棉鈴蟲抗甲氧蟲酰肼種群對12種殺蟲劑的交互抗性

劉 娟, 董利霞, 譚曉偉, 范賢林, 芮昌輝

(中國農業科學院植物保護研究所,農業部農藥化學與應用重點開放實驗室,北京 100193)

棉鈴蟲 [Helicoverpa armigera(Hübner)]是一種為害多種農作物的重要害蟲,廣泛分布于世界各地,每年可發生多代,繁殖能力強,易產生抗藥性。化學防治作為一種害蟲防治手段,在棉鈴蟲的防治中一直發揮著重要的作用。但長期無節制的使用化學藥劑帶來的抗藥性問題也異常嚴峻,使化學防治變得愈加困難[1]。選擇具有新穎作用機理和優良選擇性的殺蟲劑進行合理的輪換用藥,是治理害蟲抗藥性的有效途徑之一。新型高效的蛻皮激素類殺蟲劑甲氧蟲酰肼(methoxyfenozide)是目前防治棉鈴蟲廣泛使用的藥劑之一。隨著用藥次數不斷增加,關于該藥劑的抗藥性問題已有一些報道。目前,Moulton等[2]用浸葉法監測到美國和泰國的甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)種群對甲氧蟲酰肼已具有低水平抗性。Ahmad等[3]連續3年對巴基斯坦棉田的斜紋夜蛾(Spodoptera litura)進行抗性監測,發現該蟲對甲氧蟲酰肼形成了中等至高水平的抗性。在墨西哥使用該藥劑后,Osorio等[4]監測到1個抗性倍數為13倍的甜菜夜蛾種群。同時,在美國密歇根州對田間果園的蘋果蠹蛾(Cydia pomonella)進行抗性監測時,也發現了抗性倍數分別為14倍和16倍的Calderwood種群和 Thome種群[5]。但是,關于田間棉鈴蟲種群對甲氧蟲酰肼的抗藥性還未監測到。本研究的目的是通過室內抗性汰選,在獲得較高抗性水平的種群后,通過測定該種群對辛硫磷、高效氯氰菊酯、蟲螨腈、氟啶脲等12種棉田常用殺蟲劑的交互抗性類型,為在田間更合理地選擇用藥品種以及延緩棉鈴蟲的抗藥性發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

選擇6類12種棉田常用殺蟲劑進行交互抗性測定,具體如下。

昆蟲生長調節劑類殺蟲劑：98.2%甲氧蟲酰肼原藥,美國陶氏益農公司;99.5%蟲酰肼(tebufenozide)原藥,美國陶氏益農公司;97%虱螨脲(lufenuron)原藥,先正達公司;97.7%氟鈴脲(hexaflumuron)原藥,江蘇揚農化工集團股份有限公司;98.1%氟啶脲(chlorfluazuron)原藥,江蘇揚農化工集團股份有限公司。

擬除蟲菊酯類殺蟲劑：99.2%溴氰菊酯(deltamethrin)原藥,天津農藥廠;92%高效氯氰菊酯(beta-cypermethrin)原藥,江蘇常隆化工有限公司。

有機磷類殺蟲劑：95%毒死蜱(chlorpyrifos)原藥,國家農藥質檢中心;89%辛硫磷(phoxim)原藥,江蘇寶靈化工股份有限公司。

氨基甲酸酯類殺蟲劑：滅多威(methomyl)原藥,美國杜邦公司。

抗生素類殺蟲劑：92%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(emamectin)原藥,河北威遠生物化工股份有限公司。

其他：99.3%蟲螨腈(chlorfenapyr)原藥,農業部藥檢所;54.8%茚蟲威(indoxacarb)原藥,美國杜邦公司。

1.2 供試蟲源

棉鈴蟲成蟲于2005年采自河北省冀州市棉田,經室內篩選獲得抗性種群(R)和敏感種群(S)。棉鈴蟲飼養方法參照范賢林等[6]的方法。

1.3 交互抗性測定

分別選取棉鈴蟲抗性種群和敏感種群標準3齡初幼蟲,采用浸葉法進行生物測定,統計幼蟲死亡率,利用Probit軟件計算出LC50、LC50置信區間以及回歸直線斜率值。具體測定方法參照范賢林等[7]的方法。抗性倍數(R/S)=抗性種群的LC50值/敏感種群的LC50值。

2 結果與分析

由表1可知,甲氧蟲酰肼篩選出的棉鈴蟲抗性種群對6類12種棉田常用殺蟲劑的交互抗性類型分為3種：(1)對同類型且結構相似的蟲酰肼存在明顯的交互抗性,交互抗性程度達13.57倍,具有中等水平的交互抗性。(2)對茚蟲威的交互抗性倍數為3.05倍,無明顯交互抗性。(3)對辛硫磷、毒死蜱、滅多威、高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、蟲螨腈、虱螨脲、氟啶脲、氟鈴脲和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的抗性倍數在0.50～2.36倍之間,沒有表現出交互抗性。

表1 甲氧蟲酰肼篩選棉鈴蟲種群對其他殺蟲劑的交互抗性

續表1

3 討論

自酰肼擬蛻皮激素類殺蟲劑推廣使用以來,害蟲對其的抗藥性問題就受到了特別的關注。Smagghe等報道甜菜夜蛾室內品系用蟲酰肼連續篩選了10代,其抗性提高5倍[8]。Moulton等2002年用浸葉法測定了美國6個不同地區和泰國曼谷的甜菜夜蛾種群對蟲酰肼和甲氧蟲酰肼抗藥性,結果表明,美國亞利桑那州的Parker種群對蟲酰肼和甲氧蟲酰肼的抗性分別為5.2倍和12倍,泰國種群分別為9.9倍和9.8倍,已具有低水平抗性。泰國種群篩選11個月后,與敏感品系相比,對蟲酰肼的抗性高達150倍,對甲氧蟲酰肼的抗性為120倍,抗性發展迅速[2]。曹廣春在室內用蟲酰肼對小菜蛾(Plutella xylostella)進行抗藥性選育,經過7代的選育,獲得近20倍的抗性種群[9]。Gore等在室內,用甲氧蟲酰肼對甜菜夜蛾進行抗藥性汰選,經過7代的選育,就獲得9.7倍的抗性品系[10]。范賢林等用浸葉法和飼料混合法,測定了室內棉鈴蟲對蟲酰肼的抗性發展倍數,結果表明經過26代的選育,可獲得校正抗性指數分別為8.93和7.87倍的抗蟲酰肼棉鈴蟲品系[7]。Osorio等報道,用甲氧蟲酰肼對墨西哥田間采集的甜菜夜蛾品系進行了6代連續選育,沒有獲得抗性品系[4]。Mosallanejad等經過13代的抗性汰選,只獲得了5.5倍的海灰翅夜蛾(Spodoptera littoralis)抗性品系[11]。在我國,王建軍等經過9代的抗性選育,獲得了對甲氧蟲酰肼具有3.95倍的斜紋夜蛾(Spodoptera litura)品系[12]。以上的研究結果表明,害蟲對酰肼擬蛻皮激素類殺蟲劑具有產生抗藥性的風險,但抗性水平卻因昆蟲種類、汰選壓力和抗性基因起始頻率的不同而表現出不相同。

交互抗性是指昆蟲對一種殺蟲劑產生抗性后,對其他沒有接觸過的殺蟲劑也產生抗藥性的現象。在制定和實施害蟲抗藥性治理策略時,掌握害蟲對不同殺蟲劑的交互抗性類型,是合理選擇農藥品種進行輪換用藥和農藥混用的關鍵。本研究中發現,棉鈴蟲對甲氧蟲酰肼產生抗性之后,對具有相同作用機理的藥劑蟲酰肼具有了中等水平的交互抗性。對茚蟲威的敏感性表現出下降的趨勢,但沒有表現出明顯的交互抗性。相反地,對有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類、苯甲酰基脲類等藥劑均沒有表現出交互抗性。類似現象在相關的研究中也有報道,曹廣春等報道用蟲酰肼篩選的小菜蛾抗性種群,對甲氧蟲酰肼具有29.1倍的交互抗性,對辛硫磷、敵百蟲、溴氰菊酯、氟蟲腈、蟲螨腈等藥劑均無交互抗性[13]。國外也有研究報道,對甲氧蟲酰肼具有中抗水平的斜紋夜蛾種群,對虱螨脲、多殺菌素、茚蟲威以及甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽等藥劑均無交互抗性[3]。以上研究結果對棉鈴蟲的抗藥性治理具有重要的實踐意義。在棉鈴蟲的藥劑防治過程中,可以利用甲氧蟲酰肼與其他類型殺蟲劑無交互抗性的特點,采取輪換或交替使用的辦法,控制抗性發展速度,延長殺蟲劑的使用壽命。

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