《Ecotoxicology and Environmental Safety》:Transgenerational effects of exposure to sublethal concentrations of AgriFlex, kaolin and their combination on the green peach aphid,
Myzus persicae
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桃蚜(Myzus persicae)是十字花科作物全球范围内的重要经济害虫,对甘蓝造成显著损害。对化学杀虫剂的广泛依赖加剧了环境与人类健康担忧,破坏了天敌群落,并加速了杀虫剂抗性的演化。将选择性杀虫剂的亚致死浓度与低风险惰性矿物颗粒整合代表了一种潜在有效且可持
桃蚜(Myzus persicae)是十字花科作物全球范围内的重要经济害虫,对甘蓝造成显著损害。对化学杀虫剂的广泛依赖加剧了环境与人类健康担忧,破坏了天敌群落,并加速了杀虫剂抗性的演化。将选择性杀虫剂的亚致死浓度与低风险惰性矿物颗粒整合代表了一种潜在有效且可持续的蚜虫管理策略。本研究评估了AgriFlex与高岭土单独及联合应用的急性毒性,并采用标准化生物测定与年龄-阶段两性生命表(age-stage, two-sex life table)分析,在温室条件下量化其对甘蓝上M. persicae子代生物学与种群参数的影响。成虫蚜虫的LC50分别为AgriFlex 0.071%与高岭土4.38%。研究人员评估了AgriFlex(0.051%)、高岭土(3.37%)的亚致死(LC25)浓度及二者组合的F1蚜虫生活史性状效应。所有处理组成虫寿命较对照显著缩短。平均繁殖力由对照42.39若虫/雌降至联合处理2.38若虫/雌。内禀增长率(r)由对照0.23 d-1显著降低至联合处理-0.003 d-1。总体而言,联合处理优于对照及单剂亚致死应用,对M. persicae种群抑制更强,支持其减少杀虫剂投入的潜力,符合综合害虫管理(IPM)与环境可持续农业原则。
研究背景方面,桃蚜(Myzus persicae)作为多寄主韧皮部取食害虫,直接取食营养并传播植物病毒,长期依赖化学杀虫剂导致天敌衰退、抗性演化及交叉抗性扩散,使单一化学防治不可持续。现有研究多关注致死效应,而AgriFlex(噻虫嗪thiamethoxam+阿维菌素abamectin复配)与惰性矿物高岭土(kaoalin)单独或联用的亚致死跨代生命表效应尚未见报道;伊朗西北部田间种群尚无私生子嗪类抗性记录,故评价其亚致死浓度联用对延缓抗性、降低化学投入具现实需求。研究人员假设两药剂单用引致急性死亡,亚致死LC25显著改变种群增长参数,而AgriFlex LC25+高岭土LC25联用在降低杀虫剂压力下抑制生存与繁殖,使种群向低平衡态偏移。
主要技术方法上,研究人员自乌尔米耶大学昆虫学系温室获取桃蚜种群,于25±1℃、70±5%RH、16:8 h光周期下在白甘蓝(Brassica oleracea var. capitata f. alba)上驯化三代;以1日龄成虫为材料,采用含0.02% Tween-80的喷施法测定AgriFlex(0.05–0.24% v/v)与高岭土(2.0–5.9% w/v)的LC50/LC25(SPSS 27 probit分析);取亲代经LC25单用或联用处理的F1初生若蚜40头单头追踪,按年龄-阶段两性生命表理论用TWOSEX-MSChart计算lx、mx、sxj、exj、vxj及R0、r、λ、T(bootstrap 10万次重采样,配对bootstrap检验P<0.05),并以TIMING-MSChart模拟120天种群轨迹。
研究结果部分,3.1生物测定显示成虫LC50 AgriFlex 0.071%、高岭土4.38%,LT50分别为3.18天与3.28天。3.2发育时长与繁殖力表明,F1若蚜各龄期与总幼期(pre-adult)时长在联合处理最长(21.19天vs对照8.69天),成虫寿命与总寿命联合处理最短(12.93天),幼期存活率降至0.4001;产仔期(viviparity time)由对照10.22天缩至联用2.38天,APRP与TPRP延长,终生繁殖力由42.39降至2.38若虫/雌。3.3生命表参数显示,F1年龄-阶段存活曲线sxj峰值随处理下移,联用组成虫羽化存活仅0.40;生殖价vxj峰值对照22.29而联用2.93;R0由41.33降至0.95,r由0.2397 d-1降至-0.0032 d-1,λ由1.2709降至0.9968,T由15.5延至26.97天;120天对数种群由对照12.99跌至联用0.63,证明自F1起种群负增长。
讨论部分总结,研究人员指出AgriFlex的LC50与既往马铃薯、柑橘木虱等报道一致,而高岭土效果受寄主与克隆差异影响;首次以生命表揭示两剂亚致死跨代抑制:噻虫嗪引生理干扰、阿维菌素具速效残效短、高岭土以物理成膜拒食产卵,联用通过 impaired feeding、解毒能力下降及能量分配偏移协同延长幼期、压缩繁殖窗、压低r至负值。单剂亚致死r降幅约80%–84%,联用突破零增长阈值,世代间隔拉长73.8%,与IPM减量控害目标吻合。结论部分译文如下:综上,致死与亚致死浓度AgriFlex均有效压制M. persicae,亚致死高岭土单用亦达可比降幅,证实其低风险环境友好属性;高岭土与AgriFlex强兼容放大种群抑制,提示高岭土既直触作用又增效AgriFlex。结果支持AgriFlex与高岭土亚致死联用作为具环境意识的策略,有望减少化学投入并延缓抗性。对学界,该互补互作值得机制与田级深究;对农者,高岭土整合减量与AgriFlex可强化IPM蚜控。但非靶标天敌、 phytotoxicity及农生态影响须田试评估方宜推广。论文发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》。