杀虫药剂的症状学

一、杀虫剂症状学 1 选用不同目的昆虫2 选用不同虫态的试虫。卵、幼虫、成虫、蛹。3 多采用几种处理方法。点滴法、饲喂法等。4 观察条件要统一。温度、光照、湿度等。5 剂量问题。6 亚致死效应。7 借助一定的工具。 8 描述要详细，记录要有连续性。 三、症状学研究中需要注意的几个问题 图1 DDT对家蝇和粘虫的致毒症状A 麻痹；B 死亡；C 死亡；D 兴奋；E 痉挛；F 死亡A B CD E F （1）可以明显地分为兴奋、痉挛、麻痹、死亡共四个阶段，且伴随有体表失水、呕吐、足和触角颤抖等症状；1 三种昆虫对DDT的中毒症状 （2）症状与作用机理之间的关系为：DDT结合在钠通道上，延缓了钠通道的关闭，形成了动作电位重复后放，从而使神经持续兴奋，昆虫就表现出兴奋症状。在重复后放之后就是不规则的后放，有时产生一连串动作电位，有时停止，从而导致痉挛及麻痹，到重复后放变弱时乃进入完全麻痹，而传导的停止即是死亡的来临。DDT对多种ATP酶的影响是导致昆虫呕吐、颤抖的主要原因。1 三种昆虫对DDT的中毒症状 图2 功夫对家蝇和粘虫的致毒症状A 痉挛，示拉出产卵器；B 痉挛，示呕吐；C 死亡；D痉挛；E 麻痹；F 死亡A B CD E F 图3 氯氰菊酯对家蝇和粘虫的致毒症状A 痉挛，示足、翅异常；B 死亡，示腹部皱缩、翅异常；C 痉挛；D 麻痹，侧卧；E 麻痹，瘫软状；F 死亡；G 对照A CD E F GB （1）可分为四个阶段：兴奋、痉挛、麻痹、死亡。而型菊酯类杀虫药剂的典型中毒症状仅有痉挛、麻痹、死亡三个阶段。2 三种菊酯类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 （2）致毒症状与作用机理的关系为：型菊酯与钠通道结合后延缓钠通道的关闭，使其长时间开放从而引起动作电位的重复后放。型菊酯作用于钠通道后也可以产生延长的钠电流引起负后电位去极化，振幅和时程增加，在负后电位去极化达到兴奋阈值时，发生后效，引起神经肌肉痉挛产生超兴奋，使运动失调，表现为强烈的痉挛，但钠通道一直不关闭，则使神经传导被阻断，昆虫麻痹死亡。 2 三种菊酯类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 DDT和型菊酯类药剂在症状上的区别，主要表现在三个方面：一是DDT引起的中毒速度慢于菊酯类；二是DDT可引起持续兴奋，型菊酯引起的兴奋不明显；型菊酯中毒后，在痉挛期，粘虫幼虫的足似乎完全充满了体液而暴突出来，整个虫体似乎成半透明状，而DDT中毒后无此现象。2 三种菊酯类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 图4 丙体六六六对粘虫的致毒症状A 兴奋；B 痉挛；C 麻痹；D 死亡；E 对照A BD C E （1）中毒症状分为兴奋、痉挛、麻痹、死亡等几个阶段。兴奋主要表现在试虫在四处爬动的过程中会不时地将头胸高高举起，静立不动。在痉挛期，试虫的主要中毒特点为全身抽搐，足、口器等颤抖不已，难以正卧或爬动。在麻痹期，最明显的特征也反映在足上，因足麻痹而呈瘫卧状，麻痹似乎为局部性的。死亡试虫的体躯会极度皱缩，体长仅为对照的一半，特别是体躯腹部紧缩在一起，周长也较对照小的多，因而显得头特别大。3 两种昆虫对丙体六六六的中毒症状 （2）致毒症状与作用机理之间的关系为：药剂刺激前突触膜，加强了ACh的释放，ACh在突触间隙大量积累而不断地刺激AChR，引发动作电位，试虫兴奋、痉挛；过量的ACh可阻断神经的传导，造成试虫死亡。3 两种昆虫对丙体六六六的中毒症状 图5 久效磷对家蝇和粘虫的致毒症状A 痉挛，示足、翅异常；B 死亡，示足异常、口器伸出；C 兴奋；D 痉挛，示呕吐；E 昏迷；F 对照；G 死亡A B CD E F G 图6 辛硫磷对家蝇和粘虫的致毒症状A 昏迷，示足、翅异常，且口器伸出；B 兴奋；C痉挛；D 昏迷，示体皱缩，且拉出部分直肠；E 对照；F 死亡；G 呕吐致滤纸变色A B CD E F G 图7 马拉松对家蝇和粘虫的致毒症状A 昏迷，示口器、足异常；B 昏迷，示足、翅异常；C死亡，示产卵部分伸出，足、翅异常；D 兴奋；E 痉挛；F 对照；G 死亡A B CD E F G （1）分为兴奋、痉挛、昏迷和死亡四个阶段。兴奋期的主要症状为：试虫的运动速度、强度明显增强，不停地爬动或起飞；痉挛期的主要特点是试虫的触角、口器、足、翅等器官颤抖、抽搐，反吐胃液，排泄异常，甚至会拉出直肠，或生殖器外伸，难以缩回；昏迷期的特点为试虫静卧不动，但对机械刺激有反应；死亡期的特点为试虫体壁干燥，体躯皱缩，体长仅为对照的一半。另外，在兴奋前，试虫有一定的安静期。4 三种有机磷类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 （2）致毒症状与作用机理的关系为：有机磷杀虫剂抑制了乙酰胆碱酯酶，导致突触间隙积累大量的乙酰胆碱，突触后膜的乙酰胆碱受体不断地被激活，突触后神经纤维长期处于兴奋状态，而使中毒试虫兴奋，但是过量的乙酰胆碱又可造成突触传递阻断，从而抑制了神经传导，使昆虫在中毒后期逐渐地失去活动能力，昏迷死亡。有机磷类药剂中毒后，随着昆虫乙酰胆碱酯酶的活力降低，中毒程度逐渐加剧，在症状与酶活力之间存在一定的相关性。另外，神经传导的阻断必然会影响到整个生理生化过程的失调与破坏及机体的衰竭而使昆虫呕吐、排泄异常。4 三种有机磷类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 图8 灭多威对家蝇和粘虫的致毒症状A 昏迷，示翅、足异常；B 兴奋；C 痉挛；D 、E 昏迷；F 死亡；G 对照A B CD E F G 图9 呋喃丹对粘虫的致毒症状A 痉挛；B 昏迷；C 死亡；D 对照图10 丁硫克百威对家蝇的致毒症状A 痉挛；B 昏迷；A B C DA B （1）致毒症状主要分为兴奋、痉挛、昏迷和死亡四个阶段。各阶段的症状特点和有机磷杀虫药剂的几乎相同，即：在兴奋期，主要症状为试虫的运动速度加快、运动强度明显增强；痉挛期的主要特点是试虫的触角、口器、足、翅等器官颤抖、抽搐，反吐胃液，排泄异常，甚至会拉出直肠，或生殖器外伸，难以缩回；昏迷期的特点为试虫静卧不动，但对机械刺激有反应；死亡试虫的体壁干燥，体躯皱缩，体长仅为对照的一半。 和有机磷类的区别主要表现在：氨基甲酸酯类药剂的作用速度快，处理后很快兴奋，且兴奋强度高，而有机磷类作用速度慢，处理后有一明显的安静期，兴奋强度弱。5 三种氨基甲酸酯类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 （2）致毒症状与作用机理的关系为：氨基甲酸酯类杀虫剂抑制了乙酰胆碱酯酶，导致突触部位积累大量的乙酰胆碱，突触后膜的乙酰胆碱受体不断地被激活，突触后神经纤维长期处于兴奋状态，而使中毒试虫兴奋，但是过量的乙酰胆碱又可造成突触传递阻断，从而抑制了神经传导，使昆虫在中毒后期逐渐地失去活动能力，昏迷死亡。氨基甲酸酯类药剂中毒后，随着昆虫乙酰胆碱酯酶的活力降低，中毒程度逐渐加剧，在中毒程度和酶活力之间存在明显的相关性。同时，神经传导的阻断必然会影响到整个生理生化过程的失调与破坏而使昆虫呕吐、排泄异常。5 三种氨基甲酸酯类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 图11 烟碱对家蝇和粘虫的致毒症状A 昏迷，示翅、足、产卵器异常；B 抽搐；C 昏迷；D 对照；E 死亡；AD E BC 图12 吡虫啉对家蝇和粘虫的致毒症状A 痉挛，示足异常；B 昏迷，示足、翅异常；C 死亡，示足、口器异常；D 兴奋；E 昏迷A CBD E （1）烟碱类药剂对昆虫的致毒症状与剂量密切相关：在低剂量下，试虫的中毒症状可明显分为兴奋、痉挛、昏迷、死亡等四个时期。兴奋期的特点为：昆虫不断爬行、呕吐、体躯扭动等，此期时间很短。在痉挛期，昆虫剧烈扭曲，足痉挛而难以运动，排泄异常，甚至可拉出直肠或生殖器外露，此期时间较长。在昏迷期，昆虫的足、口器附肢等微微颤抖，并逐渐完全不动。死亡试虫体躯皱缩，尤其是腹部几乎缩在一起。部分试虫昏迷后还会复苏，恢复活动，但最终仍会死亡。在高剂量下，试虫直接表现出痉挛状态，并很快昏迷，死亡试虫的状态和以低剂量处理的一样，个别试虫在昏迷后也会复苏。6 三种昆虫对烟碱类杀虫药剂的中毒症状 （2）致毒症状与作用机理之间的关系为：在低剂量下，作为乙酰胆碱受体的激活剂而刺激AChR，引起兴奋、痉挛等症状；在高剂量下，占领AChR，使神经突触传递受阻，因而中毒的试虫表现出昏迷，直至死亡的症状。6 三种昆虫对烟碱类杀虫药剂的中毒症状 图13 巴丹对家蝇和粘虫的致毒症状A 微弱痉挛，示呕吐、足异常；B 麻痹，示足、翅异常；C 麻痹；D 对照；E 死亡；F 杀虫双对家蝇致死状 死亡，喙伸出，足翅异常A B C DE F （1）分为麻痹和死亡两个阶段。试虫在受药后，运动逐渐迟缓，至麻痹时，体躯极度瘫软。死亡试虫的体躯明显较对照长（鳞翅目幼虫），体色不变。在麻痹过程中，试虫会复苏，在恢复活动片刻后又麻痹。7 两种沙蚕毒素类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 （2）致毒症状与机理之间的关系为：沙蚕毒素类杀虫药剂可和昆虫体内乙酰胆碱受体的-亚基结合，阻断了接纳乙酰胆碱的功能，并作为nAChR 的通道开放抑制剂，阻断神经节胆碱能突触的传递，使试虫表现为活动降低，麻痹瘫痪致死。巴丹和杀虫双均可使部分试虫在麻痹后又复苏，可能是由于由于沙蚕毒素的主要代谢物二磺酸可反过来促使其解毒而致昆虫复苏。7 两种沙蚕毒素类杀虫药剂对三种试虫的致毒症状 图14 Avermectin 对家蝇和粘虫的致毒症状A 麻痹，示喙管伸出、翅异常；B 麻痹瘫软状；C 对照A B C （1）昆虫对Avermectin的中毒症状可分为麻痹期和死亡期，昆虫在麻痹后瘫软死亡。鳞翅目死亡昆虫的体躯极度柔软，体长较对照长，体色不变。（2）致毒症状与作用机理之间的关系为：Avermectin作为一种激活剂增强或直接打开了G lu和/或G ABA配体门控的氯离子通道，使氯离子大量涌入膜内，产生超级化，致使动作电位不能产生，神经系统的正常电位传导受到破坏，昆虫表现出行动迟缓，麻痹，继而死亡的症状。8 Avermectins对三种试虫的致毒症状 图15 锐劲特对家蝇和粘虫的致毒症状A 痉挛，示口器、足、翅异常；B 死亡，示产卵器外伸、足异常；C 痉挛；D 死亡，示虫体皱缩；E 对照A BC DE （1）可以明显地分为4个阶段：兴奋、痉挛、昏迷和死亡。兴奋期的主要特征为：昆虫爬行或飞行的频率加快，运动量明显增加；在痉挛期，昆虫的行为不协调，难以爬行或飞行，呕吐，翻滚扭动，剧烈抽搐，排泄异常；进入昏迷期后，试虫失去运动能力，口器、足等器官微有颤抖，并逐渐死亡。9 锐劲特对三种试虫的致毒症状 （2）致毒症状与作用机理之间的关系可能为：锐劲特抑制了G ABA门控的氯离子流，同时使G lu含量升高而不断刺激G lu受体，导致突触后电位自发放而引致昆虫表现出兴奋、痉挛等症状，由于某些调节或反馈机制或其他原因，使G lu含量恢复、G ABA含量降低，最终造成昆虫昏迷死亡。9 锐劲特对三种试虫的致毒症状 图16 双甲脒对家蝇和粘虫的致毒症状A 昏迷，示足、翅异常；B 兴奋；C 昏迷A B C （1）杀虫脒类药剂的作用症状与剂量有关，在亚致死剂量下，昆虫表现出多种异常行为，如厌食、脱离寄主、改变生物学习性等；在致死剂量下，昆虫兴奋、痉挛、昏迷后逐渐死亡。 （2）致毒症状与作用机理之间的关系为：该类药剂占领章鱼胺受体，引起突触后膜兴奋，产生频率和振幅均不规则的动作电位，而干扰了神经的正常传导而导致昆虫的异常行为，当神经电位的传导被阻滞后，逐渐昏迷死亡。10 三种昆虫对双甲脒的中毒症状 图17 鱼藤酮对家蝇和粘虫的致毒症状A 死亡，示排泄异常、足异常；B 痉挛，示尾部上翘；C 昏迷，静卧不动A B C （1）可明显地分为痉挛、昏迷和死亡三个时期。痉挛期试虫仅表现出轻微的抽搐，且持续时间较长，昏迷期试虫无特殊的症状，而死亡试虫的体躯则极度皱缩。可能鱼藤酮还对昆虫的蜕皮有一定的影响，如棉蚜的正常蜕皮受阻。 （2）症状与作用机理之间的关系可能是由于鱼藤酮抑制了L-谷氨酸的氧化作用，而使谷氨酸的代谢受到干扰，同时可致呼吸底物改变，呼吸速率和呼吸商下降，这些综合效应造成昆虫的痉挛、抽搐，最后导致昏迷，死亡可能是由于呼吸衰竭所致。11鱼藤酮对三种试虫的致毒症状 图18 除虫脲对粘虫的致毒症状A 示试虫扭曲状；B 蜕皮异常；C拉出部分直肠；D蜕皮异常；E 试虫新表皮破裂，流出的体液使滤纸逐渐边为黑色；F 对照；G 难以蜕皮而死亡状A B CD E F G （1）致毒症状比较复杂：在高剂量下，试虫可拒食，在取食微量即可中毒，导致排泄异常，体躯皱缩，死亡；在低剂量下，试虫难以蜕皮而死亡，体躯发黑；在微剂量下，试虫蜕皮异常，新形成的表皮易破裂，因体液大量流失而死亡。另外，还可致昆虫发育延缓、体重下降、变态受阻、不育等。12 除虫脲对粘虫幼虫的致毒症状观察 （2）致毒症状与作用机理之间的关系为：通过干扰葡萄糖酰胺（G LcNAc）聚合成高分子的几丁质所必需的专一性蛋白的合成或转运而起作用，使得昆虫体内几丁质合成或沉积受阻而导致昆虫很难形成完整的新表皮，薄而易碎，且旧表皮和新表皮难以分离，进而导致昆虫难以蜕皮或蜕皮不完整而死亡；抑制中肠蛋白酶的活力而造成厌食；抑制碱性磷酸酯酶 、酸性磷酸酯酶的活性及DNA的合成而导致发育、变态受阻及不育。 12除虫脲对粘虫幼虫的致毒症状观察 图19 脱氧鬼臼毒素对菜青虫的致毒症状A 对照；B 试虫呈“倒C”型；C、D 从试虫腹部开始逐渐变黄、发黑，最后腐烂；E 半幼虫半蛹畸形虫；F 对照；G 畸形蛹；H 畸形成虫A B C D EF G H 图20 松油烯-4-醇对粘虫致毒症状AE 示试虫兴奋； FI 示痉挛；J、L 麻痹；K 死亡；M 家蝇死亡状，足、翅、产卵器异常A B C D EF G H IL JK M 21类杀虫药剂的致毒症状与作用机理之间的关系 21类杀虫药剂的致毒症状与作用机理之间的关系检索表 5 可明显抑制AChE活性6 5 对AChE活性无明显影响，但对Glu和GABA含量有影响.锐劲特类 6 作用速度快，致死剂量下，点滴处理13分钟后就表现出兴奋症状.氨基甲酸酯类 6 作用速度慢，致死剂量下，点滴处理后先经一个安静期，约510分钟后才表现出兴奋症状.有机磷类 7 兴奋症状不是很剧烈，足（特别是家蝇）因麻痹、瘫软无力而无法支撑体躯站立而瘫倒。粘虫幼.虫死亡后，体长不足对照试虫的一半。体内ACh含量显著增加.六六六及环戊二烯类（突触前膜毒剂或GABA受体毒剂） 7 中毒试虫极度兴奋或直接就进入痉挛状态，粘虫幼虫死亡后体躯瘫软.8 8 中毒后，极度兴奋，特别是头部运动剧烈，鳞翅目幼虫体壁失水不明显，对Mg+-ATP酶具有明显的抑制作用，对Na +,K+-ATP酶的抑制作用不明显.DDT类 8 中毒后无兴奋期，直接进入痉挛状态，或经极度兴奋后痉挛，鳞翅目幼虫体壁明显失水，对Na+,K+-ATP酶具有明显的抑制作用.拟除虫菊酯类 9 作用速度较快，点滴或饲喂处理均对昆虫的正常行为和生长发育无明显的影响.10 9 作用速度慢，点滴或饲喂处理对昆虫的正常行为或生长发育有明显的影响.1 3 10 处理后，试虫行动迟缓，逐渐瘫软麻痹，粘虫幼虫死亡虫体完全伸展，较对照还长，且极度瘫软 11 10 不具上述症状12 11 试虫体内ACh含量显著增加.沙蚕毒素类AChR受体毒剂 11 试虫体内Glu和GABA含量明显变化.Avermectin类GABA受体毒剂 21类杀虫药剂的致毒症状与作用机理之间的关系检索表 12 药剂处理后，试虫经微弱的痉挛后，逐渐昏迷死亡。试虫的呼吸商随着中毒的加剧而降低.鱼藤酮类 12 药剂处理后，试虫呕吐，并不停地颤抖，最终昏迷死亡，昆虫的中肠组织结构被破坏.B.t类 13 对同翅目昆虫特效、专效.14 13 主要对鳞翅目昆虫有效，对同翅目昆虫无活性或活性很低.15 14 特别是对蚜虫有特效类，一旦接触到药剂，马上停止取食，主要是因为产生了“口针穿透阻塞”作用，最终饥饿死亡吡蚜酮类 14 昆虫不能正常蜕皮而死亡噻嗪酮类 15 无明显的剂量效应，在不同的有效剂量下对昆虫的致毒症状基本相同，且主要是干扰正常的生长发育和变态.16 15 具明显的剂量效应，在不同的有效剂量下对昆虫的致毒症状不同，对昆虫的行为和生长发育均有明显的作用18 16 药剂处理后产生永久性幼虫，或产生介于幼虫和蛹之间的畸形虫，或产生半蛹半成虫的畸形虫，且可导致不育（主要是抑制胚胎发育）.保幼激素类似物 16 无上述症状17 17 对鳞翅目害虫具有明显的拒食活性。毒杀作用的主要症状为“超蜕皮酮症”，即强迫性蜕皮，具体表现为幼虫提前蜕皮，新形成的表皮因发育不完全而易破裂，致血淋巴流失而死亡。其作用机理主要是作用于靶标组织后诱导昆虫产生更多的蜕皮激素.虫酰肼类 17 主要症状为幼虫提前蜕皮为小的成虫，或蜕皮不正常而死亡。且具有降低两性吸引力，引起或结束滞育，雌虫不育等效应。作用机理主要是抑制保幼激素的形成或释放.早熟素等抗保幼激素类似物 21类杀虫药剂的致毒症状与作用机理之间的关系检索表 18 主要表现出拒食、胃毒毒杀和抑制生长发育活性，对消化道结构具严重的破坏作用19 18 表现出拒食、胃毒毒杀和抑制生长发育活性，但对消化道结构无破坏作用20 19 一次性食入较大剂量毒物，表现出呕吐、排泄异常等症状，死亡试虫呈僵直干缩状态；分次食入毒物，中毒表现缓慢，最后试虫从腹部开始腐烂死亡；仅食入少量毒物，在幼虫阶段表现正常，但可形成畸形蛹或畸形成虫。对神经 传导和呼吸均有影响，但最显著的影响是对消化酶的抑制和对消化道结构的破坏.鬼臼毒素类 19 具显著的拒食活性，主要是因为抑制了口器上的感受器而阻断取食信息的传入。一次性食入较大剂量的毒物后，因阻断神经传导而很快昏迷，无呕吐现象；分次食入毒物，中毒表现缓慢，最后试虫从腹部开始腐烂死亡；仅食入少量毒物后，生长发育受到抑制而逐渐死亡或于蜕皮、变态时形成畸形虫体川楝素 20 具有明显的剂量效应，在较高的剂量下表现拒食，拒食可能是由于抑制了消化酶而引起的；强迫取食后导致排泄异 常，很快死亡；在低剂量下难以蜕皮而死亡；在微剂量下蜕皮异常，新形成的体壁易破裂而导致体液流失死亡；在更低的剂量下，试虫生长发育延缓，变态受阻，形成畸形蛹或畸形成虫，并可致不育。试虫中毒后，其体壁中的几丁质含量明显下降.苯甲酰脲类 20 具有明显的剂量效应，高剂量下直接杀死昆虫，低剂量下干扰昆虫的内分泌平衡而致使出现“永久性”幼虫，或畸形蛹、畸形成虫。具有明显的拒食活性，其机理为直接或间接地破坏破坏昆虫口器的化学感受器而产生拒食作用， 但不同目昆虫的拒食活性有差异.印楝素