利巴韦林在斜纹夜蛾防治中的应用及方法转让专利

申请号 : CN202110443155.2

文献号 : CN113100249B

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相似专利:

发明人 : 李冬植徐莉谢兰芬何承帅孔凡彬刘润强

申请人 : 河南科技学院

摘要 :

本发明属于害虫防治领域,涉及斜纹夜蛾的防治,特别是指利巴韦林在斜纹夜蛾防治中的应用及方法。所述斜纹夜蛾为已对有机磷和拟除虫菊酯等传统类型杀虫剂产生了抗药性的多抗性和相对敏感种群的幼虫。采用饲料混药法测定了利巴韦林对两个种群斜纹夜蛾三龄幼虫的生物活性,在相对敏感种群中,利巴韦林对三龄幼虫的4、5天致死中浓度分别为27.5和19.2 mg kg‑1,在抗性种群中,利巴韦林对三龄幼虫的4、5天致死中浓度分别为28.1和20.7 mg kg‑1。对其作用机制进行初步研究,发现利巴韦林可以抑制斜纹夜蛾新表皮的形成,进而阻碍其蜕皮,表明利巴韦林可作为潜在的环境友好型绿色农药用于害虫防治。

权利要求 :

1.利巴韦林在制备抑制斜纹夜蛾表皮形成或抑制蜕皮过程的农药制剂中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述斜纹夜蛾为三龄幼虫,利巴韦林的使‑1

用浓度为19‑128 mg kg 。

3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,步骤为:将利巴韦林添加至斜纹夜蛾饲料中,采用饲料混药法对斜纹夜蛾进行饲养。

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述利巴韦林的添加方法为,先将95%的利‑1

巴韦林用水配置成母液50000 mg L ,然后再添加至斜纹夜蛾饲料中。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于:所述斜纹夜蛾饲料中利巴韦林的终浓度为‑1

19‑128 mg kg 。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于:所述饲料混药法对三龄抗性种群斜纹夜蛾‑1 ‑1

幼虫取食4、5天后的致死中浓度依次为27.5 mg kg 、19.2 mg kg 。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:所述饲料混药法对三龄敏感种群斜纹夜蛾‑1 ‑1

幼虫取食4、5天后的致死中浓度依次为28.1 mg kg 、20.7 mg kg 。

说明书 :

利巴韦林在斜纹夜蛾防治中的应用及方法

技术领域

[0001] 本发明属于害虫防治领域,涉及斜纹夜蛾的防治,特别是指利巴韦林在斜纹夜蛾防治中的应用及方法。

背景技术

[0002] 斜纹夜蛾(Spodoptera litura (Fabricius))是一种鳞翅目夜蛾科的农业害虫,广泛分布于世界各地,寄主范围涉及棉花、烟草、大豆以及蔬菜等120种作物,其在幼虫阶段
具有暴食性,且繁殖能力强、世代交替,极易爆发成灾,对农业生产和城市绿化造成严重的
危害。化学农药仍然是当前防治斜纹夜蛾的主要手段,大量化学农药的频繁使用,加上施用
时间不科学、施用剂量不准确、操作不规范等问题,导致斜纹夜蛾抗药性问题引人担忧,在
巴基斯坦、印度和中国的多地,斜纹夜蛾已对多种传统类型和新型杀虫剂产生了不同程度
的抗药性,包括拟除虫菊酯、有机磷、氨基甲酸酯、双酰胺以及阿维菌素等。由抗药性导致的
防效下降和用药量增加,不仅给作物产量造成了严重影响,对环境安全也产生了极大的威
胁。
[0003] 目前我国农业正面临着病虫草害防治任务重、有害生物抗药性发展加剧和农药投入减量等多重压力,且主要作物病虫草害防治药剂品种老化、替代农药短缺、原创性靶标
少,缺乏基于原创性靶标创制高效低风险小分子农药。寻找新型、高效和安全的杀虫剂是目
前农药研制开发的热点,而新农药研发周期长、投入大、成本高,从已有药品资源库中筛选
有防效的药剂是丰富杀虫剂品种、缓解抗药性的一种经济、便捷的方案。
[0004] 1,2,4‑三氮唑类衍生物是一类具有良好生物活性的杂环化合物,已广泛用作农药和医药。该类化合物在农药领域已开发为杀菌剂、除草剂、杀虫剂和植物生长调节剂使用,
包括三唑酮、三唑醇、戊唑醇、丙环唑和腈菌唑等高效、广谱、低毒、内吸的三唑类杀菌剂,氟
酮磺隆、磺酰三唑酮及三唑酮草酯等高效、选择性强和生物降解率高的除草剂,烯效唑和多
效唑等植物生长调节剂,目前商品化的杀虫剂只有三唑磷和三唑锡。该类化合物已商品化
的医药产品包括抗真菌的氟康唑、伏立康唑,抗癌的来曲唑、阿那曲唑,其中利巴韦林
(Ribavirin)为其在抗病毒方向广泛应用的代表。利巴韦林为鸟苷、次黄嘌呤核苷类似物,
其化学结构如式1所示:
[0005] ,是一种广谱强效的抗病毒医药,临床上常用于治疗由呼吸道合胞病毒引起的病毒
性肺炎与支气管炎,皮肤疱疹病毒感染等病毒性疾病,其具有较强的水溶性,不易溶于丙酮
等有机溶剂。
[0006] 专利CN201910720795.6,公开了一种含氟啶虫酰胺与三氮唑核苷的农药复配组合物,涉及含氟啶虫酰胺与三氮唑核苷的农药复配组合物,该组合物适用于防治多种植物病
毒病,对柑橘黄脉病、番茄黄化曲叶病毒病、烟草病毒病、马铃薯病毒病尤其高效。同时适用
于对蚜虫科、蓟马总科、飞虱科、叶蝉科害虫防治。可知三氮唑核苷类主要是用来防治病毒
病的,然而该药物在应用于斜纹夜蛾防治中存在局限性,为了寻找一种对有机磷和拟除虫
菊酯等传统类型杀虫剂无交互抗性的防治斜纹夜蛾的药剂,一直是本课题组的研究方向。

发明内容

[0007] 为解决上述技术问题,本发明提出利巴韦林在斜纹夜蛾防治中的应用及方法。
[0008] 本发明的技术方案是这样实现的:
[0009] 利巴韦林在制备斜纹夜蛾生长调节剂中的应用。
[0010] 利巴韦林在制备抑制斜纹夜蛾表皮形成或抑制蜕皮过程的农药制剂中的应用。
[0011] 利巴韦林在斜纹夜蛾防治中的应用,所述斜纹夜蛾为三龄抗性种群斜纹夜蛾或三‑1
龄敏感种群斜纹夜蛾,利巴韦林的使用浓度为19‑128 mg kg 。
[0012] 利巴韦林防治斜纹夜蛾的方法,将利巴韦林添加至斜纹夜蛾饲料中,采用饲料混药法对斜纹夜蛾进行饲养。
[0013] 所述利巴韦林的添加,采用先将95%的利巴韦林用水配置成母液50000 mg L‑1,然后再添加至斜纹夜蛾饲料中。
[0014] 所述斜纹夜蛾饲料中利巴韦林的终浓度为19‑128 mg kg‑1。
[0015] 所述饲料混药法对三龄抗性种群斜纹夜蛾幼虫取食4、5天后的致死中浓度依次为‑1 ‑1
27.5 mg kg 、19.2 mg kg 。
[0016] 所述饲料混药法对三龄敏感种群斜纹夜蛾幼虫取食4、5天后的致死中浓度依次为‑1 ‑1
28.1 mg kg 、20.7 mg kg 。
[0017] 本发明具有以下有益效果:
[0018] 1、本申请将不同剂量的利巴韦林与人工饲料混合,测定其对抗有机磷和拟除虫菊酯类杀虫剂的QJ和相对敏感的GX种群斜纹夜蛾三龄幼虫的胃毒毒力,处理后5天连续观察
记录幼虫的死亡率,评价利巴韦林对斜纹夜蛾的防治效果。利巴韦林对斜纹夜蛾整个幼虫
阶段均有良好的毒力,幼虫各个龄期中毒症状如图1所示。对三龄幼虫的毒力一般需要3‑5
天显现,取食含利巴韦林饲料后,幼虫前2天未表现出明显症状,3‑5天幼虫的中毒症状如图
2所示,主要表现为取食量明显减少、吐丝,随后出现无法蜕皮、头尾黑化直至整体黑化、表
皮层水肿、不能正常爬行和取食,轻触虫体,表皮即破裂,体液溢出,逐渐死亡等,将黑化表
皮人工剥离,发现新的表皮已经形成,但表面粗糙、虫体皱缩。
[0019] 2、本申请还研究了与利巴韦林结构相似的1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺对斜纹夜蛾三龄幼虫的毒力,研究发现仅利巴韦林对斜纹夜蛾抗性和敏感种群有较高的
毒力,1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺对斜纹夜蛾生物活性较差。利巴韦林生产成
本低、毒性研究数据丰富,具有较高的开发价值。本发明为斜纹夜蛾的防治提供了一种新的
潜在化合物和可供研究的新型活性基团。
[0020] 3、本申请还发现利巴韦林处理可抑制斜纹夜蛾幼虫蜕皮过程中新表皮蛋白的合成,属于昆虫生长调节剂。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0022] 图1为斜纹夜蛾各龄期幼虫取食含利巴韦林人工饲料后的中毒症状。
[0023] 图2为斜纹夜蛾四龄幼虫取食含利巴韦林人工饲料后的中毒症状。
[0024] 图3为利巴韦林对三龄斜纹夜蛾幼虫表皮的组织切片分析。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,
本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发
明保护的范围。
[0026] 实施例1:利巴韦林和几种常用杀虫剂对QJ和GX种群斜纹夜蛾三龄幼虫的毒力
[0027] 1.1供试材料
[0028] 对有机磷和拟除虫菊酯类杀虫剂高抗的斜纹夜蛾多抗性种群QJ和相对敏感种群GX。利巴韦林(95%)购自北京百灵威科技有限公司,25%灭幼脲悬浮剂购自上海沪联生物药
业(夏邑)股份有限公司,氰戊菊酯(93.4%)购自江苏常州常隆化工有限公司,毒死蜱(95%)
购自北京华戎生物激素厂。
[0029] 1.2试验方法
[0030] 用水将利巴韦林配置成母液50000 mg L‑1,用丙酮将氰戊菊酯和毒死蜱原药分别‑1
配置成200000和100000 mg L 的母液。配置斜纹夜蛾人工饲料(由玉米粉、黄豆粉、酵母粉、
琼脂、维生素、抗坏血酸等组成,配方参照唐涛(2012)),待饲料凝固前,加入不同剂量的利
巴韦林、灭幼脲、氰戊菊酯和毒死蜱母液,搅拌均匀,使饲料中利巴韦林的终浓度为2、4、8、
‑1 ‑1
16、32、64、128 mg kg ,使灭幼脲的终浓度为5、10、20、40、80、160、320 mg kg ,使毒死蜱
‑1 ‑1
的终浓度分别为0.5、1、2、4、8、16、32 mg kg 和20、40、80、160、320、640、1280 mg kg ,使
‑1 ‑1
氰戊菊酯的终浓度分别为1、2、4、8、16、32、64 mg kg 和4000 mg kg 。待饲料凝固,用含利
巴韦林、灭幼脲、氰戊菊酯和毒死蜱的人工饲料分别饲养斜纹夜蛾GX 和QJ种群的三龄幼
虫,以不含药剂的正常饲料为对照,每个处理取12头大小一致的三龄幼虫,设3次重复,氰戊
菊酯和毒死蜱处理后2天观察记录结果,以轻触虫体不能正常活动为死亡标准。利巴韦林和
灭幼脲处理后分别在3、4、5天观察记录结果,以虫体黑化水肿,不能正常蜕皮和取食为死亡
标准。
[0031] 1.3数据分析
[0032] 各处理组死亡率均用对照组死亡率进行校正,对照组死亡率低于20%视为有效数据,校正死亡率(%)=(处理组死亡率‑对照组死亡率)/(1‑对照组死亡率)*100%。
[0033] 1.4试验结果
[0034] GX 和QJ种群斜纹夜蛾三龄幼虫取食含利巴韦林的人工饲料后的毒力测定结果如‑1
下表所示。利巴韦林处理2天后,幼虫无死亡,处理3天后,LC50均大于128 mg kg ,QJ和GX种
‑1 ‑1
群三龄幼虫取食染毒饲料4、5天后LC50分别为27.5、19.2 mg kg 和28.1、20.7 mg kg 。灭
‑1 ‑1
幼脲处理GX种群3天后,LC50大于320 mg kg ,处理4、5天后LC50为28.2、22.9 mg kg 。毒死
‑1 ‑1
蜱和氰戊菊酯处理QJ种群2天后,LC50值分别为395.8 mg kg 和>4000 mg kg 。以上结果说
明,与已商品化的传统类型杀虫剂氰戊菊酯、毒死蜱和新型杀虫剂灭幼脲相比,利巴韦林对
斜纹夜蛾抗性种群的毒力远远高于氰戊菊酯、毒死蜱,利巴韦林对斜纹夜蛾敏感种群的毒
力和灭幼脲相当。
[0035] 表1. 利巴韦林和几种常用杀虫剂对GX和QJ种群斜纹夜蛾的毒力测定
[0036]
[0037] 利巴韦林对斜纹夜蛾整个幼虫阶段均有良好的毒力,幼虫各个龄期中毒症状如图1所示。对三龄幼虫的毒力一般需要3‑5天显现,取食含利巴韦林饲料后,幼虫前2天未表现
出明显症状,3‑5天幼虫的中毒症状如图2所示,主要表现为取食量明显减少、吐丝,随后出
现无法蜕皮、头尾黑化直至整体黑化、表皮层水肿、不能正常爬行和取食,轻触虫体,表皮即
破裂,体液溢出,逐渐死亡等,将黑化表皮人工剥离,发现新的表皮已经形成,但表面粗糙、
虫体皱缩。
[0038] 实施例2:测定1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺对QJ种群斜纹夜蛾三龄幼虫的毒力
[0039] 2.1供试材料
[0040] 对有机磷和拟除虫菊酯类杀虫剂高抗的斜纹夜蛾多抗性种群QJ。1,2,4‑三氮唑(99%,式2)和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺(97%,式3)均购自北京百灵威科技有限公司。
[0041] (式2)  (式3)  。
[0042] 2.2试验方法
[0043] 用水将1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺均配置成母液25000 mg L‑1,用1.2中的方法配置含有1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺的饲料,使饲料中二者的终
‑1
浓度分别为10、50、250、1250 mg kg 。待饲料凝固,用含1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑
甲酰胺的人工饲料分别饲养斜纹夜蛾QJ种群的三龄幼虫,以不含药剂的正常饲料为对照,
每个处理取12头大小一致的三龄幼虫,设3次重复,1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰
胺处理后分别在3、4、5天观察记录结果,以虫体黑化水肿,不能正常活动和取食为死亡标
准。
[0044] 2.3数据分析
[0045] 各处理组死亡率均用对照组死亡率进行校正,对照组死亡率低于20%视为有效数据,校正死亡率(%)=(处理组死亡率‑对照组死亡率)/(1‑对照组死亡率)*100%。
[0046] 2.4试验结果
[0047] QJ种群斜纹夜蛾三龄幼虫取食含1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺的人工‑1
饲料后的死亡率结果如下表所示。发现在1250 mg kg ,1,2,4‑三氮唑对斜纹夜蛾三龄幼虫
无活性,1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺对斜纹夜蛾三龄幼虫有微弱活性,处理后5天幼虫的死亡
率为25%。通过以上构效关系分析,表明仅利巴韦林对斜纹夜蛾抗性和敏感种群有较高的毒
力,1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺对斜纹夜蛾生物活性较差。
[0048] 表2. 1,2,4‑三氮唑和1,2,4‑三氮唑‑3‑甲酰胺对QJ种群斜纹夜蛾的毒力测定
[0049]
[0050] 实施例3:利巴韦林对斜纹夜蛾GX种群三龄幼虫的触杀毒力测定
[0051] 3.1 供试材料
[0052] 以相对敏感种群GX为试虫。利巴韦林(95%)购自北京百灵威科技有限公司。
[0053] 3.2试验方法
[0054] 用水将利巴韦林配置成母液50000 mg L‑1,以含20%水的丙酮将利巴韦林稀释至‑1
625、1250、2500、5000、10000、20000 mg L 。用微量点滴器将1 μL的利巴韦林点在斜纹夜蛾
三龄幼虫的前胸背板上,以含20%水的丙酮作为对照,每个处理取12头大小一致的三龄幼
虫,设3次重复,分别在处理后3、4、5天观察记录结果,以试虫虫体黑化水肿,不能正常活动
和取食为死亡标准。
[0055] 3.3数据分析
[0056] 各处理组死亡率均用对照组死亡率进行校正,对照组死亡率低于20%视为有效数据,校正死亡率(%)=(处理组死亡率‑对照组死亡率)/(1‑对照组死亡率)*100%。
[0057] 3.4试验结果
[0058] GX种群斜纹夜蛾三龄幼虫点滴不同浓度利巴韦林后,死亡率结果如下表所示。
[0059] 表3. 利巴韦林对斜纹夜蛾GX种群三龄幼虫触杀死亡率统计表
[0060]
[0061] 表明利巴韦林对GX种群斜纹夜蛾也具有一定的触杀活性。
[0062] 实施例4:利巴韦林对斜纹夜蛾GX种群三龄幼虫的毒力机制初探
[0063] 4.1供试材料
[0064] 斜纹夜蛾相对敏感种群GX。利巴韦林(95%)购自北京百灵威科技有限公司。
[0065] 4.2试验方法
[0066] 用含10 mg kg‑1和20 mg kg‑1利巴韦林的人工饲料分别饲养斜纹夜蛾GX种群的三龄幼虫,以不含药剂的正常饲料为对照,处理3天后选取无明显症状的试虫进行转录组测
‑1
序,每个处理设3次重复。选取含10 mg kg 利巴韦林的人工饲料处理1、2、3、4、5天后的斜纹
夜蛾幼虫进行组织切片观察。
[0067] 4.3试验结果
[0068] 通过组织切片技术与对照组进行对比分析,发现10 mg kg‑1利巴韦林处理后,斜纹夜蛾三龄幼虫在蜕皮过程中可以完成内皮层的消化吸收,但新合成的表皮层尚薄,直至幼
虫死亡其新表皮的厚度明显小于对照组,且结构不均一(见图3)。以上结果表明利巴韦林处
理抑制了斜纹夜蛾幼虫蜕皮过程中新表皮的合成。
[0069] 为进一步探索利巴韦林对斜纹夜蛾的作用机制,以含10 mg kg‑1和20 mg kg‑1利巴韦林的人工饲料处理斜纹夜蛾三龄幼虫,处理3天后,挑选无明显中毒症状的试虫和对照
进行转录组测序分析。与对照组相比,两个处理下调表达的基因所富集的通路基本一致(见
表4):
[0070] 表4. 不同浓度利巴韦林处理后下调基因的富集分析
[0071]
[0072] 其中都富集到萜骨架的合成通路(Terpenoid backbone biosynthesis)和表皮的结构组成(structural constituent of cuticle),且表皮的结构组成Term中富集了多个
下调表达的昆虫表皮蛋白基因,其中萜骨架的合成主要涉及到昆虫保幼激素(Juvenile 
hormone ,JH)的形成。以上结果说明利巴韦林抑制了斜纹夜蛾JH合成途径及表皮蛋白的合
成,推测其可能的作用机制是通过抑制JH的合成,进而影响昆虫表皮蛋白的合成。属于昆虫
生长调节剂。
[0073] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。