农业昆虫生长调节剂在Coptotermes gestroi(Wasmann)(蜚蠊目:异白蚁科)中的毒性及水平转移

《Journal of Asia-Pacific Entomology》:Toxicity and horizontal transfer of agricultural insect growth regulators in Coptotermes gestroi (Wasmann) (Blattodea: Heterotermitidae)

【字体: 时间:2026年03月23日 来源:Journal of Asia-Pacific Entomology 1.3

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  农业昆虫生长调节剂对地下白蚁Coptotermes gestroi的毒力与传递效应研究表明氯氟虫脲、氟铃脲等化合物具有浓度依赖性毒害及 colony-level 传递能力,为可持续白蚁防控提供新策略。

  
Amonrat Panthawong | Watthanasak Lertlumnaphakul | Theeraphap Chareonviriyaphap
泰国曼谷卡塞萨特大学农业学院昆虫学系,邮编10900

摘要

地下白蚁Coptotermes gestroi(Wasmann)(属于蜚蠊目:异白蚁科)是东南亚地区严重的结构害虫,会对多种具有经济价值的果园造成损害,包括芒果和菠萝蜜果园。目前关于农业昆虫生长调节剂(IGRs)在白蚁防治中的潜在作用的研究较少。在本实验中,通过实验室生物测定方法测试了四种IGRs(氯氟吡喃、氟苯脲、呋喃虫胺和布普罗芬)对C. gestroi的效果。毒性实验表明,氯氟吡喃和氟苯脲的暴露会导致白蚁存活率显著下降,而呋喃虫胺和布普罗芬的毒性作用则不够明显。基于这些结果,选择0.1%浓度的氯氟吡喃、氟苯脲和布普罗芬以及0.5%浓度的呋喃虫胺进行进一步研究。随着未处理受体比例的增加,白蚁的存活时间有所延长,但所有IGRs均表现出可转移的毒性效应。Probit分析显示,在20:0的供体:受体比例下,氯氟吡喃和呋喃虫胺的LT50值较低,表明其毒性作用更快。这些发现为所选农业IGRs对C. gestroi具有毒性和可转移效应提供了初步证据,支持它们作为可持续白蚁管理策略组成部分的潜力。

引言

亚洲地下白蚁Coptotermes gestroi(Wasmann)是热带和亚热带地区最具破坏性的结构害虫之一,会对木质结构和纤维素基材料造成严重经济损失(Kirton和Azmi,2005;Lee等人,2007;Su等人,2017)。在东南亚,尤其是泰国,C. gestroi是侵扰住宅和商业建筑的主要物种。其隐蔽的觅食行为以及建立大规模群体的能力使得控制工作极具挑战性。虽然传统杀白蚁剂仍被广泛使用,但人们对其环境持久性和非目标生物的毒性仍存有担忧,同时也担心反复使用会降低白蚁的抗药性并影响长期效果(Tingle等人,2003;Bonmatin等人,2015;Scharf,2024)。
昆虫生长调节剂(IGRs)为害虫管理提供了有前景的替代方案。这些化合物通过干扰昆虫的激素调节机制来干扰其发育,导致蜕皮失败或繁殖受阻(Mondal和Parween,2000;Wijayaratne等人,2018)。与快速作用的神经毒性杀虫剂不同,IGRs作用较慢,但通常更具针对性且更环保(Sarwar,2015;Gad等人,2021)。由于IGRs的毒性作用具有延迟性,并且能在群体层面发挥作用,因此它们已成为设计用于抑制整个白蚁群体的诱饵系统的关键成分(Oi,2022)。先前的研究表明,作为诱饵毒剂的几丁质合成抑制剂可以通过社会互动(如食物传递和梳理行为)在白蚁群体内部传递,从而导致群体内的二次死亡(Neoh等人,2012;Lewis和Forschler,2016)。最近的研究进一步强调了缓慢作用毒剂的重要性,因为它们能在白蚁死亡前有足够的时间实现群体层面的抑制效果(Scharf,2024)。
IGRs已被广泛用于农业害虫管理,如蚜虫、粉蚧和象鼻虫的防治,其在白蚁诱饵系统中的应用也有相关记录(Oi,2022)。然而,商业白蚁诱饵主要依赖于少数专门为白蚁防治配制的IGRs。相比之下,许多已用于其他害虫的农业IGR产品尚未在地下白蚁上经过充分测试。鉴于IGRs所针对的激素调节途径在昆虫种类间具有保守性,对这些农业配方的探索性评估具有科学合理性。
尽管所测试的配方是针对特定农业害虫并在推荐浓度下使用的,但这些限制并不妨碍对其对其他昆虫的科学研究。目前关于为作物保护开发的农业IGR配方是否对地下白蚁具有毒性或可转移效应的信息很少。本研究的目的是探讨所选农业IGR配方的活性成分是否对C. gestroi具有生物活性。此类信息可为评估农业IGRs作为未来白蚁管理策略的候选物质提供有价值的基线数据。

实验方法

白蚁

从泰国那空帕通府受白蚁侵扰的住宅建筑中收集了Coptotermes gestroi(Wasmann)的群体。在每个采集点(定义为受白蚁侵扰的住宅建筑),放置了装有40块橡胶木(Hevea brasiliensis,尺寸为28×24×5厘米)的纸板箱(45×30×80厘米),1-2个月后回收这些箱子。通过形态学鉴定确定白蚁的物种(Ahmad,1965;Morimoto,1973;Sornnuwat等人,2004)。

结果

对照组白蚁的平均存活时间(RMST)显著缩短(RMST = 27.48±0.145天),中位存活时间无法估算(表1)。对于氯氟吡喃,0.1%浓度下的白蚁RMST为10.78±0.320天,明显高于0.25%(7.92±0.190天)和0.5%(5.75±0.171天)浓度组(P<0.05)。氟苯脲也表现出类似的浓度依赖性趋势,0.1%浓度下的RMST最长(10.35±0.193天)。

讨论

本研究表明,几种农业昆虫生长调节剂(IGRs),即氯氟吡喃、氟苯脲、呋喃虫胺和布普罗芬,对Coptotermes gestroi具有毒性和可转移效应。与未处理对照组的高平均存活时间(RMST)和中位存活时间无法估算的结果一致,所有测试的IGRs均显著降低了白蚁的存活率,证实了它们的生物活性。

结论

本研究表明,农业昆虫生长调节剂(氯氟吡喃、氟苯脲、呋喃虫胺和布普罗芬)对Coptotermes gestroi具有毒性和可转移效应。尽管这些化合物是针对农业害虫设计的,但它们仍能干扰白蚁的蜕皮过程,导致特征性死亡并降低直接接触和未接触白蚁的存活率。这些发现表明农业IGRs在白蚁体内仍保持生物活性,支持了它们作为可持续白蚁管理策略组成部分的潜力。

数据可用性声明

所有相关数据均包含在文章中。

作者贡献声明

Amonrat Panthawong:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、方法设计、实验实施、数据分析、概念构思。 Watthanasak Lertlumnaphakul:实验实施、数据分析、数据管理。 Theeraphap Chareonviriyaphap:撰写——审稿与编辑、指导、概念构思。

资金支持

本研究得到了泰国曼谷卡塞萨特大学研究与发展研究所(KURDI)的财政支持,资助编号为YF (KU) 29.65和FF (KU) 52.69。

关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

生成式AI工具被用于辅助语言编辑和提升文章清晰度。所有科学内容、数据解释和结论均由作者完成,作者对内容的准确性负全责。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢泰国曼谷卡塞萨特大学研究与发展研究所(KURDI)在资助编号YF (KU) 29.65和FF (KU) 52.69项下的支持。同时,我们也感谢曼谷卡塞萨特大学农业学院的昆虫学系提供了实验室空间和其他资源以完成本研究。
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