煙粉虱種群抗藥性及其機(jī)理研究.pdf

1、煙粉虱是一種世界性的重要害蟲，其嚴(yán)重危害給各國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失。目前已對(duì)有機(jī)磷、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯等許多常規(guī)殺蟲劑產(chǎn)生不同程度的抗性，在一些地區(qū)煙粉虱對(duì)昆蟲生長調(diào)節(jié)劑和煙堿類殺蟲劑的抗性也是十分普遍和廣泛。本論文以福建省不同地區(qū)煙粉虱田間種群為研究對(duì)象，從煙粉虱生物型鑒定、田間種群抗藥性監(jiān)測(cè)及抗藥性機(jī)理、室內(nèi)抗性選育及抗性機(jī)理等方面丌展研究，為實(shí)施煙粉虱的綜合治理和抗性治理提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 采用mtDNA

2、分子標(biāo)記以及西葫蘆銀葉測(cè)定，對(duì)2003～2004年從福建省8個(gè)具有代表性地理區(qū)域采集的煙粉虱樣品進(jìn)行生物型鑒定。結(jié)果表明，8個(gè)煙粉虱種群在mtDNACOI基因720bp片段序列上的所有位點(diǎn)都是一樣的，它們與Texas-B，Israel-B，India-B，Morocco-B，F(xiàn)rance-B1，F(xiàn)rance-B2，Beijing-B，Argentina-B，Reunion-B1、Reunion-B2、Reunion-B3等11個(gè)B型煙粉

3、虱種群在mtDNACOI基因720bp序列上變異性很小(序列相似性為99.6～100％)，總體上屬于同一進(jìn)化枝，與Morocco-Q、Colombia-A1、Colombia-A2煙粉虱種群在mtDNACOI基因720bp序列上差異較大，分別屬于不同的進(jìn)化枝；8個(gè)煙粉虱種群均可引起典型的西葫蘆銀葉癥狀。綜合上述結(jié)果，說明福建省8個(gè)煙粉虱種群均屬于生物型“B”。 采用浸葉生測(cè)法和內(nèi)吸生測(cè)法測(cè)得的煙粉虱成蟲對(duì)吡蟲啉、啶蟲脒和噻蟲嗪的

4、抗性比值分別為1.22、3.28、2.49倍和1.37、4.27和3.26倍，兩種方法的測(cè)定結(jié)果是基本一致的。浸葉生測(cè)法測(cè)定結(jié)果表明，吡蟲啉對(duì)煙粉虱1、3、7、15、20日齡成蟲的LC50為0.6795～0.8577mg·L-1，平均LC50為0.7759mg·L-1，差異不顯著。吡蟲啉對(duì)自然混合同齡成蟲的LC50為0.7118～0.8549mg·L-1，平均LC50為0.7839mg·L-1，4次測(cè)定結(jié)果之間均無顯著性差異。自然混合同

5、齡與經(jīng)飼養(yǎng)的不同日齡成蟲的LC50之間也無顯著性差異。分別以棉花葉和茄子葉作為試驗(yàn)材料測(cè)定煙粉虱對(duì)吡蟲啉的抗藥性，測(cè)定結(jié)果也是基本一致的。因此，認(rèn)為可以采用與田間實(shí)際用藥情況相接近的成蟲浸葉生測(cè)法進(jìn)行煙粉虱對(duì)煙堿類殺蟲劑的抗藥性測(cè)定，而且可采用自然混合日齡成蟲代替飼養(yǎng)的相同日齡成蟲直接進(jìn)行抗藥性測(cè)定，棉花葉和茄子葉均可作為抗藥性測(cè)定的試驗(yàn)材料。 采用成蟲浸葉生測(cè)法建立了13種殺蟲藥劑(敵敵畏、樂果、毒死蜱、乙酰甲胺磷、滅多威、甲

6、氰菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲嗪、阿維菌素)對(duì)煙粉虱敏感品系的敏感毒力基線，確定了它們的LC50和區(qū)分劑量，為煙粉虱種群抗藥性監(jiān)測(cè)提供依據(jù)。 分別監(jiān)測(cè)了福建省福州、漳州、龍巖、三明、南平、寧德等地?zé)煼凼瞄g種群對(duì)13種殺蟲劑的抗性。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，福建省各地區(qū)煙粉虱田間種群對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑氯氟氰菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯和溴氰菊酯產(chǎn)生了高水平抗性，抗性倍數(shù)分別高達(dá)838.38～2460.52倍、24

7、4.64～834.29倍、116.02～266.35倍和81.75～124.18倍。對(duì)有機(jī)磷類殺蟲劑的乙酰甲胺磷、毒死蜱也產(chǎn)生了高水平抗性，抗性倍數(shù)分別達(dá)425.18～875.56倍和54.53～78.43倍，對(duì)樂果產(chǎn)生了中等水平抗性，抗性倍數(shù)達(dá)14.16～17.66倍，對(duì)敵敵畏的抗性水平中等偏低，抗性倍數(shù)達(dá)6.23～11.25倍，對(duì)滅多威的抗性水平較低，抗性倍數(shù)僅為4.07～5.66倍。漳州種群已對(duì)煙堿類殺蟲劑產(chǎn)生了中等水平抗性，對(duì)吡

8、蟲啉、啶蟲脒和噻蟲嗪的抗性倍數(shù)分別達(dá)23.08、10.32和24.60倍，而其它地區(qū)煙粉虱種群對(duì)吡蟲啉、啶蟲脒和噻蟲嗪的抗性水平較低甚至不明顯，抗性倍數(shù)分別僅為1.31～3.28倍、1.82～7.23倍和1.39～5.45倍。福建省各地區(qū)煙粉虱種群對(duì)阿維菌素的抗性水平均較低，抗性倍數(shù)僅為1.25～1.57倍。 利用區(qū)分劑量監(jiān)測(cè)各地區(qū)煙粉虱田間種群的抗性個(gè)體頻率，并與抗性倍數(shù)監(jiān)測(cè)結(jié)果相比較，結(jié)果表明煙粉虱田間種群抗性倍數(shù)和抗性個(gè)體

9、頻率兩者之間具有明顯相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)r=0.91，p＜0.01)，說明抗性個(gè)體頻率基本上可以反映出煙粉虱田間種群的抗性水平，利用區(qū)分劑量監(jiān)測(cè)抗性個(gè)體頻率適宜于進(jìn)行早期抗性檢測(cè)。 采用酶標(biāo)儀動(dòng)力學(xué)方法分別測(cè)定了煙粉虱田間抗性種群和敏感品系的解毒酶活性、乙酰膽堿酯酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)和乙酰膽堿酯酶的敏感性。結(jié)果表明，煙粉虱田間抗性種群的酯酶活性明顯高于敏感品系，煙粉虱各田間抗性種群的酯酶活性是敏感品系的3.21～3.88倍，煙粉虱田間抗性種

10、群谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性與敏感品系相近。與敏感品系相比，各田間抗性種群乙酰膽堿酯酶對(duì)敵敵畏的敏感性下降了119.92～161.33倍，對(duì)丁硫克百威的敏感性下降了32.36～47.54倍，對(duì)毒死蜱的敏感性下降了10.11～14.24倍。煙粉虱田間抗性種群乙酰膽堿酯酶的Km值是敏感品系的1.83～4.0倍，Vmax值是敏感品系的0.34～0.53倍。 胡椒基丁醚(PB)、磷酸三苯酯(TPP)和馬來酸二乙酯(DEM)三種酶抑制劑對(duì)殺蟲劑

11、的增效作用以及酶抑制劑對(duì)抗性煙粉虱酯酶、谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶和乙酰膽堿酯酶的活體抑制作用測(cè)定結(jié)果表明，TPP對(duì)氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氟氰菊酯和甲氰菊酯的增效作用極為顯著，對(duì)毒死蜱也有顯著的增效作用，對(duì)敵敵畏、樂果、乙酰甲胺磷和滅多威有一定的增效作用，但不顯著；PB對(duì)氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氟氰菊酯和甲氰菊酯具有顯著的增效作用，對(duì)毒死蜱、敵敵畏、樂果、乙酰甲胺磷和滅多威有一定的增效作用，但不顯著；DEM對(duì)上述殺蟲劑均無明顯的增效作用。TPP對(duì)抗

12、性煙粉虱酯酶具有顯著的活體抑制作用，對(duì)谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶和乙酰膽堿酯酶無活體抑制作用；DEM對(duì)抗性煙粉虱谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶有一定的活體抑制作用，對(duì)酯酶和乙酰膽堿酯酶無活體抑制作用；PB對(duì)抗性煙粉虱酯酶、谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶和乙酰膽堿酯酶均無活體抑制作用。 酶抑制劑增效試驗(yàn)和生化分析結(jié)果表明，煙粉虱田間種群抗藥性的形成與酯酶活性增強(qiáng)有關(guān)，羧酸酯酶和多功能氧化酶在煙粉虱田間種群對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑的抗性中起著極為重要的作用，羧酸酯酶和多功能

13、氧化酶與煙粉虱田間種群對(duì)有機(jī)磷、氨基甲酸酯類殺蟲劑的抗性也有一定的關(guān)系，但乙酰膽堿酯酶敏感性明顯下降是煙粉虱田間種群對(duì)有機(jī)磷、氨基甲酸酯殺蟲劑產(chǎn)生抗性的最重要原因，羧酸酯酶在煙粉虱對(duì)毒死蜱的抗性中也起著重要的作用。谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶與煙粉虱對(duì)擬除蟲菊酯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑的抗性無關(guān)。 通過RT-PCR克隆了福建省不同地區(qū)6個(gè)煙粉虱田間抗性種群的鈉離子通道結(jié)構(gòu)域ⅡS4-6cDNA片段的序列(420bp)，與敏感品系相比，有兩

14、個(gè)位點(diǎn)發(fā)生突變，分別為L925I突變和I917V突變。L925I突變?cè)谒?個(gè)煙粉虱田間抗性種群中均有發(fā)生，該位點(diǎn)突變已被證實(shí)與擬除蟲菊酯類殺蟲劑的抗性有關(guān)。而I917V突變僅在福州種群中出現(xiàn)，由于該位點(diǎn)突變?cè)谄渌镩g抗性種群中并沒有普遍性，因此其是否與煙粉虱田間種群對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑的抗性有關(guān)有待進(jìn)一步研究。 在室內(nèi)用吡蟲啉和阿維菌素對(duì)田間采集的煙粉虱種群進(jìn)行連續(xù)的抗性選育，選育至10代，煙粉虱對(duì)吡蟲啉的抗性倍數(shù)達(dá)9.97倍

15、，其抗性發(fā)展的趨勢(shì)為前期階段(即F5代之前)抗性上升速度較為緩慢，從F5代以后，煙粉虱對(duì)吡蟲啉的抗性上升速度明顯加快。煙粉虱對(duì)阿維菌素的抗性發(fā)展較為緩慢，選育至9代，抗性倍數(shù)僅為1.29倍，未形成明顯的抗性品系。煙粉虱吡蟲啉抗性品系選育前后分別測(cè)定該選育品系對(duì)吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲嗪、氯氟氰菊酯、滅多威、毒死蜱和阿維菌素的敏感性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吡蟲啉選育品系對(duì)噻蟲嗪和啶蟲脒具有一定程度的交互抗性，而對(duì)氯氟氰菊酯、滅多威、毒死蜱、阿維菌素?zé)o交互抗