棉鈴蟲田間種群的抗藥性監(jiān)測(cè)及對(duì)甲維鹽的抗性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

1、棉鈴蟲Helicoverpa armigera(Hübner)屬鱗翅目(Lepidoptera)、夜蛾科(Noctuidae)，是一種多食性害蟲，寄主已知多達(dá)250余種，廣泛分布在東半球大部分地區(qū)，現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)散到西半球的巴西、波多黎各等地。從20世紀(jì)50年代開始，隨著化學(xué)殺蟲劑的大量應(yīng)用，棉鈴蟲開始對(duì)不同藥劑產(chǎn)生抗性。如今，棉鈴蟲已對(duì)有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯等傳統(tǒng)農(nóng)藥和多種新型藥劑產(chǎn)生了不同程度的抗性。隨著我國(guó)在1997年

2、開始推廣種植轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉，棉鈴蟲得到了有效的控制，用于防治棉鈴蟲的化學(xué)藥劑的使用次數(shù)減少了，但由于棉田其它害蟲如盲蝽等由次要害蟲上升為主要害蟲，轉(zhuǎn)基因棉花生長(zhǎng)期后期Bt蛋白的表達(dá)量下降，及棉鈴蟲對(duì)Bt毒素蛋白的抗性水平在逐漸升高等現(xiàn)實(shí)情況，對(duì)棉鈴蟲等害蟲進(jìn)行有效的化學(xué)防控仍然是棉田害蟲防治的重要措施。本文對(duì)2014年我國(guó)主要棉區(qū)的棉鈴蟲田間種群，開展了甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（甲維鹽）、辛硫磷和功夫菊酯的抗藥性監(jiān)測(cè)，以了解各棉區(qū)棉鈴蟲

3、對(duì)這三種殺蟲劑的抗性現(xiàn)狀;同時(shí)用甲維鹽對(duì)室內(nèi)棉鈴蟲敏感品系進(jìn)行多代的抗性選育，評(píng)估了棉鈴蟲對(duì)甲維鹽抗性的風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)室內(nèi)選育抗性品系的交互抗性及抗性機(jī)理進(jìn)行了初步研究，本文的研究結(jié)果可以為棉鈴蟲對(duì)甲維鹽的預(yù)防性抗性治理提供理論支持。
　　1.棉鈴蟲對(duì)三種化學(xué)殺蟲劑的抗藥性監(jiān)測(cè)
　　采用浸葉法測(cè)定了甲維鹽、辛硫磷和功夫菊酯對(duì)2014年采自黃河流域棉區(qū)、長(zhǎng)江流域棉區(qū)和西北棉區(qū)的14個(gè)棉鈴蟲田間種群的毒力，結(jié)果表明這三種不同類型的藥

4、劑中甲維鹽對(duì)棉鈴蟲的毒力最高（LC50值在0.0002-0.002mg/L之間），辛硫磷和功夫菊酯的毒力相當(dāng)（LC50值在1.4-34.0mg/L之間）。通過與室內(nèi)敏感品系SCD進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，各地棉鈴蟲種群對(duì)甲維鹽均比較敏感，長(zhǎng)江流域棉區(qū)各種群和西北棉區(qū)SW種群的LC50值低于SCD品系，9個(gè)黃河流域棉區(qū)中也只有3個(gè)種群的LC50值高于室內(nèi)敏感品系，其中XJ種群表現(xiàn)出最高4.4倍的差異;對(duì)辛硫磷的抗性監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)14個(gè)棉鈴蟲種群對(duì)辛硫磷

5、的抗性水平在2-7倍之間，處于敏感性下降階段，并且黃河流域棉區(qū)、長(zhǎng)江流域棉區(qū)和西北棉區(qū)之間沒有明顯的差異，對(duì)辛硫磷來說抗性水平最高的地區(qū)為河北邱縣，達(dá)到了6.9倍，抗性水平最低的地區(qū)是新疆沙灣(SW)，僅為2.3倍;對(duì)功夫菊酯的監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，全國(guó)14個(gè)棉鈴蟲種群對(duì)該藥劑的抗性在6倍到25倍之間，其中只有黃河流域棉區(qū)的AY和QX種群及長(zhǎng)江流域棉區(qū)的DT和XY等4個(gè)種群抗性水平低于10倍，其余種群均表現(xiàn)出中等水平的抗性。根據(jù)現(xiàn)有的抗性監(jiān)測(cè)結(jié)

6、果，這三個(gè)藥劑都可以有效用于棉鈴蟲的防治，在棉花生長(zhǎng)前期應(yīng)充分發(fā)揮轉(zhuǎn)Bt抗蟲棉對(duì)棉鈴蟲的良好控制效果，盡量不用藥，在棉花生長(zhǎng)的后期做到藥劑的輪換使用和限制功夫菊酯的使用次數(shù)，防止這些藥劑抗性水平的快速發(fā)展。
　　2.棉鈴蟲對(duì)甲維鹽抗性的現(xiàn)實(shí)遺傳力、交互抗性及遺傳方式分析
　　在室內(nèi)用甲維鹽對(duì)實(shí)驗(yàn)室敏感品系SCD連續(xù)篩選了18代，得到甲維鹽抗性品系SCD-EB，其抗性相對(duì)于SCD品系提高了8倍，相對(duì)于另一室內(nèi)敏感品系SW201

7、2抗性為66倍。為了有效評(píng)估棉鈴蟲對(duì)甲維鹽的抗性風(fēng)險(xiǎn)，在連續(xù)篩選的背景下進(jìn)行了SCD-EB品系對(duì)甲維鹽現(xiàn)實(shí)遺傳力的估算，采取閾值性狀分析法得出棉鈴蟲對(duì)甲維鹽的抗性現(xiàn)實(shí)遺傳力h2為0.067，反應(yīng)商Q為0.043，預(yù)測(cè)結(jié)果是在篩選死亡率為70％的情況下，其抗性倍數(shù)上升10倍所需要的世代數(shù)為20代，與實(shí)際篩選的情況基本吻合，連續(xù)高濃度用藥存在著一定的抗性風(fēng)險(xiǎn)。交互抗性研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)SCD-EB品系對(duì)甲維鹽抗性提高8倍時(shí)，對(duì)阿維菌素、氰戊菊酯和溴

8、蟲腈的抗性都比原來提高2倍以上，表現(xiàn)出一定的敏感性下降，對(duì)多殺菌素和丙溴磷則沒有明顯變化。對(duì)甲維鹽抗性品系SCD-EB進(jìn)行的遺傳方式分析發(fā)現(xiàn)，正交與反交F1代的LD50沒有顯著差異，正反交F1代的顯性度D值分別為0.302和0.253，說明棉鈴蟲對(duì)甲維鹽的抗性表現(xiàn)為常染色體不完全顯性遺傳。
　　3.棉鈴蟲甲維鹽抗性品系SCD-EB的代謝抗性機(jī)理研究
　　對(duì)SCD-EB、SCD和SW2012品系進(jìn)行了增效劑增效實(shí)驗(yàn)和解毒代謝酶

9、的活力測(cè)定。在SCD-EB品系中，三種解毒代謝酶抑制劑PBO、DEF和DEM及ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑Verapamil對(duì)甲維鹽分別具有4-5倍的增效作用;在SCD品系中這四種增效劑對(duì)甲維鹽的增效作用為2-3倍;而四種增效劑在SW2012品系上對(duì)甲維鹽都沒有增效作用。代謝酶活力測(cè)定結(jié)果是SCD-EB、SCD和SW2012三個(gè)品系的谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶活力沒有顯著差異，SCD-EB和SW2012兩個(gè)品系的酯酶活力基本相同，反而是SCD品系的酶酶

10、活力略高。多功能氧化酶以對(duì)硝基苯甲醚為底物的氧脫甲基活性(PNOD) SCD-EB品系與對(duì)照品系SCD相比差異不大且略低，但兩品系的PNOD活性分別是敏感品系SW2012的8倍和9倍。從本文的研究結(jié)果可以看出，三種不同代謝酶抑制劑和ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑Verapamil都對(duì)甲維鹽具有增效作用，且隨著抗性水平升高增效作用增大，說明代謝酶的代謝作用及ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與棉鈴蟲對(duì)甲維鹽的抗性有關(guān);而代謝酶活力測(cè)定可能由于底物選擇及品系的遺傳背景等