新型微生物杀虫剂-Spinosad(多杀菌素)的毒理学研究进展

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浙江农业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis 18(5):401—406,2006 

新型微生物杀虫 ̄lJ-Spinosad(多杀菌素)的毒理学研究进展 

陈建明 ,左景行2,俞晓平 ,郑许松 ,陈列忠 ,张珏锋 

( 浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所,浙江杭州310021; 中国农业大学农学与生物技术学院,北京looo94) 

摘要:多杀菌素是一种大环内酯类化合物,由于其兼有生物农药的安全性和化学农药的速效性,而获得美 国“总统绿色化学品挑战奖”。文章主要从多杀菌素对靶标昆虫的杀虫活性和对非靶标昆虫的毒性,多杀菌 

素的残留评价及分析检测方法,多杀菌素对昆虫的毒理机制等方面进行综述,并对多杀菌素的应用前景作了 

展望。 关键词:微生物杀虫剂;多杀菌素;杀虫活性;毒理;残留 

中图分类号:¥482 文献标识码:A 文章编号:1004—1524(2006)05—0401—06 

Advances in toxicological research of newly-typed microbiological insecticide, 

spinosad 

CHEN Jian.ming ,ZUO Jing.hangz,YU Xiao.ping ,ZHENG Xu.song ,CHEN Lie-zhong ,ZHANG 

Jue.feng 

( Institute of Plant Protection and Microbiology,Zhej ̄ng Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310021,C陆一 

眦; Cot ̄ge ofAgriculture and Biotechnology,China Agricultural University,Being 100094,Ch/na) 

Abstract:Spinosad is a naturally-derived macrohde compound,antibiotic with good safety of bio-pesticides and quickly available of chemicals,which had get the America President Green and Chemicals Challenge Awards.The paper renewed 

the insecticidal activity of spinosad to target insect and its toxicity to non target insect,residues in animals,plants and soils after spinosad-treated,its methods of analysis and detection,and toxicological mechanisnl to insects.Application perspec— 

tive of spinosad will be presented. 

Key words:microbiological insecticide;spinosad;insecticidal activity;toxicity;residue 

自1962年美国海洋生物学家Carson女士著 

的《肃静的春天》出版后,唤起了人们对污染环境 

的化学农药的广泛关注,研究人员开始寻找高 

效、低毒、低残留的化学农药,替代高毒、高残留 

的农药。多杀菌素(spinosad),是美国陶氏益农 

公司生产的新型生物源杀虫剂,是由土壤放线菌 

刺糖多孢菌Saccharopolyspora spinosa发酵产生, 

收稿日期:2OO6—06—28 基金项目:浙江省重大科技项目(2004C12015,2006C12032);杭州 市重点科技项目(20051322B39);浙江省农科院重点科技项目 作者简介:陈建明(1963一),男,浙江天台人,博士,研究员,主要 从事植物源和微生物源生物农药的研制与应用、植物耐虫性评 价与耐虫机理、作物无害化生产技术与规程等研究。E.mail: chenjm63@yahoo.tom.an。 其有效成分是大环多杀菌素--spinosyn A和 spinosyn D,二者混合的比例约为85:15[1 J,它兼 

有生物农药的安全性和化学合成农药的速效性, 

且具有低毒、低残留、对昆虫天敌安全、自然分解 

快,而获得美国“总统绿色化学品挑战奖” 2。多 

杀菌素的化学结构式见图1。目前,国内外许多 

学者综述了Spinosad(多杀菌素)的研究进展,主 

要包括化学结构、物理性质、开发过程、分子改 

造_3_3,刺糖多孢菌诱变及理性筛选方法、发酵培 

养条件、分离提纯工艺、生物合成等【4 ̄7 J内容,但 

缺乏有关多杀菌素对靶标昆虫和非靶标昆虫的 

毒性、

在动植物上的残留以及毒理机制等的评 维普资讯 http://www.cqvip.com 浙江农业学报第18卷(2006) 

R Spinos A(R=H)and Spinosyn D(R=CH。) 

图1多杀菌素的化学结构式 F .1 Chemical s劬cture of spinosad 

述。为此,本文综述了该方面的最新研究进展。 

1多杀菌素的产品 

多杀菌素在国外已经投入使用,主要由美国 

陶氏益农公司(Dow Agrosciences Company)生产。 

商业化的品种有用于棉花上的Tracer@,Laser⑥, 

用于蔬菜类的菜喜(Success@)、Conserve@和spin 

T0r[8l。 在我国登记的多杀菌素主要用于棉花上的 

“催杀”(多杀菌素48%悬浮剂)和用于蔬菜上的 

“菜喜”(多杀菌素2.5%悬浮剂)。 

2 多杀菌素的杀虫活性评价 

试验表明,多杀菌素能有效控制的害虫包括 

鳞翅目、双翅目和缨翅目害虫,同时对鞘翅目、直 

翅目、膜翅目、等翅目、蚤目、革翅目和啮虫目的 

某些特定种类的害虫也有一定的毒杀作用,但对 

刺吸式口器昆虫和螨类防效不理想(表1)。 

潘登明等【12 J通过室内和田间试验表明,用 

每 有效用量3O.24—40.32 g的48%spinosad 

悬浮剂(催生)防治抗性棉铃虫Heliothis 

armigera,特别是高龄幼虫效果显著,持效期长 

(8—10 d),保顶、保蕾效果明显,且对棉田主要 

天敌龟纹瓢虫Propylaea japonica安全。于红 

春【13 J报道,2.5%菜喜胶悬剂对小菜蛾Plutella 

xylostella幼虫具有很高的杀虫效果,药后48 h, 

其防效可达95%以上,显著高于有机磷和拟除 

虫菊酯类农药,且表现出较强的速效性。徐建祥 

等L1 J研究评价了菜喜对小菜蛾及其主要天敌的 

毒力,结果表明,菜喜对小菜蛾具有很高的毒力 

(LCso为1.2747(低龄)和4.1802 mg/L(高龄))和 

良好的田间防治效果(1 d为82.8%,7 d为 94.3%)。 胡西洲【15j的室内毒力测定结果也表明,多 

杀菌素对棉铃虫、小菜蛾、甜菜夜蛾Spodoptera 

exigua、柑橘大实蝇Tetradacus citri、桃瘤头蚜 

Tuberocephalus monois、苹果蚜 his pomi、大猿甲 

虫Colaphellus bowringi、菜青虫Pieris rapae、茄二 

十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata、棕 

榈蓟马Thrips palmi都有很强毒杀作用,其毒性 

大小依次为:菜青虫(LQo=1.52 mg/L)>大猿甲 

虫(1.54)>柑橘大实蝇(2.69)>甜菜夜蛾(2. 

86)>蓟马(3.10)>二十八星瓢虫(3.68)>棉铃 

虫(4.13)>小菜蛾(4.86)>苹果蚜(6.63)>桃 

瘤蚜(7.11)。 

同时,多杀菌素对许多有益生物也有一定的 

毒性(表2)。徐建祥等[H J报道,菜喜对小菜蛾天 

敌一青翅蚁型隐翅虫(Paederus fuscipes)和菜蛾 

绒茧蜂(Cotesia plutellae)有直接杀伤作用,对岛 

弯尾姬蜂(Diadegma insulares)的毒性与吡虫啉、 

氯氰菊酯相当。Hill等l16j研究表明,用推荐剂量 

的多杀菌素处理岛弯尾姬蜂,8 h后该蜂死亡率 

达100%,且表现出较强的持续毒性。Elzen 

等_1 ]认为田间推荐剂量处理导致寄生蜂 

Catolacus grandis死亡率达19%一65%,推荐剂 

量的1/4也能完全抑制该寄生蜂的繁殖。 

目前,多杀菌素已经在60多个国家登记用 

于防治多种害虫。如在美国,该产品登记应用于 

包括十字花科蔬菜、叶菜类蔬菜、果实类蔬菜、豆 

类蔬菜、葫芦、各种水果等经济作物以及一些小 

宗作物在内的180多种作物。在加拿大,多杀菌 

素和相关产品(Success@和c0nsenre⑧)的登记应 

用于防治苹果、室外观赏植物和草坪害虫。具体 

情况可参见网站http://www.alys.usda.gov。 

从进化论的观点来看,任何一种杀虫剂都存 

在害虫产生抗药性的可能。由于多杀菌素的作 

用方式独特,不同于目前各类杀虫剂,而且对许 

多抗性品系无交互抗性 。因此,Sparks等认为 

多杀菌素产生抗性的潜在可能性很低 ,但有 

报道甜菜夜蛾对多杀菌素产生抗药性。Moul— ton[20.报道,在南美和东南亚地区,甜菜夜蛾田间 

种群的抗药性增加了3 7O倍。2000年在泰国 

发现,甜菜夜蛾对多杀菌素的敏感性:2龄幼虫 

下降85倍,3龄幼虫下降58倍。同时发现,

甜菜 维普资讯 http://www.cqvip.com 陈建明等:新型微生物杀虫剂一spinosad(多杀菌素)的毒理学研究进展 。403。 

夜蛾的Arizona种群(2~3龄幼虫)对多杀菌素的 

抗性提高了14~20倍,Florida种群的抗性提高 

了7.1~17倍,而且抗性种群与敏感种群杂交得 

到的Fl代其抗性增加了22倍 。 3 多杀菌素对非靶标生物的毒性 

有关实验显示,多杀菌素对哺乳动物、鸟类 维普资讯 http://www.cqvip.com