开发一种取食测定系统以评估植物化学物质对棉铃虫Helicoverpa armigera的杀虫效果

本研究旨在建立一种简单且经济高效的摄食测定方法，用于评估多种天然分子（包括植物化学物质）对咀嚼式昆虫的拒食和杀虫活性，通过该测定方法鉴定出的潜在活性分子可进一步在田间条件下进行评价，以用于害虫治理。目前已开发出多种测定方法，用于评估合成及天然分子对昆虫取食、生长、发育和行为的影响。此外，还设计了相应的测定方案。

例如剪切夹具法、饲料覆盖法、接触法、液滴饲喂法、选择性饲喂法以及昆虫杀虫剂评价用的脂皿试验。保持实验条件的一致性，解决感染和同类相食等问题，确保植物化学物质在幼虫饲料中均匀分布，准确追踪摄食行为，并确定最佳的植物化学物质浓度，这些均构成技术挑战。批次差异和实验设计的复杂性必须加以管理。此外，从实验室辅助研究过渡到田间应用时，还需考虑制剂开发与可扩展性，这具有较高难度。

在强制取食实验中，可同时利用大量昆虫样本测试多种分子。该取食实验的优点在于，待测化合物可与人工饲料混合，从而能够控制饲料成分，获得稳定且可重复的实验结果。

首先，分别称取所需组分的A、B和C组分于烧杯中，并使用刮勺或磁力搅拌器制备成均匀的混合物。将C组分在微波炉中加热至约100摄氏度，煮沸5分钟。然后将其加入A组分中，并充分混合。

待混合物冷却后，加入B组分，并将配制好的对照饲料混合物倒入透明的聚苯乙烯培养皿中。为制备含槲皮素的人工饲料，先将槲皮素水合物溶于二甲基亚砜中，然后将溶解的槲皮素加入B组分，再加入A组分与C组分的混合物。向已配制的对照饲料中加入等量的二甲基亚砜。

首先，将棉铃虫（Helicoverpa armigera）初孵幼虫置于昆虫培养室内的塑料饲养盒中，并用纱布覆盖。然后用细毛笔轻轻将新孵化的幼虫转移至新配制的以鹰嘴豆为基础的人工饲料上进行饲养。进行取食实验时，分别收集21头二龄幼虫用于对照组和处理组。

将预先准备好的对照饲料和含槲皮素的饲料切成小块，记录饲料重量和昆虫体质量。小心地将昆虫转移至培养管中，加入相应的饲料，让昆虫取食。从第2天至第10天，每天记录昆虫体质量、所提供的饲料量、未食用的饲料量以及虫粪量。

在第10天统计活的和死亡的幼虫及蛹的数量。记录和分析数据时，使用学生t检验比较对照组与处理组之间的昆虫体重差异。利用绘图软件，根据活的和死亡的幼虫及蛹的数量绘制生存率的Kaplan-Meier曲线。

然后计算化蛹率，并比较幼虫发育情况和营养指数。在本研究中，饲喂含槲皮素饲料的昆虫幼虫与对照组相比表现出显著下降，从而导致个体体型减小。此外，与对照组相比，饲喂槲皮素的幼虫取食率也观察到明显降低。

此外，饲喂槲皮素的幼虫化蛹率显著下降，表明经处理后发育受到抑制。与对照组相比，饲喂含槲皮素饲料的昆虫，其摄食物质转化为体物质的效率降低了约9%，而消化后食物的转化效率则降低了约49%。

与对照组相比，饲喂槲皮素的昆虫其近似消化率提高了5%。