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发表于 2010-12-27 00:12:00
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第三章 杀虫杀螨剂
教学目的
1. 掌握杀虫剂进入昆虫体内的三个途径。
2.掌握杀虫剂的主要作用位点。
3.明确杀虫剂的分类,掌握有机磷及氨基甲酸酯类杀虫剂对的作用机理,并根据机理明确生产、储存、使用中的注意事项。
4.重点掌握各类杀虫杀螨剂中常用品种的特点、毒性、作用方式、使用方法,防治对象及使用时应注意的问题等。
教学重点
1.杀虫剂的穿透与在昆虫体内的分布。
2.杀虫剂对昆虫神经系统的作用机制。
3.各类杀虫杀螨剂中常用品种的特点、毒性、作用方式、使用方法,防治对象及使用时应注意的问题等。
教学难点
1.杀虫剂对昆虫神经系统的作用机制。
教学用具
教材、参考书、多媒体课件(包括文字、表格、图片、动画等)。
教学方法
教师讲述、演示多媒体幻灯片等直观教学与对学生提问相结合。
教学安排
12课时。
教学过程
第一节 杀虫剂毒理学基础
一、杀虫剂的穿透与在昆虫体内的分布
(一) 杀虫剂进入昆虫体内的途径
⒈ 从口腔进入
杀虫剂从口腔进入虫体的关键是必须通过害虫的取食活动。
⒉ 从体壁进入
体壁是以触杀作用为主的杀虫剂进入昆虫体内的主要屏障。昆虫的体壁是由表皮、真皮细胞及底膜构成的。
⒊ 从气门进入
气体药剂如氯化苦、磷化氢及溴甲烷等可以在昆虫呼吸时随空气进入气门,沿着昆虫的气管系统最后到达微气管而产生毒效。
(二) 杀虫剂的穿透
1、杀虫剂穿透昆虫体壁
2、杀虫剂穿透昆虫的消化道
3、药剂从血液到达作用部位—神经系统
4、昆虫体内排泄杀虫剂的过程
(三) 杀虫剂在昆虫体内的分布
二、杀虫剂在动物体内的代谢机制
三、杀虫剂对昆虫的作用机制
(一) 昆虫的神经构造
昆虫的神经系统是由无数个神经元构成的,一个神经元就是一个神经系统基本单位(神经细胞),分为轴突、树突和端丛。
(二) 昆虫神经系统传导神经冲动的机制
(三) 杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的抑制作用
1、乙酰胆碱酯酶的生物学 AChE是一个水解酶,底物是乙酰胆碱。
有两种胆碱酯酶:
第一种,乙酰胆碱酯酶(AChE)
第二种,丁酰胆碱酯酶
(四) 有机磷及氨基甲酸酯类杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的抑制作用
酶与杀虫剂反应的三个步骤:
(1)形成可逆性复合体
(2)酰化反应
(3)酶的复活
(五) 杀虫剂对乙酰胆碱受体的作用
1、乙酰胆碱受体的性质
2、乙酰胆碱受体的结构和机能
3、烟碱及类似物对乙酰胆碱受体的作用
4、沙蚕毒素类对乙酰胆碱受体的作用
(六) 杀虫剂对轴状突部位的作用
(七) 杀虫剂对昆虫呼吸作用的影响
第二节 无机及重金属类杀虫剂
一、概述
二、特性
无机杀虫剂不溶于有机溶剂、一般只加工成粉剂、可湿性粉剂、糊剂和毒饵等剂型使用。无机杀虫剂大多是胃毒剂,一般仅应用于防治咀嚼式口器害虫。
三、主要品种
(一) 砷制剂
(二) 氟制剂
四、毒理机制
第三节 有机氯类杀虫剂
有机氯杀虫剂是一类含氯原子的有机合成杀虫剂,也是发现和应用最早的一类人工合成杀虫剂。滴滴涕和六六六是这类杀虫剂的杰出代表。具有广谱、高效、价廉、急性毒性小等特点。目前仍在使用的有林丹和硫丹。
第四节 有机磷类杀虫剂
一、概述
二、有机磷杀虫剂的化学结构类型
(一)磷酸酯 如:敌敌畏、久效磷
(二)硫代、二硫代和三硫代磷酸酯
(三)膦酸酯、硫代膦酸酯
1、膦酸酯 如:敌百虫
2、硫代膦酸酯 如:苯硫磷
(四) 磷酰胺、硫代磷酰胺
1、磷酰胺 如:甲胺磷
2、硫代磷酰胺 如:乙酰甲胺磷、水胺硫磷
三、有机磷杀虫剂的特点
(一) 理化性质
(二) 药效高、作用方式多种多样
有机磷杀虫剂一般对虫、螨均有较高的防治效果。大多数有机磷杀虫剂具有多种杀虫作用方式,杀虫范围广,能同时防治并发的多种害虫。
(三) 在生物体内易于降解为无毒物
(四) 持效期有长有短
(五) 作用机制
抑制体内神经中的乙酰胆碱酯酶或胆碱酯酶的活性而破坏了正常的神经冲动传导,引起了一系列急性中毒症状。
四、有机磷杀虫剂的毒性
(一)急性毒性
(二)慢性毒性
(三)残留毒性
五、重要有机磷杀虫剂品种
甲基嘧啶磷、敌百虫、敌敌畏、磷胺、辛硫磷、马拉硫磷、乐果、乙酰甲胺磷、三唑磷
第五节 氨基甲酸酯类杀虫杀螨剂
一、概述
二、氨基甲酸酯类杀虫剂的特点
(一) 分子结构与毒性有密切关系。
(二) 大多数品种的速效性好,持效期短,选择性强,对飞虱、叶蝉、蓟马等防效好,对螨类和介壳虫类无效,对天敌安全。
(三) 毒性差异大。
(四) 增效性能多样。
(五) 由于分子结构接近天然产物,在自然界易被分解,残留量低。
三、氨基甲酸酯类杀虫剂的低毒衍生化
1、芳基和烷基硫基类衍生物
2、二烷基氨基硫基类衍生物
3、N,N'-硫双氨基类型
4、N-磷酰氨硫基类型
5、N-氨基酸酯硫基类型
四、氨基甲酸酯类杀虫杀螨剂的重要品种与应用:
茚虫威、异丙威、涕灭威、灭多威、克百威、硫双威
第六节 拟除虫菊酯类杀虫杀螨剂
一、概述
二、第一代拟除虫菊酯杀虫剂
第一代拟除虫菊酯杀虫剂是在天然除虫菊酯化学结构的基础上发展起来的,大体经历了20多年的时间(1948~1971)。第一个人工合成的拟除虫菊酯是丙烯菊酯(allethrin)。
三、第二代光稳定性拟除虫菊酯杀虫杀螨剂
Elliott博士成功合成了氯菊酯(permethrin),这是第一个光稳定性的农用拟除虫菊酯,它解决了天然除虫菊素和第一代拟除虫菊酯分子中的两个光不稳定中心(菊酸侧链的“偕二甲基”和醇部分的不饱和结构)。
四、光稳定性拟除虫菊酯杀虫杀螨剂的发展
1、在结构中导入氟原子
2、在结构中导入硅原子
3、改变酯的结构:如醚菊酯
五、拟除虫菊酯杀虫杀螨剂的异构体与生物活性
六、拟除虫菊酯杀虫杀螨剂的作用方式和毒理学
拟除虫菊酯以触杀和胃毒发挥作用,不具有内吸性,为负温度系数药剂。该类化合物作用于昆虫的外周和中央神经系统,通过刺激神经细胞引起重复放电(Discharge)而导致昆虫麻痹。同时具有击倒活性(knockdown)。除虫菊酯引起的中毒征象可分为兴奋期与抑制期(或麻痹期)两个阶段。除虫菊酯的作用机制是多方面的,包括对周围神经系统、中枢神经系统和其它组织器官(主要是肌肉)的作用。
七、主要品种及其在农业上的应用
氯氰菊酯、溴氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、氰戊菊酯、醚菊酯
第七节 甲脒类杀虫杀螨剂
这类杀虫杀螨剂主要有杀虫脒和双甲脒,由于杀虫脒的慢性毒性及致癌作用已被禁用,目前仍在广泛使用的为双甲脒。
主要品种:双甲脒、杀虫脒
第八节 沙蚕毒素类杀虫剂
沙蚕毒素类杀虫剂是1960年代兴起的仿生杀虫剂。沙蚕毒素类杀虫剂的特性:
1、杀虫谱广。
2、杀虫作用方式多样。
3、作用机制特殊。
4、低毒低残留。
5、对家蚕、蜜蜂毒性较高。
6、沙蚕毒素杀虫剂的某些品种对某一些作物有不良影响。
主要品种:杀螟丹、杀虫双、杀虫环、杀虫磺
第九节 苯甲酰苯脲类和嗪类杀虫杀螨剂
一、概述
二、作用方式和毒理学
苯甲酰苯脲类和噻二嗪类杀虫剂属于昆虫生长调节剂。它既不是神经毒剂,也不是呼吸毒剂,而主要是抑制昆虫表皮的几丁质合成。被此类化合物处理后的昆虫,由于不能蜕皮或不能化蛹而引起死亡。此类化合物还可以干扰昆虫体内DNA合成而导致绝育,即具有不育作用。
三、苯甲酰苯脲类杀虫杀螨剂的代谢降解和安全性
(一)代谢与降解:
1、光解作用
2、在土壤中的降解
3、在动物体内的代谢
(二)安全性
四、苯甲酰苯脲类和嗪类杀虫杀螨剂重要品种与应用
主要品种:除虫脲、氟啶脲、氟铃脲、氟虫脲、丁醚脲、噻嗪酮、灭蝇胺、虱螨脲
第十节 保幼激素与蜕皮激素类杀虫剂
一、概述
昆虫脑激素、保幼激素和蜕皮激素等,对昆虫的生长、变态和滞育等主要生理现象具有重要的调控作用,保幼激素与蜕皮激素类杀虫剂就是在对上述激素研究的基础上发展起来的,人们往往将这些化合物及几丁质合成抑制剂称为昆虫生长调节剂。
二、作用方式和毒理学
(一) 保幼激素类
保幼激素和保幼激素类杀虫剂对昆虫的主要作用是阻止昆虫发育、抑制变态发生。另外,此类化合物还可表现于形态发育生长、生殖作用的调节、卵黄发育生长、多型现象和社会昆虫的分级发育等方面。保幼激素分子直接作用于基因,不需要通过细胞内第二信使的传递。
(二) 蜕皮激素类
三、防治范围、选择性与安全性
(一) 保幼激素类
保幼激素类似物烯虫酯对蚊、蝇的幼虫有较强的杀灭作用;对鳞翅目、半翅目和某些鞘翅目、同翅目害虫有效;对蚜虫和小粉蚧有效。二苯醚类化合物,比烷基烯羧酸酯类化合物更具稳定性和持久性,应用更为广泛。
(二) 蜕皮激素类
抑食肼和虫酰肼克服了天然蜕皮激素的不足,成为继保幼激素及几丁质合成抑制剂之后的又一类昆虫生长调节剂(IGRs)。虫酰肼可防治水稻、葡萄园、蔬菜和大豆害虫,抑食肼具有内吸活性,可以进行土壤处理防治马铃薯甲虫,亦可以通过在播种时灌水保护玉米种子不受鳞翅目幼虫的危害。虫酰肼对鳞翅目害虫具有更优良的专一性及更广的防治谱(鳞翅目害虫)。
四、重要品种与应用
(一)保幼激素类似物
烯虫酯和吡丙醚
(二)蜕皮激素类似物
抑食肼和虫酰肼
第十一节 氯化烟酰类杀虫剂
一、概述
氯化烟酰杀虫剂指硝基甲撑、硝基胍及其开链类似物,烟碱属于此类化合物。
二、生物活性
(一)对靶标害虫的活性
(二)内吸活性
(三)在不同作物中的输导性
(四)亚致死剂量效应
三、毒理学、选择性和生态效应
四、主要品种及其在农业上的应用
吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪
第十二节 阿维菌素类杀虫杀螨剂
一、概述
阿维菌素是十六元大环内酯类化合物,是土样中分离的灰色链霉Streptomyces avermitilis MA-4680(NRRL 8165)发酵液中分离得到的。
二、作用方式和毒理学
阿维菌素类化合物主要是通过触杀和胃毒作用对节肢动物发挥作用,而胃毒作用被认为是积累致死剂量的途径。
阿维菌素类化合物对哺乳动物安全的主要原因为①哺乳动物神经系统缺乏谷氨酸门控氯离子通道;②对哺乳动物神经系统其他配体门控氯离子通道结合度低;③不能穿透血-脑屏障(blood-brain barrier)。
三、生物活性、光学稳定性和穿透性
(一)防治谱
(二)光学稳定性和穿透
阿维菌素光解性很强。阿维菌素对叶片有较好的穿透性(内渗性),并因此而对危害植物叶片的螨类产生优良的防治效果。
四、重要品种及其在农业上的应用
(一)重要品种
阿维菌素、埃玛菌素
(二)在农业上的应用
(三)选择性和在综合治理中的和谐性
第十三节 吡咯(吡唑)类杀虫杀螨剂
一、概述
二、作用方式和毒理学
虫螨腈作用于细胞内线粒体膜,是一个优良的氧化磷酸化解偶联剂。该化合物具体的作用方式是干扰质子浓度,使其透过线粒体膜受阻,从而影响ATP产生,导致细胞破坏,最终死亡。
三、主要品种及其在农业上的应用
虫螨腈、氟虫腈、丁烯氟虫腈
第十四节 吡啶类杀虫剂
一、品种概述与基本特性
吡蚜酮
二、作用方式和毒理学
吡蚜酮作为杀虫剂出现,不但代表了一类全新的化合物,而且在作用方式上也是独树一帜的。吡蚜酮可用于防治大部分同翅目害虫,尤其是蚜虫、粉虱科、叶蝉科及飞虱科害虫,适用于蔬菜、水稻、棉花、果树及多种大田作物。吡蚜酮不具“击倒”效果,对昆虫也没有直接毒性,但昆虫一接触到该化合物,即立刻停止取食,而且“停食”不是由于“拒食作用”所引起的。
三、防治范围及应用
(一) 吡蚜酮的防治谱
吡蚜酮对同翅目害虫的若虫和成虫有非常好的防治效果。
(二) 吡蚜酮的选择性和害虫对该化合物的抗性
吡蚜酮与其他类型杀虫剂不存在交互抗性。
(三) 吡蚜酮在农业上的应用
主要被用于蔬菜和花卉上防治刺吸式口器害虫如各种蚜虫和白粉虱。
第十五节 专门性杀螨剂
作为理想的杀螨剂,应具有以下特点:
1、杀螨能力强,不但杀死成螨,对螨卵,若螨,幼螨也应具有良好的杀伤作用,即可防治螨类的各个虫态。
2、持效期长,即可以防治整个生长期间的螨。
3、化学性质相对稳定,可以与其他农药混用,以达到兼治其他病虫的目的。
4、对作物安全,对高等动物安全不伤害天敌,不造成环境污染。
几种杀螨剂的主要品种:
嘧螨酯、螺甲螨酯、噻螨酮、炔螨特、哒螨灵 |
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