 硅藻土抑制等防治措施进行防治 王永 2 0 0 3 此外生物防治技术 如天敌防治 微生物防治 昆虫激素防治等也在烟贮害虫的 防治中发挥着日益重大的作用 但是在烟仓害虫的防治中 化学防治却一直是烟 仓害虫防治的主要手段 长期以来化学熏蒸剂和化学保护剂的广泛使用 致使烟 草仓储主要的有害生物种群发生分化 呈现再猖獗之势 抗药性和残留问题也日 益突出 植物精油在烟仓害虫防治上的应用 国内外有很多相关的研究 植物长期与 昆虫协同进化过程中抵御昆虫植食行为而产生的化学物质通常称之为植物次生 代谢产物 利用植物次生代谢产物开发环境和谐农药已成为当今杀虫剂研究的热 点 这类物质可以经过加工成为对害虫具有多种生物活性 对天敌影响小 在环 境中容易降解 昆虫不易产生抗药性植物性杀虫剂 6 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 第一章文献综述 l 烟仓害虫烟草粉螟的发生 烟草粉螟e p h e s t i ae l u t e l i a h u b n e r 世界性分布 国内湖北 湖南 河南 四 川 贵州 江苏 陕西 北京 上海等1 4 个省市均有分布 烟草粉螟每年发生的 代数因地而异 一般为一年2 4 代 主要以老熟幼虫在墙缝 烟包折缝 垫席或 烟包内越冬 少数以蛹越冬 湖北每年发生3 代 分别出现在5 月中旬 7 月中旬 及9 月上中旬 龚信文等 1 9 9 7 在贵州省中部地区 每年发生3 4 代 世代重 叠 越冬代 第l 代 第2 代 第3 代成虫分别于4 月下旬 6 月底 8 月中旬 l o 月 上旬出现 以第4 代幼虫越冬 陈迅和高念昭 1 9 9 5 杜艳丽和李子忠 2 0 0 0 成虫昼伏夜出 趋光性弱 成虫一般产卵于烟叶中脉附近 皱褶内或包装物 上 卵单粒散产或数粒集中产在一起 成虫产卵对烟叶等级有选择性 一般喜欢 产在上 中等烟叶上 以上等烟叶为多 卵经1 周左右孵化 幼虫多在夜间为害 初孵幼虫取食烟叶 食痕呈针眼状 随虫体逐渐长大 取食烟叶呈孔洞或缺刻 幼虫喜食烟叶的柔软部分 特别是较为潮湿的叶片 取食烟叶时先从扎把处开始 之后逐渐向叶片扩散 幼虫具有边取食边排泄粪便的习性 并有吐丝习性 幼虫 6 龄 在自然变温下 平均温度2 2 c 第1 代幼虫期平均5 1 5 d 幼虫老熟后 多数 从烟包内爬到烟包外 于墙壁缝隙 烟包麻袋片以及草席等处吐丝结茧化蛹 少 数在烟包内化蛹 预蛹期3 4 d 蛹期7 1 0d 杜艳丽 李子忠2 0 0 0 烟草粉 螟喜欢湿度较高的生活环境 幼虫不耐低温 喜欢取食高 中档烟叶 烟草储藏 l 2 年的为害严重 3 年以上的受害减轻 宋纪真和冯大戌 1 9 9 5 2 烟仓害虫的防治历史与现状 国外在烟仓害虫的研究与防治方面起步早 发展快 对烟仓害虫的防治己 经进入多种措施协调并举的综合防治阶段 除了熏蒸技术外 对昆虫激素类似物 信息素的应用已经成为发展的重要方向 n e g r e 1 9 9 2 我国对烟仓害虫的防治研究起步于2 0 世纪5 0 年代末 忻介六 1 9 5 8 武祖荣 1 9 5 8 但是直到8 0 年代初期 各地烟仓害虫危害日趋严重 对烟仓害虫的防治 7 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 研究工作才受到重视 各主要烤烟产区先后开展了防治技术应用研究 宋纪真 1 9 9 7 目前 国内烟草企业对烟仓害虫的防治仍然认识不足 重视不够 仓库 管理水平低 害虫防治方法单一 防治方法多限于敌敌畏 磷化铝和溴甲烷的熏 蒸 现代烟仓害虫的防治技术主要包括烟仓的科学卫生管理 物理控制 化学防 治和生物防治等几个方面 赵红等 1 9 9 6 2 1 清洁卫生 烟仓害虫一般喜欢昏暗潮湿的环境 烟仓中的各种包装材料 垫板 天棚 仓柱 杂物 寄主食物碎屑粉尘等 都可能是害虫藏匿的场所 因此 应当全面 干净的清除垃圾 杂草 烟末 碎屑等 仓内用具和材料如纸板 麻袋 垫席 卫生用具等都应当经常清洗 晾晒及熏蒸处理 烟仓内的各种缝隙也常为害虫的 藏匿或化蛹提供场所 烟仓中的调查曾经发现大量烟草粉螟幼虫在窗户与墙接 缝 通风道门缝化蛹 可采用药剂加入滑石粉及纸筋调制成腻子堵塞缝隙 高念 昭 2 0 0 2 2 2 物理控制 控温杀虫 仓库害虫生长发育所要求的有效温度范围一般为1 5 3 5 在温 度8 1 5 发育缓慢或停止活动 温度继续下降 昆虫进入休眠或滞育状态 当 环境温度下降到昆虫的过冷却点时 昆虫体内液体析出水分结冰 不断扩大的冰 晶可使原生质遭受机械损伤 脱水和生理结构受到破坏 细胞膜受到破损 从而 引起组织和细胞内部产生不可复原的变化而引起死亡 有关烟草粉斑螟幼虫的忍 寒性研究均集中在持续低温处理下的虫体的死亡率方面 b e l l 19 8 3 发现 烟草粉螟滞育幼虫在4 0 3 4 3 c 4 5 c 下分别经历9 6 h 2 4 h 1 6 h 后 幼虫死亡率均达到1 0 0 s t r a t i l 1 9 8 3 贝j j 认为低温处理卵与幼虫需要在6 下持续3 5 天以上方可达到要求 在一1 0 经过2 8 天或一5 经8 4 天方可杀死全 部滞育幼虫个体 非滞育幼虫在0 下 经历几周或一5 下经历1 4 天仍可成活 降温速率对致死率影响很大 低温处理后存活的个体羽化速率加快 高家合等 2 0 0 0 发现烟草粉斑螟幼虫不耐低温 5 下 3 龄幼虫经历5 天 1 0 天后 成活 率分别为2 3 3 3 和1 6 6 7 1 5 天后全部死亡 而在4 0 c 下 3 龄幼虫需经5 天 8 天后 存活率分别为4 0 o 和6 6 7 全部杀死则需要1 0 天 8 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 气调杀虫 主要有两种方式 充气和降氧 人为地充入一氧化碳 二氧化碳 氮气等气体 或是利用除氧剂降低一定体积内氧气的含量 通过干扰昆虫的呼吸 过程达到杀虫的作用 大规模的二氧化碳熏蒸处理已有报道 一般环境中二氧化 碳含量高于2 0 或氧气含量低于3 可致昆虫死亡 l i c h l1 9 7 8 采用真空包装 密封除氧保管 除氧剂除氧或在密封仓库注入氮气等方法均可起到抑制害虫种群 数量的效果 姚康 1 9 8 6 此外 辐射 微波 物理阻隔等方法也在烟仓害虫的防治上有一定的应用 2 3 化学药剂防治 化学防治在烟仓害虫的防治中依然占据主导地位 在防治实践中 主要有空 中喷雾 保护剂利用与熏蒸处理三种方式 空中喷雾通常用于仓库的表面处理 对烟草粉斑螟等有飞出烟垛活动的害虫 可以起到控制作用 王明洁和张孝羲 1 9 9 6 t r e w i n 1 9 9 7 在实验室条件下用 硅藻土表面处理烟草防治烟草粉斑螟的结果表明 在表面处理时2 耐 3 9 天后 成虫 幼虫死亡率均为1 0 0 保护剂在储粮害虫防治中使用非常普遍 翦福记 1 9 9 6 但在烟草界不太普 遍 已经进行的一些研究主要集中在有机磷 拟除虫菊酯及烟碱上 熏蒸剂具有渗透性强 杀虫效率高 易于通风散失等特点 当储藏物已经发 生害虫 或害虫潜藏在不易发现和不易接触的地方 熏蒸剂对于仓储害虫的防治 十分有效 目前国内外发展应用的熏蒸剂约2 0 种 但是近3 0 年来 种类基本上没 有发展变化 江志利等 2 0 0 1 有限的发展仅是为适应特殊需要对现有熏蒸剂所 作的改良 如姜永嘉 1 9 9 7 将磷化铝与香草醛 3 甲氧基4 羟基苯甲醛 制成混剂 起到烟叶杀虫防霉的作用 国内目前常用的熏蒸剂为磷化铝和溴甲烷 国外常用 磷化镁 磷化镁和磷化铝都是吸收空气中的水汽产生磷化氢气体 澳大利亚联邦 科学与工业研究组织 c s l r o 储藏物研究室 s c r l 的科学家们发现甲酸乙酯是 一种效果比较好的熏蒸剂 它具有如下优点 1 杀虫速率快 一般在两天之内 就能达到最理想的杀虫效果 2 在熏蒸处理后 甲酸乙酯会很快降解而不是被 吸附 3 它是一种在食物中广泛存在的物质 4 用它熏蒸过的粮食品质不会 下降 发芽率也不会受到影响 因此 甲酸乙酯被认为是一种很有潜力的熏蒸剂 9 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 现阶段对它的研究还在进一步进行 近年来 在熏蒸技术方面发展很快 出现了缓释技术 间歇熏蒸技术 仓外 投药 环流熏蒸 与二氧化碳混合熏蒸等 祝先进和刘观明 1 9 9 8 孙景禄和曹 阳 1 9 9 8 2 4 生物防治 生物防治主要集中在利用昆虫信息素 天敌以及其它引诱剂方面 信息素用于监测与控制食品 烟叶仓库害虫方面 也已经取得了很大进展 b u c h e l o s 2 0 0 0 报道 用包括性诱捕器在内的多种诱器在控制烟草甲种群数量 取得了理想的效果 在仓库内 利用较高浓度下性信息素的迷向作用干扰印度谷 螟后 印度谷螟的交配频率明显减低 姚康 1 9 8 6 但是 对仓库害虫防治试验 表明 对粉螟单独的诱捕不能有效地控制其危害 烟草粉斑螟性诱剂合成后多应 用于监测 s i 向e r 1 9 7 8 在天敌利用方面 s c h o l l e r 1 9 9 6 在实验室条件下 评估了两种潜在的仓虫天 敌广赤眼蜂和食胚赤眼蜂对烟草粉螟的控制作用 发现两种寄生蜂对虫卵均可寄 生 广赤眼蜂的寄生作用强于后者 在温度1 7 时 寄生率为6 7 2 6 c 时为可 达至u 7 8 在利用引诱剂方面 何兴普等 1 9 9 7 利用烟草粉斑螟的趋化性制成c h v 烟草 螟诱杀剂诱杀幼虫 对各代幼虫均有明显的效果 尤其对3 龄以上的幼虫效果最 显著 3 烟仓害虫化学防治所面临的问题 抗药性问题 1 9 9 5 年世界上首次报道了烟草甲对p h 3 产生抗药性的现象 同时 印度发生了第一例磷化氢熏蒸失败 l i nk c 等 1 9 9 9 对其抗药性作了 研究 发现美国北卡州有1 2 烟草仓库中的烟草甲对磷化氢具有不同程度的抗药 性 有的表现出高度抗性 日本在调查控制抗性烟草甲所需要的磷化氢熏蒸条件 时发现 控制抗性的烟草甲 在1 5 c 或1 5 以下熏蒸 需要较高的磷化氢浓度 和较长的熏蒸时间才能杀死烟草甲 在我国 梁权 1 9 7 6 首次报道储粮害虫出现抗性品系 其中有一个米象 品系对磷化氢的抗性系数高达6 3 7 这样高的抗性倍数在国际上是首次报道 1 0 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 1 9 8 3 年 成都粮科所发表了全国性的考察报告 结果证明 对磷化氢具有抗药性 的玉米象 赤拟谷盗的品系分布在全国各地 以米象的抗性最高 其中广东的一 个品系抗性系数达至u 1 1 6 事实证明 我国储粮害虫对磷化氢抗性的发展之快 在国际上是罕见的 目前 对烟草粉螟的抗药性还不见报道 抗药性产生的直接后果是防治效果不好甚至无效 就需要多次熏蒸处理 由 此也会产生一系列的不良后果 安全性是其面临的另一个问题 目前广泛使用的熏蒸剂为磷化氢和高效快速 的溴甲烷 磷化氢是剧毒气体 浓度大能使人致死 也会引起自燃和起爆 溴甲 烷对人无警示性 中毒后不易恢复 有积累性中毒 且会使含氦量较高的雪茄烟 叶变味 同时溴甲烷为一种破坏大气臭氧层的物质 据估计 全球臭氧减少的1 1 0 可能与使用溴甲烷熏蒸剂有关 蒙特利尔协议规定 2 0 1 5 年全球停止使用溴甲烷 因此研究和开发与环境相容性好 且高效 低毒 卫生 安全的防治烟仓害 虫的新农药 新剂型 新技术 对于烟草安全和烟仓有害生物的持续控制具有重 要的意义 选择替代药剂 包括增效剂 改进施药技术和延缓抗药性己经成为烟 仓害虫化学防治研究的重要发展方向 4 植物精油防治仓储害虫的研究 植物精油是指用于防治病 虫的植物提取物及其改性物质 植物长期与昆虫 协同进化过程中抵御昆虫植食行为而产生的化学物质通常称之为植物次生代谢 产物 这些物质对害虫具有多种生物活性 对天敌影响小 在环境中容易降解 昆虫不易产生抗药性等特点 可以经过加工成为植物性杀虫剂 符合新世纪对农 药的要求 植物精油对仓储害虫的作用方式主要有 1 直接杀虫作用 多数植物精油 的熏杀和触杀活性较强 如蓝桉叶 柠檬叶油 红桔油 黄樟油 肉桂油 八 角油等具有强烈的熏杀和触杀作用 且适当延长熏蒸时间可以大幅减少用药量 拌种后能够杀灭当代害虫和完全控制子代的发生 2 引诱 阻碍 忌避和拒食 作用 香茅油由于具有良好的忌避作用而用来配制杀虫剂 柠檬醛驱避蜚蠊有特 殊的忌避功效 姜黄油对赤拟谷盗成虫有忌避作用 3 对生长发育的影响 昆 虫的保幼激素起着调节昆虫生长发育的作用 许多精油成分是合成保幼激素的重 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 要中间体 植物精油在仓储害虫防治上的应用 国内外有很多相关的研究 研究应用的 植物及其产品主要有 苦皮藤 天名精 山苍子 又名木姜子 山胡椒 黄杜鹃 花 瑞香狼毒 苦楝籽 大蒜 鱼藤 薄荷 菖蒲 肉桂 黑胡椒 齿叶黄皮 猪毛蒿 高良姜 山奈 艾蒿 烟草 除虫菊 花椒 花生油 菜籽油 米糠油 等 夏传国等 2 0 0 0 研究发现 药材甲 玉米象 谷蠹 赤拟谷盗 锯谷盗5 种仓虫的成虫对丹皮的正己烷提取物处理的忌避率达8 0 1 一 1 0 0 杨长举等 1 9 9 2 用广柑皮 桔皮等6 种提取液对杂拟谷盗进行熏蒸试验 结果表明用广 柑和桔皮的乙醇提取液及丙酮提取液熏蒸时 对杂拟谷盗有较好的防治效果 杨 长举等 1 9 9 4 研究发现用中草药山奈的丙酮提取液对绿豆象成虫具有一定的驱 避产卵作用 并能有效阻止绿豆象幼虫侵入豆粒 徐汉虹 赵善欢 1 9 9 3 研究 了沉水樟精油对仓储害虫的杀虫活性 黄福辉 1 9 7 8 从山苍子油提取出柠檬醛进 行杀虫试验 使用剂量为8 熏蒸7 天 玉米象平均死亡率8 8 姚康和杨 长举 1 9 8 2 用山苍子油拌种防治蚕豆象成虫 每5 0 公斤蚕豆拌油3 0 0 克 1 2 天后 成虫死亡率达1 0 0 张兴和赵善欢 1 9 8 3 i 正实了山苍子油 柑油 橙油和香茅 油等对米象和玉米象的熏蒸作用 人们在应用植物精油防治害虫方面已做了不少工作 这些工作给予人们有益 启示 由于精油对人无毒 许多精油或其成分单体本身就是人们食物中的营养成 分或可作为食品添加剂 不污染环境 不影响种子的发芽率 又具有宜人的香 味 不仅在储粮害虫 作物害虫和卫生害虫的防治上显示突出的优点 也可用作 多种常用杀虫剂的优良增效剂和加香剂 同时 由于许多精油还具有杀菌防霉作 用 施用精油能达到除虫防霉的双重目的 因此 精油具有广阔的发展前景 有 深入研究的必要 精油作为新一代的无公害杀虫剂一定会脱颖而出 与此同时 精油的用途拓宽 为我国丰富的精油资源找到了新的市场 势必促进精油的生产 与开发 5 农药控制释放技术研究概况 所谓控制释放是指存在一个特定的系统 该系统内的活性物质可按预先设定 的速率释放到周围环境中去 从而在某段时间内 在特定的区域 活性制剂的浓 1 2 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 度可以保持在某个事先设定的范围内 控制释放在提高药效 减少给药频率 增 加安全性 降低环境污染等方面有显著的作用 控制释放制剂从释放特征上可分为缓慢释放 持续释放和定时间释放 目前 控制释放主要是利用聚合物作为活性制剂的载体或介质制成一定的剂型 即制成 缓释剂 从而实现活性制剂的可控释放 因其制备过程及释放机理不同可分为物 理型与化学型两种 物理型缓释剂是将活性制剂 溶解 均匀分散 在聚合物中或 用其它物理方法使之与聚合物混台成一体而形成的剂型 而活性制剂与聚合物通 过化学反应结合而成 则形成化学型缓释剂 台立民等 2 0 0 0 缓释农药具有如下功能 李玉新和敖聪聪 1 9 9 8 1 缓释剂减少了环境 中光 空气 水和微生物对农药的分解 减少了挥发 流失和相互起化学反应的 可能 从而使持效期延长 用药量减少 施药时间间隔拉长 省工省药 2 由 于缓释剂的控释措施 而使高毒农药低毒化 降低了原药的急性毒性 减轻了残 留及不愉快的刺激性气味 减少了对环境的污染和对农作物的药害 从而扩大了 农药的应用范围 3 通过缓释处理使药剂的物理性能得以改善 减少飘移 自缓释农药问世以来 其发展较快 目前已在农林业 畜牧业 医药卫生 环境保护 建筑材料和纺织等众多领域应用 而且其应用领域将越来越广 功效 也愈来愈多 资料表明 差不多所有农药都可以选用不同的材料 使用不同的制 造工艺 生产缓释农药 评定一种成功的缓释农药 最重要的指标是活性组分的 释放速率与发挥生物效应的有效剂量相吻合 以保证稳定 持续地释放和较长的 持效期 过大的释放速率 不仅会造成活性制剂的浪费 还可能会污染环境 也 会缩短持效期 过低的释放速率放出无效剂量同样是浪费 只有维持稍高于有效 剂量的释放速率 才是缓释剂应具备的理想条件 从2 0 世纪7 0 年代开始 缓释技术在农药界日益受到关注 每年都在美国召开 一次 国际控制释放农药研讨会 总结交流研究成果 李宗成 1 9 9 8 凌世海 1 9 9 8 当前我国已成为农药及其制剂生产大国 但在剂型结构 新剂型 制剂 质量 配套助剂与发达国家相比 仍有相当大的差距 随着人们对人 畜 鱼及 环境安全性的关注和农业持续发展的要求 农药新剂型正朝着水性 粒状 缓释 多功能 省力化和环境相容的方向发展 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 6 本研究的意义 拟解决的问题及其技术路线 6 1 本研究的意义 我国是世界上烟草消费量最大的国家 2 0 0 7 年我国卷烟产销量同比增长 行 业效益保持较高增长速率 2 0 0 7 年1 9 月份 行业累计生产内销卷烟1 6 6 2 1 8 亿支 3 3 2 4 3 6 万箱 比去年同期1 5 3 2 7 亿支 3 0 6 5 4 万箱 增加1 2 9 4 8 亿支 2 5 8 9 6 万箱 增长8 4 由此可见烟草对我国经济的发展起到了巨大的推动作用 然 而烟叶及成品卷烟在储藏 加工 销售过程中 常因害虫大量繁殖导致严重的污 染和巨大的经济损失 长期以来广泛使用及不正确地使用化学熏蒸剂和化学保护 剂 致使烟储主要有害生物种群发生分化 呈现再猖獗之势 抗药性问题日益突 出 同时 部分化学药剂自身的局限性及对使用人和环境的安全性问题也日益引 起人们的重视 随着害虫抗药性的产生以及人们对环境中有害化学物质的关注 烟贮害虫的 化学防治面临很大挑战 当前 研究和开发与环境相容性好 且高效 低毒 卫 生 安全的防治烟贮害虫的新农药 新剂型 新技术 对于烟草安全和烟贮有害 生物的持续控制具有重要的意义 植物精油作为植物源农药的一个研究对象 对 害虫有引诱 忌避 拒食 生长调节等作用 其具有化学结构简单 气味芳香 对烟草品质无负面影响 既可直接用于害虫防治 又便于从中寻找天然模板进行 人工合成 将植物精油用于烟贮害虫熏蒸剂或熏蒸助剂己成为烟贮害虫防护研究 的发展方向之一 因此 该研究不仅对于充分开发利用植物资源具有重要的经济学意义 同时 还充分显示出将其直接用于生产实践防治烟贮害虫的广阔前景 为应用植物源农 药有效控制烟贮有害生物提供重要的科学依据和线索 6 2 本研究解决的问题及所采用的技术路线 本研究紧扣现代新农药研发的方向 研究天然产物l c 对烟草粉螟的生物活 性 在生物活性筛选的基础上 研制适合烟仓使用的缓释剂型 主要的技术路线图如下所示 1 4 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 i 天然产物l c 上 i对靶标进存活性初筛 1 5 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 第二章天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性测定 1 材料与方法 1 1 供试药剂 天然产物l c 精油 贵州大学作物保护研究所提供 1 2 供试虫源 供试昆虫烟草粉螟从贵阳复烤厂采回于贵州大学作物保护研究所养虫室室 内饲养 人工饲料由以下几种不同配比的食料组成 3 5 纯玉米粉 3 5 全麦粉 7 酵母粉 2 黄豆粉 7 燕麦片 7 蜂蜜 7 甘油醇 饲养温度为2 5 l 相对湿度7 0 7 5 人工控制光照7 0 一7 5 室内纯化培养三代 挑 取发育健康的作为试虫源 1 3 试验器材和药品 1 3 1 主要器材 u v 8 5 0 0 型紫外可见分光光度计 电子天平 恒温箱 2 5 0 m l 广口瓶 培养皿 1 3 2 主要试剂 乙醇丙酮甘油醇 2 试验方法 2 1 天然产物l c 对烟草粉螟幼虫的生物活性测定 2 1 1 天然产物l c 对烟草粉螟幼虫的触杀活性 采用点滴法测定 将天然产物l c 精油用丙酮稀释成l m g m l 2m g m l 4 m g m l 8 m g m l 1 6m g m l 的一系列浓度 用微量点滴仪将稀释液点滴于3 龄幼 虫试虫的前胸背板 对照组点滴丙酮 每头点滴0 5 9 l 每处理3 个重复 每重 复l o 头试虫 处理的试虫人工饲料饲喂 2 4 小时后检查试虫死亡数 计算死亡 1 6 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 率和校正死亡率 求出毒力回归方程 根据回归曲线求出l c 5 0 校正死亡率c 型茎堕雩磊凳喜塞笋 o o 2 1 2 天然产物l c 对烟草粉螟幼虫熏蒸活性 采用广1 2 1 瓶密闭熏蒸法测定 取2 5 0 m l 的广口瓶 底部放入适量人工饲料 接入1 0 头烟草粉螟幼虫 用微量点滴仪分别吸取4 1 t l 8 p l 1 6 p l 3 2p 1 6 4p l 的天然产物l c 精油 点滴于粘在广口瓶盖的滤纸条上 并迅速盖上瓶盖 设清 水点滴的为空白对照 各浓度处理设3 次重复 将广口瓶置于r 7 1 i m 7 5 5 光照l d 1 5 9 的养虫室内 熏蒸2 4 小时后 将虫从干燥器中移到另一 装有饲料的广口瓶中饲养1 2 天 然后检查死亡率 根据毒力回归方程求出l c 5 0 校正死亡率c 产型堡堕雩鬻凳喜善笋 2 i 3 天然产物l c 对烟草粉螟幼虫驱避活性 参考徐汉虹 1 9 9 2 方法 将直径1 5 c m 的滤纸等分成两半 一半为处理 一半为对照 将天然产物l c 用丙酮稀释成l m g m l 2r a g r i d 4m g n d 8m 咖l 1 6m 幽 i l l 的浓度后 取其l m l 均匀展布于滤纸上 对照滴l m l 丙酮 待丙酮挥发 后 将处理和对照两个半边滤纸在反面用透明胶连接起来 上面缝中压上一个玻 璃环 将1 2 头烟草粉螟幼虫接入滤纸上 让其在滤纸上自由爬行 滤纸上放入 少量人工饲料 接入试虫后每间隔1 2 小时检查一次对照边和处理边分布的虫数 当天两次检查所得取平均数 连续检查4 天 每个浓度处理重复3 次 计算驱避 率 驱避率 型望塑焉嵩鑫铲 o o 2 1 4 天然产物l c 对烟草粉螟幼虫的毒杀活性 采用浸渍法 将天然产物l c 精油用丙酮溶液 丙酮 水 l 1 稀释成l m g m l 2m g r r d 4m g r r d 8 m g m l 1 6m g r 1 1 1 的一系列浓度 将装有1 0 头三龄烟草粉 螟幼虫的小纱网浸入各个浓度的溶液中 浸渍时间为3 秒 取出后用滤纸吸干虫 体表面的药液 放入铺有微湿滤纸的培养皿内饲养 将培养皿置于 r 2 7 l r h 7 5 5 l d 1 5 9 的养虫室内 以丙酮溶液 丙酮 水 1 1 浸渍为对 1 7 贵州大学2 0 0 8 届硕士论文天然产物l c 对烟草粉螟的生物活性及其缓释剂型研究 照 每处理3 次重复 2 4 小时 4 8 小时后检查死亡率 计算死亡率和校正死亡 率 根据回归曲线求出l c 5 0 校正死亡率c 型璺望雩蓁嵩彝篓笋 o o 2 1 5 天然产物l c 对烟草粉螟幼虫的生长发育抑制作用 采用饲料混毒法 根据天然产物l c 对烟草粉螟幼虫体重的影响这一指标来 表示生长发育抑制作用 移取一定体积的l c 精油用丙酮稀释后混入一定量的人 工饲料中 使得处理浓度分别为1 0 p g g 2 0 g 4 0 g 儋 8 0p 眺 1 6 0p g 待丙酮挥发后 接入生长一致的烟草粉螟幼虫5 头 并于2 4 1 1 4 8 h 和7 2 h 分别称 体重 计算体重增长率 不计死虫重 另设丙酮混拌的饲料为对照 每处理设3 重复 体重增长率 童堕塑 墨嫠霉毫嘉笋 2 2 天然产物l c 对烟草粉螟成虫的生物活性活性测定 2 2 1 天然产物l c 对烟草粉螟成虫的熏蒸活性 采用广口瓶密闭熏蒸法 取2 5 0 m i 的广口瓶 底部放入适量人工饲料 接 入烟草粉螟成虫 用微量点滴仪分别吸取2 p l 4t t l 8 1 1 1 1 6 i t l 3 2 1 d 的天然产 物l c 精油 点滴于粘在广口瓶盖的滤纸条上 并迅速盖上瓶盖 设清水点滴的 为空白对照 各浓度处理