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文檔簡(jiǎn)介
第十二節(jié)昆蟲抗藥性及治理
迄今至少有500多種昆蟲及螨、150多種植物病原菌、180多種雜草生物型產(chǎn)生了抗藥性。了解有害生物抗藥性形成的機(jī)理及抗藥性治理的策略,對(duì)于正確合理地使用農(nóng)藥及研制新農(nóng)藥都有重要意義。一、害蟲抗藥性的概念和定義二、害蟲抗藥性的發(fā)展概況三、我國(guó)農(nóng)業(yè)害蟲抗藥性現(xiàn)狀四、害蟲抗藥性的形成五、影響抗性發(fā)展的因子六、害蟲抗藥性治理一、害蟲抗藥性的概念和定義1.定義
世界衛(wèi)生組織(WHO):昆蟲具有耐受殺死正常種群大部分個(gè)體的藥量的能力在其種群中發(fā)展起來的現(xiàn)象。Sawicki(薩威基
):抗藥性是指害蟲能夠降低田間防效的一種反應(yīng),這是對(duì)毒物選擇作出的一種遺傳上的改變。
抗藥性特點(diǎn)(1)抗藥性是對(duì)有害生物群體而言的(種群性);(2)是針對(duì)某種特定的藥劑而作出的反應(yīng)(特定性)(3)是藥劑選擇的結(jié)果(選擇性);(4)是可以在群體中遺傳的(可遺傳性);(5)是相對(duì)于敏感種群或正常種群而言的(相對(duì)性)。此外,應(yīng)注意不要將“抗藥性”和“自然耐藥性”相混淆。2.幾個(gè)基本概念自然耐藥性(naturalresistance):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(duì)藥劑產(chǎn)生不同的耐藥力。也叫自然抗性。交互抗性(crossresistance):昆蟲的一個(gè)品系由于相同抗性機(jī)理或相似作用機(jī)理或類似化學(xué)結(jié)構(gòu),對(duì)于選擇藥劑以外的其他從未使用過的一種藥劑或一類藥劑也產(chǎn)生抗藥性的現(xiàn)象。
負(fù)交互抗性(negativeresistance):指昆蟲對(duì)一種殺蟲劑產(chǎn)生抗性后,反而對(duì)另一種藥劑變的更為敏感的現(xiàn)象。一、害蟲抗藥性的概念和定義多抗性(multipleresistance):昆蟲的一個(gè)品系由于存在多種不同的抗性基因或等位基因,能對(duì)幾種或幾類藥劑都產(chǎn)生抗性。選擇性:指不同昆蟲對(duì)藥劑敏感性的差異??剐员稊?shù):R的LD50(LC50)/S的LD50(LC50)
一、害蟲抗藥性的概念和定義
對(duì)農(nóng)業(yè)害蟲來說,如果提高5倍以上,一般來說已產(chǎn)生了抗藥性,如果是衛(wèi)生害蟲(蚊,蠅)其抗性倍數(shù)達(dá)5-10倍,認(rèn)為產(chǎn)生了抗性。測(cè)定抗性必須使用相同的方法才能比較,常用的方法有點(diǎn)滴法,浸漬法等??剐钥剐灾笖?shù)級(jí)別(倍數(shù))無抗性:<5低抗:5-10中抗:10-40高抗:40-160極高抗:>160二、害蟲抗藥性的發(fā)展概況二、害蟲抗藥性的發(fā)展概況二、害蟲抗藥性的發(fā)展概況447種抗性節(jié)肢動(dòng)物中,59%是重要的農(nóng)業(yè)害蟲(264種),38%是重要的衛(wèi)生害蟲(171種),3%是寄生性或捕食性天敵(12種)。
二、害蟲抗藥性的發(fā)展概況三、害蟲抗藥性的形成1.抗藥性的形成
昆蟲對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生抗性的問題,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)種群遺傳學(xué)的問題。選擇學(xué)說認(rèn)為抗藥性是一種前適應(yīng)現(xiàn)象(preadaptivephenomenon),完全取決于殺蟲劑的選擇作用。誘導(dǎo)變異學(xué)說認(rèn)為昆蟲種群中原來不存在抗性基因。而是由于殺蟲劑的直接作用,使昆蟲種群內(nèi)某些個(gè)體發(fā)生突變,產(chǎn)生了抗性基因。藥劑不是選擇者而是誘導(dǎo)者。后適應(yīng)現(xiàn)象。
基因重復(fù)學(xué)說:即基因復(fù)增學(xué)說geneduplicationtheory。它與一般的選擇學(xué)說不同,雖然它承認(rèn)本來就有抗性基因的存在,但它認(rèn)為某些因子(如殺蟲劑等)引起了基因重復(fù),即一個(gè)抗性基因拷貝為多個(gè)抗性基因,這是抗性進(jìn)化中的一種普遍現(xiàn)象。染色體重組學(xué)說:因染色體易位和倒位產(chǎn)生改變的酶或蛋白質(zhì),引起抗性的進(jìn)化。
三、害蟲抗藥性的形成1.抗藥性的形成抗性的形成實(shí)際上是一種進(jìn)化現(xiàn)象,至少包括3個(gè)因素:(1)變異(2)遺傳(3)選擇選擇起了定向的作用,即使基因頻率向一個(gè)方向發(fā)展,逐代累加。
抗性是殺蟲劑選擇的結(jié)果。產(chǎn)生抗性的原因有多種,按其由遺傳引起的種群特征的變化,或形態(tài)、生理生化特性的變化,可分為行為抗性和生理生化抗性。三、害蟲抗藥性的形成2.抗藥性形成的機(jī)制2.1生理生化抗性
生理抗性:包括表皮和神經(jīng)膜穿透作用降低,脂肪體等惰性部位貯存殺蟲劑的能力增強(qiáng)、排泄作用增強(qiáng),圍食膜特別發(fā)達(dá),或能引起嘔吐、或分泌大量水分而引起水瀉,加速將藥劑排出體外等。生化抗性:主要是指由解毒作用增強(qiáng)、代謝加速而引起的,故又稱為代謝抗性。三、害蟲抗藥性的形成2.抗藥性形成的機(jī)制
簡(jiǎn)單地說,昆蟲對(duì)各類殺蟲劑涉及的主要生理生化抗性機(jī)理有以下幾個(gè)方面:(1)穿透速率降低。包括兩種類型:一是殺蟲劑穿透昆蟲表皮的速率降低,二是殺蟲劑對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)穿透作用降低;(2)代謝抗性:涉及到的酶有,細(xì)胞色素P450酶系、水解酶(主要是酯酶)、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶、DDT-脫氯化氫酶等;(3)靶標(biāo)部位敏感度降低等。三、害蟲抗藥性的形成2.抗藥性形成的機(jī)制2.1生理生化抗性
Forgash等(1962)首先提出,一個(gè)多抗性的家蠅品系對(duì)二嗪農(nóng)的穿透率降低。狄氏劑和DDT在抗性家蠅中的穿透作用降低。并命名為ORGANOTIN-r,其突變基因命名為tin(或pen)。
表皮穿透降低實(shí)際上是穿透常數(shù)降低,即殺蟲劑穿透昆蟲表皮的速率降低,而延緩殺蟲劑到達(dá)靶標(biāo)部位的時(shí)間。在這一時(shí)期內(nèi)使抗性昆蟲有更多的機(jī)會(huì)來降解這這些化合物。表皮穿透降低對(duì)殺蟲劑無專一性,已報(bào)道的殺蟲劑有DDT、狄氏劑、對(duì)硫磷、西維因、二嗪農(nóng)、馬拉硫鱗、敵百蟲、氯硫磷和其它殺蟲劑。
2.1.1穿透作用降低
(1)表皮穿透作用降低2.1生理生化抗性2.1.1穿透作用降低
(2)神經(jīng)系統(tǒng)穿透作用降低2.1生理生化抗性
“pen”基因是一個(gè)修飾基因,也就是說單獨(dú)起作用時(shí),對(duì)抗性影響不大,但與其它因子,特別是各種代謝基因一起作用時(shí),抗性就會(huì)顯著加強(qiáng),所以又稱pen基因?yàn)閺?qiáng)化基因或增效基因。
例如,在抗DDT的家蠅中發(fā)現(xiàn),由于MFO活性增高,產(chǎn)生50倍的抗性,表皮穿透作用降低,產(chǎn)生2倍的抗性,那么這2個(gè)因子共同起作用時(shí),其抗性水平可達(dá)900倍。實(shí)際上由于研究方法的限制可能低估了穿透抗性的作用,從滲透劑的增效作用可以推測(cè)穿透抗性在某些情況下可能扮演更為重要的角色。2.1.1穿透作用降低
2.1生理生化抗性
有機(jī)磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑的靶標(biāo)乙酰膽堿酯酶DDT和擬除蟲菊酯類殺蟲劑的主要靶標(biāo)鈉通道環(huán)戊二烯類殺蟲劑的靶標(biāo)GABA受體。2.1.2作用靶標(biāo)部位敏感性降低
2.1生理生化抗性三、害蟲抗藥性的形成2.抗藥性形成的機(jī)制AChE
AChE的不敏感性主要由AchE變構(gòu)引起,而AchE的變構(gòu)則是結(jié)構(gòu)基因的點(diǎn)突變?cè)斐傻?。例如,果蠅中的AChE是由一個(gè)獨(dú)特的位點(diǎn)Ace編碼的。Ace中的一個(gè)T突變?yōu)锳將導(dǎo)致AChE的苯丙氨酸(368)突變?yōu)槔野彼岷蟾淖兞薃ChE的催化特性,結(jié)果降低了對(duì)殺蟲劑的敏感性。點(diǎn)突變可以發(fā)生在不同的部位,從而導(dǎo)致不同的抗性型。從果蠅的田間品系中發(fā)現(xiàn)了4種突變型:苯丙氨酸(115)變?yōu)榻z氨酸;異亮氨酸(199)變?yōu)槔i氨酸或蘇氨酸;甘氨酸(303)變?yōu)楸彼帷R粋€(gè)突變型的AChE中幾個(gè)點(diǎn)突變的組合不但會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不同的抗性型,而且對(duì)抗性有明顯的增強(qiáng)作用,即高抗性有可能來自幾個(gè)低抗性點(diǎn)突變的組合。AChE敏感性下降,除了AChE質(zhì)的改變,即上述變構(gòu)AChE外,AChE量的增加即AChE基因表達(dá)調(diào)控也可能對(duì)抗性產(chǎn)生影響。鈉通道
鈉通道的改變,引起對(duì)殺蟲劑敏感度下降,結(jié)果產(chǎn)生擊倒抗性(Knockdownresistance,簡(jiǎn)稱Kdr),包括抗性水平更高的超Kdr因子。Kdr型抗性通常具有如下的特點(diǎn):(1)Kdr基因是隱性基因,即只有在純合子狀態(tài)下才表現(xiàn)抗性,雜合子狀態(tài)并不表現(xiàn)抗性;(2)Kdr基因?qū)DT和擬除蟲菊酯殺蟲劑引起神經(jīng)敏感度降低;(3)對(duì)所有擬除蟲菊酯和DDT都有交互抗性;(4)對(duì)擬除蟲菊酯產(chǎn)生很高的抗性,特別是在有超Kdr基因存在時(shí),可產(chǎn)生數(shù)千倍的抗性。
Kdr型的分子機(jī)理:
神經(jīng)膜磷脂雙分子層的變異;鈉通道數(shù)量的改變;鈉通道質(zhì)的改變。
膜上的脂對(duì)膜蛋白和酶的結(jié)構(gòu)與功能起重要作用,如果神經(jīng)膜脂蛋白或脂類組成發(fā)生變化,或由于脂誘導(dǎo)而造成酶的構(gòu)型發(fā)生變化,最后都會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)敏感性下降。昆蟲對(duì)擬除蟲菊酯的毒性反應(yīng)有很大差異的原因可能是由于不同昆蟲的神經(jīng)膜中的脂質(zhì)比例不同而引起的。鈉通道數(shù)量的改變與產(chǎn)生擊倒抗性有或無關(guān);
鈉通道Kdr的本質(zhì)是鈉通道的變異。通過對(duì)敏感和抗性品系中位于第二染色體上的果蠅鈉通道Sch等位基因克隆化和測(cè)序,發(fā)現(xiàn)位于同源結(jié)構(gòu)閾Ⅲ的S5和S6連接片段的一個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了突變,導(dǎo)致敏感品系Sch序列中1172位的天冬氨酸殘基在抗性品系中被天冬酰胺取代,使連接片段失去一個(gè)負(fù)電荷,此負(fù)電荷的喪失是產(chǎn)生Kdr機(jī)制的原因。在擬除蟲菊酯抗性煙草夜蛾體內(nèi)是單個(gè)堿基發(fā)生了突變(T到A),而該突變基因能將亮氨酸改變?yōu)榻M氨酸,從而引起鈉通道蛋白改變?cè)斐蓳舻箍剐?。Kdr型的分子機(jī)理:γ-氨基丁酸(GABA)受體
果蠅對(duì)環(huán)戊二烯類的抗性是由位于第Ⅱ染色體臂的單個(gè)主要基因(Rdl)控制的。在家蠅中Rdl基因位于第Ⅳ染色體。環(huán)戊二烯抗藥性是由GABAA受體-氯離子通道復(fù)合體上環(huán)戊二烯和木防己苦毒寧(PTX)結(jié)合部位敏感度下降所致。Ffrench-Constant等首先從野生型對(duì)環(huán)戊二烯類殺蟲劑有高抗性的果蠅品系中克隆了環(huán)戊二烯抗性基因Rdl。在Rdl基因中,僅發(fā)現(xiàn)在302位的丙氨酸變?yōu)榻z氨酸,正是這一突變與環(huán)戊二烯/PTX結(jié)合部位的不敏感度有關(guān)。
昆蟲在殺蟲劑的選擇壓力下,通過增強(qiáng)體內(nèi)解毒酶的活力和提高酶蛋白與殺蟲劑分子的親和性以及加強(qiáng)各種形式的酶促結(jié)合等方式,加速對(duì)進(jìn)入昆蟲體內(nèi)的殺蟲劑的解毒代謝作用而使昆蟲表現(xiàn)出的抗藥性,就是代謝抗性,簡(jiǎn)單地說就是解毒能力增強(qiáng)。參與代謝作用并與抗性有關(guān)的酶系主要有細(xì)胞色素P450酶系、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶和水解酶(主要是脂族酯酶、DDT-脫氯化氫酶等)等。2.1.3代謝作用增強(qiáng)2.1生理生化抗性三、害蟲抗藥性的形成2.抗藥性形成的機(jī)制細(xì)胞色素P450酶系與抗藥性細(xì)胞色素P450的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),它不是一種蛋白而是分子質(zhì)量在46-60Kda(黃俊勇和冷欣夫,1991)的結(jié)構(gòu)類似而又不盡相同,性質(zhì)類似而又有差異的一族蛋白質(zhì)(唐振華,1990a)。主要包括兩類細(xì)胞色素:細(xì)胞色素P450和細(xì)胞色素b5;二種黃素蛋白,即NADPH-細(xì)胞P450還原酶和NADH-細(xì)胞色素b5還原酶;還含有磷脂等。
P450蛋白種類的多樣性及其底物的重疊性使P450酶系可以催化多種類型的反應(yīng),不僅對(duì)許多外來物質(zhì)如殺蟲劑及其它環(huán)境有毒化合物具有代謝作用,還參與一些重要的生理功能內(nèi)源性物質(zhì)如激素、脂肪酸的代謝,在生物體中起十分重要的作用。
細(xì)胞色素P450單加氧酶的功能
是催化底物分子羥基化RH+NADPH+H++O2ROH+NADP++H2O上述反應(yīng)需要細(xì)胞色素P450(CytP450)參與。細(xì)胞色素P450單加氧酶(cytochromeP450monooxygenase),又稱混合功能氧化酶(mixed-functionoxidase)或羥化酶(hydroxylase)細(xì)胞色素P450單加氧酶作用機(jī)制細(xì)胞色素P450酶系與抗藥性
P450酶系對(duì)殺蟲劑代謝作用的增強(qiáng)是大多數(shù)重要害蟲對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生高水平抗性和交互抗性的主要原因(Scott,1996)。其直接證據(jù)來自MFO的離體測(cè)定,主要是通過:a殺蟲劑氧化代謝的直接測(cè)定;b模型底物氧化代謝的測(cè)定;c對(duì)MFO酶系中P450水平的測(cè)定;dP450光譜特征的變化。研究結(jié)果表明,抗性的發(fā)展普遍與微粒體氧化作用增強(qiáng)有關(guān)。其間接證據(jù)是通過研究一些增效劑的作用發(fā)現(xiàn)的。增效醚(pbo)是MFO的專一性抑制劑,并對(duì)抗性品系的增效作用大于敏感品系。利用pbo的增效作用來判斷MFO是否參與害蟲抗藥性形成,是研究抗藥性性生理生化機(jī)制的常用工具之一。昆蟲抗藥性除與MFO中的細(xì)胞色素P450水平有關(guān)外,還和其他組分,特別是P450還原酶和細(xì)胞色素b5水平有關(guān)。MFO解毒能力增強(qiáng):P450量的增加,P450質(zhì)的改變。另外,MFO活性增強(qiáng)可能也是造成交互抗性的原因之一。細(xì)胞色素P450酶系與抗藥性酯酶與昆蟲抗藥性
酯酶是能夠水解酯鍵的一類水解代謝酶。昆蟲中的酯酶主要是B類酯酶,包括膽堿酯酶、磷酸酯酶和羧酸酯酶。與抗性有關(guān)的主要是羧酸酯酶。羧酸酯酶實(shí)際上是由許多同功酶組成的。例如棉鈴蟲幼蟲體內(nèi)有10個(gè)羧酸酯酶同功酶。羧酸酯酶解毒能力的增強(qiáng)在某些昆蟲對(duì)有機(jī)磷殺蟲劑的抗性中起重要作用,對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑的抗性中起一定的作用,而對(duì)氨基甲酸酯類殺蟲劑的抗性主要是MFO的作用,羧酸酯酶的作用很小。
酯酶活力增強(qiáng)主要有兩個(gè)方面的原因:一是質(zhì)的改變,即某一個(gè)或某一些同功酶發(fā)生了變構(gòu);二是量的改變,即酶量的增加。酯酶量的增加又有三種途徑:一是基因擴(kuò)增;二是基因表達(dá)調(diào)控的改變;三是這兩個(gè)途徑兼而有之。酯酶在昆蟲對(duì)殺蟲劑的抗藥性機(jī)制中起兩方面的作用:一方面是催化殺蟲劑酯鍵斷裂,代謝解毒;另一方面是作為結(jié)合蛋白和進(jìn)入體內(nèi)的殺蟲劑結(jié)合,從而減少到達(dá)作用靶標(biāo)的量。酯酶與昆蟲抗藥性谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GSTs)與昆蟲抗藥性
催化親電子物質(zhì)與內(nèi)源的還原性谷胱甘肽(GSH)反應(yīng)(主要是將底物中的某個(gè)基團(tuán)轉(zhuǎn)移到GSH的硫原子上)的一類酶稱為谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶,簡(jiǎn)稱GSTs。依所轉(zhuǎn)移的基團(tuán)種類將GSTs分為5類:烷基轉(zhuǎn)移酶、芳基轉(zhuǎn)移酶、芳烷基轉(zhuǎn)移酶、鏈烯轉(zhuǎn)移酶和環(huán)氧化物轉(zhuǎn)移酶。在昆蟲抗性機(jī)制中主要涉及到烷基轉(zhuǎn)移酶和芳基轉(zhuǎn)移酶。研究表明,GSTs代謝能力增強(qiáng)是家蠅對(duì)有機(jī)磷的抗性機(jī)制之一。如抗二嗪農(nóng)的家蠅品系較敏感酶系的GSTs代謝強(qiáng)度高5.2倍。此外,谷胱甘肽(GSH)是GSTs催化結(jié)合反應(yīng)的輔助因子,GSH的含量對(duì)GSTs的催化有很大影響。已有實(shí)驗(yàn)證明某些昆蟲的抗性與GSH含量增加有關(guān)。GSTs結(jié)合殺蟲劑后,增強(qiáng)了殺蟲劑分子的水溶性,因此有利于被害蟲排出體外,從而使殺蟲劑解毒。DDT-脫氯化氫酶及硝基還原酶
昆蟲體內(nèi)的DDT在DDT-脫氯化氫酶的作用下,將DDT轉(zhuǎn)化為無毒的DDE。DDT-脫氯化氫酶有稱為DDT酶,存在于各種組織,包括化感器,保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)免受積累過多的DDT。大量的研究表明昆蟲對(duì)DDT的抗性程度由于DDT酶活性存在正相關(guān)性。
有機(jī)磷殺蟲劑中有硝基結(jié)構(gòu)的化合物如對(duì)硫磷、殺螟硫磷及苯硫磷等,可以被硝基還原酶代謝為無毒化合物。
總之,代謝抗性的化學(xué)本質(zhì)是殺蟲劑代謝活性的增強(qiáng),歸因于相關(guān)酶在數(shù)量或質(zhì)量上的改變,可能涉及的機(jī)制包括基因擴(kuò)增、酶基因突變以及基因轉(zhuǎn)錄的增強(qiáng)等。
2.抗藥性形成的機(jī)制
感覺到不安全而飛離。例如在噴灑菊酯類藥劑的地方,蚊子在未接觸到足夠的藥量前就迅速飛離,以致不能致死。
2.2行為抗性即昆蟲受到殺蟲劑的刺激而改變了習(xí)性,對(duì)藥劑的敏感度增加。使昆蟲Na+通道敏感度降低
必須指出,某一種群對(duì)某一殺蟲劑的抗性,其機(jī)制往往不是單一的,即使是酶活性提高,也不一定就是某種酶活性提高,可能是幾種解毒酶活性都提高的結(jié)果。
三、害蟲抗藥性的形成四、影響抗性發(fā)展的因子遺傳學(xué)因子生物學(xué)因子操作因子5.1遺傳學(xué)因子
(1)原始抗性基因頻率:決定抗性速度的主要因素(2)抗性基因是顯性還是隱性:一是涉及到抗性形成的速度問題;二是涉及到抗性種群的純度。(3)抗性基因之間的相互作用:抗性若是單基因,則難以形成高抗性。二個(gè)抗性基因結(jié)合時(shí)對(duì)抗性的影響是倍增,而不是簡(jiǎn)單的相加作用。此外,抗性基因的相對(duì)適合度、抗性基因的共適應(yīng)及抗性基因在染色體上的位置等遺傳學(xué)因子也對(duì)抗性的發(fā)展影響很大。
5.2生物學(xué)因子
害蟲的種類,習(xí)性,世代均影響其抗性。(1)世代:衛(wèi)生害蟲>農(nóng)業(yè)害蟲>倉(cāng)庫(kù)害蟲。(2)活動(dòng)性活動(dòng)性小>活動(dòng)性大,遷飛的害蟲(3)食性:寡食性>多食性(4)害蟲的棲息場(chǎng)地:棲息地少>棲息場(chǎng)所多變5.3操作因子
包括人為因子,藥劑的性質(zhì),使用方法,次數(shù)、濃度、劑量等。(1)藥劑性質(zhì):殘效期短的藥劑易分解,殘效期長(zhǎng)的不易分解,易造成抗藥性,緩釋劑殘效期更長(zhǎng),則易產(chǎn)生抗藥性。(2)藥劑的使用量、次數(shù):高劑量、次數(shù)多的產(chǎn)生抗藥性,它可使敏感種群被淘汰,抗性種群得以發(fā)展。(3)使用范圍:范圍越大越易產(chǎn)生抗藥性。
五、害蟲抗藥性治理津巴布韋殺螨劑輪用治理方案
二苯基化合物類(三氯殺螨砜等)甲脒或氨基甲酸酯類(雙甲脒等)有機(jī)磷類(久效磷、三唑磷等)2年后2年后2年后(一)害蟲抗藥性治理的基本原則和策略
1、基本原則
(1)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;(2)注重選擇沒有交互抗性的藥劑進(jìn)行交替輪換使用和混用;(3)選擇最佳施藥時(shí)間和方法,嚴(yán)格控制施藥次數(shù);(4)實(shí)行綜合防治;(5)盡可能減少對(duì)非目標(biāo)生物的影響。2.殺蟲劑抗性治理的策略
(1)適度治理(ModerationManag-ement)限制藥劑的使用,降低總的選擇壓力,而在不用藥階段,充分利用種群中抗性個(gè)體適合度低的有利條件,促使敏感個(gè)體的繁殖快于抗性個(gè)體,以降低整個(gè)種群的抗性基因頻率,阻止或延緩抗性的發(fā)展。
2.殺蟲劑抗性治理的策略
(2)飽和治理(SaturationManagement)當(dāng)抗性基因?yàn)殡[性時(shí),通過選擇足以能殺死抗性雜合子的高劑量進(jìn)行使用,并有敏感種群遷入起稀釋作用,使種群中抗性基因頻率保持在低的水平,以降低抗性的發(fā)展速率。
2.殺蟲劑抗性治理的策略
(3)多種攻擊治理(MultipleAttackManagement)當(dāng)采用不同化學(xué)類型的殺蟲劑交替使用或混用時(shí),如果它們作用于一個(gè)以上作用部位,沒有交互抗性,而且其中任何一個(gè)藥劑的選擇壓力低于抗性發(fā)展所需的選擇壓力時(shí),那就可以通過多種部位的攻擊來達(dá)到延緩抗性的目的。(二)抗性監(jiān)測(cè)在抗性治理中的作用
1、設(shè)計(jì)抗性治理方案的依據(jù)
2、評(píng)估抗性治理的實(shí)際效果監(jiān)測(cè)抗性變化評(píng)估治理方案和效果為抗性治理方案的修訂補(bǔ)充提供依據(jù)
監(jiān)測(cè)害蟲發(fā)生情況預(yù)測(cè)抗性水平及分布抗性的早期預(yù)警3.抗性監(jiān)測(cè)方法
抗藥性監(jiān)測(cè)是指通過生物測(cè)定、解毒酶活性分析、靶標(biāo)敏感性測(cè)定或分子生物學(xué)等技術(shù),確證昆蟲種群是否產(chǎn)生抗性,如果產(chǎn)生抗性,監(jiān)測(cè)抗性水平和變化動(dòng)態(tài)抗性監(jiān)測(cè)的技術(shù)有生物測(cè)定技術(shù);生化檢測(cè)技術(shù);神經(jīng)電生理檢測(cè)技術(shù);分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)。(1)生物測(cè)定技術(shù)
早在1956年世界衛(wèi)生組織(WHO)曾組織了一系列害蟲抗藥性測(cè)定方法的討論會(huì),并于1970年正式制定出標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法.聯(lián)合國(guó)糧食和農(nóng)業(yè)組織(FAO)在1969~1974年先后發(fā)表了測(cè)定原理和15種農(nóng)業(yè)害蟲抗藥性測(cè)定試行方案.我國(guó)根據(jù)實(shí)際情況和害蟲種類,也制定了相應(yīng)的害抗藥性測(cè)定方案.這些方案考慮的因素主要是藥劑的作用方式和昆蟲的形態(tài)學(xué)。a.抗性倍數(shù)法(LD50)
讓害蟲在室內(nèi)條件下接觸到不同劑量(濃度)梯度的殺蟲劑得到劑量反應(yīng)關(guān)系(LD-P線),計(jì)算出LD50(LC50)和LD-P線的斜率b,然后與敏感品系相比較計(jì)算出抗性倍數(shù),以確定抗性的有無和程度。
b.區(qū)分劑量(discriminatingdose)法使用1至2個(gè)能夠區(qū)分害蟲種群中抗性個(gè)體、雜合子和敏感個(gè)體的劑量進(jìn)行測(cè)定,從而確定抗性個(gè)體頻率。該方法使用成功與否的關(guān)鍵是得到合適的區(qū)分劑量,通常做法是根據(jù)敏感品系的LD99或LD99.9來確定,但最好通過抗性遺傳分析得到區(qū)分劑量。LD99:用來殺死一種昆蟲群體中幾乎所有敏感個(gè)體,而幾乎不殺死該群體中表現(xiàn)型抗性個(gè)體(包括抗性雜合子和抗性純合子個(gè)體)的某一殺蟲劑的劑量。在抗性遺傳特征為完全顯性或不完全顯性的情況下,由于雜交F1(♀R×♂S或♀S×♂R)的毒力回歸線靠近抗性親本的毒力回歸線,而與敏感親本的毒力回歸線往往不易重疊,通常就可以用敏感毒力回歸線的LD99作為區(qū)分劑量,用該區(qū)分劑量處理某個(gè)種群,就可以得到該種群中抗性個(gè)體百分率。c.單雌系F1代遺傳監(jiān)測(cè)(檢測(cè))法
Gould等(1997)將區(qū)分劑量和單對(duì)雜交結(jié)合在一起提出單對(duì)F1法(單對(duì)雜交法)。用室內(nèi)篩選出的抗性品系與田間采集的個(gè)體進(jìn)行單對(duì)雜交,其雜交后代(F1代)幼蟲在區(qū)分劑量下受試,而確定早期抗性基因頻率情況。其適用條件:①隱性基因控制的抗性;②必須是單對(duì)基因控制的抗性;③實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要有純度較高的抗性品系。與常規(guī)檢測(cè)技術(shù)相比,靈敏度很高,能夠監(jiān)測(cè)出田間早期抗性基因頻率。d.F2代濃縮遺傳法:
Andow等(1998)提出F2代遺傳
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