农药生物测定一至三章

农药生物测定绪论

一、农药生物测定的含义

•广义的生物测定为：来自物理、化学、生理或心理的刺激，对生物整体（living organism）和活体组织（tissue）产生效力大小的度量（如：机械刺激、电刺激、各种射线的照射等）。•即：生物测定是研究作用物、靶标生物和反应强度三者关系的一项专门技术。

•狭义的生物测定为：以生物的整体或离体的组织、细胞，对某些化合物的反应，作为评价这些化合物生物活性的量度，运用特定的实验设计，以生物统计为工具，测定供试对象在一定条件下效应，即为生物测定。

农药生物测定：运用特定的试验设计，利用生物整体或离体的组织、细胞对农药（或某些化合物）的反应并以生物统计为工具，分析供试对象在一定条件下的效应，来度量某种农药的生物活性。

二、农药生物测定的简史

第一时期： 19世纪末~1920至1923年间

•事件：法国学者埃利希（R. C. Ehrlich）研究出测定白喉抗毒素含量的标准方法–特点：都是用单个动物体作直接的效力测定，将待测的药剂与标准药剂相比较来估计其相对药效。

–缺点：由于生物个体从受药到中毒死亡需要一个过程，因而以生物中毒死亡为反应标准测出的致死剂量总比实际反应所需剂量大。

第二时期：20世纪30年代至20世纪70年代

•事件：

–1937年欧文（J.O.Irvin）首先提出了系统的生物测定方法报告；

–1947年芬尼（D.J.Finney）出版了系统的生物测定统计方法；

–1950年芬尼及古德温（L.G.Goodwin）出版《生物测定标准化》一书；

–1957年布斯维纳（J.R.Busvine）出版《杀虫剂生物测定评述》；

–1959年张宗炳在其《昆虫毒理学》一书中，以专章对杀虫剂生物测定及统计分析作了系统的论述；

–1963年张泽薄等出版《杀虫剂及杀菌剂的生物测定》；

•特点：研究出以生物群体为反应基础的生物测定方法，提高了测定的准确度。

第三时期：20世纪70年代至今

•特点：因具有各种特殊生理活性的化合物不断出现，生测方法也在发展。

•事例：

–1.研究利用昆虫神经电生理法检测化合物对昆虫的拒食活性取得进展。

–2.杀菌剂也由以传统的病原菌离体试验方法为主，转变为寄主植物上的活体试验为主。

–3.20世纪80年代以来介于活体与离体之间的植物组织培养生物测定方法受到了广泛的重视，如适用于细菌性病害筛选的块根法；适用于大麦白粉病筛选的芽鞘表皮法等。

三、生物测定的内容

•可以概括为活性筛选的常规测定、田间药效试验、残留分析。也可以归纳为：–1.比较农药对昆虫、病菌或植物的药效或药害；

–2.比较农药不同方法、加工质量、物理性状对供试生物的药效；

–3.测定两种或两种以上农药混用的效力大小；

–4.新研制化合物或农药对供试生物的药效、药害的筛选和评价；

–5.研究供试生物内在因素和环境因素对药剂效力的关系；

–6.鉴定生物体对农药的抗药性；

–7.测定农药在生物体内外、土壤或环境中的残留量。

生物测定的发展趋势

•植物细胞培养与生物测定相结合

•从靶标的角度制定生物测定方法

•生物测定向自动化、微型化方向发展

四、农药生物测定的作用和地位

•生物测定是开发新农药的重要手段

一个新化合物从实验室合成到正式投入生产必须经过室内毒力测定、温室毒力测定和田间小区药效试验。因此生物测定是研制新农药、开展毒理学研究等方面的重要的先决条件。

•生物测定还是农药使用的重要先决条件

对表现活性高的化合物，除进行大田药效试验外还要做残留、对高等动物的毒性以及对有益生物和农业生态系统影响的生物测定研究，同时生产部门要对其剂型和加工技术进行研究。可见生物测定也是合理科学使用农药、提高防效等方面的先决条件。

另外发现新的试验方法等于发现新农药，新农药发现存在于生物测定过程的每个异常现象之中。基于以上所述，有人曾把生物测定与化学合成比喻为前进中的两个车轮，两者互相制约、互相促进。

五、生物测定的设计基本原则

•1相对控制的实验条件

–外界环境条件的变化，如温度、湿度、光照等对杀虫剂的理化性状和昆虫的生理状态都有直接或间接的影响。而杀虫剂理化性能的变化，能影响其对昆虫的毒效。

–昆虫的生理状态，如发育阶段、龄期、性别等的不同对杀虫剂有不同的耐药力。

–因此在毒力测定中应用标准目标昆虫和相对控制环境条件，尽可能将条件差异、人为因素及各种环境因素影响造成误差消除或减少，提高试验的精确度。

•2必须设对照

–在试验期间往往有自然死亡情况，因此药剂处理组的死亡虫数也包括自然死亡数，显然这不完全是药剂的作用效果，故应设立对照加以校正，以消除自然因素所造成的死亡对药剂效果的干扰。

–对照有三种：

•一种是不作任何处理的空白对照；

•二是标准药剂作对照，标准药剂是选择同类化合物防治某种病虫害最有效的药剂；

•三是与药剂处理所用的溶剂或乳化剂等助剂完全一样，只是不含药剂的对照。

•3各种处理必须设重复

–在生物种群与个体之间对药剂的耐药力不同，反应有显著的差异，取样代表很重要，如果取样少了，既有可能由于取样不够全面或不是随机取样而造成结果的片面性。

–因此每个处理要求一定的数量，重复次数越多，试验结果就越可靠。增加重复是减少误差的一种方法，但也不能或没必要太多，应根据试验目的与要求以及不同的生物材料而定。重复次数一般为3~5次。从生物统计理论上讲，增加重复次数减少每个重复的生物个体是减少试验误差的一种方法。

•4运用生物统计分析试验结果

–生物统计是生物测定的基本条件，是判断和评价试验结果的重要工具。是在生物学指导下用概率论为基础，描述偶然现象隐藏着必然规律的科学分析方法，它可以从错综复杂的实验数据中揭露农药与生物之间的内在联系。

–各种处理之间的差异的显著程度，是不能凭主观去认定，必须通过客观评定，用数理方法，精密而合理地计算出来。

六、试验结果的统计与分析

一、毒力表示方法

1、试虫“死亡”的标准

•试虫经处理一定时间后，其反应有三种情况：

–存活：处理试虫和对照试虫同样正常，