褐飛虱對噻蟲嗪和烯啶蟲胺的抗性風(fēng)險評估

李燕芳，張 揚(yáng)，崔百元，張振飛，廖永林，肖漢祥*

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，廣州 510640;2.廣東省植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640;3.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物基因研究中心，廣州 510640)

褐飛虱Nilaparvata lugens St?l 是亞洲水稻生產(chǎn)上的一種隨季風(fēng)遷移、典型的r－對策型害蟲，在外界條件適宜時易于暴發(fā)成災(zāi)(Heinrichs，1994)。20世紀(jì)60年代褐飛虱僅在亞洲一些國家暴發(fā)成災(zāi)。70年代后世界各地大發(fā)生頻次增多，現(xiàn)在己成為中國和東南亞國家當(dāng)前水稻生長上的重要害蟲，具有發(fā)生面積及范圍擴(kuò)大、暴發(fā)頻率增加和危害程度加重等顯著特點(diǎn)，給水稻生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅(程遐年等，2003)?；瘜W(xué)防治一直被作為防治褐飛虱的最有效途徑(李汝鐸等，1996)。長期以來，由于化學(xué)殺蟲劑持續(xù)、大量或過量、不合理使用等，致使亞洲不少國家和地區(qū)的褐飛虱對常規(guī)的有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類殺蟲劑和新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉產(chǎn)生了不同程度的抗藥性(Hirai，1993;Wang et al.，2008)。

20世紀(jì)90年代初期，吡蟲啉被引進(jìn)中國，因其對刺吸式口器昆蟲具有殺蟲活性強(qiáng)、持效期長等特點(diǎn)，迅速成為防治褐飛虱的主要?dú)⑾x劑，有效地控制了褐飛虱的危害。研究表明，近年來導(dǎo)致稻飛虱對吡蟲啉產(chǎn)生了極高的抗藥性(王彥華，2009;劉鳳沂等;2010;張莉麗等，2011)，我國已經(jīng)要求暫停使用吡蟲啉防治高抗褐飛虱(全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，2005年農(nóng)技植保函270號)。

噻蟲嗪(thiamethoxam) 又名阿克泰(actara)、快勝(eruiser)，1991年由諾華公司(現(xiàn)為先正達(dá)公司)開發(fā)，并于1998年推出市場的一種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和優(yōu)良?xì)⑾x活性的新型新煙堿類化合物，其作用機(jī)理與第一代新煙堿類殺蟲劑(吡蟲啉)類似，主要體現(xiàn)在與昆蟲煙堿乙酞膽堿受體(n－AChR)具有很強(qiáng)的親和性，引起刺激傳遞不斷加劇，沖動傳導(dǎo)不能中斷，從而干擾昆蟲正常的神經(jīng)活動，昆蟲處于極度興奮狀態(tài)，逐漸在麻痹中死亡。

烯啶蟲胺(nitenpyram)則是繼吡蟲啉、啶蟲咪之后開發(fā)的又一種新型產(chǎn)品。具有內(nèi)吸性、滲透作用、殺蟲譜廣。烯啶蟲胺主要作用于昆蟲神經(jīng)系統(tǒng).對害蟲的突觸受體具有神經(jīng)阻斷作用，在自發(fā)放電后擴(kuò)大隔膜位差，并最后使突觸隔膜刺激下降，結(jié)果導(dǎo)致神經(jīng)的軸突觸隔膜電位通道刺激消失，致使害蟲麻痹死亡。

目前國內(nèi)對噻蟲嗪和烯啶蟲胺的報道多集中在田間藥效試驗(yàn)和室內(nèi)毒力測定(王彥華等，2008a;倪玨萍等，2009;劉鳳沂等，2010;許小龍等，2011)，而有關(guān)褐飛虱對噻蟲嗪和烯啶蟲胺的抗性風(fēng)險評估未見報道。本文采用稻莖浸漬法，測定了廣東省廣州市田間褐飛虱種群對烯啶蟲胺和噻蟲嗪的抗性，并用致死中濃度(LC50)連續(xù)進(jìn)行了30代的室內(nèi)抗性篩選，來評估褐飛虱對噻蟲嗪和烯啶蟲胺的抗性風(fēng)險。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

2010年6月，從廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院白云基地(廣州市白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn))采回成蟲，放入盛有新鮮稻株的塑料桶內(nèi)帶回室內(nèi)，以分蘗期水稻(雙桂)隔離飼養(yǎng)，待下一代若蟲孵出，挑選 健康一致的3齡若蟲進(jìn)行毒力測定。飼養(yǎng)條件:溫度為(26±1)℃，相對濕度為70%～80%，光照充足。

1.2 供試藥劑

96%烯啶蟲胺原藥:安徽常泰化工有限公司;99.1 % 噻蟲嗪原藥:先正達(dá)(中國)投資有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 室內(nèi)毒力測定方法

參照莊永林等(1999)報道的稻莖浸漬法:準(zhǔn)確稱取供試藥劑，用丙酮稀釋成一定濃度的母液，以含有0.1%吐溫80 的蒸餾水作為稀釋液，按等比稀釋成5個系列濃度，備用。連根挖取健壯一致的分蘗盛期的稻株，清洗干凈，剪成長約10 cm的邊根稻莖，3株1 組，于陰涼處晾干備用。將稻莖完全浸泡于藥液中約30 s，以含0.1%吐溫80的蒸餾水為對照。取出自然晾干后，以浸濕的脫脂棉包住根部放入玻璃培養(yǎng)杯中，接入標(biāo)準(zhǔn)一致的3齡若蟲，罩上罩子，置于26±1℃，光周期L∶D=16∶8 h 的人工氣候箱中。藥后96 h檢查結(jié)果。以毛筆輕觸蟲體，幼蟲不能協(xié)調(diào)運(yùn)動為死亡標(biāo)準(zhǔn)，對照死亡率小于10 %為有效試驗(yàn)。

1.3.2 抗性篩選處理方法

按照上述測定方法，將處理96 h 后存活的試蟲轉(zhuǎn)移至新鮮無藥雙桂水稻植株上(分蘗期)飼養(yǎng)，繁殖下一代供繼續(xù)篩選。F2～F9的3齡若蟲，以F1代的LC50進(jìn)行抗性篩選;F11～F19的3齡若蟲，以F10代的LC50進(jìn)行抗性篩選;F21～F29的3齡若蟲，以F20代的LC50進(jìn)行抗性篩選。每代篩選400頭，選擇壓力控制在40%～50 %的死亡率，以保證下一代有足夠的蟲量進(jìn)行抗篩選。

1.4 統(tǒng)計分析方法

采用生物統(tǒng)計方法，在《實(shí)用統(tǒng)計分析及其計算機(jī)處理平臺(DPS)》上進(jìn)行(唐啟義，馮明光，1997)。計算藥劑毒力回歸式、斜率b 值及標(biāo)準(zhǔn)誤、LC50值及其95 %置信限。

抗性倍數(shù)(RR)=所測種群的LC50/敏感品系種群的LC50，噻蟲嗪和烯啶蟲胺的敏感基線參考南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈晉良實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)?？剐运桨捶旨墭?biāo)準(zhǔn)(王彥華等，2008):RR＜3 為敏感階段;RR=3.1～5.0 為敏感性下降;RR=5.1～10.0為低水平抗性;RR=10.1～40.0 為中等水平抗性;RR=40.1～160.0 為高水平抗性;RR＞160.1為極高水平抗性。

2 結(jié)果與分析

2.1 褐飛虱對噻蟲嗪和烯啶蟲胺的敏感性

由表1 可以看出，噻蟲嗪對褐飛虱3齡若蟲的LC50=0.2857 mg/L，烯烯啶蟲胺對褐飛虱3齡若蟲的LC50=0.5022 mg/L，說明噻蟲嗪和烯啶蟲胺對褐飛虱均具有較好的毒殺作用，是目前防治褐飛虱較為理想的藥劑。

表1 噻蟲嗪和烯啶蟲胺對褐飛虱3齡若蟲的室內(nèi)毒力測定結(jié)果Table 1 Measured results of toxicity of thiamethoxam and nitenpyram on Nilaparvata lugens St?l at 3rd instar larvae

試驗(yàn)結(jié)果(表2)表明，廣州市鐘落潭田間褐飛虱種群抗性倍數(shù)R=2.67＜3，表明廣州市鐘落潭田間褐飛虱種群對噻蟲嗪仍敏感，但連續(xù)進(jìn)行10代抗性篩選后，R=12.56，表明廣州鐘落潭褐飛虱對噻蟲嗪已經(jīng)表現(xiàn)出中等水平抗性;連續(xù)進(jìn)行20代抗性篩選后，R=38.50，表明廣州鐘落潭褐飛虱對噻蟲嗪仍表現(xiàn)出中等水平抗性。連續(xù)進(jìn)行30代抗性篩選，噻蟲嗪RR=66.045，表明廣州鐘落潭褐飛虱對噻蟲嗪的抗藥性呈急劇上升的態(tài)勢，達(dá)到了極高水平抗性。

表2 褐飛虱對噻蟲嗪室內(nèi)抗性篩選Table 2 Resistance screening of thiamethoxam on Nilaparvata lugens St?l

試驗(yàn)結(jié)果(表3)表明，廣州市田間褐飛虱種群對烯啶蟲胺仍敏感，R=1.06＜3，連續(xù)進(jìn)行10代和20代抗性篩選后，抗性水平分別為R=1.31和R=1.98，表明廣州鐘落潭褐飛虱對烯啶蟲胺仍敏感;連續(xù)進(jìn)行30代抗性篩選，噻蟲嗪RR=31.70，表明廣州鐘落潭褐飛虱對烯啶蟲抗藥性上升，達(dá)到中等水平抗性。

表3 褐飛虱對烯啶蟲胺室內(nèi)抗性篩選Table 3 Resistance screening of nitenpyram on Nilaparvata lugens St?l

3 結(jié)論與討論

本文試驗(yàn)結(jié)果表明:噻蟲嗪和烯啶蟲胺對褐飛虱3齡若蟲的LC50分別為0.2857 mg/L和LC50=0.5022 mg/L，說明噻蟲嗪和烯啶蟲胺對褐飛虱均具有較好的毒殺作用，可有效防治褐飛虱。室內(nèi)抗性監(jiān)測結(jié)果表明，本試驗(yàn)從廣州郊區(qū)田間采集的褐飛虱種群對噻蟲嗪和烯啶蟲胺的抗性均屬敏感水平，但連續(xù)長期使用均有產(chǎn)生抗藥性的風(fēng)險，特別是噻蟲嗪，在室內(nèi)經(jīng)過連續(xù)20代抗性篩選后，褐飛虱即現(xiàn)出中等水平抗性，經(jīng)過連續(xù)30代抗性篩選后，便表現(xiàn)出極高水平抗性。對烯啶蟲胺抗性發(fā)展較慢，連續(xù)30代抗性篩選后，也現(xiàn)出中等水平抗性。噻蟲嗪和烯啶蟲胺兩種藥劑對抗吡蟲啉褐飛虱種群的田間防治效果、褐飛虱對該兩種農(nóng)藥交互抗藥性等有待進(jìn)一步深入研究。

昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性主要有兩方面原因:一方面是殺蟲劑本身直接作用于昆蟲種群使用其產(chǎn)生抗藥性;另一方面是與其它使用過的藥劑存在交互抗性。一些研究表明，馬鈴薯甲蟲、煙粉虱和黑腹果蠅的田間種群或室內(nèi)篩選種群對吡蟲啉的敏感性降低后對未曾使用的其他新煙堿類殺蟲劑如噻蟲嗪和啶蟲脒也表現(xiàn)出敏感性下降(Elbert，2000)。王彥華等(2008a)報道表明該褐飛虱種群對吡蟲琳和噻蟲嗪不存在交互抗性。王彥華等(2008b)報道高抗吡蟲啉的褐飛虱種群對氯噻啉、噻蟲啉和啶蟲脒表現(xiàn)出明顯的交互抗性，而對呋蟲胺、噻蟲嗪和烯啶蟲胺則沒有交互抗性，因而可考慮推薦呋蟲胺、噻蟲嗪和烯啶蟲胺用于防治田間褐飛虱。

抗性風(fēng)險評估一般用于特定環(huán)境中藥劑使用后出現(xiàn)抗性可能性的預(yù)測，就是害蟲對某一殺蟲劑的產(chǎn)生抗性的能力作評估。室內(nèi)害蟲抗性風(fēng)險評估是抗性治理的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，雖然不能將室內(nèi)用殺蟲劑對害蟲抗性篩選的結(jié)果直接用來預(yù)報大田實(shí)際的抗性發(fā)展，但可為該藥劑在生產(chǎn)上科學(xué)合理使用，延長藥劑使用壽命和開展預(yù)防性抗性治理提供依據(jù)。建議在田間防治褐飛虱時，兩種農(nóng)藥均要注意與不同作用機(jī)制的藥劑輪換、交替使用，延緩抗藥性的產(chǎn)生。

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