本科生-农药生物测定

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1、农药生物测定刘井兰 扬州大学园艺与植物保护学院绪 论一、生物测定(biological assay，bioassay)概念通常是指具有生理活性的物质对某种生物产生效应的一项技 术。 Finney(1952)：指对生物的任何刺激产生效应的测定。包括来自物理、化学、生物、生理、心理等方面的刺激对 生物活体产生的反应。研究作用物、靶标生物和反应强度三者关系的一项专门技术 。二、农药生物测定技术是利用有害生物(或靶标生物)对农药的反应 来鉴别某种化合物生物活性的基本方法。靶标生物为了保证测定结果准确可靠，供试生物要有足够的数量 与质量。 人工饲养，通过对饲养条件的定向控制使靶标生物在生 理状态、龄期大

2、小，健康状况以及敏感性等方面达到 一致性。因此，饲养靶标生物也是生物测定技术的一项重要内容 。三、农药生物测定的意义与应用1、测定农药对昆虫、螨类、病原菌、线虫、杂草及鼠类等靶标生物的毒 力与药效。2、筛选农药新品种，筛选是农药检测技术的初步工作，而毒力测定是做 进一步精确鉴定。3、研究化合物的化学结构与生物活性关系的规律，为创造新农药提供依 据。4、研究农药的理化性质及加工剂型与毒效关系，提高农药的使用效果。5、测定不同农药混合使用的效力及寻找增效剂，为农药合理混用提供依 据。6、对有害生物抗药性的监测和研究克服或延缓抗药性发展的有效措施。7、利用敏感生物来测定农药的有效含量及残留量。第一章

3、 生物测定技术的原理和原则 一、基本原理 杀虫剂生物测定的基本原理是研究杀虫剂与生 物的相关性，利用昆虫、螨类、温血动物等对 药剂的反应来鉴别杀虫剂的毒力与药效。二、农药生物测定的原则1控制影响因素(条件控制) 在毒力测定中，要求只有两个变数，一个是杀虫剂的剂量（或 浓度）作为自变数，另一个是死亡率作为应变数（依变数）， 而其他因素应尽可能保持一致，使影响因素力求稳定，否则， 我们所测得的死亡率（Y）不只是由杀虫剂剂量（浓度）的改 变而引起，还会因昆虫的大小龄期性别发育阶段或环境条件以 及处理方法等的不一致，使得测得剂量死亡率的关系不是直 线回归式，而变成复杂的偏回归式，显然，这样做是不合适的

4、 ，而且造成了分析上困难，得到的结果不可靠。环境条件、靶标生物、药剂环境条件 温度：主果影响试虫的活动性，代谢率，体内生理生化 的变化，以及对杀虫剂的穿透性，转化率。也影响微生 物与植物的生长和药剂进入植物组织的速率。湿度：影响试虫的成活、植物对药剂的吸收等光照：影响植物的光合作用、生理状态与生长势等，也影 响一些真菌孢子的形成与萌发。生物材料的一致，如昆虫的性别、发育阶段、营养， 如试虫是成虫，应雌雄一致，最好是雌成虫； 幼虫或若虫，应为同一龄期，体重大小一致，成 虫的日龄也要一致； 室内饲养的试虫，才能达到营养条件一致，野外 采集的，也应在室内饲养一段时间后再用于试验 ；药剂处理的部位尽可

5、能一致 点滴部位愈靠近昆虫的中枢神经系统（头、腹 神经索）昆虫愈易中毒 。 植物上茎叶处理要避免根系受到药剂的作用。药剂：一般要求纯度在95%以上，至少是含量较高原药、原粉作为毒力测定用的杀虫药剂最好是化学纯的化合物， 不是制剂，不是工业制品，不是加有其他辅助剂的成品，因为任何杂质的存在都会影响到毒性，增效或减效 溶剂不同溶剂对昆虫表皮的穿透率不同，单位时间内渗入虫体 内的虫量也不同，在体内的代谢速率也不同，最后到达 靶标部位的药量也不同，测得结果就有明显差异。因此 ，配制药液的溶剂一致，一般以丙酮为宜。 2、必须设立对照目标昆虫在试验期间由于个体生活力弱，天敌寄生感 病等原因，往往有自然死亡

6、情况，因此，药剂处理组的 死亡虫数也包括自然死亡数，故应设立对照加以校正， 以消除自然因素所造成的死亡对药剂效果的干扰。空白对照：不作任何处理的溶剂处理对照：与药剂处理所用溶剂、乳化剂都一样，只是不含 药剂，这种对照是为了消除非有效成分对供试生物的影响：如 丙酮配制的药液进行点滴试验，那么对照组也就应点滴丙酮。标准药剂对照：在生产中对某种目标昆虫常用的有效药剂，不仅 可以同新农药对比，还可以消除一些偶然因素的影响所造成的 误差。上述三种对照可以根据具体情况和试验要求来设立，一般至少设 两种对照。 3、必须设重复一般重复3-4次。4、运用生物统计分析试验结果第二章 目标昆虫的饲养第一节：对标准目

7、标昆虫的要求一、标准目标昆虫概念被普遍采用的，具有一定代表性和经济 意义以及抗药力稳定均匀的农药杀虫毒力 和毒效指示试虫群体。 二、标准目标昆虫的要求 1易饲养，繁殖力强。不互相残杀，不受季节和寄主限制，能保证周年充分供应。2具有一定的代表性和经济意义。如代表重要农业害虫的目、科或不同的取食特性和敏感性，或 是在分类上和使用价值上有一定意义。3. 群体的生活力和抗药力要稳定和均匀一致。筛选新农药时，应选择抗药力和生活力较强、自然死亡率低的 试虫群体，才不致影响筛选结果。测定农药残留量时，最好选用 敏感的群体，才容易得出试验结果。4.选用合适的虫期、龄期、年龄的试虫群体或混合群体供作测试对 象。

8、选用原则是试虫群体间的虫期比例、虫龄、年龄用虫体大小比 较接近一致，虫龄不宜过大或过小，新羽化的或年龄过大的试虫 群体不宜采用。供试的昆虫种类，除了农作物害虫外，害虫、卫生害虫以及其 它繁殖力强、易于饲养的昆虫或动物均可采用。如粘虫、家蝇、 拟谷盗、米象、蜚蠊、蚜虫等。5.便于进行移取处理。三、人工饲养类型完全饲养：昆虫的整个生活史都是在人为控制条件下完成的 。如完全变态的昆虫，从卵幼虫蛹成虫。不完全饲养：昆虫的部分生活史是在人为控制条件下完成的。这一饲养主要是观察昆虫某一个发育阶段的生物学特性 ，或为临时性的试验需要提供虫源。如蝗虫（渐变态昆虫）的若虫成虫，饲养可以在室外， 也可以在室内。1

9、、要有适合昆虫取食和栖息的形状和质地；2、要有刺激取食和助长取食的因子；3、要消除抑食因子；4、有必要的营养成分和适当的营养比例；5、有良好的防腐效果。第二节 昆虫人工饲料的类别和成分一、人工饲料的理论二、昆虫人工饲养优点1、不受季节的影响。2、不受寄主和土地的限制。3、能减少或避免微生物感染及农药等因子的干扰。4、易获得生理标准一致的试验用虫。5、能控制饲料的组成，研究昆虫的取食和发育。三、人工饲料的类别人工饲料是与天然食料或天然饲料相对的一种通称，从 广义上来说，凡是经过加工配制的任何饲料都称为人工饲 料，以饲料的纯度为基准，将昆虫的人工饲料分为三大类 型。1、全纯饲料化学规定饲料、规定饲

10、料 由已知化学结构的纯物质组成的饲料，称化学规定饲料。由大多数纯化学物质加上一种或数种未知结构，但已知纯度的精 制产品（如经提纯的干酪素、植物油、淀粉等）组成的饲料，称 为规定饲料。 2、半纯饲料多数成分为纯化合物，另含一种或几种粗制的动植 物材料（如肝脏、叶子粉、酵母以及它们的粗提物等 ）3、实用饲料这类饲料主要由未经提纯的天然营养物质组成，这 些天然物质能提供昆虫所需要的全部或大部分营养成 分，但是也含有一些昆虫不能利用的或对昆虫取食或 生长发育有害的物质。四、人工饲料中常用的天然营养物质 1、酵母用得最早，最广泛的天然物质，常用啤酒和面包酵母，营养成分大致相同，其中蛋白质和核酸的含量50

11、%；糖类37%40%；脂类23%灰分7% 左右，水溶性维生素可达0.5%。 2、麦胚麦胚含有昆虫所需要的各种营养成分，如蛋白质、糖、脂肪酸、磷酰 脂类、生育酚、胡萝卜素和维生素和20余种无机盐，其中以不饱和脂肪 酸为主的脂类含量可高达10%左右。 未发现麦胚中抑制昆虫取食的有毒物质。3、大豆丰富的蛋白质（4050%）脂肪酸（可高达20%）还有些昆虫必需的 固醇、生育酚和各种维生素营养成分。 含有一些对昆虫的取食和生长发育有害的物质。一、种虫1、在引选种虫时必须进行严格挑选，选取生活力、繁殖力、抗 病力较强的品系进行杂交产生优良后代；2、繁育过程中逐代逐一虫期严格挑选具有代表性和生活力强的 试虫

12、留作种虫；3、需要换种。有时选留少数虫种进行繁育，其后代常有退化，如试虫的 繁殖力和适应环境的能力显著下降，或试虫群体抗药力不稳定 或试虫退化等，则必须换种。第三节 标准目标昆虫室内大规模饲养的定向控制二、营养条件营养条件是试虫生活中必需的基本条件。营养条件的好坏对试虫的生长发育、大量繁育、生活力、群体质量均匀性和抗药力稳定等都有很大 的影响。1、蛋白质和氨基酸（1）作用功能 构成昆虫虫体的主要物质；促进昆虫生长发育， 提高生殖力，生活力。从本质上讲：昆虫对蛋白质的需要就是对氨基酸 的需要。 （2）必需氨基酸与非必需氨基酸非必需氨基酸昆虫在体内代谢过程中，这些氨基酸可以依靠 其他物质来制造，当

13、食物和饲料中，缺乏这种氨基酸时，昆虫 的生长发育还不会停止。必需氨基酸不能在昆虫体内制造的，必须由食物来提供的氨 基酸。（10种）精氨酸，组氨酸，赖氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，甲硫氨 酸，苏氨酸，缬氨酸，苯丙氨酸，色氨酸。2、糖类，又称碳水化合物功能：生物体内能量的主要来源；也作用于脂类和非必需氨基酸 的合成；对昆虫的取食行为有重要的影响。对于植食性昆虫，糖类是重要的取食刺激物质，特别是蔗糖的刺 激作用最显著最广泛，其次是果糖和麦芽糖。在大多数情况下，在人 工饲料配方的设计中，用蔗糖或辅以另一种糖就能获得较好的效果。人工饲料中常用的糖类的种类有：蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、淀粉。3、脂肪酸和固醇功能：是

14、构成虫体脂肪的主要成分；代谢水的来源；建立合成贮存脂肪体与肝糖或组成卵黄。例如：鳞翅目中多数蛾类都需要亚油酸或亚麻酸。少这类不饱和脂肪酸，蛹发育不好，成虫 的羽化和展翅都受到影响。直、鞘翅目中的很多种类也需要这类不饱和脂肪酸。除了化学规定饲料或用于研究脂肪酸定 性、定量需要的规定饲料，要使用纯的不饱和脂 肪酸外，一般饲料中都用植物油、玉米油、大豆 油作为脂肪酸的来源。4、维生素分为水溶性和脂溶性两大类：水溶性维生素：昆虫体内辅酶的组成部分；与酶一起 参与机体的代谢过程，对昆虫的生长发育有重要的意义。5、无机盐昆虫的血淋巴和各部分组织中都含有很多无机物，这些无 机物质在昆虫的生理活动构成上起重要

15、的作用。而所有的无机 物质都是通过食物获得的。因此，人工饲料中必须含有无机物 。不同种类和不同食性的昆虫对无机物的需要有一定的差异。总体上，多数昆虫都必需K、P、Mg三种元素，其次是不同 程度地需要Ca、Fe、Zn、Na、Mn、Cu等这些元素。植食性昆虫血淋巴中K的含量高于Na，而肉食性昆虫血淋巴中Na的含量高 于K，因而用于植食性昆虫的无机盐类中的K的含量都比Na高。饲料中使用最早的韦氏盐，韦氏盐中的NaF对昆虫有害， 所以有些饲料中删除了这一成分。三、饲养中的环境条件 1、温度：最适温度是2025 温度过低，昆虫死亡；温度过高，对很多成虫的繁殖力有不利的 影响，对饲养质量也受到影响。虫架上

16、装日光灯时，不要使饲养容器靠近日光灯，否则会使温度 上升。最适宜的昼夜变温环境（白天温度高，夜晚温度低）对昆虫 比恒温环境中饲育的更优越而稳定。提高饲养温度方法：阳光、电灯、电炉、火炉降温：空调、冰块2、湿度各种昆虫对湿度的要求差异很大。饲养过程中保持70%左右的湿度是适宜的，过高的湿度会 滋生霉菌，对电器装置也会造成影响，湿度过低，卵不易孵化。增加湿度：喷雾、洒水、放置水盆降低湿度：加强通风，减少水汽3、光照主要是光周期的影响。光周期主要影响农业昆虫的滞育，饲养中要 很好地控制光照的时间。 四、饲养目标昆虫的一般技术饲养技术的环节很多，主要包括2个方面，对昆虫各个虫态的处理如虫卵消毒、接种、移虫、收 集虫蛹；对饲料和饲养环境的处理，如更换饲料，提供化 蛹和产卵的场所条件等等。具体步骤：一般饲养要1代以上。按照通常的步骤，为防止避免寄生和感染，饲养通常从卵开始，因为对卵消毒比其它阶段消毒方便，容易。1、卵的处理常用的杀菌剂：12%次氯酸钠；12%过氧化氢；0.1%氯 化汞；10%甲醛；福尔马林；酒精；怀特溶液12%次氯酸钠：是一种温