齊魯醫(yī)學(xué)水稻二化螟抗藥性及防治措施

1、精品醫(yī)學(xué)文檔 精品醫(yī)學(xué)文檔 精品醫(yī)學(xué)文檔 水稻二化螟抗藥性研究及防治措施 摘要:水稻二化螟是我國水稻上危害最為嚴(yán)重的常發(fā)性、鉆柱性害蟲。目前國內(nèi)有關(guān)二化螟防治技術(shù)的研究較多，對(duì)其抗病性的研究卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。因此，對(duì)二化螟抗病性的研究進(jìn)行綜合闡述是有必要的，這為部分地區(qū)二化螟的回升與抗藥性的相關(guān)性以及對(duì)其進(jìn)行綜合防治提供了理論指導(dǎo)意義。本文主要從其抗藥機(jī)理、抗藥監(jiān)測(cè)、抗藥性水平、抗藥性特點(diǎn)等方面綜合闡述其抗藥性，并提出防治方法。關(guān)鍵詞:水稻二化螟 抗藥性 防治技術(shù)前言二化螟Chilo suppressalis Walker屬鱗翅目，螟蛾科，又稱鉆心蟲、蛀心蟲，屬鱗翅目螟蛾科。卵為扁平橢圓形，卵長12

2、ram，乳白色至黃白色或灰黃褐色，卵塊由數(shù)十至200粒排成魚鱗狀，幼蟲淺褐色，老熟幼蟲體長2030毫米。是我國水稻上危害最為嚴(yán)重的常發(fā)性鉆柱性害蟲，它主要分布在我國南方各稻區(qū)，使水稻在分蘗期受害造成枯鞘、枯心苗，在穗期受害造成蟲傷株和白穗，一般年份減產(chǎn)3%5%，嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)在3成以上。水稻二化螟在國內(nèi)各稻區(qū)均有分布，較三化螟和大螟分布廣，但主要以長江流域及以南稻區(qū)發(fā)生較重，近年來發(fā)生數(shù)量呈明顯上升的態(tài)勢(shì)。二化螟除危害水稻外，還能危害茭白、玉米、高粱、甘蔗、油菜、蠶豆、麥類以及蘆葦、稗、李氏禾等雜草。1總體來說，國內(nèi)學(xué)者對(duì)水稻二化螟的研究主要從其抗藥性特點(diǎn)、產(chǎn)生抗藥性的機(jī)制、分子遺傳水平上的抗藥性

3、研究、抗藥性水平以及防治方法、措施、技術(shù)等方面進(jìn)行了研究，現(xiàn)將其研究成果綜述如下：水稻二化螟抗藥性特點(diǎn)及抗藥性水平2008年，安徽省植?？傉局苋悍纪ㄟ^對(duì)安徽省農(nóng)作物主要害蟲對(duì)主治藥劑抗藥性鑒定，摸索出主要病蟲害對(duì)相關(guān)藥劑的抗性情況，通過水稻二化螟對(duì)四種主要藥劑的抗性倍數(shù)的抗藥性監(jiān)測(cè)（殺蟲單、三唑磷、氟蟲腈、阿維菌素）研究指出：分地區(qū)的二化螟對(duì)殺蟲單都達(dá)到中、低抗水平；對(duì)三唑磷抗性基本為低抗至敏感降低，部分地區(qū)達(dá)中抗，且有逐年上升趨勢(shì)；對(duì)銳勁特和阿維菌素基本處于敏感段，近兩年抗性有所上升。2并在此基礎(chǔ)上得出以下結(jié)論：1.1區(qū)域性害蟲抗藥性成為全省現(xiàn)象，但抗性形成具有明顯區(qū)域性。在同一地區(qū)長期使用

4、同一種藥劑，對(duì)藥劑抵抗力弱的個(gè)體很快死亡，而抵抗力強(qiáng)的個(gè)體則生存繁殖下來，經(jīng)過一定的適應(yīng)、繁殖階段，就形成了抗性群體，如褐飛虱對(duì)吡蟲啉不同地區(qū)不同抗性說明這一點(diǎn)。1.2普抗性 害蟲幾乎對(duì)我省所有類別的主要合成化學(xué)農(nóng)藥及生物農(nóng)藥均能產(chǎn)生抗藥性。1.3交互抗性 隨著抗性的擴(kuò)大，交互抗性現(xiàn)象的日益嚴(yán)重和多抗現(xiàn)象變得越來越普遍，害蟲對(duì)新的取代農(nóng)藥抗性發(fā)展速度也有加快的趨勢(shì)。1.4可避免性 當(dāng)一種農(nóng)藥已經(jīng)引發(fā)了抗藥性后，如果在一段時(shí)間內(nèi)停止使用，抗藥性現(xiàn)象有可能逐漸減退甚至消失。3 孝感市對(duì)孝感市中南部的孝南、漢川、應(yīng)城、云夢(mèng)、孝昌等縣市的水稻二化螟抗藥性進(jìn)行了檢測(cè)，通過采卵室內(nèi)孵化飼養(yǎng)F1，用全國農(nóng)技

5、推廣服務(wù)中心提供的殺蟲單、三唑磷、銳勁特和阿維菌素四種藥劑進(jìn)行了抗性測(cè)定，從測(cè)定結(jié)果看，水稻二化螟對(duì)殺蟲單已產(chǎn)生了明顯抗性，抗藥性已達(dá)到中抗水平，對(duì)三唑磷、銳勁特和阿維菌素抗性處于敏感水平，從年度間比較，殺蟲單的抗性呈上升趨勢(shì)。4殺蟲單(雙)抗性的普遍性據(jù)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)病蟲監(jiān)測(cè)與治理重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室持續(xù)多年的監(jiān)測(cè)結(jié)果，二化螟普遍對(duì)殺蟲單(雙)產(chǎn)生抗性 ，5其中蘇南的抗性水平最高，達(dá)20倍左右，為中等抗性；江淮稻區(qū)的抗性水平居中，為1020倍；連云港等淮北稻區(qū)則處于敏感度下降階段，并向低水平抗性發(fā)展，抗性水平為210倍 6對(duì)于連云港市二化螟種群，其抗性發(fā)展的趨勢(shì)輕于蘇南地區(qū)，但對(duì)于某些殺蟲劑如殺蟲單

6、等已向低水平抗性發(fā)展。據(jù)2002年及2003年的檢測(cè)結(jié)果，殺蟲單及三唑磷這兩種藥劑的抗性倍數(shù)雖有上升趨勢(shì)(殺蟲單的抗性倍數(shù)2002年為50，2003年上升到66；三唑磷的抗性倍數(shù)2002年為08，2003年上升到17)，但在95 的置信限內(nèi)屬差異不顯著，說明其抗性發(fā)展緩慢。 李馨宇、沈晉良 、曹明章等20022003年用點(diǎn)滴法檢測(cè)了江蘇省連云港市的二化螟種群4齡幼蟲對(duì)多種(類)藥劑的抗性。結(jié)果表明，該地區(qū)二化螟對(duì)沙蠶毒素類如殺蟲單的抗性水平由敏感度下降階段向低水平抗性發(fā)展；對(duì)有機(jī)磷類如三唑磷、丙溴磷、二嗪磷等均屬敏感；對(duì)苯基吡唑類的氟蟲腈和抗生素類的阿維菌素也屬敏感。72 產(chǎn)生抗藥性的機(jī)制 潘

7、雅文8在害蟲產(chǎn)生抗藥性的原因及預(yù)防措施一文中指出：防治害蟲時(shí)若連續(xù)使用某種藥劑能使害蟲產(chǎn)生抗藥性。害蟲抗藥性的機(jī)制大致可分為以下幾種：21 改變作用部位在某一昆蟲體內(nèi)存在一隱性的抗擊倒基因，它改變了藥劑到達(dá)作用部位的途徑或改變了藥性的作用部位。22酶的改變害蟲作用點(diǎn)的酶對(duì)殺蟲劑敏感性的降低。2.3神經(jīng)鈍性神經(jīng)組織對(duì)毒物敏感性降低或不敏感。24 生理性抗性由于昆蟲建立了解毒或其他生理機(jī)制而能忍受殺蟲劑。如表皮通透性的降低、代謝力的增強(qiáng)或?qū)⑺巹┵A存在脂肪中的能力增強(qiáng)。25 行為抗性受刺激作用所致和非受刺激作用所致。26 其它機(jī)制一個(gè)機(jī)制就是產(chǎn)生了當(dāng)作用部位受到抑制時(shí)，正常的生理過程走一個(gè)繞道，因而

8、不受藥劑的影響等。3 分子遺傳水平上的抗病性研究南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院農(nóng)藥科學(xué)系何月平、沈晉良根據(jù)生物進(jìn)化理論深入理解害蟲抗藥性進(jìn)化的遺傳起源，并根據(jù)解釋基因新功能進(jìn)化的基因重復(fù)理論，推測(cè)認(rèn)為基因重復(fù)為抗性基因變異提供了原材料。最后，根據(jù)現(xiàn)有抗性報(bào)道的例子將抗性突變的分子機(jī)制進(jìn)行歸類，并發(fā)現(xiàn)在多樣化的抗性突變中存在一定的規(guī)律性，如靶標(biāo)位點(diǎn)的點(diǎn)突變導(dǎo)致抗性的機(jī)制是靶標(biāo)抗性機(jī)制的主要形式，基因擴(kuò)增或基因過表達(dá)導(dǎo)致的代謝酶活性增加是代謝抗性的重要機(jī)制，這種規(guī)律性與變異的適合度密切相關(guān)。9在該文中，上述兩學(xué)者通過研究得出：遺傳變異是害蟲抗藥性進(jìn)化的基礎(chǔ)；基因重復(fù)為遺傳變異提供了原材料，是抗性進(jìn)化的主

9、要根源。10在該文中，上述兩學(xué)者繼續(xù)引用國內(nèi)外權(quán)威說法，突變是所有遺傳變異最本質(zhì)的起源，但是從短期來看，普遍認(rèn)為基因重復(fù)是新基因功能的主要原材料。11-15理論認(rèn)為基因重復(fù)在初期階段導(dǎo)致功能過剩，基因重復(fù)后，早期存在對(duì)保留原始功能的基因拷貝具有正向選擇(positiveselection)作用，即其它重復(fù)基因有可能會(huì)簡(jiǎn)單地通過退化突變(degenerative mutations)而成為沉默基因或無功能基因，因隨機(jī)漂變而生存下來 。又因?yàn)榇蟛糠滞蛔儗?duì)適合度是有害的，故所有模型預(yù)測(cè)這種無功能化(1iOnfunctionalization)是最常見的情況 。極少數(shù)情況下，在一個(gè)基因拷貝保留原有的功

10、能的基礎(chǔ)上另一個(gè)拷貝可能接受了一個(gè)新的有益的功能，通過自然選擇而被保持下來也即是新功能化(neofunctionalization)過程。雖然基因重復(fù)被進(jìn)化成新功能的幾率很罕見，但這些重復(fù)基因的隨機(jī)沉默對(duì)新物種的被動(dòng)起源進(jìn)化起了明顯作用 。由于抗性進(jìn)化是一種進(jìn)化現(xiàn)象，基于以上理論，抗性基因變異的主要原料是基因重復(fù)，其進(jìn)化實(shí)質(zhì)是由原來的基因進(jìn)化成具有新功能(表現(xiàn)為抗性相關(guān))的基因。進(jìn)一步推論，與抗性相關(guān)的變異基因在藥劑選擇前有2種存在可能，一種是抗性變異基因以沉默基因形式存在于害蟲基因組中，即基因重復(fù)后這些無功能基因因隨機(jī)漂變而生存下來。現(xiàn)研究證明了抗性基因家族中存在沉默基因，如岡比亞按蚊Ano

11、pheles gambiae的P450家族下的5個(gè)成員是假基因，GST家族的一個(gè)基因( 6)也可能是無功能基因。又如研究證明無效等位基因met押調(diào)控met基因的轉(zhuǎn)錄水平引起保幼激素(JH)受體基因met的產(chǎn)物完全消失導(dǎo)致保幼激素類似物(JHAs)抗性產(chǎn)生。另一種可能是抗性變異基因以功能基因形式寄存在害蟲個(gè)體內(nèi)隨機(jī)存在，因變異基因大部分伴隨著適合度的下降，其存在幾率極低，也就是抗性等位基因初始頻率很低。因此，藥劑對(duì)抗性基因的選擇作用也可以分成2種，一是在基因組中對(duì)抗性基因的選擇作用，即有利于在藥劑選擇壓力下生存的變異的無功能等位基因漸漸取代基因組中原始基因拷貝的主導(dǎo)地位的過程。另一種是對(duì)抗性基因

12、型的選擇作用，即對(duì)抗性基因的寄主表現(xiàn)為抗性的害蟲個(gè)體的篩選。由于害蟲種群中隨機(jī)存在著抗性個(gè)體，而且沉默基因取代原始基因的過程很慢，故一般情況下藥劑直接對(duì)抗性基因型進(jìn)行篩選。但是若從田間采集昆蟲在室內(nèi)進(jìn)行抗性篩選時(shí)采集的試蟲基數(shù)很小，很可能該昆蟲群體中沒有抗性變異的害蟲個(gè)體來配合藥劑的篩選，這種情況下對(duì)抗性基因的選擇作用就有可能出現(xiàn)，但抗性上升速度很慢。4 害蟲抗藥性進(jìn)化的分子機(jī)制由于基因重復(fù)后導(dǎo)致的功能過剩，重復(fù)基因由于不受功能上的限制，很可能會(huì)出現(xiàn)豐富多樣的變異類型所以說抗性基因變異機(jī)制很豐富。但在多樣化的基因變異中，又有一定的規(guī)律性，如靶標(biāo)位點(diǎn)的點(diǎn)突變導(dǎo)致抗性的機(jī)制是靶標(biāo)抗性機(jī)制的主要形式

13、，基因擴(kuò)增或基因過表達(dá)導(dǎo)致的代謝酶上調(diào)是代謝抗性的重要機(jī)制。這種規(guī)律性是由在自然選擇下對(duì)基因變異的隨機(jī)選擇作用和在藥劑選擇壓下對(duì)更適應(yīng)此環(huán)境的變異的定向選擇作用共同導(dǎo)致的。這也說明抗性基因的變異機(jī)制的存在受到其本身所伴隨的適合度代價(jià)(fitness cost)和對(duì)藥劑選擇壓的適應(yīng)能力的影響。5水稻二化螟的防治措施呂 亮、陳其志、張舒等通過選擇常規(guī)農(nóng)藥品種三唑磷、阿維菌素，對(duì)湖北省4個(gè)稻區(qū)的二化螟和三化螟蟲于2005年至2007年連續(xù)進(jìn)行了室內(nèi)毒力測(cè)定。結(jié)果表明，監(jiān)測(cè)地區(qū)水稻二化螟和三化螟對(duì)三唑磷及阿維菌素均產(chǎn)生了明顯的抗藥性，但抗藥性水平和發(fā)展速度各地區(qū)之間有差異。這可能與各地栽培制度、用藥水

14、平等因素有關(guān)。16目前防治水稻螟蟲的有效措施仍以化學(xué)防治為主，隨著化學(xué)農(nóng)藥的大面積推廣和應(yīng)用，害蟲的抗藥性問題日趨凸現(xiàn)。如水稻螟蟲對(duì)20世紀(jì)80年代使用的農(nóng)藥主導(dǎo)品種甲胺磷、殺蟲雙、殺蟲單等已產(chǎn)生了較強(qiáng)的抗藥性，防治效果明顯下降17-18。林日金則分析了近年來二化螟為害加劇的主要原因，并提出下列防治措施1951 農(nóng)業(yè)防治 消滅越冬蟲源： 提早春耕灌水溶田時(shí)間。早春氣候回暖時(shí)，所有的稻田都必須掌握在當(dāng)?shù)囟暧鸹郧斑M(jìn)行灌水溶田，淹浸稻樁，壓低越冬基數(shù)。消滅稻草、茭白及雜草內(nèi)的越冬螟蟲。二化螟為害嚴(yán)重的晚稻草翌春螟蛾羽化前應(yīng)先作為飼料或食用菌原料；茭白宜在秋收后盡早齊泥割下燒毀；田邊雜草的劈除，則可

15、結(jié)合冬季春耕灌水溶田時(shí)進(jìn)行，消滅越冬蟲源。夏收后及時(shí)處理早稻稻根和稻草。雙季連作稻區(qū)，早稻收割期，第2代二化螟幼蟲大都尚未化蛹，收割后宜及早灌水翻耕，消滅留在稻頭中的幼蟲和蛹。52 栽培避螟結(jié)合目前種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，在一定范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)連片種植，減少插花田和混栽田；在純單季稻區(qū)可適當(dāng)推遲單季晚稻播種時(shí)間，避過1代二化螟的產(chǎn)卵高峰。53 化學(xué)防治 防治適期：根據(jù)二化螟的消長規(guī)律，水稻不同生育期藥治的效果和當(dāng)前的藥劑種類，以最少的農(nóng)藥投入成本，達(dá)到最大控螟效果為目的，確定防治適期，主要是水稻分蘗期和孕穗期。一般在插秧后15 d開始施藥，分蘗期至孕穗期內(nèi)枯鞘率達(dá)3以上及時(shí)噴藥?；瘜W(xué)藥劑：每667m 稻田用

16、20辛唑磷乳油(大搞螟炮)100 ml、12襲螟叉(霧殺)100 ml、30志信靈75100ml、5銳勁特3040 m1(單用或與其他藥劑混用)、20三唑磷100 ml。以上藥劑凡有加銳勁特的持效期較長，凡每15 kg水加1高斬(阿維菌素)或3維奇(阿維高氯)10 g的可提高防治效果。防治二化螟的藥劑較多，可選用以上藥劑和配方之一對(duì)水30 kg噴霧防治。施藥后要防止因下雨水淹稻田使藥液流失。要針對(duì)當(dāng)?shù)夭迤诘惹闆r，認(rèn)真歸類指導(dǎo)防治。 在更早的時(shí)間前（2005年以前）許多專家學(xué)者提出：殺蟲單(雙)是貴州省化工研究院于2O世紀(jì)7O年代中期研制的沙蠶毒素類殺蟲劑，具有對(duì)水稻螟蟲毒殺效率高、對(duì)人、畜低毒

17、、價(jià)格低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，先后在我國南北方稻區(qū)推廣應(yīng)用。1985年起，我國先后禁用六六六和殺蟲脒后，殺蟲單(雙)成為防治水稻螟蟲的主要藥劑。對(duì)于該劑的抗藥性問題，在大面積應(yīng)用早期就已引起人們的關(guān)注。王強(qiáng)等20于1985年測(cè)定了蘇、皖、渝三地二化螟蟲群對(duì)殺蟲單的敏感性；褚柏等21于1990年檢測(cè)了蘇、浙、豫、鄂、京、滬6省(市)16縣(市、區(qū))二化螟6齡幼蟲對(duì)殺蟲單的敏感性，結(jié)果表明在大范圍內(nèi)的敏感性基本相似；黃國祥22于1999年檢測(cè)了浙江省慈溪二化螟對(duì)殺蟲單(雙)的抗性，其抗性水平是太湖敏感種群23的7111038倍；彭宇等24于1999年檢測(cè)了江蘇6個(gè)縣(市)二化螟對(duì)殺蟲單的抗性，其抗性水

18、平是太湖敏感種群的17487828倍；李秀峰等25 也檢測(cè)了江、浙、皖3個(gè)蟲群的抗性水平。為了明確二化螟對(duì)殺蟲單敏感性的變化、抗藥性的發(fā)生、發(fā)展動(dòng)態(tài)，以及為了合理使用殺蟲單(雙)和有效防治螟害。蘇建坤，褚柏26 采用毛細(xì)管點(diǎn)滴法監(jiān)測(cè)江蘇揚(yáng)州(19852001)和興化(19851994)水稻二化螟蟲群對(duì)殺蟲單的抗藥性。結(jié)果表明：1994前，兩地蟲群對(duì)殺蟲單的抗性水平相似，抗性倍數(shù)在lO左右，且年度間變化較??；揚(yáng)州蟲群的抗藥性2001年是1985年的56倍；二化螟對(duì)殺蟲單的敏感性變化，與敵百蟲、甲胺磷和對(duì)硫磷相同。19851996年的13年間，用殺蟲單主治二化螟，年僅用藥1次，二化螟對(duì)殺蟲單的敏感

19、性相對(duì)穩(wěn)定；1996年以后，年用殺蟲單增至35次，因選擇壓增加二化螟的抗藥性迅速上升。參考文獻(xiàn)1韓召軍主編.植物保護(hù)學(xué)通論M.高等教育出版社，2001，052-3周群芳.安徽省農(nóng)作物害蟲抗藥性現(xiàn)狀及對(duì)策.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)J，2008，14(13)4劉華林，劉夢(mèng)澤等.孝感市水稻二化螟抗藥性治理對(duì)策研究.湖北植保J，2005，04（32）5彭宇，陳長琨，韓召軍等二化螟對(duì)3種殺蟲劑的抗性測(cè)定及增效作用研究J湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2001，23(3)：2652686 刁春友，王濤，朱葉芹，等蘇南稻區(qū)二化螟上升原因及對(duì)策探討J植保技術(shù)與推廣，2001，21(1)：797李馨宇，沈晉良，曹明章，任立凱等.連云港市水稻二化螟抗藥性監(jiān)測(cè).江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)J，2005，21(3)：2342378潘雅文，害蟲產(chǎn)生抗藥性的原因及預(yù)防措施.河北林業(yè)科技J.2009，04（02）9-10何月平，沈晉良.害蟲抗藥性進(jìn)化的遺傳起源與分子機(jī)制.昆蟲知識(shí).2008,45（02）11Lynch.M，Conery JSsc .2000，29o(5494)：1 1511 15512Plfilips RBHeredity，20O4，93(2)：12212313Zhang HGHeredity，20O4，92(6)：47948 14Fr