第8章農(nóng)業(yè)有害生物抗藥性

1、第八章第八章 農(nóng)業(yè)有害生物抗藥性農(nóng)業(yè)有害生物抗藥性及綜合治理及綜合治理殺殺蟲蟲劑劑（一）害蟲抗藥性發(fā)展概況（一）害蟲抗藥性發(fā)展概況一、害蟲抗藥性的特點與概念一、害蟲抗藥性的特點與概念第一節(jié)第一節(jié) 害蟲的抗藥性害蟲的抗藥性（二）特點（二）特點 抗藥性是對有害生物群體而言，對某種特定藥劑作出反應(yīng) 可以在群體中遺傳 害蟲幾乎對所有有機合成化學(xué)農(nóng)藥都會產(chǎn)生抗藥性 害蟲對新的取代藥劑的抗性有加快的趨勢 抗藥性形成有區(qū)域性，與該地區(qū)的用藥歷史用藥水平有關(guān) 雙翅目、鱗翅目最多產(chǎn)生抗藥性 抗藥性是藥劑選擇的結(jié)果（三）概念（三）概念 抗性倍數(shù)抗性品系抗性倍數(shù)抗性品系/敏感品系敏感品系 抗性倍數(shù)抗性倍數(shù)5倍（倍（

2、10倍），或抗性個體百分率倍），或抗性個體百分率在在10%-20%以上，表明已產(chǎn)生抗藥性以上，表明已產(chǎn)生抗藥性 WHO,1957年：昆蟲具有忍受殺死正常年：昆蟲具有忍受殺死正常種群大多數(shù)個體的藥量的能力在其種群種群大多數(shù)個體的藥量的能力在其種群中發(fā)展起來的現(xiàn)象中發(fā)展起來的現(xiàn)象 指一種昆蟲在不同發(fā)育階段、不同生指一種昆蟲在不同發(fā)育階段、不同生理狀態(tài)及所處的環(huán)境條件的變化對藥理狀態(tài)及所處的環(huán)境條件的變化對藥劑產(chǎn)生不同的耐藥力，不穩(wěn)定。劑產(chǎn)生不同的耐藥力，不穩(wěn)定。自然耐藥性：自然耐藥性：（四）抗藥性種類（四）抗藥性種類 交互抗性：交互抗性：某種昆蟲對某種藥劑產(chǎn)生某種昆蟲對某種藥劑產(chǎn)生 抗藥性，而對其

3、它從未使用過的同一類抗藥性，而對其它從未使用過的同一類 型，化學(xué)結(jié)構(gòu)相似、作用機理或抗性機型，化學(xué)結(jié)構(gòu)相似、作用機理或抗性機 理相近的藥劑也產(chǎn)生抗藥性的現(xiàn)象理相近的藥劑也產(chǎn)生抗藥性的現(xiàn)象 負(fù)交互抗性：負(fù)交互抗性：某種昆蟲對一種殺蟲劑產(chǎn)生抗性某種昆蟲對一種殺蟲劑產(chǎn)生抗性后，反而對另一種未用過的藥劑變得更為敏感后，反而對另一種未用過的藥劑變得更為敏感的現(xiàn)象的現(xiàn)象 多抗性：多抗性：某種昆蟲由于存在多種不同的抗性基某種昆蟲由于存在多種不同的抗性基因或等位基因，能對幾種或幾類藥劑產(chǎn)生抗性因或等位基因，能對幾種或幾類藥劑產(chǎn)生抗性二、害蟲抗藥性的形成與機理二、害蟲抗藥性的形成與機理（一）害蟲抗藥性的形成（一

4、）害蟲抗藥性的形成 選擇學(xué)說選擇學(xué)說 誘導(dǎo)學(xué)說誘導(dǎo)學(xué)說 基因復(fù)增學(xué)說基因復(fù)增學(xué)說 染色體重組學(xué)說染色體重組學(xué)說（二）昆蟲抗藥性機理（二）昆蟲抗藥性機理v代謝作用的增強，如體內(nèi)微粒體多功能 氧化酶活性加強 。代謝作用的主要酶： 微粒體多功能氧化酶、酯酶、谷胱甘肽 轉(zhuǎn)移酶、脫氯化氫酶等。v昆蟲靶標(biāo)部位對殺蟲劑敏感性降低昆蟲靶標(biāo)部位： AchE（有機磷）、神經(jīng)鈉通道（擬除蟲菊酯）、GABA受體（阿維菌素）、昆蟲中腸上皮細(xì)胞紋緣膜上受體（蘇云金桿菌的作用靶標(biāo)）。v穿透速率的降低v行為抗性三、三、 害蟲抗藥性治理害蟲抗藥性治理v害蟲抗藥性治理的基本原則：盡可能將目標(biāo)害蟲種群的抗性基因頻率 控制在最低水平

5、選擇最佳的藥劑配套使用方案，避免長期連續(xù)單一的使用同一種藥劑選擇最佳使用時間、方法、嚴(yán)格控制藥劑的使用次數(shù)實行綜合防治，減少對非目標(biāo)生物的影響，避免破壞生態(tài)平衡v害蟲抗藥性治理策略害蟲抗藥性治理策略 適度治理：限制藥劑使用，降低總的 選擇壓力，限制用要次數(shù)，用藥時間， 用藥量，或局部用藥，選擇持效期短的藥劑促使敏感個體繁殖快于抗性個體，降低整個種群的抗性基因頻率。多種攻擊治理：不同類型殺蟲劑交替使用，混用，但必需無交抗，且選擇壓力低飽和治理：抗性基因為隱性時，利用高劑量藥劑殺死抗性雜合子，并遷入敏感種群稀釋作用，使種群中抗性基因頻率保持在低水平v抗性監(jiān)測的抗性監(jiān)測的作用作用 抗性監(jiān)測：抗性監(jiān)測

6、：測量抗性頻率或強度在時間、空間上的變化1.抗性監(jiān)測是設(shè)計抗性治理方案的依據(jù)2.用于評估抗性治理的實際效果v抗性治理的基礎(chǔ)研究抗性治理的基礎(chǔ)研究包括抗性監(jiān)測、抗性品系的選育、交互抗性譜、抗性機理、抗性遺傳、生物學(xué)特性、種群生態(tài)和種群遺傳學(xué)一、概念一、概念 是指本來對農(nóng)藥敏感的野生型病原物 個體或群體，由于遺傳 變異而對藥劑出現(xiàn)敏感性下降的現(xiàn)象。 病原物抗藥性包含兩方面的含義：一是病原物遺傳物病原物抗藥性包含兩方面的含義：一是病原物遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，抗藥性狀可以穩(wěn)定遺傳；二是抗藥性突質(zhì)發(fā)生變化，抗藥性狀可以穩(wěn)定遺傳；二是抗藥性突變體對環(huán)境有一定的適合度，即與同種敏感野生群體變體對環(huán)境有一定的適合

7、度，即與同種敏感野生群體具有生存競爭能力。具有生存競爭能力。 植物病原真菌對殺菌劑的抗性，尤其是對內(nèi)吸性殺菌劑的抗性已成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)藥工業(yè)面臨的突出問題。第二節(jié)第二節(jié) 植物病原物抗藥性植物病原物抗藥性二、二、 發(fā)展概況發(fā)展概況 20世紀(jì)50年代前：主要使用保護性殺菌劑，抗藥性并不突出 20世紀(jì)60年代末：苯并咪唑類殺菌劑等開發(fā)和使用，抗性出現(xiàn)普遍國外關(guān)于植物病原菌對殺菌劑抗性機制研究不斷深入，對內(nèi)吸性殺菌劑如多菌靈的抗性機制研究已達(dá)分子水平。我國關(guān)于植物病原菌對殺菌劑抗藥性的研究,主要處于監(jiān)測水平，而對抗性遺傳機制方面的研究還很少。三、病原物抗藥性發(fā)生機制三、病原物抗藥性發(fā)生機制 抗性機

8、制方面進(jìn)行研究，一方面加深了對殺菌劑抗藥性的認(rèn)識，另一方面為防止或延緩抗藥性產(chǎn)生制定對策提供重要的理論依據(jù)。單基因抗性單基因抗性 (單位點單位點),質(zhì)量選擇質(zhì)量選擇(不連續(xù)分布不連續(xù)分布)抗性水平高、進(jìn)化快、固有抗性風(fēng)險高抗性水平高、進(jìn)化快、固有抗性風(fēng)險高 苯并咪唑類、苯酰胺類、苯并咪唑類、苯酰胺類、 QoIs, 二甲酰亞胺類二甲酰亞胺類010203040500.1100殺菌劑敏感性（殺菌劑敏感性（EC50） 頻頻 率率 %010203040500.1100010203040500.1100 DMIs 、胺基嘧啶類、苯吡咯類胺基嘧啶類、苯吡咯類010203040500.110殺菌劑敏感性（殺菌

9、劑敏感性（EC50） 頻頻 率率 %010203040500.110010203040500.110shiftingstabilization微效多基因抗藥性微效多基因抗藥性,數(shù)量選擇數(shù)量選擇 (連續(xù)定向分布連續(xù)定向分布) 抗性水平低、進(jìn)化慢、固有風(fēng)險中等抗性水平低、進(jìn)化慢、固有風(fēng)險中等（二）（二） 生化機制生化機制作用位點親和力降低作用位點親和力降低：病原菌通過改變殺菌劑作用位點的結(jié)構(gòu),使殺菌劑與其作用位點的親和能力降低,導(dǎo)致其殺菌能力下降。減少吸收或增加排泄：減少吸收或增加排泄：有些病原菌在殺菌劑大量進(jìn)入體內(nèi)后,能迅速地將殺菌劑排出體外,避免其自身中毒。病原菌細(xì)胞膜通透性的改變,降低了殺菌

10、劑進(jìn)原菌的能力,使殺菌劑不能達(dá)到其作用位點,因而無法發(fā)揮其殺菌作用解毒能力加強或活化能力降低解毒能力加強或活化能力降低：病原菌通過自身代謝將有毒的殺菌劑轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),從而使殺菌劑失去殺菌能力。改變代謝途徑或形成保護性代謝途徑：改變代謝途徑或形成保護性代謝途徑：病原菌通過改變其代謝途徑,使殺菌劑無法在作用位點發(fā)揮作用,從而降低了殺菌劑的殺菌能力。四、病原物抗藥性監(jiān)測常見方法四、病原物抗藥性監(jiān)測常見方法 菌落直徑法、 干重法測量、 濁度法、 孢子萌發(fā)法、 活體測定法、 生化測定法、 DNA探針雜交和PCR指紋圖譜 五、影響病原物抗藥性群體形成的因素五、影響病原物抗藥性群體形成的因素 病原物潛在的

11、抗藥性基因 抗藥性遺傳特征 藥劑作用機制 適合度 病害循環(huán) 農(nóng)業(yè)栽培措施和氣候條件五、病原物抗藥性治理五、病原物抗藥性治理基本原則：基本原則： (1)綜合防治，盡量降低藥劑的選擇壓力 (2)考慮所有與抗藥性發(fā)生相關(guān)因子、 實際抗藥性出現(xiàn)之前及時治理技術(shù)技術(shù)要點：技術(shù)要點： (1)了解藥劑作用機制、抗性產(chǎn)生機制、 (2)評估產(chǎn)生抗藥性的藥劑潛在危險、 (3)建立敏感基線和監(jiān)測方法管理要點：管理要點：農(nóng)藥推薦使用、綜合防治、生產(chǎn)上可行、生產(chǎn)部門及用戶接受、治理策略的完善農(nóng)藥科學(xué)復(fù)配和輪流使用農(nóng)藥科學(xué)復(fù)配和輪流使用 在了解殺菌劑的生物活性、作用機理和抗藥性在了解殺菌劑的生物活性、作用機理和抗藥性發(fā)生狀況及其機理的基礎(chǔ)上發(fā)生狀況及其機理的基礎(chǔ)上,研制復(fù)配殺菌劑。研制復(fù)配殺菌劑。 例如例如DMI和十三嗎啉都是抑制麥角甾醇生物合成、和十三嗎啉都是抑制麥角甾醇生物合成、防治白粉病的特效藥劑防治白粉病的特效藥劑,但前者作用位點是但前者作用位點是14-C的的去甲基去甲基,后者是阻止后者是阻止87異構(gòu)反應(yīng)異構(gòu)反應(yīng),兩種藥劑混兩種藥劑混用既可防止抗藥性發(fā)生用既可防止抗藥性發(fā)生,又可增加防效；又可增加防效； DMI 的抗性是因菌體發(fā)生利用能量排泄藥劑的變異的抗性是因菌體發(fā)生利用能量排泄藥劑的變異,使藥劑不能在菌體內(nèi)積累使藥劑不能在菌體內(nèi)積累,因此因此, 該藥與呼吸作用抑該藥與呼吸作用抑制劑混用制劑混用,