2. 中国农业科学院 蔬菜花卉研究所, 北京 100081
2. Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
小菜蛾Plutella xylostella L.是世界性十字花科蔬菜的重要害虫,在云南省周年发生且种群数量大,繁殖快[1, 2],导致其对药剂的抗性水平越来越高,抗药谱广。目前,小菜蛾已对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯和酰基脲类以及生物制剂(Bt) 等90% 以上的药剂产生了抗药性[3]。氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole)是一种全新的邻酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂,其作用位点是鱼尼丁受体,通过活化鱼尼丁而达到杀虫的目的[4],其高效、低毒,对非靶标生物安全[5],几乎可防治所有重要的鳞翅目害虫和部分鞘翅目、双翅目和半翅目害虫,并可有效防治已对其他杀虫剂产生抗性的害虫[6]。自2009年以来,以氯虫苯甲酰胺为主要成分的杀虫剂(如康宽、福戈和普尊等),已逐渐成为云南省防治小菜蛾的主要药剂。为掌握云南省小菜蛾对新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺的抗药性水平,从2009—2013年,笔者连续5年对3个不同菜区的小菜蛾种群进行了抗药性监测,并进行了增效剂筛选试验,旨在为氯虫苯甲酰胺的抗药性评估和抗性治理策略的制定提供参考。 1 材料与方法 1.1 供试虫源及其饲养
供试虫源分别采自云南省玉溪市通海县(滇中)、大理州弥渡县(滇西)、临沧市临翔区(滇西南)常年种植十字花科蔬菜的蔬菜种植区,选择当地春季具有代表性蔬菜品种的种植田3~5块,每块田随机多点采集小菜蛾高龄幼虫和蛹,每地采集幼虫(蛹)200头以上;老熟幼虫放入有菜叶的采虫袋中,室内饲养化蛹,先收到的蛹置于4℃冰箱保存,保存期最长不超过15 d。将蛹置于(25±1)℃、相对湿度(RH)75%、光照(L/D)=8 h/16 h的条件下统一羽化;成虫用15%的蜂蜜水饲养,羽化3 d后,用甘蓝汁液浸泡晾干的铝箔片,每24 h收集1次卵,每天收集的卵放入4℃冰箱保存,保存期最长不超过15 d。把收集的虫卵于同一天放在预先培养的萝卜苗上,置于(25±1)℃、RH 70%~75%、光照(L/D)=8 h/16 h的条件下饲养11~12 d,可获得F1代3龄初期发育进度和个体大小一致的幼虫,作为供试虫源。 1.2 供试药剂
5.22%氯虫苯甲酰胺 (chlorantraniliprole) 乳油由广东省农业科学院植物保护研究所用原药配制而成,并分析检测得其有效含量。
90%增效醚(piperoayl butoxide,简称PBO,分析纯,Aldrich化学有限公司); 99%磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,简称TPP,化学纯,上海化学试剂一厂); 97%顺丁烯二酸二乙酯(diethyl maleate,简称DEM,分析纯,北京百灵威科有限公司)。 1. 3 试验方法 1.3.1 生物测定
参照Shelton等[7]的浸叶法并加以改进:用含0.05% Triton X-100的蒸馏水稀释5.22%氯虫苯甲酰胺乳油,按等比级数稀释法,依次配制成5 个系列浓度,每个浓度药液量200 mL。于甘蓝(Brassica oleracea)叶片上打取直径6.5 cm的圆片(避开主叶脉和边缘),置于不同浓度的药液中浸泡10 s后取出晾干,放入直径6.5cm的培养皿中,接入10头3龄初期幼虫,每浓度重复4次。以含0.05% Triton X-100的蒸馏水溶液浸渍的叶片为对照。所有处理覆盖双层吸水卷纸,盖上培养皿盖,将其正面向上置于RXZ-380B型培养箱中,于(25±1)℃、RH 65%~70%、光照(L/D)=8 h/16 h的条件下培养,每48 h调查1次虫体死亡率,以毛笔轻触虫体,不能协调运动者视为死亡。 1.3.2 增效剂的筛选
于2013年,对通海菜区小菜蛾种群的F1代初期幼虫进行氯虫苯甲酰胺增效剂(PBO、DEM和 TPP)筛选。将增效剂与氯虫苯甲酰胺按有效成分以体积比为5∶1的比例混配 (增效剂在测定范围内对试虫无直接杀伤作用)。生物测定方法与1.3.1节相同。以同期开展的抗药性试验为对照。 1.4 数据处理方法
抗药性倍数计算:采用POLO软件计算测定结果毒力回归方程的斜率、LC50值及其95%置信限,并与室内敏感品系的LC50值相比较,根据公式(1)计算抗性倍数(RR)。
抗性倍数=各药剂的LC50值/药剂相应的相对敏感基线的LC50值(1)
以同种群2009的LC50值作为基数1,得出后几年抗药性的变化发展趋势。根据公式(2)计算抗性比值。
抗性比值=各年的LC50值/2009年的LC50值(2)
氯虫苯甲酰胺敏感基线LC50值为0.23 mg/L,其抗药性分级标准:抗性倍数(RR)< 10为低水平抗性,10 ≤ RR < 100为中等水平抗性,RR ≥ 100为高水平抗性[8]。
按Brindley[9] 的方法,根据公式(3)计算增效比值(SR)。
增效比值=单剂的LC50值/(单剂+增效剂处理的LC50值)(3)
2 结果与分析 2.1 小菜蛾田间种群对氯虫苯甲酰胺抗药性的年度变化结果(见表 1)表明:2009 年,3个监测点的小菜蛾种群的抗药性均为敏感,LC50介于0.52~1.01 mg/L,抗性倍数小于10倍,均处于低水平抗性;2010年,弥渡种群的抗性倍数为12.35倍,属中等水平抗性,而其他2个种群对氯虫苯甲酰胺仍较敏感,处于低水平抗性;2011年,通海和弥渡2个种群的抗药性呈上升趋势,LC50值分别为4.67和6.37 mg/L,抗性倍数分别上升到20.66和28.19倍,达到中等抗性水平,而临翔种群仍处于低水平抗性;2012年,通海种群的LC50值为10.80 mg/L,抗性倍数持续上升到47.79倍,处于中等抗性水平,而弥渡种群的抗性倍数下降到5.18倍,属低水平抗性,临翔种群仍保持在低水平抗性;2013年,抗性水平与2012年保持基本一致。
![]() | 表 1 云南省小菜蛾田间种群对氯虫苯甲酰胺抗药性的年度变化(2009—2013年) Table 1 Annual change of resistance level to chlorantraniliprole in P.xylostella collected from Yunnan Province (2009—2013) |
综上所述,自2009年以来,通海小菜蛾种群的抗药性水平持续上升,其抗性倍数从2009年的2.30倍,逐渐发展到2012年的47.79倍和2013年的43.05倍,达到中等水平抗性,呈逐年上升的趋势;弥渡种群的抗药性水平除了2010年达12.35倍外(属中等水平抗性),其余年份均处于低水平抗性,有下降的趋势;临翔小菜蛾种群的抗药性水平在1.01~4.60之间,均处于低水平抗性。 2.2 不同增效剂对氯虫苯甲酰胺的增效作用
增效试验结果表明:TPP、DEM和PBO对氯虫苯甲酰胺的增效作用不明显,增效比值分别为1.28、1.47和1.94倍,添加增效剂后LC50值的95%置信限与不添加的重叠,说明3种增效剂均无显著增效作用。 3 讨论
云南省是应用氯虫苯甲酰胺防治小菜蛾最早的菜区之一,早在2009年就开始在田间使用。连续5年抗性监测数据表明,云南主要菜区小菜蛾种群对氯虫苯甲酰胺的抗药性在逐年增加,已由低水平抗性发展到中等水平抗性,特别是滇中通海菜区的LC50值,呈成倍增加趋势,2011年和2012年的抗性倍数分别是2009年的8.98倍和20.77倍。胡珍娣等[10]在广东、广西和江西等多个华南区主要菜区,进行了小菜蛾对氯虫苯甲酰胺抗药性监测。结果表明,2009年这些菜区种群均为敏感水平,2010年处于低水平抗性,但 2011年广州增城菜区的小菜蛾种群即达到了极高抗性水平,抗性上升趋势明显。邢静等[11]对用亚致死浓度的氯虫苯甲酰胺处理小菜蛾连续筛选5代后发现,天津敏感品系的LC50值明显增加,LC10浓度处理组的LC50值为敏感品系的2.34倍,LC25浓度处理组的LC50值则上升至敏感品系的3.10倍。这些研究均表明小菜蛾对氯虫苯甲酰胺产生抗性的风险较高。
氯虫苯甲酰胺抗药性的发展变化受各菜区用药背景、栽培模式及用药习惯等因素的影响。滇西南临翔菜区夏季高温多雨,不连片连作,除春季外,小菜蛾发生较轻,用药水平不高,且很少采用氯虫苯甲酰胺作为防控药剂,因此连续5年监测其抗药性均处于敏感水平。滇南弥渡菜区,种植十字花科蔬菜主要用于制作酱菜,由于氯虫苯甲酰胺成本较高,仅在该药刚开始推广的前2年有一定用量,后几年用量逐年减少,小菜蛾抗药性也随之变化。滇中通海菜区,全年十字花科蔬菜连片连作,经济发达,对新药接受能力较强,普遍采用氯虫苯甲酰胺防治小菜蛾,故其抗药性逐年成倍增加。胡珍娣等[12]对田间小菜蛾的调查结果也表明,不同地区氯虫苯甲酰胺的用药次数与测定出的小菜蛾抗性倍数成正比。
昆虫代谢抗性主要是由各种解毒酶活性增高所致,应用增效剂抑制昆虫体内代谢酶的活性,提高药剂的防治效果,是克服和延缓害虫抗性发展的有效途径之一[9]。有研究表明,羧酸酯酶(CarE)和多功能氧化酶与小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感度下降有关:邢静等[11]用亚致死浓度的氯虫苯甲酰胺连续处理小菜蛾5 代后发现,小菜蛾羧酸酯酶和细胞色素P450 O-脱乙基酶(ECOD) 的比活力显著高于对照组,分别为对照组的1.40 和1.56 倍,且酶活性随处理时间的延长而不断升高。但本研究中PBO、TPP和DEM 3种增效剂对那些已对氯虫苯甲酰胺产生中等水平抗性的通海小菜蛾田间种群均无显著增效作用。
抗药性监测是科学评价抗性治理策略、指导田间合理使用杀虫药剂的基础。通过抗药性监测及时准确地测出抗性水平及其分布,可确定需保护的药剂[13, 14]。赵建周等[15]研究显示,当小菜蛾抗性处于较低水平时,其抗药性是不稳定的,而达到极高抗性后则会趋于稳定。本研究中,滇西弥渡种群2009年时的抗性倍数为4.47倍,2010年上升到12.35倍,但随后几年抗性水平逐年下降,也表明小菜蛾对氯虫苯甲酰胺产生抗药性初期的田间表现并不稳定,而滇中通海菜区抗药性随着药剂用量的增加,抗药性逐年增强。因此,有必要对氯虫苯甲酰胺进行连续的抗药性监测,及时分析小菜蛾抗药性产生的原因,制定科学合理用药策略,保护延缓新型药剂的使用寿命。
致谢:感谢通海县植保植检站、弥渡县植保植检站和临沧市农业技术推广中心为本研究提供了小菜蛾虫源。[1] | 李向永,尹艳琼,赵雪晴,等.通海菜区小菜蛾的主要生物学特征[J].动物学研究, 2011, 32(S):48-51. LI Xiangyong, YIN Yanqiong, ZHAO Xueqing, et al. The biological character of Plutella xylostella L. in Tonghai county of Yunnan province[J]. Zoolog Res, 2011, 32(S): 48-51.(in Chinese) |
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