德国小蠊生活周期非常短、繁殖力极强、分布范围广、适应性强，且易对化学杀虫剂产生抗药性，抗药性的产生已成为制约杀虫剂持续使用的严重障碍^[1]。研究抗性遗传既是理解和解决抗性问题的理论基础，也是设计合理的抗性治理策略的关键。本研究通过2012年9月—2013年10月的实验研究，探讨德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系抗性遗传方式。结果报告如下。 1 材料与方法 1.1 供试昆虫

德国小蠊敏感品系(SS)60只(山东省疾病预防与控制中心昆虫饲养室提供)，遗传性单一。德国小蠊抗性品系(RR)60只：经实验室内通过高效氯氰菊酯多代抗性选育后获得的抗性品系德国小蠊。饲喂条件：温度(26±1)℃，相对湿度(65±5)%，光照周期为16 h光照∶8 h黑暗。采用小鼠全价饲料饲喂，自来水供水。 1.2 试剂与仪器

高效氯氰菊酯原药(97.3%，天津农药厂生产)；丙酮(分析纯，北京化工厂)；乙醚(分析纯，天津市福晨化学试剂厂)。称取0.01 g高效氯氰菊酯溶解于1 mL丙酮中，配制成母液，然后逐步稀释成不同的所需浓度。昆虫培养箱(RXZ智能型，宁波江南仪器厂)；电子分析天平(感量1/1 000 g，HR-120，日本AND公司)；标准密闭玻璃圆筒装置(内径20 cm，高43 cm)；烧杯；微量移液器(5-1 000 μl，日本Nichiryo公司)。 1.3 实验方法 1.3.1 生物测定方法(点滴法)

随机选取羽化 3 d 的未交配德国小蠊雄性健康成虫，每处理组30只，共6组，放入干净的标准密闭玻璃圆筒中，用乙醚轻度麻醉后，将高效氯氰菊酯溶液按浓度1、3、5、7、10、15 mg/L由低到高的顺序，用微量移液器点滴于德国小蠊腹部第2、3对腹足之间，然后转入干净的烧杯中，以丙酮处理作为对照组。48 h后记录各处理组的死亡率。 1.3.2 杂交方法

将抗性品系与敏感品系杂交(正交RS:抗性雌虫×敏感雄虫，反交SR:敏感雌虫×抗性雄虫)得到F₁代，F₁代自交得到F₂代，F₁与敏感品系回交得到BC(回交，backcross)代。用生物测定方法(点滴法)分别测定德国小蠊亲本、F₁ 代、F₂ 代以及回交(BC)后代的剂量对数－死亡率机率值曲线，根据毒力回归线进行分析。 1.3.3 杂交F₁代抗性显隐性计算

按照Stone^[2]提出的测定抗性显性度(D)的公式计算：D＝(2W₃-W₁-W₂)/(W₁-W₂)。式中W₁、W₂、W₃分别为抗性品系、敏感品系和杂交后F₁代的LC₅₀的对数值。D＝1为完全显性，D＝-1为完全隐性，D＝0为半显性，0<D<1 时为不完全显性，-11.3.4 抗性遗传因子数目分析

根据Tsukamoto^[3]的方法,对抗性遗传方式进行初步分析,如果抗性为单基因遗传,那么回交代的LD-P线(剂量对数-机值回归线，log dosage probability line)在死亡率50%处、F₂代的LD-P线在死亡率25%或75%处应出现明显的平坡,如果不出现明显的平坡,则表明抗性为≥2个基因控制。 1.4 统计分析

运用SPASS系统软件，求得LC₅₀值及毒力回归曲线。用χ²进行适合性检验，按下列公式计算回交BC和F₂代在某个剂量下的期望死亡率^[4]：E(BC)＝W₁或W₃×0.5＋W₂×0.5；E(F₂)＝W₁×0.25＋W₂× 0.5＋W₃×0.25 其中，E(BC)、E(F₂)分别为BC和F₂代在某一剂量下的期望死亡率；W₁、W₂、W₃ 分别表示敏感品系、F₁ 代、抗性品系在相应剂量下的实际死亡率(由毒力回归线求得)。再根据公式来计算出某个剂量下的χ²值：χ²＝(W₁-pn)²/(pqn)式中W₁为在某剂量下的实际死亡虫数，p为该剂量下的期望死亡百分率，q＝l-p，n为该剂量下总测试虫数。最后对BC和F₂的一系列观察值和期望值进行适合性检验。如果Σχ²＜χ²_0.05(df=n-1)，表明结果与期望相符，即抗性是单基因遗传；反之抗性为多基因遗传。 2 结 果 2.1 德国小蠊高效氯氰菊酯品系性连锁及显隐性基因的确定(表 1)

敏感品系小于抗性品系的LC₅₀，抗性品系的抗性倍数是敏感品系的4.004倍，SR品系的抗性倍数稍大于RS品系，而回交品系和自交品系的抗性倍数相对敏感品系，抗性倍数较小。RS、SR品系的LD-P线斜率基本相同，且在抗性品系的选育过程中雌雄比例一直接近于1∶1，表明德国小蠊对高效氯氰菊酯杀虫剂的抗性为常染色体遗传，不属于性连锁遗传。RS品系和SR品系的LD-P线靠近抗性品系，其抗性显性度均介于0~1，表明抗性的主效基因为不完全显性.

表 1

表 1 德国小蠊对高效氯氰菊酯抗性品系、敏感品系及其杂交后代的毒力 品系 毒力回归式(LD-P线) 半致死浓度(LC50，mg/L) 95%CI 抗性倍数(RR) 显性度(D) SS y=0.658 6x+0.105 4 5.295 4.193～6.353 — — RR y=1.821 8x-1.856 21.202 20.037～22.348 4.004 — RS y=1.049 8x-0.583 7 12.476 7.253～16.137 2.356 0.236 SR y=0.933 3x-0.469 12.860 10.186～15.053 2.429 0.279 BC y=0.717x+0.012 3 6.405 2.482～10.450 1.210 — F2 y=0.697 1x-0.038 3 7.587 6.314～8.930 1.433 —

表 1 德国小蠊对高效氯氰菊酯抗性品系、敏感品系及其杂交后代的毒力

实测BC代对高效氯氰菊酯的反应曲线在50%处无明显平坡，实测自交代F₂对高效氯氰菊酯的反应曲线在死亡率25%和75%处均无明显平坡，且从LD-P 线形看，实测BC和F₂的LD-P 线分别与期望的曲线(E(BC)和E(F₂))存在明显差异。进一步适合性

χ²检验结果表明，Σχ²(F₂)=37.686 9 >χ²_0.05；Σχ²(BC)=12.337 8>χ²_0.05。即χ²检验不符合单基因假设，证明抗性不是单基因遗传，而为多基因遗传或单个基因多个位点遗传。

表 2

表 2 德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系多基因遗传适合性检验 浓度 (mg/L) BC F2 实际死亡率(%) 期望死亡率(%) χ2值 实际死亡率(%) 期望死亡率(%) χ2值 1 -10.24 -23.92 -4.631 9 -3.83 -72.95 -11.312 6 3 39.73 16.84 10.562 2 29.43 -18.32 -16.973 3 5 53.44 35.79 3.526 4 44.90 7.08 33.744 9 7 62.48 48.27 1.945 4 55.08 23.81 16.879 8 10 72.05 61.51 1.846 0 65.88 41.55 6.234 2 15 82.93 76.55 0.615 7 78.16 61.71 9.113 8

表 2 德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系多基因遗传适合性检验

目前国内外关于德国小蠊抗药性的研究很多，但是关于抗性遗传方面的研究报道较少。本研究结果表明，德国小蠊对高效氯氰菊酯的抗性遗传方式为常染色体多基因不完全显性遗传，与刘永杰等^[5]发现甜菜蛾对氯氟氰菊酯的抗性遗传方式相似，而与何林等^[6]研究的朱砂叶螨对甲氰菊酯的抗药性遗传方式不同。德国小蠊和甜菜蛾产生抗药性的主要原因是表皮穿透性降低和多功能氧化酶活性提高，涉及到这2个方面的多个基因以及钠离子通道基因^{[7, 8, 9]}。与朱砂叶螨不同的原因可能是同类杀虫剂在不同的昆虫抗性遗传中有不同的主效基因和修饰基因，从而导致抗性形式遗传的差异。本研究中SR品系的抗性倍数大于RS品系的主要原因是在抗性遗传中母体效应的作用很小，这也为德国小蠊的防治增加了难度。

研究昆虫抗性遗传方式，能够对抗性的速度和水平做出判断，有助于找出延缓和客服抗性的办法。如果昆虫为单基因抗性遗传则其抗性谱较窄，就可以使用增效剂或未与其发生交互抗性的杀虫剂来对付，如果是多基因遗传虽然抗性发展较缓慢，但是抗性谱较宽，所产生的抗性难以对付。本研究结果表明，德国小蠊对高效氯氰菊酯的抗性为常染色体多基因遗传，并且抗性遗传的主效基因为不完全显性，抗性品系与敏感品系杂交时，杂交后代表现较为抗性，一旦产生抗性将会增加抗性治理的难度。连续用药德国小蠊对高效氯氰菊酯抗药性产生速度较快,因此，在未产生抗性的地区应尽量换用交互抗性水平低的药剂轮换使用进行防治，在已产生抗药性的地区，通过选择与高效氯氰菊酯没有交互抗性的药剂进行抗性治理。

对德国小蠊抗高效氯氰菊酯杀虫剂的遗传模式进行研究,能够对德国小蠊的抗性治理策略做出及时调整,同时为未来抗性治理策略的制定提供参考。目前关于德国小蠊抗性遗传方式的研究尚不多见，因此应尽快开展关于德国小蠊对更多种杀虫剂抗性遗传方式方面的研究，从而更好地减少及控制德国小蠊抗药性的发展。