CN114569612A

CN114569612A - 联吡啶在家蚕蝇蛆病防治中的应用

Info

Publication number: CN114569612A
Application number: CN202210254830.1A
Authority: CN
Inventors: 唐顺明; 王闪闪; 王耒耒; 刘吉银; 沈中元; 沈兴家; 朱娟; 王梅仙
Original assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Current assignee: Jiangsu University of Science and Technology
Priority date: 2022-03-15
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2042-03-15
Also published as: CN114569612B

Abstract

本发明公开了联吡啶在家蚕蝇蛆病防治中的应用，本发明以无水乙醇或二甲亚砜为溶剂将联吡啶(5,5′‑二甲基‑2,2′‑联吡啶)配制成药剂通过浸泡或者体喷等方式进行家蚕蝇蛆病防治，对家蚕蝇蛆病有很好的治疗效果。本发明将已有药物联吡啶用于蝇蛆病的治疗，开拓了该药的新用途，本发明中使用联吡啶不仅对蝇蛆病有很好的治疗效果，同时随着使用剂量的升高，家蚕五龄期会对应延长，全茧量与茧层量均有所提高。

Description

联吡啶在家蚕蝇蛆病防治中的应用

技术领域

本发明属于养蚕杀虫剂，具体涉及联吡啶在防治蝇蛆病中的应用及其养蚕用杀虫剂。

背景技术

蝇蛆病在蚕区从春蚕期开始发生，夏秋季最为严重，整个养蚕季节均受其威胁。目前，对家蚕蝇蛆病的防治药剂依然为1962年推广使用的“灭蚕蝇”，也是迄今为止防治蝇蛆病最有效的药剂。然而，近60年的使用致使蝇蛆早已对其产生了一定的抗药性。据报道，常年使用“灭蚕蝇”的地区，其蝇蛆抗药性是未使用或少使用的地区的3.32倍，其抗性机制还有待解明。因此，对于蝇蛆病的防治，从已有医药或兽药中筛选适合蚕业生产的新型药物已经成为蚕药开发的新思路。

联吡啶(5,5'-dimethyl-2,2-bipyridine，基本结构为：5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶，分子式：C₁₂H₁₂N₂)是由吡啶通过联合反应制得的一类产物，联吡啶化合物通常被用作除草剂，此类除草剂具有杀草谱广，触杀作用快，非选择性特点。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种联吡啶在制备家蚕蝇蛆病防治药物或者杀虫剂中的应用，本发明提出了一种联吡啶的全新的应用，解决了现有的蝇蛆病防治的缺陷，增加了家蚕蝇蛆病的防治途径，同时不会对家蚕主要经济性状造成影响。

本发明还提供一种用于防治蝇蛆病的养蚕用杀虫剂，其包括联吡啶作为唯一有效成分。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述联吡啶在防治蝇蛆病中的应用。

作为优选，所述联吡啶在有效杀死家蚕追寄蝇卵及幼虫，在制备家蚕蝇蛆病防治药物或者杀虫剂中的应用。

其中，所述联吡啶对蝇蛆病的有效治疗浓度为0.5～3mM。本发明中设定的有效治疗效果是根据“灭蚕蝇”的治疗效果判定，灭蚕蝇对家蚕蝇蛆病的治疗效果在85％左右，本发明在85％以上治疗效果，均为有效浓度。

进一步地，所述联吡啶对蝇蛆病的治疗效果达到90％以上的联吡啶浓度为0.5～2mM。

作为优选，在有效治疗范围内的联吡啶浓度在杀死蝇蛆的同时，延长家蚕五龄龄期，提高家蚕全茧量和茧层量。

其中，所述联吡啶采用浸渍和体喷、浸渍、体喷、添食四种方法进行家蚕蝇蛆病防治。

作为优选，其中浸渍和体喷叠加的方法对蝇蛆病的治疗效果最佳，单独浸渍法次之，添食法的治疗最差。

本发明用于防治家蚕蝇蛆病的养蚕用杀虫剂，其特征在于，所述养蚕用杀虫剂以联吡啶为有效成分，以及用于合成杀虫剂的辅料

其中，所述养蚕用杀虫剂以联吡啶为有效成分，以二甲亚砜或者无水乙醇为溶剂。

作为优选，称取联吡啶粉末，加入二甲亚砜或者无水乙醇后搅拌溶解制成养蚕用杀虫剂。

进一步地，所述养蚕用杀虫剂，以联吡啶为主剂，以无水乙醇或二甲亚砜为溶剂将联吡啶配制成100mM的母液，使用时再用无菌水稀释成浓度分别为0.1mM～5mM的溶剂。配成溶液时，更优选的联吡啶浓度为0.5mM～2mM。

其中，100mM联吡啶母液的配制：称取1.842g联吡啶粉末放入提前灭菌过的烧杯中，向烧杯中加入70mL的二甲亚砜后放到磁力搅拌机上搅拌溶解30min，最后定容至100mL，配成100mL 100mM的母液。

本发明中使用的联吡啶作为一种金属离子螯合剂，能与家蚕追寄蝇孵化酶蛋白中的Zn²⁺结合，从而使孵化酶丧失活性，阻断蝇卵孵化进入蚕的体内，达到杀死蝇蛆的目的。此外，本发明根据联吡啶本身所具有的特点(即对金属离子的螯合特性)与家蚕追寄蝇寄生家蚕的特性(即卵到幼虫的蜕变需经历“孵化”这一过程)相结合，在了解孵化酶蛋白结构的前提下进行设计。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明将已有药物联吡啶用于蝇蛆病的治疗，开拓了该药的新用途。

(2)本发明联吡啶和二甲亚砜或者无水乙醇制成的药剂安全无毒，低浓度剂量(10mM以下)对家蚕的生命活动无影响。

(3)本发明联吡啶和二甲亚砜或者无水乙醇制成的药剂0.5～3mM即可以对家蚕蝇蛆病有很好的治疗效果，同时随着使用剂量的升高，家蚕五龄期会对应延长，全茧量与茧层量均有所提高。

(4)本发明提出了联吡啶在防治家蚕蝇蛆病中的应用。本发明联吡啶较蝇蛆病的防治药剂灭蚕蝇有着更好的治疗效果，同时可以解决“灭蚕蝇”在部分地区已经显示出了抗药性的问题，灭蚕蝇是一种有机磷农药，本发明中找到的代替药物联吡啶对环境更友好。

附图说明

图1为五龄第1天家蚕(钟晔×苏豪)被家蚕追寄蝇产卵(寄生处理)的结果。

图2为2mM联吡啶对家蚕蝇蛆病的治疗效果。A表示2mM联吡啶处理被产卵家蚕96h结果，B表示寄生对照。

图3为经2mM联吡啶治疗家蚕蝇蛆病后的结果(A)及蝇蛆病的发病调查(B)。Ⅰ表示蝇蛆进入蚕体时而产生的病斑，Ⅱ表示因蝇蛆寄生而导致家蚕在上簇前的死亡，Ⅲ表示因蝇蛆寄生而导致家蚕不能正常吐丝结茧和化蛹。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行说明。

实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

一、药品

1、联吡啶

化学名称：5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶(CAS：1762-34-1)，别名：3,3'-二甲基-6,6'-联吡啶，分子式：C₁₂H₁₂N₂，分子量：184.24，性状：白色晶体状粉末，熔点：114-117℃(lit.)，沸点：140℃/3mm，密度：1.060±0.06g/cm³；质量指标：主含量≥98％；储存条件：密封贮藏，贮存在阴凉、干燥的地方；远离氧化剂。

2、二甲亚砜(Dimethyl sulfoxide)(H413BA0002),含量(C₂H₆O₅)≥99.5％，分子量：78.13，室温保存。

二、供试蚕

1、供试蚕：菁松×皓月、两广2号、钟晔×苏豪，蚕种均市售可得，蝇蛆病在不同蚕品种之间的发病率是没有差异的。

2、龄期：5龄起蚕

3、设区：各处理重复3区，每区20头蚕；安全性试验重复2区，每区300头蚕。

实施例1

药物配制

1、称取1.842g联吡啶粉末放入提前灭菌的烧杯中，再向烧杯中加入70mL的二甲亚砜后放到磁力搅拌机上搅拌溶解30min，最后定容至100mL，配成100mL 100mM的母液。再用无菌水将100mM的联吡啶进行稀释，配制成200mL浓度分别为0.1mM、0.2mM、0.4mM、0.5mM、1mM、2mM、3mM、5mM、10mM的联吡啶溶液。

2、用无水乙醇配制联吡啶，配制方法与上述相同，最终稀释浓度分别为2mM、5mM、10mM。

3、阴性对照组(病原不经药物处理)以无菌水代替杀虫剂按照以上程序进行。

实施例2

一、寄生处理

将五龄饷食6h后的家蚕放入正处寄生高峰期的家蚕追寄蝇网箱中，放置10min拿出，挑出体表被产卵的家蚕，并将多余蝇卵去除，每头蚕留2-3粒卵。后面正常喂饲新鲜桑叶。

二、药物处理

1、将实施例1配制好的不同浓度的联吡啶放入容量为250mL的广口瓶中，再将步骤一体表被产卵6h后的五龄饷食家蚕放入广口瓶中完全浸没浸泡3-5s后取出(每次放入10头蚕)，再采用体喷的方式，将浸泡过的家蚕体表进行药物喷洒，以蚕体表面挂满水珠为准。待蚕体晾干，喂食新鲜桑叶。

2、阴性(寄生)对照组(寄生不处理组)用无菌水对寄生家蚕进行浸泡和体喷处理，待蚕体晾干后喂食新鲜桑叶。

3、空白对照组(不寄生不处理组)不做任何处理，正常饲喂。

三、发病调查

试验蚕在常规温湿度条件下饲养(温度25℃±2℃，湿度75％～80％，12h光照、12h黑暗)，不同处理组均在上蔟结茧后统计寄生率，后期计算治疗效果(图1-3)。同时调查该药物对家蚕经济性状的影响。其中治疗率/保护率/寄生率/发病率均指即体表被追寄蝇产卵的家蚕在用药处理后，仍旧感染蝇蛆病的蚕头数占总蚕数的比例即为寄生率与发病率，与之相反，用药后未再感染蝇蛆病的蚕数占总蚕数的百分比即为此药的治疗率或者保护率。

实施例3

1、采用实施例1的药物以及实施例2的方法，用无水乙醇和二甲亚砜分别溶解联吡啶考察对家蚕蝇蛆病的防治效果。

蚕品种：菁松×皓月

表1用无水乙醇溶解联吡啶对家蚕蝇蛆病的防治效果

表2用二甲亚砜溶解联吡啶对家蚕蝇蛆病的防治效果

其中：10Mm处理导致因联吡啶导致家蚕死亡；其他浓度的寄生数为发病蚕，感染蝇蛆病的蚕部分会在熟蚕前死亡，大多数在上蔟结茧时死亡，并有蝇蛆从蚕体中爬出(或通过解剖死亡蚕体看到蝇蛆)，便能确定其发病。

用不同浓度(两种溶液配制)的联吡啶对寄生家蚕进行浸渍处理试验，研究无水乙醇和二甲亚砜分别配制的联吡啶对蝇蛆病的治疗效果，试验结果见表1和表2。在表1的试验结果中，2mM与5mM无水乙醇溶解的联吡啶对寄生家蚕的保护率分别达到了50％和75％，然而10mM无水乙醇溶解的联吡啶导致蚕体死亡；而在表2的试验结果中，1mM二甲亚砜溶解的联吡啶对寄生家蚕的保护率便达到了90％，2～5mM浓度的二甲亚砜溶解的联吡啶对寄生家蚕的保护率均达到了100％，但同样在10mM的浓度下导致蚕体死亡。实验结果表明，在同等浓度下，二甲亚砜溶解的联吡啶对寄生家蚕有更好的治疗效果。

分析原因是因为高浓度10mM的联吡啶会使蚕体中毒，严重影响家蚕的各项生命活动，只有在一定范围内的联吡啶浓度(≤5mM)在不影响家蚕生命活动的同时起到治疗蝇蛆病的效果。在表1和表2中可以看到，在同等配比浓度下的联吡啶，以无水乙醇溶解的联吡啶在2mM的浓度下保护率也只有50％，而以二甲亚砜溶解的联吡啶在2mM的浓度下，保护率便达到了100％，治疗效果是以无水乙醇溶解的2倍，所以二甲亚砜溶解联吡啶对蝇蛆病的治疗效果更好。

从这一试验结果分析，联吡啶对蝇卵有较好的杀死效果，以二甲亚砜为溶剂溶解的联吡啶对蝇蛆病的治疗效果最佳。所以以下的试验主要是用二甲亚砜溶解的联吡啶进行，找到最优的联吡啶浓度。

2、采用实施例2的方法，考察不同浓度的联吡啶对蝇蛆病的治疗效果。

蚕品种：两广2号

由前面的步骤1的预试验结果可以看出，用二甲亚砜溶解联吡啶对蝇蛆病有较好的治疗效果，由于预实验结果的最低浓度便有较好的治疗效果，本试验主要是研究二甲亚砜溶解的联吡啶在更低浓度下是否对蝇蛆病有着同样的治疗效果，是否呈剂量依赖。从试验结果看(表3)，除了0.1mM的联吡啶有着较低的保护率(保护率为20％)，0.5mM及以上浓度的联吡啶治疗效果均达到了90％以上。说明联吡啶在0.5mM的浓度下便已有较好的治疗效果。

同期比较了灭蚕蝇对寄生后家蚕的治疗效果(处理方式：体喷)。按照生产应用中体喷时对灭蚕蝇的使用浓度(稀释比例：1:300，本次实验对“灭蚕蝇”药剂的稀释按照其使用说明书)，在此基础上稀释了两个更低浓度的灭蚕蝇(稀释比例分别为：1:600、1:1200)，来调查不同浓度下，灭蚕蝇的治疗效果。从试验结果(表4)可以看出，1:300比例稀释的灭蚕蝇对蝇蛆病的治疗效果为83.4％(远小于97％联吡啶的治疗效果)，1:600与1:1200比例稀释的灭蚕蝇对蝇蛆病的治疗效果分别为73.4％和30％。目前的结果来看，0.5mM及以上浓度的联吡啶比灭蚕蝇的防治蝇蛆病的效果更佳。

表3不同浓度的联吡啶对蝇蛆病的治疗效果

表4不同浓度的灭蚕蝇对蝇蛆病的治疗效果

3、联吡啶溶液不同处理处理方式的家蚕蝇蛆病治疗效果比较

蚕品种：钟晔×苏豪

采用实施例2的处理方法，同时为简化处理方式，细化联吡啶浓度，这次试验在前期的试验结果基础上进行了改进，将之前叠加的两种处理方式(浸渍和体喷)选择在2mM的浓度下进行分开处理(分别只是进行浸渍和体喷)，找到最优的处理方式。

从试验结果可以看出(表5)，联吡啶对蝇蛆病的治疗效果随浓度的增加而提高，在2mM的浓度下保护率达到100％。在2mM浓度下，浸渍法和体喷法的保护率相对于两种处理方式的叠加都有所减弱，保护率分别降到97.1％和63.3％。因此浸渍法对蝇蛆病的治疗更好。家蚕的五龄期时间同样随着联吡啶浓度的增加而有所延长，并在1mM及以上浓度的联吡啶处理下，五龄期时间不再随着浓度的增加而延长。

从这一试验结果分析，再次证明了0.5mM以上浓度的联吡啶不仅对蝇蛆病有着良好的治疗效果，同时适当增加联吡啶浓度还可以延长家蚕五龄期时间。在处理方式上，相对于体喷法，浸渍法的效果更好。

分析原因可能是因为浸渍法能使蚕的表面接触药物更充分，从而使联吡啶能够接触到蝇卵发挥作用，体喷处理时，药物大多喷在蚕的背面，对于腹部的蝇卵很难接触到，导致保护率降低。

表5不同浓度联吡啶及2mM浓度下不同处理方式对蝇蛆病的治疗效果

4、联吡啶处理对已经寄生进入家蚕蝇蛆的治疗效果

蚕品种：钟晔×苏豪

为了调查联吡啶处理对已经进入家蚕体内的蝇蛆是否同样有杀死效果(蝇卵在蚕体表刚产生病斑时用药，即刚进入蚕的体内)，在以上试验结果的基础上，设计3个浓度梯度(分别为0.2mM、0.5mM、2mM)，同时用两种方式(浸渍、体喷)分别进行处理(处理过程同实施例2)，进一步对联吡啶的用药方式进行试验。

从试验结果可以看出(表6)，对已经进入蚕体内的蝇蛆，3种浓度下的联吡啶在两种处理方式作用下均没有任何治疗效果，保护率均为0。这也证实了联吡啶主要是通过阻断蝇卵的孵化，从而在蝇蛆进入蚕体前起作用这一原理。对于已经进入蚕体内部的蝇蛆，没有杀灭效果。

表6两种处理方式及不同浓度的联吡啶对进入家蚕体内的蝇蛆的杀死效果

5、通过添食方式不同浓度的联吡啶对蝇蛆病的治疗效果

蚕品种：钟晔×苏豪

为了进一步扩展联吡啶的用药方式，调查添食联吡啶对蝇蛆病的治疗效果，使用不同浓度的联吡啶通过浸叶法处理桑叶，晾干后饲喂家蚕分别在五龄第1天和第3天对寄生家蚕(五龄饷食家蚕被产卵)各添食一次。同时设置阴性对照组，即分别用1:500、1:250比例稀释的灭蚕蝇在五龄第1天和五龄第3天同样各添食一次。其余时间均正常饲养。

从试验结果可以看出(表7)，随着添食联吡啶浓度的升高，对应的保护率也在升高，且在5mM联吡啶的浓度下的保护率与1：500灭蚕蝇稀释液添食的保护率相同，分别达到了49.2％±15.6％和41.2％±18.9％，但是相对于浸渍法，最高保护率只达到了同等浓度下保护率的50％。

分析可能原因是因为经添食进入蚕体的联吡啶部分被中肠消化损耗或排出体外，使得直接作用在表皮的剂量减少或者在蚕表皮停留时间较短，从而导致了保护率的降低。从这一结果分析得出，体表用药效果更好，尤其是浸渍法的治疗效果最佳。

表7添食不同浓度的联吡啶对蝇蛆病的治疗效果

6、联吡啶对家蚕的安全性试验

蚕品种：钟晔×苏豪

根据以上的试验结果，选择治疗效果最高(97％-100％)的联吡啶浓度(2mM)进行安全性试验。自五龄起蚕开始寄生家蚕，待追寄蝇产卵6h后，采用浸渍和体喷叠加的方法，用2mM联吡啶(二甲亚砜为溶剂)进行处理(参照实施例2)，对照组用清水处理。待蚕体晾干后正常喂食新鲜桑叶，直至上簇结茧，分别调查处理区和对照区的五龄经过、死亡率、死笼率、虫蛹率、单蛾产卵数、不良卵数、受精率，以及全茧量、茧层量和茧层率，以考察联吡啶在治疗蝇蛆病的同时对家蚕生命力和经济性状的影响。

从试验结果可以看出(表8)，经2mM联吡啶处理后的寄生家蚕，保护率可以达到95％，同时延长了家蚕的五龄期时间；死笼率、单蛾产卵数、不良卵数和受精率与对照组相比均无显著性差异。通过对蚕茧经济性状的调查(表9)，发现联吡啶还有提高全茧量和茧层量的效果。

表8联吡啶处理对家蚕生命力的影响

注：每种处理重复2区，每区300头蚕。

表9联吡啶处理对家蚕经济性状的影响

注：每种处理重复2区，每区300头蚕。随机抽查其中50个雌雄蚕茧进行调查。

综上所述，本发明的0.5～3mM联吡啶对家蚕蝇蛆病的治疗效果可以达到90％～100％，高于灭蚕蝇对蝇蛆病的治疗效果(83.4％)。对不同浓度的联吡啶通过浸渍和体喷结合、浸渍、体喷和添食这四种处理方法对蝇蛆病均有一定的治疗效果，其中以浸渍和体喷结合的处理方法效果最好。联吡啶防治蝇蛆病的药物处理有效时期为产卵后到幼虫孵化进入家蚕体内前，最佳时期家蚕追寄蝇产卵后6小时。0.5～3mM联吡啶在治疗蝇蛆病的同时，对家蚕生命力等安全，还能相应延长家蚕五龄期时间，进而提高家蚕的全茧量与茧层量，增加养蚕业的经济效率。此外，本发明对于家蚕蝇蛆病的治疗不会受蚕品种的影响，对于蝇蛆病的发病率和治疗率没有品种差异，同时在0.5～3mM联吡啶处理下，家蚕五龄期都会有相应的延长，全茧量与茧层量均有所提高。

Claims

1.联吡啶在制备家蚕蝇蛆病防治药物或者杀虫剂中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述联吡啶在有效杀死家蚕追寄蝇卵及幼虫在制备家蚕蝇蛆病防治药物或者杀虫剂中的应用。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述联吡啶对蝇蛆病的有效治疗浓度为0.5～3mM。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述联吡啶对蝇蛆病的治疗效果达到90％以上的联吡啶浓度优选为0.5～2mM。

5.根据权利要求3或者4所述的应用，其特征在于，在有效治疗范围内的联吡啶浓度在杀死蝇蛆的同时，延长家蚕五龄龄期，提高家蚕全茧量和茧层量。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述联吡啶采用浸渍和体喷、浸渍、体喷、添食四种方法进行家蚕蝇蛆病防治。

7.一种用于防治家蚕蝇蛆病的养蚕用杀虫剂，其特征在于，所述养蚕用杀虫剂以联吡啶为有效成分，以及用于合成杀虫剂的辅料。

8.根据权利要求7所述的养蚕用杀虫剂，其特征在于，所述养蚕用杀虫剂以联吡啶为有效成分，以二甲亚砜或者无水乙醇为溶剂。

9.根据权利要求7所述的养蚕用杀虫剂，其特征在于，称取联吡啶粉末，加入二甲亚砜或者无水乙醇后搅拌溶解制成养蚕用杀虫剂。