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小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的防御、代谢及抗性风险评估

牛芳

  为明确小菜蛾(Plutella xylostella)对氯虫苯甲酰胺的防御、代谢过程及氯虫苯甲酰胺应用中存在的抗性风险,本文以小菜蛾为试虫,测定了氯虫苯甲酰胺胁迫对小菜蛾保护酶系(过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)、代谢酶系(羧酸酯酶CarE、谷胱甘肽-S-转移酶GST、细胞色素P450酶系)的影响;采用浸叶法进行了小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性筛选,明确了抗性发展规律,获得了对氯虫苯甲酰胺达中等水平抗性的小菜蛾品系;测定了增效醚(PBO)、顺丁烯二酸二乙酯(DEM)和磷酸三苯酯(TPP)三种酶抑制剂对氯虫苯甲酰胺的增效作用;比较了抗氯虫苯甲酰胺小菜蛾品系与相对敏感品系幼虫解毒酶系比活力、生物适合度的差异;测定了氯虫苯甲酰胺与其他药剂间的交互抗性;分析了小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性风险。主要结果如下: 生化分析法测定氯虫苯甲酰胺LC_(25)与LC_(50)处理小蛾幼虫6 h~ 72 h间对保护酶系、解毒酶系的影响。结果表明,两浓度下氯虫苯甲酰胺处理对小菜蛾幼虫体内保护酶CAT、POD具有明显的抑制作用。氯虫苯甲酰胺处理6 h~ 72 h间,对小菜蛾幼虫体内解毒酶的诱导具有顺序性。处理后6 h,除了LC_(25)诱导的CarE活性比对照升高,各解毒酶系都有不同程度的抑制现象;处理后12 h,小菜蛾体内CarE最先被诱导,且高浓度可诱导高活性,LC_(25)与LC_(50)处理后活性分别为对照的1.33倍和1.50倍;处理24 h后,小菜蛾体内细胞色素P450的O-脱甲基活性(ODM)被诱导,且LC_(25)较LC_(50)可诱导高活性的ODM活性分别为对照的2.13倍与1.57倍;处理后48 h,可显著诱导GST活性,处理浓度越高,被诱导活性越大,LC_(25)与LC_(50)处理后活性分别为对照的1.30倍和1.82倍。用氯虫苯甲酰胺对小菜蛾3龄幼虫筛选22代,氯虫苯甲酰胺对3龄小菜蛾幼虫的LC50为1.74μg/ mL,抗性倍数达25.1倍;从F_0到F_(10)抗性发展较为缓慢,F_(10)之后抗性速度加快,到F_(22)发展了中等水平的抗性。交互抗性试验结果表明,高效氯氰菊酯、氟铃脲、虫酰肼、虫螨腈、毒死蜱、多杀菌素、甲维盐对抗性品系的毒力分别是敏感品系的4.27倍、3.35倍、3.07倍、2.73倍、2.25倍、1.36倍和1.12倍。抗氯虫苯甲酰胺小菜蛾品系对拟除虫菊酯类、几丁质抑制剂类、蜕皮激素类似物、芳基吡咯类、有机磷类都有不同程度的交互抗性,而对于大环内脂及其衍生物类杀虫剂无明显交互抗性现象。 PBO、DEM和TPP三种酶抑制剂对抗氯虫苯甲酰胺小菜蛾品系均有显著的增效作用,增效分别达15.5、3.90和2.48倍。抗性与敏感品系小菜蛾幼虫离体解毒酶活研究表明,抗氯虫苯甲酰胺小菜蛾幼虫体内的谷胱甘肽-S-转移酶GST、羧酸酯酶CarE比活力分别为217.6μmol/ min/ mg Pr.,448.2μmol/ min/ mg Pr.,高于敏感品系但无显著差异;细胞色素P450 O-脱甲基活性为0.167μmol/ min/ mg Pr.,显著高于敏感品系,是敏感种的2.13倍。 采用组建生命表法比较小菜蛾抗氯虫苯甲酰胺品系的相对生物适合度表明,抗性品系相对敏感品系的适合度为0.81。与敏感品系相比,抗性品系卵期缩短近0.5 d,蛹期也有所缩短,但幼虫历期延长5 d,使总历期延长;雄成虫寿命缩短58.2 %,但产卵峰期没有影响,且单雌产卵量显著增加;抗性品系的羽化率、幼虫存活率、化蛹率都显著低于敏感品系;抗性品系的内禀增长率、毛增值率、净增殖率均显著降低。 采用阈性状分析法,对小菜蛾抗氯虫苯甲酰胺品系的现实遗传力进行估算,整个22代筛选期间抗性遗传力较低,为0.165。假设氯虫苯甲酰胺对小菜蛾的杀死率为50 %、60 %、70 %、80 %、90 %和99 %,对抗性提高10倍所需的代数分别进行预测(假设筛选前后毒力回归线的斜率为2.0,即δp= 0.5):在现实遗传力h2= 0.16时,群体中50 %~ 90 %个体致死时,要获得10倍的抗性约需15~ 7代;在现实遗传力h2= 0.08时,要获得10倍的抗性约需31~ 14代。……   
[关键词]:小菜蛾;氯虫苯甲酰胺;抗性机理;生物适合度;抗性风险
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东农业大学2011年