甜菜夜蛾和斜纹夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性风险评估

论文摘要

甜菜夜蛾Spodoptera exigua （Hiibner）和斜纹夜蛾Spodoptera litura （Fabricius）同属鳞翅目（Lepidoptera）夜蛾科（Noetuidae）,为广泛性分布的多食性重要农业害虫,主要危害蔬菜、棉花和观赏性植物等。近年来,由于不合理频繁用药,导致这两种害虫对多类药剂产生不同程度的抗药性。氯虫苯甲酰胺是邻甲酰氨基苯甲酰胺类（anthranic diamides）化合物第一个商品化的杀虫剂,主要用于防治鳞翅目害虫。本研究建立了甜菜夜蛾和斜纹夜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感基线,通过室内筛选进行了甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性风险评估,测定分析了不同地区两种害虫对该药剂的敏感性及解毒代谢的生化差异性,同时测定了低浓度氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾生长发育及繁殖的影响,为甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的治理提供科学依据。1甜菜夜蛾与斜纹夜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性状态本研究采用饲料混毒法对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾初孵幼虫进行敏感性测定,结果表明：室内敏感品系的甜菜夜蛾幼虫对氯虫苯甲酰胺的LC50值为0.014 mg AI/L,而18个田间种群对氯虫苯甲酰胺的敏感性差异较大,LC5o值在0.039 mg AI/L至0.240 mgAI/L之间；其中东莞种群对氯虫苯甲酰胺的耐药性最高,与敏感种群相比抗性倍数为17.1倍,达到中等水平的抗药性；而武汉种的抗性最低,只有2.8倍。室内敏感品系的斜纹夜蛾幼虫对氯虫苯甲酰胺的LC5o值为0.004 mg AI/L,而12个斜纹夜蛾田间种群对氯虫苯甲酰胺表现出不同程度的耐药性,与敏感种群相比抗性在6.8-24.4倍之间。2甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性风险为了评估甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性风险,本试验在室内采用饲料感染法进行甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性筛选研究。结果表明,经过连续22代的抗性筛选,上海种群甜菜夜蛾的LC5o由筛选前的0.1568 mg AI/L上升到筛选后的1.8821 mg AI/L,抗性比为12.0倍；与室内敏感品系（LC50=0.0137 mgAI/L）相比,筛选22代后的抗性达到137.7倍。根据Tabashnik和Mcgaughey（1994）改进的抗性预测方法计算,甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的现实遗传力（h2）为0.1082。当斜率为2.74、h2值为0.1082、每代杀死率在70%-90%时,甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性增长10倍需要14.4-21.7代。这些结果表明甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺具有一定的抗性风险。4地理种群敏感性差异及抗性种群的生化机制为了解不同地理种群甜菜夜蛾与斜纹夜蛾对氯虫苯甲酰胺敏感性差异的可能机制,本研究对这两种幼虫的解毒代谢酶活力进行测定,结果表明：田间种群甜菜夜蛾酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和细胞色素P450氧化酶的活性在种群间均存在较大的差异,但它们的大小与其相对应种群对氯虫苯甲酰胺的毒力之间的相关性不是很大。而甜菜夜蛾筛选种群解毒代谢酶活力测定结果显示：细胞色素P450氧化酶和酯酶活力在前10代上升显著,分别上升2.9倍和3.0倍；而继续筛选13代,酯酶又有明显上升,但多功能氧化酶却上升很小；只有谷胱甘肽-S-转移酶活力在筛选过程中没有显著变化。斜纹夜蛾田间种群三种解毒代谢酶的活力也都表现出不同程度的差异性,但这三种解毒酶活性大小与其相对应种群对氯虫苯甲酰胺的LC5o值的相关性同样不大。采用浸叶法对甜菜夜蛾四个种群的增效试验结果表明,PBO、DEM、TPP和DEF等4种增效剂对氯虫苯甲酰胺的增效比分别为1.70-2.23倍、1.06-1.78倍、0.94-1.33倍和1.00-1.28倍。从结果推测,多功能氧化酶可能参与了甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的解毒代谢,而DEM、DEF和TPP等三种增效剂相对应的谷胱甘肽-S-转移酶、非特异性酯酶及羧酸酯酶等代谢解毒酶活性的高低可能并不是造成不同地理种群甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺敏感性差异的原因,或者说并不重要。甜菜夜蛾和斜纹夜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性降低可能还涉及其它抗性机制。4低浓度氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾的影响本章测定了低浓度氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾生长发育及繁殖的影响。结果表明,甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的LC30和LC50值分别为0.007 mg AI L-1和0.014 mg AIL-1。药剂处理三天后将存活幼虫转移到正常饲料,LC30和LC50两个处理组的幼虫历期都显著延长,与对照相比分别延长了22.5%与28.6%,且化蛹率也显著降低,分别为74.75%和54.68%,明显低于对照（96.33%）。低浓度氯虫苯甲酰胺对蛹重有显著影响,LC30与LC50处理组都出现超大蛹个体,且LC30处理组的平均蛹重明显高于对照组的蛹重。药剂处理对羽化率、雌雄性比、成虫历期以及产卵量均没有影响。LC50处理组的卵孵化率较对照有所下降,LC30处理组的卵孵化率没有受影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 甜菜夜蛾的发生危害及暴发原因
• 1.1.1 甜菜夜蛾的发生与危害
• 1.1.2 甜菜夜蛾暴发原因
• 1.1.2.1 种植结构的调整及栽培管理
• 1.1.2.2 气候条件
• 1.1.2.3 天敌因子
• 1.1.2.4 自身生物学特性
• 1.1.2.5 抗药性
• 1.1.3 甜菜夜蛾的抗药性现状及其抗性机理
• 1.1.3.1 甜菜夜蛾的抗药性现状
• 1.1.3.2 甜菜夜蛾的抗药性机理
• 1.2 斜纹夜蛾的抗药性及其治理
• 1.2.1 斜纹夜蛾的抗药性现状
• 1.2.2 斜纹夜蛾的抗性治理
• 1.2.2.1 抗药性预测预报
• 1.2.2.2 开展农业防治
• 1.2.2.3 物理防治措施
• 1.2.2.4 生物防治措施
• 1.2.2.5 合理使用化学农药
• 1.3 氯虫苯甲酰胺的研究进展
• 1.3.1 氯虫苯甲酰胺简介
• 1.3.2 氯虫苯甲酰胺的作用机制
• 1.3.2.1 鱼尼丁受体的结构与功能
• 1.3.2.2 氯虫苯甲酰胺对鱼尼丁受体的作用
• 1.4 本研究的目的及意义
• 第二章 甜菜夜蛾与斜纹夜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性测定
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试昆虫
• 2.1.2 供试药剂
• 2.1.3 生物测定方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性
• 2.2.2 斜纹夜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性
• 2.3 讨论
• 第三章 甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性风险评估
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试昆虫
• 3.1.2 供试药剂
• 3.1.3 生物测定方法
• 3.1.4 室内抗性筛选
• 3.1.5 抗性现实遗传力分析
• 3.1.5.1 抗性现实遗传力的估算
• 3.1.5.2 抗性发展速率的预测
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的室内筛选
• 3.2.2 甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性现实遗传力
• 3.2.3 甜菜夜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性发展预测
• 3.3 讨论
• 第四章 地理种群敏感性差异及抗性种群的生化机制
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 供试昆虫
• 4.1.2 供试药剂
• 4.1.3 解毒酶活性测定
• 4.1.3.1 酶液制备
• 4.1.3.2 细胞色素P450氧化酶活力测定
• 4.1.3.3 酯酶活力测定
• 4.1.3.4 谷胱甘肽-S-转移酶活力测定
• 4.1.3.5 总蛋白测定
• 4.1.4 生物测定方法
• 4.2 结果分析
• 4.2.1 甜菜夜蛾解毒代谢酶的活性
• 4.2.1.1 细胞色素P450氧化酶活性
• 4.2.1.2 酯酶活性
• 4.2.1.3 谷胱甘肽-S-转移酶活性
• 4.2.2 斜纹夜蛾解毒酶活力
• 4.2.3 筛选种群的酶活性变化
• 4.2.4 增效剂对氯虫苯甲酰胺的增效作用
• 4.3 讨论
• 第五章 低浓度氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 供试昆虫及药剂
• 5.1.1.1 供试昆虫
• 5.1.1.2 供试药剂
• 5.1.2 生物测定方法
• 5.1.3 低浓度对生长发育的影响
• 5.1.4 低浓度对繁殖的影响
• 5.1.5 数据统计分析方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 低浓度氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾生长发育的影响
• 5.2.2 低浓度氯虫苯甲酰胺对甜菜夜蛾繁殖的影响
• 5.3 讨论
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录