CN114451362A - 一种昆虫生物测定装置、方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物测定技术领域，具体公开了一种昆虫生物测定装置、方法与应用。本发明的昆虫生物测定装置，包括上杯体、下杯体、植物培养装置和支撑装置；所述上杯体和所述下杯体可拆卸地上下连接并闭合形成生测空间，所述植物培养装置和所述支撑装置位于所述生测空间内，所述支撑装置用于放置并固定所述植物培养装置，所述上杯体开设有通气孔。采用本发明的测定装置和方法可获得更准确的测试结果，可以科学系统地研究杀虫剂的内吸活性，有利于更全面科学的了解杀虫剂的作用模式，进而科学指导药剂的使用，提供了单独测定杀虫剂内吸活性的方法。

Description

一种昆虫生物测定装置、方法与应用
技术领域
本发明涉及生物测定技术领域，具体地说，涉及一种昆虫生物测定装置、方法与应用。
背景技术
棉蚜是一种重要的多食性害虫，主要吸食植物汁液，且能传播多种病毒。棉蚜生殖周期短，繁殖量大，短期内爆发对农业生产造成重大损失。化学防治是目前防治棉蚜的主要手段，因此田间合理施药对于有效防治棉蚜意义重大，同时如何指导田间合理使用杀虫剂，延缓棉蚜抗性的产生，延长杀虫剂使用年限，均需要科研人员从杀虫剂的作用机制和作用模式入手研究，更深入地研究并制定科学环保的防治策略。室内相对独立、稳定的饲养棉蚜，准确的毒力测定是科研最基本的素材和手段。
而目前的室内毒力测定主要使用叶碟法，但其会产生试虫逃逸等问题造成的异常死亡现象，且也会因外部环境不稳定因素，如营养、水分等的缺失或是不稳定而影响测定结果。而内吸法能较好的避免上述问题，但目前常用的内吸法为根吸，其仍存在浪费原药和试虫逃逸及溶剂挥发造成杀虫剂浓度改变而影响实验结果的问题。因此，有必要对昆虫生物测定装置和方法进行进一步研究。
发明内容
针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种可使测试结果更加准确的昆虫生物测定装置、方法与应用。
为了实现该目的，本发明的技术方案如下：
一种昆虫生物测定装置，其包括上杯体、下杯体、植物培养装置和支撑装置；所述上杯体和所述下杯体可拆卸地上下连接并闭合形成生测空间，所述植物培养装置和所述支撑装置位于所述生测空间内，所述支撑装置用于放置并固定所述植物培养装置，所述上杯体开设有通气孔。
本发明的装置可为昆虫生物测定提供独立、充足的生测空间，更有利于生物测定中昆虫的生存，减少空间环境对供试昆虫的影响。测试时昆虫与活体供试植物自由接触，更接近昆虫的取食模式，且活体叶片营养供给持续，也能免除部分外部环境不稳定因素，如营养、水分等的缺失或是不稳定对测定结果的影响。且该装置不易产生昆虫逃逸和异常死亡现象，进一步保证生物测定结果的准确性，可以科学系统地研究杀虫剂的内吸活性，有利于更全面科学的了解杀虫剂的作用模式，进而科学指导药剂的使用。此外，本发明活体供试植物放置在培养装置中，可满足更长时间的测试需求。支撑装置增加了植物培养装置的稳定性，保证叶片不会轻易晃动，减少对虫子的扰动，保证棉蚜在叶片正常取食。
本发明的昆虫生物测定装置中，所述上杯体、下杯体和植物培养装置是透明的，以更好地观察昆虫和药剂情况，并提供更接近正常昆虫的生活环境，从而保证测试的准确性。
本发明的昆虫生物测定装置中，所述植物培养装置为离心管，在所述离心管管口设置一层塑料薄膜，所述塑料薄膜可在昆虫生物测定时，封闭位于所述离心管内的待测药液，并可使植物穿过所述塑料薄膜与所述待测药液接触。
若将杀虫剂(待测药液)直接置于透明塑料杯会需要很大的药量，每次生测都需要配置杀虫剂，造成杀虫剂的浪费。而本发明优选使用离心管，这可既满足测试要求，又大大降低了杀虫剂的使用量。同时，本发明优选利用塑料薄膜代替其他内吸方法的滤纸。使用滤纸时，由于毛细现象，滤纸会吸收药剂，造成药剂量减少，影响实验。
本发明中，上杯体、下杯体可为直径9cm的透明塑料杯。植物培养装置可为10ml离心管。支撑装置可为倒扣的蘸料杯，在植物培养装置固定时，可将离心管插入蘸料杯底部，从而实现直立固定的效果。
本发明的昆虫生物测定装置中，所述上杯体开设的通气孔被纱网覆盖，以提供更好地透气性并避免昆虫逃逸。
本发明还提供一种昆虫生物测定方法，其使用上述昆虫生物测定装置进行昆虫生物测定。
本发明的昆虫生物测定方法，其包括：
(1)将待测药液装入植物培养装置内，将供试植物浸入所述待测药液内，或将供试植物先穿过塑料薄膜后，再插入所述植物培养装置内，使所述供试植物浸入所述待测药液内，所述塑料薄膜封闭所述植物培养装置的开口；
(2)接入昆虫；
(3)闭合密封上杯体和下杯体。
作为一个具体实例，本发明的昆虫生物测定方法，所述昆虫为棉蚜，所述供试植物为棉苗，所述棉苗具有2片子叶。
优选，所述供试植物为1棵棉苗，以避免棉苗之间的影响；所述子叶为新展开的子叶(一般直径2cm左右)，有利于棉蚜更好的取食，确保结果的准确性。
本发明的昆虫生物测定方法，棉蚜接种密度为2头/cm2。
本发明的昆虫生物测定方法，还包括在温度23±1℃，相对湿度60％～70％，光照周期为16h光照:8黑暗下进行测试的步骤。
本发明还提供一种上述昆虫生物测定装置或昆虫生物测定方法在药剂内吸活性测试中的应用。
本发明的有益效果至少在于：
本发明的生物测定装置，提供独立的生测空间，同时跟传统方法相比，增加了供试昆虫的生存空间及透气性，有利于保证结果的准确性，且活体植株满足需要更长时间检查结果的药剂，同时更能有效的单独研究杀虫剂的内吸活性，在内吸活性试验研究中更容易保持环境和生物变量的稳定。相比较之下，传统叶碟琼脂保湿法，由于空间和透气性的局限性，对结果准确性具有一定的影响，同时，琼脂保湿法无法满足需要更长时间检查结果的生物测定的要求，也无法满足单纯了解内吸性药剂生物测定条件。
本发明的方法，克服传统生物测定采用离体叶片浸液处理的缺点，活体植物施药进行生物测定更贴近田间施药实际情况，营养更充足，可以更好的模拟田间药效，且不需要琼脂、海绵等保湿措施，不需要细胞培养板等昂贵耗材，操作更贴近生产，减少了环境的复杂变量，生物测定结果更准确。尤其对于一些新型内吸性药剂，检查结果时间更长的药剂，有效地解决了由于时间问题导致叶片营养不足或是保湿效果不好，减少了这些影响生物测定结果准确性的因素，更重要的是，提供了科学系统地研究杀虫剂的内吸活性的生测新方法，有利于更全面科学的了解杀虫剂的作用模式，进而科学指导药剂的使用，填补了单独测定杀虫剂内吸活性的科学准确的新方法的空白。
附图说明
图1为本发明的昆虫生物测定装置。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例提供一种本发明的昆虫生物测定装置及昆虫生物测定方法。
本发明的昆虫生物测定装置(参见图1)，包括两个口径一致的塑料杯作为上杯体和下杯体。以10ml离心管作为植物培养装置，其开口上设有一层塑料薄膜，所述塑料薄膜可在昆虫生物测定时，封闭位于所述离心管内的待测药液，并可使植物穿过所述塑料薄膜与所述待测药液接触。将10ml离心管插入到倒扣的蘸料杯(作为支撑装置)的底部(蘸料杯底部预先开设相应大小的孔，供离心管插入)，之后整体置于两个杯口相对的塑料杯所形成的生测空间内。
具体本发明的昆虫生物测定装置和使用方法方法如下：
1)种植非转基因棉苗新棉1号，至2片子叶，备用；
2)用丙酮将原药配成2000ppm的母液，再用含有0.05％(v/v)Triton X-100的蒸馏水将母液稀释为5个梯度浓度：6.25ppm，12.5ppm，25ppm，50ppm，100ppm，以含有0.05％(v/v)Triton X-100的蒸馏水为对照(CK)。
3)选用长势一致的棉苗(具刚展开的子叶)，将其穿过塑料薄膜后插入含有5ml药液的10ml离心管中，使棉苗底部浸入药液内，所述塑料薄膜封闭所述离心管的管口，再将离心管插入倒扣的蘸料杯的底部；
4)接入大小均一的无翅成蚜20-30头,棉蚜接种密度为2头/cm2；本试验所用种群S为氟啶虫胺腈敏感品系棉蚜和种群R为室内筛选获得的氟啶虫胺腈抗性品，记载于Ma,K.,et al.,2019.Fitness costs of sulfoxaflor resistance in the cotton aphid,Aphisgossypii Glover.Pesticide biochemistry and physiology.158,40-46。
5)用两个塑料杯(直径9cm)从底部和顶部分别罩住装有棉花苗的离心管及其下部的蘸料杯，用封口膜将两个塑料杯拼接处封严，其中上部塑料杯底已打孔后用纱网(120目)改装，记录接虫时间，每个处理3个生物学重复；虫室条件为温度23±1℃，相对湿度60％～70％，光照16h:8h(L:D)；
6)48小时后检查死亡率。
检查棉蚜死亡的标准为：轻触蚜虫，只有一条腿低频晃动或者完全不动的记为死亡。
测试结果见表1。
表1棉蚜对氟啶虫氨腈的敏感性测定结果
Figure BDA0003527124080000061
a置信区间
b RR(抗性倍数)＝种群R的LC50/种群S的LC50
对比例1
本对比例提供一种采用叶碟法进行生物测定的方法。
具体取非转基因棉苗新棉1号叶片，用直径20mm的打孔器打出所需个数的叶碟，去离子水溶解琼脂条配置成1.5％的琼脂，倒入十二孔板各孔1/3处。用丙酮将原药配成2000ppm的母液，再用含有0.05％(v/v)Triton X-100的蒸馏水将母液稀释为5个梯度浓度，以含有0.05％(v/v)Triton X-100的蒸馏水为对照(CK)。用于敏感品系的杀虫剂的5个梯度浓度：200ppm，100ppm，50ppm，25ppm，12.5ppm。用于抗性品系的杀虫剂的5个梯度浓度：500ppm，250ppm，125ppm，62.5ppm，31.25ppm。将叶碟浸入氟啶虫胺腈各浓度溶液15s，取出后在阴凉通风处晾干，置于十二孔板内的琼脂底座上。用毛笔挑取健康的无翅成蚜，每孔放置20～30头，宣纸封口，每个处理3个生物学重复。在实验室人工气候室中饲养(温度23±1℃，相对湿度60％～70％，光照16h:8h(L:D))，48h后检查结果。死亡棉蚜死亡标准为：毛笔轻触蚜虫，只有一条腿低频晃动或者完全不动的记为死亡。测试结果见表2(所用种群与实施例1中相同)。
表2
Figure BDA0003527124080000071
a置信区间
b RR(抗性倍数)＝种群R的LC50/种群S的LC50
对比例2
本对比例提供一种采用内吸法进行生物测定的方法。具体如下：
1)种植非转基因棉苗新棉1号，至2片子叶，备用；
2)用丙酮将原药配成2000ppm的母液，再用含有0.05％(v/v)Triton X-100的蒸馏水将母液稀释为5个梯度浓度：6.25ppm，12.5ppm，25ppm，50ppm，100ppm，以含有0.05％(v/v)Triton X-100的蒸馏水为对照(CK)。
3)选用长势一致的棉苗(具刚展开的子叶)，将其穿过滤纸后插入塑料杯(直径9cm)，使棉苗底部浸入20ml的药液内，上述滤纸覆盖于药液的液面；
4)接入大小均一的无翅成蚜20-30头,棉蚜接种密度为2头/cm2；
5)用两个塑料杯(直径9cm)从底部和顶部分别罩住上述装有棉花苗的塑料杯，用封口膜将两个塑料杯拼接处封严，其中上部塑料杯底已打孔后用纱网(120目)改装，记录接虫时间，每个处理3个生物学重复；虫室条件为温度23±1℃，相对湿度60％～70％，光照16h:8h(L:D)；
6)48小时后检查死亡率。
检查棉蚜死亡的标准为：轻触蚜虫，只有一条腿低频晃动或者完全不动的记为死亡。测试结果见表3(所用种群与实施例1中相同)。
表3
Figure BDA0003527124080000072
Figure BDA0003527124080000081
a置信区间
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种昆虫生物测定装置，其特征在于，包括上杯体、下杯体、植物培养装置和支撑装置；所述上杯体和所述下杯体可拆卸地上下连接并闭合形成生测空间，所述植物培养装置和所述支撑装置位于所述生测空间内，所述支撑装置用于放置并固定所述植物培养装置，所述上杯体开设有通气孔。
2.根据权利要求1所述的昆虫生物测定装置，其特征在于，所述上杯体、下杯体和植物培养装置是透明的；
和/或，所述植物培养装置为离心管，在所述离心管管口设置一层塑料薄膜，所述塑料薄膜可在昆虫生物测定时，封闭位于所述离心管内的待测药液，并可使植物穿过所述塑料薄膜与所述待测药液接触。
3.根据权利要求1或2所述的昆虫生物测定装置，其特征在于，所述上杯体开设的通气孔被纱网覆盖。
4.一种昆虫生物测定方法，其特征在于，使用权利要求1-3任一项所述的昆虫生物测定装置进行昆虫生物测定。
5.根据权利要求4所述的昆虫生物测定方法，其特征在于，包括：
(1)将待测药液装入所述植物培养装置内，将供试植物浸入所述待测药液内，或将供试植物先穿过塑料薄膜后，再插入所述植物培养装置内，使所述供试植物浸入所述待测药液内，所述塑料薄膜封闭所述植物培养装置的开口；
(2)接入昆虫；
(3)闭合密封所述上杯体和下杯体。
6.根据权利要求5所述的昆虫生物测定方法，其特征在于，所述昆虫为棉蚜，所述供试植物为棉苗，所述棉苗具有2片子叶。
7.根据权利要求6所述的昆虫生物测定方法，其特征在于，所述供试植物为1棵棉苗，所述子叶为新展开的子叶。
8.根据权利要求6或7所述的昆虫生物测定方法，其特征在于，棉蚜接种密度为2头/cm2。
9.根据权利要求6-8任一项所述的昆虫生物测定方法，其特征在于，还包括在温度23±1℃，相对湿度60％～70％，光照周期为16h光照:8黑暗下进行测试的步骤。
10.权利要求1-3任一项所述的昆虫生物测定装置或权利要求4-9任一项所述的昆虫生物测定方法在药剂内吸活性测试中的应用。
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