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水稻二化螟的抗药性监测及对双酰胺类杀虫剂的抗性机制初探

姚蓉  
【摘要】:二化螟Chilo suppressalis(Walker)属鳞翅目螟蛾科(Lepidoptera:Pyrlidae),是广泛分布于我国,为害水稻的主要害虫。长期以来,二化螟的防治主要依靠化学农药。由于不合理用药,各地不断出现多类常用药剂防治效果下降及产生抗药性的报道。近几年,以鱼尼丁受体为靶标的双酰胺类杀虫剂氯虫苯甲酰胺和氟苯虫酰胺已成为多地防治二化螟的主要药剂。本研究监测了二化螟田间种群对使用过的七种药剂的抗药性以及从代谢机制和靶标突变两个角度初步探究了二化螟对双酰胺类杀虫剂产生抗药性的原因,对及时了解这几种药剂的抗药性发展,全面深入揭示二化螟对双酰胺类药剂的抗性机制及制定合理的抗性治理策略具有重要意义。1.二化螟对五种常规药剂的抗药性监测本研究采用毛细管点滴法于2013-2014年测定了 9省23地共33个二化螟田间种群对阿维菌素、甲维盐、毒死蜱、三唑磷及杀虫单五种药剂的抗药性。结果显示:大部分种群对阿维菌素和甲维盐仍保持在敏感至敏感性下降阶段,但浙江瑞安、江西南昌及湖南东安种群对阿维菌素已产生中等水平抗性(14.1-15.6倍),浙江象山、金华、江西上高及湖南东安种群对甲维盐的抗性也上升为低至中等水平(6.3-22.5倍);湖南东安、攸县、浙江瑞安、金华、余姚、江西南昌及上高七个地区二化螟种群对毒死蜱为中等水平抗性(11.3-67.6倍);湖南东南、浙江金华及江西上高3个种群对三唑磷的抗性一直处于高水平(204.0-216.8倍),而湖北、江苏、山东和辽宁种群为敏感水平,对杀虫单的抗性,大多数种群已降为敏感至敏感性下降阶段,抗性最高的湖南东安种群也仅为16.1倍。从两年不同水稻种植地区二化螟的抗药性情况来看,辽宁、江苏和湖北地区二化螟对这五种药剂均处于较敏感的状态,其中辽宁兴城种群最敏感;湖南、浙江和江西部分地区二化螟的抗性相对较高,其中湖南东安种群对这些药剂的抗性均最高。2.二化螟对两种双酰胺类药剂的抗药性监测2012-2014年采用稻苗浸渍法监测了 9省24地的51个二化螟田间种群对氯虫苯甲酰胺和氟苯虫酰胺的抗药性。结果表明:各地理种群敏感性差异较大;2014年浙江余姚种群对氯虫苯甲酰胺和氟苯虫酰胺的抗性分别为77.6倍和42.6倍,为迄今发现的抗性最高的二化螟田间种群;此外,还有11个和23个种群分别对氯虫苯甲酰胺和氟苯虫酰胺产生了低至中等水平抗性;纵观三年的抗性变化,发现浙江象山、安徽潜山及湖北黄冈地区二化螟对两种药剂的抗性呈上升趋势,安徽徽州和江苏邗江地区则一直处于较敏感水平。在了解了 2012-2014年二化螟不同地理种群的抗药性情况后,将各种群对两种双酰胺类杀虫剂与上述五种常规药剂的抗性水平进行相关性分析显示,二化螟对氯虫苯甲酰胺与氟苯虫酰胺的抗性具有显著相关性,常规药剂中的三唑磷与这两种双酰胺类药剂抗性的相关性最高。3.二化螟对双酰胺类药剂的抗性机制初探为了解二化螟对双酰胺类药剂产生抗性的可能机制,本研究测定了抗性水平存在显著差异的5个田间种群的解毒代谢酶的活性,并将其与这两种药剂的抗性水平进行相关性分析。结果发现:对氯虫苯甲酰胺和氟苯虫酰胺的抗性与酯酶的活性均显著线性相关(R值分别为0.883和0.898,P值分别为0.047和0.038)。由此推测,酯酶可能参与了二化螟对双酰胺类药剂的解毒代谢。参照已发现的小菜蛾鱼尼丁受体上一个突变位点G4946E的位置,对二化螟浙江余姚种群该基因区域进行检测,结果发现第4910位的甘氨酸GGA突变为谷氨酸GAA(G4910E)。此外,检测了浙江余姚抗性种群和江苏大丰敏感种群中该点的突变频率,显示抗性种群突变频率为23.75%,而敏感种群中未发现该突变。因此推测G4910E突变可能与二化螟对双酰胺类药剂的抗性有关。


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