禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi(Linnaeus)属半翅目、蚜科，是谷类作物上最为严重的害虫之一，也是我国小麦生产中的重要害虫^{[1, 2]}。其起源于北美，现广泛分布于亚洲及世界各地^[3]。禾谷缢管蚜会大量聚集在小麦叶片、茎秆和穗部，吸食汁液，同时还可传播小麦黄矮病病毒，造成小麦植株矮化，叶色变黄，严重影响小麦产量^{[2, 4]}。化学防治仍是目前防治小麦禾谷缢管蚜的主要手段，但由于长期使用化学农药，已导致禾谷缢管蚜对多种药剂产生了抗药性^{[5, 6]}。

杀虫剂施用于田间后，高浓度时能直接杀死目标害虫，但随着时间的延长和空间的差异，其在环境中将会递减至亚致死剂量或浓度^[7]。大部分杀虫剂在环境中往往以低浓度状态长期存在，因此对目标害虫的存活个体存在着亚致死效应。如亚致死剂量吡蚜酮(pymetrozine)能使禾谷缢管蚜的体重减轻，繁殖率降低^[8]；亚致死剂量的毒死蜱(chlorpyrifos)、硫丹(endosulfan)、氯氟氰菊酯(cyhalothrin)和吡虫啉(imidacloprid)能降低中黑盲蝽Adelphocoris suturalis Jakovlev的寿命，延长其下一代卵的发育历期^[9]等。

毒死蜱是一种极广谱的有机磷类杀虫剂，其通过抑制昆虫体内乙酰胆碱酯酶活性，使神经突触部位乙酰胆碱大量积累，神经纤维长期处于兴奋状态，正常神经传导受阻，从而导致昆虫死亡^[10]。毒死蜱具有强烈的触杀和胃毒作用，广泛用于防治棉花、果树、小麦和蔬菜上的蚜虫及其他害虫。已有研究表明：低浓度的毒死蜱能刺激斜纹夜蛾Spodoptera litura Fabricius 生长，显著增加幼虫和蛹的体重，加速昆虫的生长速度，缩短幼虫发育历期^[11]；亚致死剂量的毒死蜱对灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)蜜露分泌量、虫体增重和单雌产卵量均表现出不同程度的促进作用^[12]。而关于亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜生长繁殖的影响尚未见详细报道。笔者采用玻璃管药膜法^{[13, 14]}，研究了亚致死浓度毒死蜱对小麦禾谷缢管蚜生长发育及繁殖的影响，旨在为毒死蜱的合理应用及小麦禾谷缢管蚜的综合治理提供科学依据。 1 材料与方法 1.1 药剂及试虫

96.0%的毒死蜱(chlorpyrifos)和98.0%吡虫啉(imidacloprid)原药，购自扬州化工股份有限公司。

供试禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi 于 2006年采自河南省郑州市河南农业大学科教园区，并在室内饲养^[15]多年，取健康无翅成蚜供试。 1.2 毒力测定

采用玻璃管药膜法^{[13, 14]}。先将毒死蜱和吡虫啉原药用丙酮配制成1 000 mg/L的母液，使用时再用丙酮稀释成所需浓度。在指形管(d=1.6 cm，h=10 cm，s=52.25 cm²)中注入200 μL配制好的药液，反复转动指形管以保证药液充分布满其内表面，待丙酮挥发完全后，接入健康一致的无翅成蚜。对照单独用丙酮处理。将处理后试虫放入人工气候箱内[温度(21±1) ℃，光周期L∶D=16 h∶8 h，相对湿度75%]，3 h后检查死亡率，将其中只有一条腿动或者完全不动者记为死亡，对照死亡率小于10%为有效测定，并用对照死亡率对结果进行校正。 1.3 毒死蜱亚致死效应测定 1.3.1 亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜生殖力的影响

试验共设LC₁₀、LC₂₀、LC₃₀浓度毒死蜱及对照(丙酮)4组处理，3 h后去除死虫，每组挑取40～50头活跃的试虫放入指形管中单头培养。指形管中预先放入已培养5～7 d的麦苗，根部包棉花保湿，3 d更换一次麦苗，每天记录所产若蚜数并将其移走，统计成蚜的产仔量、产仔历期及寿命。 1.3.2 亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜下一代生长发育及繁殖的影响

分别挑取LC₁₀、LC₂₀、LC₃₀浓度毒死蜱及对照丙酮处理组试虫的初孵若蚜，每处理60～80头，放入指形管中单头培养，于每天早晚观察2遍，记录若蚜发育历期及成蚜的产仔量、产仔历期及寿命。 1.3.3 种群生命表构建

生命表构建及分析参照张孝羲等的方法^{[16, 17]}。

净增殖率R₀=Σl_xm_x；平均世代历期T=Σxl_xm_x/Σl_xm_x；内禀增长率r_m=lnR₀/T；周限增长率λ=exp(r_m)；种群加倍时间t=ln2/r_m。

其中，x为时间间隔(d)，l_x表示任一个体在x期间的存活率，m_x表示在x期间的平均单雌产仔量(只)。 1.4 数据处理

试验结果采用SPSS 16.0软件处理，得到毒力回归方程及LC₅₀、LC₁₀、LC₂₀和LC₃₀值。生物学指标的统计分析采用方差分析法，应用SPSS 16.0的Turkey′s HSD检验，当P<0.05时为差异显著。 2 结果与分析 2.1 毒死蜱对禾谷缢管蚜成蚜的触杀毒力及亚致死浓度

毒力测定结果见表 1，从中可看出，毒死蜱对小麦禾谷缢管蚜无翅成蚜的LC₅₀值显著低于吡虫啉，表明其对小麦禾谷缢管蚜具有较强的触杀毒力。

表 1(Table 1)

表 1 毒死蜱对小麦禾谷缢管蚜成蚜的毒力 Table 1 Toxicity of chlorpyrifos to R.padi adults 杀虫剂 Insecticides 实验用虫数 Number of aphid used 回归方程 Regression equation LC50(95%CL)/ (ng/cm2) LC10 (95%CL)/ (ng/cm2) LC20 (95%CL)/ (ng/cm2) LC30(95%CL)/ (ng/cm2) 毒死蜱 chlorpyrifos 720 y=2.400x-1.119 2.927 (2.601～3.265) 0.856 (0.648～1.058) 1.305 (1.055～1.541) 1.770 (1.494～2.030) 吡虫啉 imidacloprid 540 y=1.327x-1.554 14.815 (11.557～18.509) 1.604 (0.717～2.673) 3.441 (1.921～5.034) 5.966 (3.869～8.031)

表 1 毒死蜱对小麦禾谷缢管蚜成蚜的毒力 Table 1 Toxicity of chlorpyrifos to R.padi adults

经亚致死浓度的毒死蜱处理后，小麦禾谷缢管蚜成蚜的寿命、单雌产仔量和产仔历期见表 2。结果表明，各亚致死浓度处理组成蚜的寿命均显著低于对照组(F_3,167=28.69,P<0.001)，单雌产仔量均显著低于对照组(F_3,167=23.87,P<0.001)，产仔历期也均显著低于对照组(F_3,167=26.77,P<0.001)，表明亚致死浓度的毒死蜱能显著缩短小麦禾谷缢管蚜成蚜的寿命及产仔历期，降低其单雌产仔量。

表 2(Table 2)

表 2 亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜生物学特性的影响 Table 2 Effect of sublethal concentration of chlorpyrifos on some biological traits of R.padi 毒死蜱亚致死浓度 Sublethal conc. of chlorpyrifos/(ng/cm2) 成蚜寿命 Adult longevity/d 单雌产仔量 Number of nymph per aphid 产仔历期 Reproductive period/d LC30(1.770) 6.68±0.18 c 16.68±0.35 c 5.64±0.15 c LC20(1.305) 8.03±0.18 b 20.41±0.53 b 6.69±0.17 bc LC10(0.856) 8.60±0.22 b 21.88±0.63 b 7.55±0.22 b CK 10.36±0.31 a 26.40±0.89 a 9.13±0.31 a 注：表中数据均为平均值±标准误,同列数据后不同字母表示差异显著(P<0.05)。 Note: The results are presented as mean±standard error. Different letters in the same column indicated significant difference(P<0.05).

表 2 亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜生物学特性的影响 Table 2 Effect of sublethal concentration of chlorpyrifos on some biological traits of R.padi

结果(表 3)表明，3个亚致死浓度毒死蜱处理对小麦禾谷缢管蚜3龄历期、4龄历期及若蚜期均无显著影响。与对照相比，仅LC₂₀浓度毒死蜱处理显著缩短了1龄若蚜的发育历期(F_3,188=3.02，P=0.031)，延长了2龄若蚜的发育历期(F_3,188=8.29，P<0.001)；LC₁₀浓度处理后1龄和2龄若蚜的发育历期与对照相比无显著差异。

表 3(Table 3)

表 3 亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜下一代若蚜生长发育的影响 Table 3 Effect of sublethal concentration of chlorpyrifos on nymph development of R.padi offspring 毒死蜱亚致死浓度 Sublethal conc. of chlorpyrifos/(ng/cm2) 发育历期 Developmental duration/d 若蚜期 Developmental duration of nymphs/d 1龄 1st instar 2龄 2nd instar 3龄 3rd instar 4龄 4th instar LC30(1.770) 1.78±0.098 ab 1.25±0.083 b 1.22±0.081 a 1.17±0.063 a 5.42±0.122 a LC20(1.305) 1.45±0.107 b 1.55±0.138 a 1.39±0.106 a 1.19±0.072 a 5.52±0.200 a LC10(0.856) 1.83±0.085 a 1.00±0.001 b 1.17±0.075 a 1.08±0.047 a 5.08±0.115 a CK 1.60±0.068 ab 1.17±0.041 b 1.26±0.048 a 1.17±0.041 a 5.21±0.077 a 注：表中数据均为平均值±标准误，同列数据后不同字母表示差异显著(P<0.05)。 Note: The results are presented as mean±standard error. Different letters in the same column indicated significant difference(P<0.05)

表 3 亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜下一代若蚜生长发育的影响 Table 3 Effect of sublethal concentration of chlorpyrifos on nymph development of R.padi offspring

结果(表 4)表明：亚致死浓度的毒死蜱处理能够影响下一代小麦禾谷缢管蚜成蚜的寿命、单雌产仔量及产仔历期，表现为随药剂浓度增加，成蚜寿命缩短，蚜虫全世代周期缩短，单雌产仔量降低，产仔历期缩短。其中，LC₃₀浓度处理组上述指标与对照间均差异显著：下一代小麦禾谷缢管蚜成蚜寿命缩短1.53 d(F_3,188=7.34，P<0.001)，蚜虫全世代周期缩短1.32 d(F_3,188=4.67，P=0.004)，单雌产仔量减少3.74只(F_3,188=8.01，P<0.001)，产仔历期缩短1.39 d(F_3,188=7.47，P<0.001)。

表 4(Table 4)

表 4 亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜下一代成蚜寿命及繁殖的影响 Table 4 Effect of sublethal concentration of chlorpyrifos on some biological traits of R.padi offspring adults 毒死蜱亚致死浓度 Sublethal conc. of chlorpyrifos/(ng/cm2) 成蚜寿命 Adult longevity/d 全世代历期 Duration of whole life/d 单雌产仔量 Number of nymph per aphid 产仔历期 Reproductive period/d LC30(1.770) 8.33±0.261 b 13.75±0.259 b 20.06±0.528 b 7.58±0.227 b LC20(1.305) 9.27±0.251 ab 14.79±0.285 a 22.30±0.608 ab 8.27±0.258 ab LC10(0.856) 9.75±0.312 a 14.83±0.322 a 23.22±0.551 a 8.56±0.269 a CK 9.86±0.190 a 15.07±0.201 a 23.80±0.489 a 8.97±0.164 a 注：表中数据均为平均值±标准误，同列数据后不同字母表示差异显著(P<0.05)。 Note: The results are presented as mean±standard error. Different letters in the same column indicated significant difference(P<0.05).

表 4 亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜下一代成蚜寿命及繁殖的影响 Table 4 Effect of sublethal concentration of chlorpyrifos on some biological traits of R.padi offspring adults

由表 5可知：与对照相比，LC₁₀和LC₂₀浓度毒死蜱处理后禾谷缢管蚜种群的净增殖率(R₀)有所增加，而LC₃₀浓度处理组的R₀却显著降低(F_3,8=38.023，P<0.001)；LC₂₀浓度处理组平均世代历期(T)比对照显著延长(F_3,8=6.233，P=0.017)，而LC₁₀浓度处理组T值比对照有所降低，但差异不显著；经3个亚致死浓度的毒死蜱处理后，禾谷缢管蚜种群的内禀增长率(r_m)(F_3,8=3.357，P=0.076)和周限增长率(λ)(F_3,8=0.597，P=0.634)与对照间均不存在显著差异；与对照相比，3个亚致死浓度毒死蜱处理均能影响小麦禾谷缢管蚜的种群加倍时间(t)，其中，LC₃₀浓度处理组t值显著高于对照，而LC₁₀和LC₂₀处理组t值有所变化，但差异不显著(F _3,8=12.819，P=0.002)。

表 5(Table 5)

表 5 亚致死浓度毒死蜱处理后小麦禾谷缢管蚜的种群生命表参数 Table 5 Life table parameters of R.padi treated by sublethal concentration of chlorpyrifos 毒死蜱亚致死浓度 Sublethal conc. of chlorpyrifos/(ng/cm2) 净增殖率(R0) Net reproduction rate 平均世代历期(T) Mean generation time/d 内禀增长率(rm) Intrinsic rate of increase 周限增长率(λ) Finite rate of increase 种群加倍时间(t) Population doubling time/d LC30(1.770) 12.13±0.16 b 9.97±0.47 ab 0.25 ±0.009 a 1.26± 0.038 a 2.77±0.102 a LC20(1.305) 19.03±0.27 a 11.18± 0.11 a 0.26± 0.012 a 1.30 ±0.045 a 2.63±0.062 ab LC10(0.856) 18.86±0.82 a 9.63± 0.11 b 0.31± 0.012 a 1.36 ±0.076 a 2.27±0.022 c CK(0) 18.58±0.64 a 9.93±0.23 b 0.29± 0.021 a 1.34 ±0.065 a 2.36±0.039 bc 注：表中数据均为平均值±标准误，同列数据后不同字母表示差异显著(P<0.05)。 Note: The results are presented as mean±standard error. Different letters in the same column indicated significant difference(P<0.05).

表 5 亚致死浓度毒死蜱处理后小麦禾谷缢管蚜的种群生命表参数 Table 5 Life table parameters of R.padi treated by sublethal concentration of chlorpyrifos

已有研究表明，亚致死剂量药剂会影响害虫的生殖力、行为和取食等多个方面^{[18, 19]}。不同杀虫剂对不同害虫所产生的亚致死效应不同，一些药剂的亚致死剂量能刺激害虫生殖，从而导致害虫的再猖獗^{[20, 21]}；而另一些研究则表明，亚致死剂量的杀虫剂可对害虫个体发育、取食行为、生殖和寿命等产生抑制作用，从而能持续控制害虫的危害^{[8, 22]}，甚至能增强某些药剂的田间防治效果，尤其是在作物生长后期^{[23, 24]}。本研究结果表明，亚致死浓度的毒死蜱能够显著缩短小麦禾谷缢管蚜及其下一代成蚜的寿命及产仔历期，降低单雌产仔量，表明亚致死浓度毒死蜱对禾谷缢管蚜生殖及其后代的繁衍存在不利影响，这与谢佳燕等^[25]研究亚致死剂量吡虫啉对禾谷缢管蚜生长发育影响的结果相似。生命表参数分析结果表明，与对照相比，LC₃₀浓度处理组的净增殖率(R₀)明显降低，内禀增长率(r_m)和周限增长率(λ)均有所降低，平均世代历期(T)和种群加倍时间(t)有所延长；而LC₁₀和LC₂₀浓度处理组R₀、r_m、λ和t值虽然也有所变化，但与对照间差异不显著。据此可以推测，当田间使用毒死蜱防治小麦禾谷缢管蚜时，将分别对其产生致死效应和亚致死效应，当其浓度降至亚致死浓度时，仍能显著抑制禾谷缢管蚜的增殖，从而保持一定的防治效果。亚致死剂量杀虫剂对昆虫生殖力的影响有多种原因：一些杀虫剂可起到拒食剂的作用，通过抑制昆虫取食，导致营养匮乏而降低生殖力^[26]；另一些杀虫剂则可通过干扰昆虫体内性信息素的通讯行为，从而影响昆虫的繁殖^{[27, 28]}。

昆虫的生长发育及繁殖是一个复杂的过程，涉及众多物质代谢、能量代谢及激素调节等生理生化过程，本研究仅观测了亚致死浓度毒死蜱对小麦禾谷缢管蚜生长发育部分生物学指标的影响，关于造成这些影响的生理生化及分子机理等还有待进一步研究。