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东莨菪内酯与双脱甲氧基姜黄素的联合杀螨作用及其悬浮剂研制

作　者: 杨振国
导　师: 张永强
学　校: 西南大学
专　业: 农药学
关键词: 植食性螨类 植物源杀螨剂 东莨菪内酯 双脱甲氧基姜黄素 杀螨活性 悬浮剂
分类号: S482.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


植食性害螨因其繁殖力强,世代短的特点,严重威胁着我国农林业的生产与发展,加之化学农药在传统农业生产中的长期使用所导致的“3R”问题,使得农业害螨的防治成为当前一个亟待解决的重要课题。研究发现,源于黄花蒿(Artemisia annua)的东莨菪内酉(?)(scopoletin)和源于姜黄(Curcuma longa)的双脱甲氧基姜黄素(bisdemethoxycurcumin)对农业害螨具有较强生物活性,东莨菪内酯具有触杀、杀卵、内吸和产卵抑制活性,显著抑制螨体乙酰胆碱酯酶、单胺氧化酶、Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性；双脱甲氧基姜黄素具有触杀、杀卵、驱避和产卵抑制活性,显著抑制超氧化物岐化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、羧酸酯酶及谷胱甘肽5-转移酶的活性。此外,两者具有熔点高、极性大、微溶于水等满足农药悬浮剂的加工要求的物理特性。本论文根据东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素的作用方式和作用靶标的差异及其满足农药悬浮剂加工要求的特性,围绕两者联合使用能否形成一个增效、作用方式多样、低毒、低残留,且能有效应用于生产实际的植物源杀螨剂这一科学问题,开展最佳配比筛选、联合杀螨活性评价、悬浮剂配方筛选、性能评价及生物活性测定等研究工作,主要的研究结果如下：1.联合作用最佳配比筛选采用玻片浸渍法测定了东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素在不同配比组合下对朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)的触杀活性,其联合作用的多数配比表现为增效作用,增效质量比介于1：0.2至1：3.0间；SPSS拟合不同配比对害螨的校正毒力比(y)与东莨菪内酯在混剂中的百分含量(x)间的数学模型为y=—1.206x2—1.301x+0.926(F=81.40,1=0.976),求解并验证了东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素的联合作用最佳配比为7：6,共毒系数为129.0,增效28.98%,处理后48h的LC5o为0.1899mg·mL-1；该配比对柑橘全爪螨(Panonychus citri)处理后24h和48h的共度系数分别为141.3和198.6,表现为增效作用,分别增效41.33%和98.63%；该配比对酢浆草岩螨(Petrobia harti)处理后24h的共毒系数为125.4,表现为增效作用,增效25.39%,而处理后48h的毒力表现为相加作用。因此,东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素以7：6混合后对害螨具有增效作用。2.联合作用方式评价东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素的联合作用最佳配比对朱砂叶螨雌成螨、若螨、幼螨和螨卵触杀的LCso分别为0.1899、0.1783、0.0624和1.5161mg? mL-1;连续浸液法测得最佳配比对朱砂叶螨雌成螨和若螨处理后48h内吸的LCso分别为5.6228和6.5242mg?mL-1;1.0312mg?mL-1的最佳配比药液对朱砂叶螨雌成螨和若螨处理后24h的驱避及产卵抑制活性最高,驱避率分别为69.49%和72.50%,对雌成螨的产卵抑制率为55.49%。因此,东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素联合作用最佳配比是一种具有触杀、内吸、杀卵、驱避和产卵抑制的作用方式多样的植物源杀螨活性物质。3.联合致死效应测定采用时间-剂量-死亡率(TDM)模型及时间-剂量效应分析了东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素联合作用对朱砂叶螨、柑橘全爪螨和酢浆草岩螨的致死效应。两者联合作用最佳配比对朱砂叶螨雌成螨处理后8h的累计死亡率迅速递增,处理后32h可达到致死高峰期,1.0和2.0mg? ml-1的最佳配比药液处理朱砂叶螨的致死中时(LT50)分别为6.1h和5.0h；该配比对柑橘全爪螨处理后24h和48h的LC50分别为0.2848和0.0255mg? ml-1,1.0和2.0mg? mL-1的最佳配比药液处理柑橘全爪螨的LT50分别为15.3h和10.8h；该配比对酢浆草岩螨处理后24h的LC50为0.9031mg?mL-1,1.0和2.0mg? mL-1的最佳配比药液处理酢浆草岩螨的LT50分别为29.1h和26.4h。因此,东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素联合杀螨活性具有明显的致死效应,联合杀螨活性次序为柑橘全爪螨>朱砂叶螨>酢浆草岩螨。4.悬浮剂配方筛选及性能评价采用流点法、三角坐标图法、普通试验法等筛选10%东·双悬浮剂的配方,其配方中各组分的质量分数为：东莨菪内酯(5.4%)、双脱甲氧基姜黄素(4.6%)、Morwet D-500(2.0%)、农乳1602(3.0%)、黄原胶(0.1%)、硅酸镁铝(2.0%)、有机膨润土(1.0%)、乙二醇(2.0%)、正辛醇(0.5%),其余量由自来水补足,以砂磨机研磨2.0～2.5h可获得质量控制指标符合农药悬浮剂要求的制剂。经热贮和冷贮后,其东莨菪内酯的分解率分别为0.37%和0.74%,双脱甲氧基姜黄素的分解率分别为0.43%和0.65%,平均粒径分别为2.26和2.35μm,悬浮率分别为87.96%和90.36%,倾倒后残余率与洗涤后残余率分别小于8.0%和1.0%。10%东·双悬浮剂10～250mg·L-1的药液的表面张力介于52.50-42.40mN? m-1间,临界胶束浓度为100mg·L-1,其药液在柑橘和棉花叶上的接触角均小于90。,相同浓度药液在柑橘和棉花叶上的接触角次序为柑橘叶正面>柑橘叶背面>棉花叶正面>棉花叶背面；药液的润湿功表明,10%东·双悬浮剂在柑橘和棉花叶上能自发进行沾湿和浸湿,不能自发进行铺展润湿,实现铺展的次序为棉花叶背面>棉花叶正面>柑橘叶背面>柑橘叶正面。最大持留量表明,其药液在两种叶片上的附着次序为棉花>柑橘。因此,研制的10%东·双悬浮剂符合农药悬浮剂的要求,且能有效润湿和附着于植物叶面,具有开发应用于生产实际的潜力。5.10%东·双悬浮剂的生物活性评价室内毒力测定表明,10%东·双悬浮剂对朱砂叶螨雌成螨和若螨处理后48h的LC50分别为93.3和41.9mg?L-1;24%螺螨酯悬浮剂对雌成螨和若螨处理后48h的LC50分别为48.1和11.3mg·L-1；73%炔螨特乳油对雌成螨和若螨处理后48h的LC50分别为152.1和79.3mg·L-1。盆栽试验表明,167mg·L-1的10%东·双悬浮剂药液对温室豇豆苗上的朱砂叶螨施药后3d的防效为91.75%,100mg·L-1的24%螺螨酯悬浮剂和292mg·L-1的73%炔螨特乳油在施药后3d的防效分别为93.67%和92.66%,三者不存在显著性差异；167mg·L-1的10%东·双悬浮剂药液施药后7d和15d的防效分别为96.50%和94.55%,与2种对照药剂的防效均无显著性差异。田间试验表明,167mg·L-1的10%东·双悬浮剂药液防治棉田朱砂叶螨施药后3d的防效为71.69%,100mg·L-1的24%螺螨酯悬浮剂和292mg·L-1的73%炔螨特乳油在施药后3d的防效分别为81.14%和71.53%,三者不存在显著性差异;167mg·L-1的10%东·双悬浮剂药液施药后7d和15d的防效分别为95.27%和94.82%,与2种对照药剂的防效均无显著性差异。因此,10%东·双悬浮剂的杀螨活性介于24%螺螨酯悬浮剂和73%炔螨特乳油间,以167mg·L1药液喷施温室和棉田朱砂叶螨,其防效与化学杀螨剂100mg·L-1的24%螺螨酯悬浮剂和292mg·L-1的73%炔螨特乳油无显著性差异,是一种作用方式多样,且能有效应用于田间防治害螨的水基化环保型植物源杀螨剂。

全文目录


目录  4-9
摘要  9-12
Abstract  12-15
第一章 文献综述  15-33
  第一节 杀螨剂应用现状及植物源杀螨剂研究进展  15-19
    1.1 杀螨剂应用现状  15-16
    1.2 杀螨剂应用存在的主要问题  16
    1.3 植物源杀螨剂研究进展  16-19
      1.3.1 植物源杀螨活性物质研究进展  16-18
      1.3.2 植物源杀螨剂开发应用现状  18-19
  第二节 东莨菪内酯与双脱甲氧基姜黄素生物活性研究进展  19-28
    2.1 东莨菪内酯的生物活性  19-25
      2.1.1 东莨菪内酯的药理活性  19-21
      2.1.2 东莨菪内酯的杀虫活性  21-22
      2.1.3 东莨菪内酯的杀螨活性  22-23
      2.1.4 东莨菪内酯的抑菌活性  23-24
      2.1.5 东莨菪内酯的化感活性  24-25
    2.2 双脱甲氧基姜黄素的生物活性  25-28
      2.2.1 脱甲氧基姜黄素的药理活性  26-27
      2.2.2 双脱甲氧基姜黄素的杀虫活性  27
      2.2.3 脱甲氧基姜黄素的杀螨活性  27-28
      2.2.4 脱甲氧基姜黄素的抑菌活性  28
  第三节 农药联合作用及悬浮剂研究进展  28-30
    3.1 农药联合作用研究进展  28-29
      3.1.1 联合作用增效评价方法  28-29
      3.1.2 联合作用增效配比筛选方法  29
    3.2 农药悬浮剂发展现状  29-30
      3.2.1 农药悬浮剂的组成  29-30
      3.2.2 农药悬浮剂配方筛选方法  30
  第四节 论文选题依据、研究内容及预期目标  30-33
    4.1 选题依据  30-31
    4.2 研究内容  31-32
    4.3 预期目标  32-33
第二章 东莨菪内酯与双脱甲氧基姜黄素的联合杀螨活性  33-55
  第一节 东莨菪内酯与双脱甲氧基姜黄素联合作用最佳配比筛选  33-38
    1.1 材料与方法  33-34
      1.1.1 供试螨类  33
      1.1.2 供试药剂  33
      1.1.3 供试药剂的配制  33
      1.1.4 最佳配比的筛选  33-34
      1.1.5 生物活性测定方法  34
      1.1.6 数据统计与分析  34
    1.2 结果与分析  34-38
      1.2.1 东莨菪内酯和双脱甲氧基姜黄素对朱砂叶螨的触杀活性  34-35
      1.2.2 联合作用最佳配比的筛选  35-37
      1.2.3 联合作用最佳配比的拟合及确定  37-38
    1.3 小结  38
  第二节 东莨菪内酯与双脱甲氧基姜黄素对朱砂叶螨的联合作用方式  38-42
    2.1 材料与方法  38-39
      2.1.1 供试螨类  38
      2.1.2 供试药剂  38
      2.1.3 生物活性测定方法  38-39
      2.1.4 数据统计与分析  39
    2.2 结果与分析  39-41
      2.2.1 触杀活性  39-40
      2.2.2 内吸活性  40
      2.2.3 驱避活性  40-41
      2.2.4 产卵抑制活性  41
    2.3 小结  41-42
  第三节 东莨菪内酯与双脱甲氧基姜黄素联合作用对朱砂叶螨的TDM模型模拟  42-48
    3.1 材料与方法  42
      3.1.1 供试螨类  42
      3.1.2 供试药剂  42
      3.1.3 生物活性测定方法  42
      3.1.4 时间-剂量-死亡率模型  42
      3.1.5 数据统计与分析  42
    3.2 结果与分析  42-47
      3.2.1 朱砂叶螨的致死趋势  42-43
      3.2.2 TDM模型模拟  43-45
      3.2.3 剂量效应  45-46
      3.2.4 时间效应  46-47
    3.3 小结  47-48
  第四节 东莨菪内酯与双脱甲氧基姜黄素联合作用对柑橘全爪螨的触杀活性  48-50
    4.1 材料与方法  48
      4.1.1 供试螨类  48
      4.1.2 供试药剂  48
      4.1.3 触杀活性测定方法  48
      4.1.4 数据统计与分析  48
    4.2 结果与分析  48-49
      4.2.1 剂量效应  48-49
      4.2.2 时间效应  49
    4.3 小结  49-50
  第五节 东莨菪内酯与双脱甲氧基姜黄素联合作用对酢浆草岩螨的触杀活性  50-51
    5.1 材料与方法  50
      5.1.1 供试螨类  50
      5.1.2 供试药剂  50
      5.1.3 触杀活性测定方法  50
      5.1.4 数据统计与分析  50
    5.2 结果与分析  50-51
      5.2.1 剂量效应  50-51
      5.2.2 时间效应  51
    5.3 小结  51
  本章讨论  51-55
第三章 10%东·双悬浮剂的研制及其性能分析  55-89
  第一节 10%东·双悬浮剂的配方筛选  56-72
    1.1 材料与方法  56-58
      1.1.1 试验试剂  56
      1.1.2 仪器设备  56
      1.1.3 润湿分散剂筛选方法  56-57
      1.1.4 增稠剂筛选方法  57
      1.1.5 防冻剂筛选方法  57
      1.1.6 消泡剂筛选方法  57
      1.1.7 最佳研磨时间的确定  57-58
    1.2 结果与分析  58-72
      1.2.1 润湿分散剂的筛选  58-62
      1.2.2 增稠剂的筛选  62-65
      1.2.3 防冻剂的筛选  65
      1.2.4 消泡剂的筛选  65
      1.2.5 研磨时间的确定  65-71
      1.2.6 制剂最佳配方的确定  71-72
    1.3 小结  72
  第二节 10%东·双悬浮剂的质量检测  72-76
    2.1 材料与方法  72-73
      2.1.1 仪器与试剂  72
      2.1.2 悬浮率测定方法  72
      2.1.3 析水率测定方法  72
      2.1.4 倾倒性测定方法  72
      2.1.5 持久起泡性测定方法  72
      2.1.6 热贮与冷贮稳定性测定方法  72-73
      2.1.7 有效成分质量分数测定方法  73
      2.1.8 数据统计与分析  73
    2.2 结果与分析  73-76
      2.2.1 质量控制指标检测  73-74
      2.2.2 热贮与冷贮质量控制指标检测  74-76
    2.3 小结  76
  第三节 10%东·双悬浮剂的润湿性能分析  76-88
    3.1 材料与方法  77
      3.1.1 试验材料  77
      3.1.2 药液表面张力测定方法  77
      3.1.3 临界胶束浓度测定方法  77
      3.1.4 接触角测定方法  77
      3.1.5 最大持留量测定方法  77
      3.1.6 数据统计与分析  77
    3.2 结果与分析  77-87
      3.2.1 不同浓度药液的表面张力  77-78
      3.2.2 10%东·双悬浮剂的临界胶束浓度  78-79
      3.2.3 不同浓度药液的接触角  79-85
      3.2.4 不同浓度药液的最大持留量  85-87
    3.3 小结  87-88
  本章讨论  88-89
第四章 10%东·双悬浮剂的生物活性评价  89-99
  第一节 10%东·双悬浮剂的室内毒力  89-91
    1.1 材料与方法  89-90
      1.1.1 供试螨类  89
      1.1.2 供试药剂  89
      1.1.3 室内毒力测定方法  89
      1.1.4 数据统计与分析  89-90
    1.2 结果与分析  90
    1.3 小结  90-91
  第二节 10%东·双悬浮剂的盆栽药效试验  91-93
    2.1 材料与方法  91
      2.1.1 供试螨类  91
      2.1.2 供试药剂  91
      2.1.3 盆栽药效测定方法  91
      2.1.4 数据统计与分析  91
    2.2 结果与分析  91-93
    2.3 小结  93
  第三节 10%东·双悬浮剂的田间药效试验  93-97
    3.1 材料与方法  93-94
      3.1.1 供试螨类  93
      3.1.2 供试药剂  93
      3.1.3 田间药效测定方法  93-94
      3.1.4 数据统计与分析  94
    3.2 结果与分析  94-96
    3.3 小结  96-97
  本章讨论  97-99
第五章 主要结论与展望  99-103
  1 主要结论  99-101
  2 展望  101-103
参考文献(References)  103-123
致谢  123-125
硕士期间的主要成果  125

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中图分类: > 农业科学 > 植物保护 > 农药防治（化学防治） > 各种农药 > 杀螨剂、杀鼠剂、杀其他生物剂 > 杀螨剂
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