1、2018/3/4,1,第一章 杀虫药剂的生物测定,Bioassay of Insecticides,农药,2018/3/4,2,本章主要内容,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念第二节常用供试昆虫第三节杀虫药剂室内毒力测定方法第四节杀虫药剂室内毒力测定结果的统计分析,2018/3/4,3,生物测定(Bioassaybiological assay) 测定具有生物活性的物质对某种生物所产生的效应的一项技术。Finney(1952):对生物的任何刺激产生的效应测定,包括来自物理、化学、生物、生理、及心理等方面的刺激对生物活体产生的反应。生物测定已成为研究作用物、靶标生物和反应强度三者关系的一项专门技术
2、。,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,4,杀虫药剂生物测定(Bioassay of insecticides) 以昆虫(包括螨类)为测试对象,评价各种杀虫药剂对昆虫毒力大小的一项技术。包括触杀、胃毒、熏蒸等毒力的测定广义来讲,就是利用昆虫或螨类对杀虫药剂的反应,鉴别某种药剂或化合物的生物活性。除毒力测定外,还包括拒食、驱避、引诱等活性测定。,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,5,一、杀虫药剂生物测定的意义和内容,(一)杀虫药剂生物测定的意义 开发农药新产品、改善和提高现有杀虫药剂的使用效果、筛选高毒农药替代品种、延缓害虫抗药性发展以及延长现有杀虫药剂的经济使
3、用寿命等许多方面都离不开杀虫药剂的生物测定。 是杀虫剂开发、应用的重要基础。,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,6,1、测定杀虫药剂对昆虫(包括螨类)的毒力,(二)杀虫药剂生物测定的内容,2、筛选新农药、探索化合物的化学结构与毒力关系的规律,3、研究杀虫药剂的理化性状与毒力的关系及鉴定加工剂型的质量,4、研究靶标昆虫的生理状态及外界条件与毒力的关系,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,一、杀虫药剂生物测定的意义和内容,2018/3/4,7,8、测定杀虫药剂对植物的药害现象和高等动物的毒性以及杀虫药剂对鱼、鸟类、蜜蜂、天敌等有益生物的毒性,5、测定不同杀虫药剂混用的效力以及寻找增
4、效剂,6、监测害虫抗药性的发展,研究延缓抗性发展的措施,7、利用敏感生物测定农药在土壤及水中的残留量,一、杀虫药剂生物测定的意义和内容,(二)杀虫药剂生物测定的内容,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,8,生物因素一种杀虫药剂可能对某些昆虫种群有效,而对另一种昆虫的毒力很差甚至无效,因此采用不同的目标昆虫作试验对象时,测定的结果可能完全不同。 环境因素昆虫对药剂的反应程度不仅决定于杀虫药剂,而且还受到环境条件、昆虫群体中个体的生理状态及其对杀虫药剂的敏感性和处理方法等条件的影响。,二、影响杀虫药剂生物测定的因素及控制,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,9,二、
5、影响杀虫药剂生物测定的因素,(一)供试昆虫,1、不同种类的昆虫对同一种杀虫药剂的感受性不同 2、同种昆虫不同品系对杀虫药剂的感受性不同 3、昆虫的不同发育阶段对杀虫药剂感受性存在差异 4、昆虫的不同性别对杀虫药剂的感受性不同5、昆虫的代谢与生理特点对杀虫药剂感受性的影响,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,控制措施:尽可能地选用同一发育阶段、同一性别、同一品系的标准昆虫作为供试昆虫。,2018/3/4,10,二、影响杀虫药剂生物测定的因素,(一)供试昆虫,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,供试昆虫的来源:1.室内人工饲养2.田间采集,2018/3/4,11,1、温度 A.用高剂量及作用迅速的杀虫
6、药剂时,在一定温度范围内,温度越高,毒力越大 ,杀死昆虫所需时间愈短 B.作用缓慢的杀虫药剂或具有负温度系数的杀虫药剂,如I型拟除虫菊酯,温度越低,毒力越大 C.处理时的温度和处理后的温度,一般处理时温度高,处理后恢复时的温度低,则毒力高;反之,则毒力就低,二、影响杀虫药剂生物测定的因素,(二)环境因素,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,12,表1. 四种药剂在不同温度下对棉蚜的毒力,2018/3/4,13,2、湿度 相对湿度对杀虫药剂毒力影响显著,但不同昆虫及不同杀虫药剂的情况也不相同。相对湿度对熏蒸剂的影响更大,它能影响熏蒸剂在空气中的分布与性质,湿度越低,死亡率越高。3
7、、光照 光照一般影响不大,但可促进某些昆虫活动,增加新陈代谢及能量消耗,因而增强杀虫药剂的毒力。 光活性杀虫药剂:如光学活性拟除虫菊酯、植物活性毒素只有在光照条件下才有作用。,二、影响杀虫药剂生物测定的因素,(二)环境因素,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,14,4、昆虫在药剂处理前后的食物供应 昆虫取食食物的种类及质量直接影响虫体的营养情况、健康程度及其个体重量,从而影响到昆虫对杀虫药剂的忍受性。 昆虫的饥饿处理,一般l2-24h.可以促进昆虫的进食量从而增加摄入的药量。但必须注意,处理前饥饿的时间应经过试验确定,以免造成昆虫在饥饿中死亡;而在处理后,应及时饲喂。,二、影响
8、杀虫药剂生物测定的因素,(二)环境因素,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,15,5、虫口密度和容器根据不同昆虫种类,具体确定。容器:大小、密闭程度,二、影响杀虫药剂生物测定的因素,(二)环境因素,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,控制措施:尽可能地相同的环境条件下进行同一系列的生物测定。,2018/3/4,16,在杀虫药剂生物测定中的处理方法应根据药剂的作用方式和试虫危害特点而定。试验方法、处理时间及部位等对毒力测定结果也有很大影响。控制措施:建立严格的标准化测定方法。,二、影响杀虫药剂生物测定的因素,(三)生物测定技术方面,一般应为标准品(化学纯),其工业品或制剂因含杂质或
9、助剂,会影响到毒力。最好不用商品制剂。,(四)对杀虫药剂的要求,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,17,(一)控制影响因素 主要因素有:(1)发育阶段;(2)性别;(3)营养;(4)温度;(5)世代;(6)溶剂;(7)药剂含量;(8)药剂处理部位;(9)湿度、光照、虫口密度等,(二)必须设立对照 空白对照(不含任何物质)自然状态。以消除自然死亡对试验的影响; 溶剂对照(不含有效成分的溶剂、乳化剂)消除溶剂影响; 标准药剂对照:是指在生产中对某种目标昆虫采用较多的药剂。,三、杀虫药剂生物测定技术的一般原则,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,18,(三)必须设重
10、复 根据生物统计学,增加重复次、减少每个重复的生物个体数可以减少试验误差。 一般重复3次,每重复测定2050头试虫。真正的重复是同一药剂、同种供试昆虫在短时间内做的不同的生物测定。同一次生物测定中的三个所谓重复严格讲只是三个平行测定。,三、杀虫药剂生物测定技术的一般原则,第一节杀虫药剂生物测定的基本概念,2018/3/4,19,农业害虫:棉铃虫、玉米螟、二化螟、小菜蛾、蚜虫、红蜘蛛等;贮粮害虫:赤拟谷盗、米象、黄粉虫、地下害虫;卫生害虫:蜚蠊、蚊子、家蝇等;其它:果蝇,第二节常用供试昆虫,2018/3/4,20,棉铃虫 Cotton bollworm,2018/3/4,21,玉米螟 Corn
11、borers,2018/3/4,22,二化螟Chilo supperssalisStriped stem borer,2018/3/4,23,小菜蛾 Diamondback moth,2018/3/4,24,棉蚜Cotton aphid,2018/3/4,25,棉红蜘蛛Two spotted spider mite,2018/3/4,26,烟粉虱Sweetpotato whitefly,2018/3/4,27,赤拟谷盗 Red flour beetle,2018/3/4,28,米象 Rice weevil,2018/3/4,29,黄粉虫 (Tenebrio molitor),2018/3/4,
12、30,家蝇 Housefly,2018/3/4,31,埃及伊蚊 Aedes aegypti Yellow fever mosquito,2018/3/4,32,冈比亚按蚊Anopheles gambiae (malaria mosquito ),2018/3/4,33,德国小蠊 German cockroach,2018/3/4,34,果蝇 Fruit fly,2018/3/4,35,表 2 试虫的选用标准,第二节常用供试昆虫,供试昆虫,作用方式,试虫标准,触杀,34,龄,鳞翅目昆虫,胃毒,45,龄,家蝇,37,日的成虫,蚜虫,无翅成蚜,棉红蜘蛛,以活动的体色桔红或,鲜红色成虫为宜(不应选用暗
13、褐),2018/3/4,36,主要有两步:一是初步毒力测定;二是精密毒力测定。 (一)初步毒力测定 1、目的: 对大量化合物的杀虫活性筛选; 找到杀死16%84%试虫的杀虫药剂的浓度(或剂量)范围; 从而为精密毒力测定做准备,一、杀虫药剂毒力测定步骤,第三节杀虫药剂室内毒力测定方法,2018/3/4,37,(一)初步毒力测定2、基本原理 配制23个浓度差别较大的溶液,用相应的方法测定其对目标昆虫的触杀、胃毒及熏蒸等作用,以初步判断药剂的作用方式及可能的有效浓度范围。因此,又叫初步综合杀虫毒力试验。,一、杀虫药剂毒力测定步骤,第三节杀虫药剂室内毒力测定方法,2018/3/4,38,(一)初步毒力
14、测定 2、注意事项关于对照:设空白、溶剂对照;如果空白对照自然死亡率20%,应重新测定。 试虫死亡标准 3、初步毒力测定的方法 根据药剂剂型可分为:喷雾法 喷粉法 浸渍法饲料混药法。,一、杀虫药剂毒力测定步骤,第三节杀虫药剂室内毒力测定方法,2018/3/4,39,(二)精密毒力测定 精密的毒力测定,就是我们常说的毒力测定。 在特定条件下测定某种杀虫药剂对某种昆虫毒力大小的方法。 根据杀虫药剂进入虫体的部位及途径的不同,可分为胃毒毒 力测定、触杀毒力测定、熏蒸毒力测定、内吸毒力测定以及特殊作用方式(忌避、拒食)测定等。,一、杀虫药剂毒力测定步骤,第三节杀虫药剂室内毒力测定方法,2018/3/4
15、,40,精密毒力测定的目的和方法:目的:求出毒力回归线及LD50或LC50,以判定药剂的毒力大小。 方法:在初步毒力测定的基础上,设定57个药剂浓度(所引起的死亡率应在10-90%之间)。每个浓度都处理一定数量的昆虫,间隔一定时间后,记录每个浓度下的死亡率。采用统计分析方法,求出毒力回归线及相关参数。,一、杀虫药剂毒力测定步骤,第三节杀虫药剂室内毒力测定方法,2018/3/4,41,(一)触杀毒力测定(Evaluation of contact toxicity) 1、直接施药法 1.1 喷雾法 (spraying) 1.2 浸渍法 (dipping method) 1.3 玻片浸渍法 (sl
16、ide-dipping method) 2、局部施药法 2.1 药膜法(residual films) 2.2 点滴法 (topical application),二、杀虫药剂毒力测定方法,第三节杀虫药剂室内毒力测定方法,2018/3/4,42,1.1 喷雾法,原理: 将目标昆虫置于液体喷布器底部,将定量的药液均匀喷撒到目标昆虫上,待药液稍干后,再将目标昆虫移入处理前的生长环境中恢复l2h后,放入无药的新鲜饲料饲养,间隔一定时间(24h或48h)后记录各浓度下目标昆虫的死亡率。,1、直接施药法,2018/3/4,43,Potter spraying tower,2018/3/4,44,BURK
17、ARD 公司产 POTTER 精密实验室喷雾塔,2018/3/4,45,1.2 浸渍法 Dipping Method,原理: 直接将药液施于昆虫体表,测定杀虫药剂穿透表皮引起昆虫中毒致死的触杀毒力。常用于有效化合物的筛选试验 (screen test),被联合国粮农组织(FAO)推荐为蚜虫抗药性的标准测定方法。,1、直接施药法,2018/3/4,46,据试虫种类不同,主要方法有: A.将试虫(如黏虫、家蚕)直接浸入药液中,或将试虫放在铜笼中,再浸液。 B.将试虫(如蚜虫)放入附有铜网底的指形管中(直径2.5cm,长3.0cm)然后浸人药液中。 C.蚜虫、红蜘蛛及介壳虫等,可连同寄主植物一起浸入
18、药液。,1.2 浸渍法 Dipping Method,1、直接施药法,2018/3/4,47,“后续”步骤 浸液一定时间后取出晾干,或用吸水纸吸去多余药液; 移入干净器皿中并提供饲料,置于处理前的饲养环境中; 隔一定时间(5h,24h或48h)观察记载死亡情况,计算死亡率(或校正死亡率)求得致死中浓度,单位mg/L。,1.2 浸渍法 Dipping Method,1、直接施药法,2018/3/4,48,2018/3/4,49,2018/3/4,50,1.2 浸渍法,浸渍时应注意以下问题: A.配制药液的溶剂、方法和所用剂型要一致,否则会影响虫体表面粘着的药量及其穿透能力,从而影响触杀毒力。 B
19、.浸渍时间长,会增加死亡率,时间过短,又可能使药液在昆虫体表上湿润粘着不充分。金龟子、拟谷盗、锯谷盗、蜚镰、果蝇等试虫浸23min为宜,粘虫幼虫、蚜虫等浸渍10s,红蜘蛛浸5s即可。,1、直接施药法,2018/3/4,51,浸渍时应注意以下问题: C.各浓度药液不能多次重复使用,但可以同时浸入几个重复。 D.试虫浸渍后体表上的多余药液应先除去,待体表药液晾干后,再移入干净器皿中,以免湿度过大。,1.2 浸渍法,1、直接施药法,2018/3/4,52,1.3 玻片浸渍法slide-dipping method,联合国粮农组织(FAO)推荐的螨类抗药性标准测定方法,适用于雌成螨的测定。,玻片浸渍法
20、,1、直接施药法,2018/3/4,53,1.3 玻片浸渍法,步骤: 贴双面胶:将双面胶带剪成2cm长,贴在载玻片的一端; 粘虫:用小毛笔选取健康的35d龄雌成螨,并将其背部贴在胶带上(注意螨足、触须及口器不要被粘着),每片粘2030头。 饲虫:放于干净塑料盒(或大培养皿)内,并放入湿棉球保湿,加盖置于2030温度下; 镜检:经4h后,在双目解剖镜下逐个检查,如有死亡个体应挑出弃去,重新粘上健康雌螨。,1、直接施药法,2018/3/4,54,浸药:将粘有雌螨的玻片一端浸入待测的不同浓度的药液中,并轻轻摇动玻片,浸5s后取出,用吸水纸吸去多余的药液; 再培养:放在塑料盒内,置于27条件下培养;
21、检查:24h后在双目解剖镜下检查死亡数及存活数。统计分析结果。,1.3 玻片浸渍法,1、直接施药法,2018/3/4,55,2、局部施药法,2.1药膜法(Residual films),是将药液或药粉均匀地施于虫体的适当部位,便其充分发挥触杀作用。由于药剂不接触目标昆虫的口器,因此,基本上可以避免胃毒作用的干扰。,基本原理: 是将一定量的杀虫药剂施于物体表面,形成一个均匀的药膜,然后放入一定量的供试目标昆虫,让其爬行接触一定时间后,再移至正常的环境条件下,于规定时间内观察试虫的中毒死亡反应,计算死亡率。,2018/3/4,56,2、局部施药法,2.1药膜法(residual films),具体
22、方法: 2.1.1滤纸药膜法 2.1.2容器药膜法,2018/3/4,57,2、局部施药法,2.2点滴法 (Topical application),微量点滴器的种类,微量点滴仪,2018/3/4,58,微量点滴仪,2018/3/4,59,微量点滴仪,2018/3/4,60,微量点滴仪,2018/3/4,61,千分尺微量点滴器,2018/3/4,62,2018/3/4,63,2018/3/4,65,毛细管点滴器,2018/3/4,66,毛细管点滴器,毛细管点滴器,2018/3/4,68,Burkard Auto MicroapplicatorDrop sizes from 0.1 to 1 l
23、 and 1 l to 10 l in ten equal steps,Burkard Hand Microapplicator,Burkard PAX-100 Microapplicator,2018/3/4,69,Hamilton dispenser,Hamilton dispenser,2018/3/4,71,2018/3/4,72,(2)测定技术 对溶剂的要求:无毒、易挥发,常用丙酮。初学时可在丙酮中加5%蒸馏水+0.1%苏丹红指示剂。 药液的配制:母液(04)保存,倍数关系、比例关系或等差关系稀释。 点滴药量及部位: 蚜虫:0.020.05L 家蝇:1L 鳞翅目:0.11L(36龄幼
24、虫) 部位:应靠近中中枢神经系统(头及腹神经索),2、局部施药法,2.2点滴法 (topical application),2018/3/4,73,触杀毒力测定 点滴法在昆虫体的点滴部位,2、局部施药法,2.2点滴法 (Topical application),2018/3/4,74,1无限取食法 1.1饲料混药喂虫法 1.2培养基混药法 1.3土壤杀虫药剂的毒力测定 2定量取食法 2.1叶片夹毒法 (sandwich method) 2.2液滴饲喂法 (feeding of measured drops) 2.3口腔注射法,(二)胃毒毒力测定Evaluation of stomach tox
25、icity,2018/3/4,75,1无限取食法,1.1饲料混药法 常以拟谷盗、米象、锯谷盗和麦蛾类等仓库害虫为目标昆虫。在面粉或谷物中加入药剂,以药剂占食物的比例作为含药浓度的表示法。,目标昆虫可以无限制地取食混有杀虫药剂的饲料,不计算目标昆虫实际吞食的药量。此法比较简单,但不能避免其他毒杀作用的影响,药量不易掌握,有拒食效应时更难获得满意的结果。,2018/3/4,76,1无限取食法,1.2培养基混药法 以果蝇为目标昆虫,即用人工培养基与不同浓度的药剂混合,然后接种一定数量的目标昆虫让其在培养基上取食。如冻胶混药法 1.3土壤杀虫药剂的毒力测定 混土处理法,主要针对地下害虫,2018/3/
26、4,77,二、定量取食法,2.1叶片夹毒法(Sandwich method) 此法只适用于植食性且取食量大的咀嚼式口器目标昆虫,如粘虫、蝗虫、玉米螟等。方法是用两张叶片,中间均匀地放人一定量的杀虫剂饲喂目标昆虫,然后由被吞服的叶片面积推算出吞服的药量。,基本原理是使供试目标昆虫按预定的杀虫药剂剂量取食,或在供试目标昆虫取食后能准确地测定其吞食剂量。,2018/3/4,78,2定量取食法,2.1叶片夹毒法(Sandwich method),式中A表示中间组生存的目标昆虫各项单位体重药量总和除以总活虫头数即得生存的平均体重吞食的药量;B表示中间组死亡目标昆虫的各项单位体积药量总和除以死亡头数即得死
27、亡目标昆虫的每克体重吞食的药量。,ul10-3,2018/3/4,79,2 定量取食法,2.2 液滴饲喂法(Feeding of measured drops) 适用于舐吸式口器不宜用夹毒叶片法,如家蝇等昆虫 2.3 口腔注射法(Mouth injection) 适用于个体较大的咀嚼式口器的昆虫,如家蚕鳞翅目幼虫等,2018/3/4,80,茎叶的局部涂抹 直接法 根部施药 测定方法 种子处理 间接法 将处理后植物,取其叶片研磨成水剂,加在水 中,测定对水生昆虫之毒力。,(三)杀虫药剂的内吸毒力测定,2018/3/4,81,4、种子内吸法浸种或播种,随吸收水分或吸收药剂,幼苗长出来叶后接虫或摘叶
28、饲喂。,3、茎部内吸法茎部在一定部位一定长度或面积处施药、涂抹,在叶片接虫或摘叶饲喂试虫。,2、叶部内吸法主要用来测定内吸杀虫药剂在植物体内横向传导作用,可分为叶片全面施药,叶面局部施药和叶柄施药。,1、根部内吸法用盆栽植物或水培植物为材料,将杀虫药剂定量加入培养液中,使根部吸收,以测定在叶片上取食昆虫的死亡率。,(三)杀虫药剂的内吸毒力测定,2018/3/4,82,图根系及叶部吸收及传导的装置 a.根部内吸b.叶部内吸,(三)杀虫药剂的内吸毒力测定,2018/3/4,83,熏蒸毒力测定的目的有两个:一是鉴别杀虫药剂无熏蒸杀虫作用;二是测定熏蒸剂的杀虫毒力。 1、二重皿法 2、广口瓶法 3、药
29、纸熏蒸法 4、三角瓶法 5、干燥器法,(四)杀虫药剂的熏蒸毒力测定,图1-13二重皿法,2018/3/4,84,图1-14广口瓶熏蒸器,图1-15药纸熏蒸法,图1-16三角瓶熏蒸法,(四)杀虫药剂的熏蒸毒力测定,2018/3/4,85,杀卵作用主要表现为,用药剂处理虫卵后,药剂可阻止卵的发育,使之不能孵化,或将孵化的幼虫在吞食卵壳时杀死,测定药剂杀卵毒力常用浸渍法,检查孵化率(72h)。,(五)杀卵剂及杀虫药剂的杀卵毒力测定,1、叶片浸渍法 2、玻片浸渍法,(六)杀螨剂的毒力测定,2018/3/4,86,第四节昆虫特异性控制剂生物活性的测定,昆虫特异性控制剂: 不是直接杀死害虫,而是通过药剂的
30、特殊性能,干扰或破坏昆虫的正常生理活动和行为以达到杀死害虫的目的,或影响其后代的繁殖,或减少适应环境的能力以达到防治目的。,一、昆虫拒食剂的活性测定,二、保幼激素(JH)及其类似物的活性测定,三、抗蜕皮激素(几丁质合成抑制剂)的活性测定,四、昆虫性外激素的活性测定,2018/3/4,87,(一)叶碟法 适用:以食量较大的食叶昆虫为试虫(如直翅目的若成虫及鳞翅目幼虫)的拒食活性测定。 据试验设计的不同,该法又可分为选择性和非选择性拒食活性测定两种。,一、昆虫拒食剂的活性测定,第四节昆虫特异性控制剂生物活性的测定,2018/3/4,88,(一)叶碟法 步骤: 1、配药:供试样品溶于丙酮,稀释至预定
31、浓度。 2、叶片制备:将试虫喜食的植物叶片用清水冲净,纱布拭 干,用打孔器打制适当面积(视试虫食量而定)的圆叶片。 3、叶碟制备:将圆叶片浸入溶剂(丙酮)中12秒取出晾干,即成对照叶碟;在样品溶液中浸12秒,取出放在吸水纸上晾干,即成处理叶碟;亦可将整片叶子先浸入样品溶液,或用样品溶液喷雾,晾干后再用打孔器打制圆叶片。,一、昆虫拒食剂的活性测定,2018/3/4,89,(一)叶碟法 步骤: 4-1、测定选择拒食活性将2张处理叶碟和2张对照叶碟交错放入一个9cm直径的培养皿内,在培养皿中放进一头饥饿412小时的试虫。 让试虫取食一定时间后(一般1224小时),将残存叶片取出,用方格纸法或面积测定
32、仪测量对照和处理的取食面积,并按下式计算拒食率。,一、昆虫拒食剂的活性测定,2018/3/4,90,(二)电讯号法,一、昆虫拒食剂的活性测定,图1-17电讯号法测定拒食活性示意图 1.稻苗2.铝箔3.湿滤纸4.烧杯5.记录仪,2018/3/4,91,(二)电讯号法,一、昆虫拒食剂的活性测定,图1-18记录的取食电讯号 A.未取食B.分泌唾液C.吸食,2018/3/4,92,(三)体重法 (四)排泄物法 1、粪便称重法 2、收集蜜露法,一、昆虫拒食剂的活性测定,2018/3/4,93,(一)点滴法 标准试虫:黄粉虫蛹(其它:大蜡螟、大菜粉蝶蛹、长红猎蝽等) 特点:快速、大量的测样品;精确;待测化
33、合物少 (二)注射法 优点:可测试不溶于一般有机溶剂的化合物;试虫可获得准确剂量;排除了药剂对表皮渗透的影响 缺点:伤害试虫;需熟练的技能;不符合实际,二、保幼激素(JH)及其类似物的活性测定,2018/3/4,94,(一)离体测定 (二)活体测定 灭幼脲:干扰昆虫的蜕皮过程,抑制几丁质的合成。可仿照胃毒毒力或触杀毒力测定,三、抗蜕皮激素(几丁质合成抑制剂)的活性测定,2018/3/4,95,四、昆虫性外激素的活性测定 (一)昆虫行为法 (二)触杀电位法(EAG),图1-20电极插入胡萝卜蝇触角位置 IE.参考电极RE.记录电极 EA.触角H.茎蝇头部,图1-21家蝇的触角电位图,2018/3
34、/4,96,通过以上生测到底要给我们什么结果? 如何得到这些结果? 如何分析解释所得结果?,问题,2018/3/4,97,一、毒力表示方法 二、杀虫药剂毒力测定的统计分析 三、杀虫药剂混用的联合作用计算法,第五节杀虫药剂药室内毒力测定结果的统计分析,2018/3/4,98,毒力表示方法实质上就是生物统计的方法。 既要有合理的试验方法,又必须运用正确的生物统计。 化繁为简,分辨偶然因素的作用与必然规律的结果。 正确估计误差的大小,从而可判断处理间的差异究竟是本质的,还是偶然误差引起,以得出科学结论。,一、毒力表示方法,科学地整理与分析,找出规律性 作出正确判断,生物测定中的实验数据,2018/3
35、/4,99,目标昆虫经杀虫药剂处理后,由于药剂剂量(或浓度)、处理时间及处理条件的不同,使目标昆虫在一定时间内表现不同的反应。 “击倒”、“中毒”、“麻醉”及“死亡”等。 在衡量杀虫药剂对目标昆虫的毒力时,可以用死亡率表示,也可用中毒率或击倒率表示,但一般多用死亡率(或校正死亡率)。,(一)目标昆虫对杀虫药剂反应标准的确定,2018/3/4,100,(二)死亡率和校正死亡率,Abbort(1975)校正死亡率公式,以去除自然死亡对结果的影响,2018/3/4,101,(二)死亡率和校正死亡率,Abbort(1975)校正死亡率公式的局限性 1、自然死亡与药剂引起的死亡无关,自然死亡率在5%20
36、%使用。 2、自然死亡率20%,结果无效,应重新测定。,2018/3/4,102,为什么要用LC50作为毒力表示方法,而不用LC25? LC95和LC50哪个更好?,(三)杀虫药剂毒力的表示方法,2018/3/4,103,昆虫种群中个体对杀虫药剂抗性程度的频度分布近乎正态曲线而略有偏移(即抗性中等个体较多)。,昆虫对杀虫抗性的分布曲线,(三)杀虫药剂毒力的表示方法,2018/3/4,104,进行生物测定,供试昆虫不是个体,而是一个昆虫群体。 致死中量不受个别个体抗性差异的影响而发生大的改变。 用较低致死量LD25时,如果取样中恰好碰到一些抗性低的个体,则这次得出的值很低。反之,则最低致死量要比
37、真实值高许多。 LD95与LD25相似。 因此,只有用LD50时,取样不受两个极端的影响,因而比较准确、可靠、稳定。,(三)杀虫药剂毒力的表示方法,2018/3/4,105,1、剂量转换成对数 昆虫对杀虫药剂敏感性分布是一个偏常态性分布,也就是说,杀虫药剂毒力的增加不是与剂量的增加成正比,而是与剂量增加的比例成比例。因此,一个群体昆虫的累积死亡率和药剂浓度的关系是一条不对称的“S”形曲线。,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(一)统计分析原理,2018/3/4,106,直接方法,剂量(a),昆虫死亡率(%),图致死中量的得出,致死中量,50%死亡率,LD50的计算,2018/3/4,107,直接
38、方法缺点 用57个浓度作一条“S”形曲线很难得到准确的LD50。 用57个剂量死亡率的点来确定S型曲线,可以画出很多条适合这57点的曲线。 S曲线的特点是两端平缓,中间一段很陡,因此在死亡率靠近50%时,剂量对数值只要很小的变化,死亡率就会有很大的变化,即死亡率在4555%处的剂量与LD50 十分接近,不可能准确求出LD50 。,LD50的计算,2018/3/4,108,2、死亡率转换成机率值 为了计算方便,通常把浓度换算成对数值,使偏常态分布变成正态分布,从而把不对称的“S”曲线变成对称的“S”曲线。再将死亡率转换为机率值(查死亡率-机率值表)。结果:将转换成的对称“S”型曲线进一步转换成一
39、条直线。,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(二)统计分析原理,2018/3/4,109,剂量,昆虫死亡率(%),剂量对数),昆虫死亡率(%),剂量对数,昆虫死亡率机值,不对称的S型毒力曲线,对称的S型毒力曲线,将S型曲线转化为直线,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(二)统计分析原理,YabX,2018/3/4,110,作图法 最小二乘法 校正机率值分析法 计算器输入法 电子计算机编程输入法等。,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(三)致死中量及毒力回归式的计算方法,2018/3/4,111,表1点滴法测定辛硫磷对玉米螟5龄幼虫的毒力(48h),1、做图法,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(三)致
40、死中量及毒力回归式的计算方法,2018/3/4,112,图致死中量的得出,LD50对数值,50%死亡率机值(=5),1、做图法,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(三)致死中量及毒力回归式的计算方法,LD50的对数值为1.085 查反对数得 LD50 12.1619g/g 在该直线上取任意两点坐标,如Y1=5,X1=1.085;Y2=6,X2=1.290代入公式y=a+bx,从而可以得到毒力回归式: Y=0.2926+4.8780x,2018/3/4,113,毒力回归方程,毒力回归方程,也称剂量反应曲线,LDP线。斜率b(slopse)的生物学意义:表明害虫种群对药剂反应的均一性。b值越大,害虫
41、对试验药剂反应在遗传学上纯度越高,即供试种群中个体间的差异越小。,2018/3/4,114,剂量,机率值,5,50%,1,2,LD50,LD90-2,LD90-1,6.28,90%,2018/3/4,115,1、卡方检验 Chi-square test,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(四)致死中量及毒力回归式的适合性检验,所得到的LD-P线(回归式) y=0.2852+4.8158x是否符合实际,即观测值与理论值是否能很好地拟合,须经卡方测验(2),剂量,机率值,2018/3/4,116,表3辛硫磷对玉米螟5龄幼虫毒力测定卡方测验结果,1、卡方检验,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(四)致死
42、中量及毒力回归式的适合性检验,2018/3/4,117,1、卡方检验,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,自由度为3时(df= n-2,n为剂量数),查2表,P0.05时, 2值为7.815 P0.05时,2=3.777.815,则表明差异不显著 所以,方程 Y = -0.2852+4.8518X是符合实际的。,(四)致死中量及毒力回归式的适合性检验,2018/3/4,118,3、致死中量的置信限,二、杀虫药剂毒力测定的统计分析,(四)致死中量及毒力回归式的适合性检验,置信限:Confidence intervals, CI, or Fiducial limit, FL致死中量的置信限是表明致死中
43、量可靠范围的限度。 如果测验100次中,95次成功,最低可靠标准95%可靠性。,2018/3/4,119,2018/3/4,120,毒力测定数据分析软件及应用,ProbitSAS-probitDPS (data process system),2018/3/4,121,搞清两个概念 混配 混用 弄清一个为什么 为什么杀虫药剂要混合应用?,三、杀虫药剂混用的联合作用计算法,(一)杀虫药剂混合应用的结果,2018/3/4,122,两种或两种以上药剂混用对某种生物的作用可能产生三种结果。 1、增效作用(synergism):混用后毒效大于单用毒效,即药效增加。 2、 相加(相似)作用Addition
44、 (Joint action):混用后毒效与单用毒效相似,各自的毒效互不影响。 3、拮抗作用Antagonism :混用后毒效小于单用毒效,即药效降低。,三、杀虫药剂混用的联合作用计算法,(一)杀虫药剂混合应用的结果,2018/3/4,123,1、Sakai公式法 根据Bliss(1937)Plackett & Hew lett (1955):联合毒力两种类型: 测定两种单剂A、B引起供试对象较低死亡率(20-30%)所需浓度,将所得两药剂浓度等体积混合,测定死亡率。比较混剂引起的死亡率与两单剂死亡率之平均值,若明显大于两单剂死亡率的平均值,则为增效,反之为拮抗。,三、杀虫药剂混用的联合作用计
45、算法,(二)联合作用计算方法,2018/3/4,124,1、Sakai公式法,三、杀虫药剂混用的联合作用计算法,(二)联合作用计算方法,当协同毒力指数20,增效;20,拮抗;两者之间,相加,理论死亡率(%)1(1Pa)(1Pb)(1Pn)100,增效效果混合后的实际死亡率混合后的理论死亡率若为正数,表示增效;为负数,则表示拮抗,2018/3/4,125,1、Sakai公式法 例:测得单用辛硫磷0.464ug/g和溴氰菊酯0.0212ug/g对菜青虫的效果分别为:18.3%和23.30%;将上述浓度的辛硫磷和溴氰菊酯等体积混合后对此虫防效为60.0%(二者混合后浓度各降低一半)。 混合后理论防效
46、(%)1(10.183)(10.233) 10037.3% 增效效果混合实际防效混合理论防效60.0%37.3%22.7%0,判定为增效。 协同毒力指数(6037.3)/37.310060.9%20%,判定为增效。,2018/3/4,126,2007-7-17,农药生物测定多媒体课件,126,2、Finney公式法以LD50为基础进行评价,三、杀虫药剂混用的联合作用计算法,(二)联合作用计算方法,预期LD50/实测LD50比值: 拮抗作用 0.5 2.6增效作用 相加作用,2018/3/4,127,2、Finney公式法 例:将杀灭菊酯和杀虫脒按有效成份110混合,采用浸叶接虫法测得对棉铃虫的毒力LC50为26.7g/mL;单用杀灭菊酯和杀虫脒的毒力LC50分别为9.9g/mL和833.0g/mL。是否增效? 1/理论毒力(1/11)/9.9(10/11)/833.00.01027 得出:理论毒力LC50 97.36g/mL 理论LC50 /实际LC50 97.36/26.73.652.6,判定为增效。,