第六章有害生物抗药性及综合治理

三、害虫抗性的遗传 • 害虫对杀虫剂的抗药性，从遗传学的 角度来说，是生物进化的适应性。 • 害虫的抗性是由基因控制的 • 抗性基因的表现型：完全显性、不完 全显性、中间型、不完全隐性及完全 隐性
四、害虫抗性的治理
（一）抗性治理概念 • Georghiou（1977）提出： • 指通过时间、空间的大范围限制杀 虫剂的使用，既将害虫控制在为害 的经济阈值以下，又保持害虫对杀 虫剂的敏感性，从而达到维持杀虫 剂的有效性。
农药混用对害虫抗性存在两种观点： 农药混用对害虫抗性存在两种观点：
• 一种以日本学者为代表，认为不同作用机 制的农药混用，是抗性治理的好办法。 • 一种以美国WilkinSon为代表，认为农药混 用将会给害虫产生交互抗性和多抗性创造 条件，会给害虫的防治和新药剂的研制带 来更大困难。 • 农药混剂研究中必须考虑和解决如何避免 产生交互抗性和多抗性的问题。
• 目前, 在世界范围内研究较多的抗性害 虫有: 棉铃虫、棉蚜、小菜蛾、二化螟、 三化螟、褐飞虱、白背飞虱、玉米螟、 潜叶蝇、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾和螨类等。
（三）杀虫剂抗性的判断
RF=抗性品系LD50或LC50/敏感 品系LD50或LC50 • RF >5以上则表明对杀虫剂产 生抗性，倍数越大，说明抗 性程度越高。
害虫抗药性监测
• 害虫抗药性监测就是通过调查和测定，掌 握不同地区农作物主要害虫对所用农药抗 药性的现状，进而预测其发展趋势，为害 虫抗药性治理和害虫综合防治提供依据。
• 害虫抗药性监测一般程序害虫抗药性监测 一般可分为三个步骤： • 敏感基线确定 • 抗药性定性诊断 • 定量抗性水平测定
（l）敏感基线确定
微粒体多功能氧化酶系组成 • • • • • • • 细胞色素P450 NADPH—黄素蛋白还原酶 NADH—细胞色素b5还原酶 6—磷酸葡萄糖酶 细胞色素b5 酯酶 核苷二磷酸酯酶等
昆虫体内的水解酶系
• 酯 •羧 酯 • 酰胺
磷酸三酯水解酶对有机磷杀虫剂分子有两个作用部位。
• S（O） • S（O） ‖ • ‖ RO2— P—OH+HX • （RO）2 P—X+H2O • S（O） • ‖ • （RO）（OH） P—X+ROH
•
连茬、连 种 ， 导 个 变为 种群， 药 发 。 蝉 双季 单季 区 高 。 种
区
3、害虫的繁殖和迁飞能力
• 当害虫种群内已存在抗性基因时，还具备另外 两个因素才能形成群体抗药性；一是药物的选择 压，另一是抗药性单株找到新的宿主并成功繁殖， 即抗性条件形成还需借助害虫的繁殖和迁飞能力。 害虫的迁飞能力一般是有限的，但有些害虫的食 性杂，寄主广，其生长发育的循环条件容易满足， 虫口量就容易保持在较高水平，抗药性就容易产 生。通常容易产生高抗药性的害虫都有繁殖力强、 生活史短、适应力强、发生期不一致或世代重叠 明显、寄主范围广、食性杂等共性。
第六章 有害生物抗药性及综合治理
600 500 400 300 200 100 0 1946 1956 1970 1980 1989
第一节 害虫的抗药性及综合治理 第二节 植物病原物的抗药性 第三节 农田杂草抗药性与综合治理
第一节
、 、 、 、
害虫的抗药性及综合治理
药 与机 遗传
一、害虫的抗药性
•（5）尽可能减少对非目标生物（包括 天敌和次要害虫）的影响，避免破坏生 态平衡而造成害虫的再猖獗。
2、害虫抗性治理策略 • Georghiou，1983年提出，基本策 略有三个： • 适度治理，饱和治理，多种攻击治 理 • （1）适度治理：采用方法，限制 用药次数，用药时间用药量，采用 局部施药，选择持效期短的药剂。
• （2）饱和治理：选用高剂量药剂杀死 害虫，饱和治理必须具备条件： • a、抗性基因为隐性 • b、确保有敏感品种能迁入饱和治理区， 与存活的抗性纯合子个体杂交，其杂 交后代又可用高剂量策略杀死。 • （3）多种攻击治理：采用不同作用机 制的杀虫剂交替使用或混用。
（三）抗性治理的方法
• 1、加强抗性监测，采用综合治理 措施。 • 2、农药交替轮换使用。 • 3、农药的限制使用 • 4、增效剂的使用 • 5、农药的混合使用（复配制剂）
S O ‖ ‖ （CH3O）2P—SCH2CNHCH2 乐果
酰胺
S ‖ （CH3O）2P—SCH2COOH 乐果
昆虫体内谷胱甘肽—S—转移酶系及其代谢
• • • • •
系： 谷胱甘肽—S—烷 转 谷胱甘肽—S— 转 谷胱甘肽—S—环氧 转 谷胱甘肽—S—烯链转
硝基还原酶及脱氯化氢酶
• S ‖ （RO）2P—O — — NO2 S • ‖ • （RO）2 P—O— —NH2（ • DDT
脱氯 氢
还
） ）
DDE（
昆虫靶标部位对杀虫剂敏感性降低
• 昆 靶标 ： • 酰 碱酯 （AchE）： • 机 、氨 甲 酯杀 剂 靶标 。 • 酰 碱 （AchR）： • 类杀 剂 靶标 • 经钠 ： • DDT 拟 菊酯杀 剂 靶标
。
昆虫靶标部位对杀虫剂敏感性降低
• 昆虫其他靶标部位： • γ—氨基丁酸（GABA）受体 是环戊二烯类杀虫剂和新型杀 虫剂锐劲特及阿维菌素的作用 靶标部位。
1、害虫种群对药剂敏感性的遗传变异
• 选择 进 ， 为 随 农药 发 变 ， 适应 环境，这 ， 产 药 。
2、杀虫剂剂量和频率造成的选择压力
• 剂 农药 连续、高频 高浓 ， 加 农药处 种 积较 产 药 。经 种 农药、药剂喷 均、 加选择 药、随 加 药 、 药时间 当 药 术 导 药剂选择压， 种 群过 。
• 在一个地区，对于新开发、引进使用 的农药，一开始就测定某种害虫对它 的毒力回归线，这虽然不能完全以此 作为敏感基线（考虑到交互抗性问 题）。但是，有此数据对于监测害虫 今后抗药性的发展无疑是有用的。
昆虫其他靶标部位 • 昆虫中肠上皮细胞纹缘膜上受体， 是BT的作用靶标部位。 • BT杀虫毒蛋白与中肠上皮细胞纹 缘膜上受体位点亲和力下降导致了 印度谷暝和小菜蛾的抗性。
穿透速率降低
•杀 剂 •杀 剂 •杀 剂
昆 昆 昆 经
行为抗性
• 有些抗性是昆虫改变行为习性的结果， 如家绳、蚊虫 • 昆虫的抗性并非单个抗性引起的，往 往可以同时存在几种机制，各种抗性 机制的相互作用决不是简单的相加。
二、害虫抗性的形成与机理
• • 响 药 机
•昆
（一）害虫抗性的形成
• 种：选择学说——认为 群 内 数具 个 ，从 感 系 系， 药剂选择 结果。 种：诱导学说——认为诱发 变产 药 ，认为 群 内 具 个 ， 药剂 诱导 ， 发 变 系。
•
•
种： 复学说（ 复 nleduplication theory）认为 来 ， 个 拷贝 个 。 种： 进 产 。 组学说——认为 改变 质，
（三）昆虫抗药性机理 • 代谢作用增强 • 昆虫靶标部位对杀虫剂敏感性降低 • 穿透速率降低 • 行为抗性
昆虫体内主要起代谢作用的酶系
• 微粒体多功能氧化酶系（Mixed function ox idases MFO） • 酯酶（esterase） • 谷胱甘肽转移酶 （glutathione—transferase s） • 脱氯化氢 酶 （dehydrochlorinase）
（ ） （ ） （ ） （ ）杀 剂 药 药 药 断（RF值 断） 发 概况 概
（一）害虫抗药性的发展概况
• 1908 Melander 国加 亚
发现 园蚧Quadraspidiotus Pernicious （lomstork）对 • 1946 仅发现11种 剂产 螨产 。 药 。
• 1989年抗性害虫已达504种，其中农业害虫 283种，卫生害虫198种，有益昆虫及螨23 种。 • 我国1963年首次发现棉蚜、棉红蜘蛛对内 吸磷产生抗药性。 • 目前我国发现30多种农林害虫及螨类产生 抗药性，主要分布鳞翅目、鞘翅目及蜱 螨目。
• 是指对某种药剂对害虫敏感品系毒力回归 线的测定，敏感基线是比较抗药性有无和 抗药性水平高低的标准。目前采用的抗药 性指标，无论是抗性倍数或存活率，都是 依据敏感基线得出的LD50或LD99作为基础。 抗性倍数是被测群体的反应中值与敏感品 系反应中值的比值，一般广泛接受的指标 是：5倍以下为敏感，5－10倍为低抗，IO －4O倍为中抗；40倍以上为高抗。
常用的混剂类型 常用的混剂有三种类型： • 生物农药与化学农药混用 • 杀卵剂与杀幼虫剂混用：如灭多威、 拉维因是理想杀卵剂，与辛硫磷、杀 虫单混用可增效。 • 杀幼虫剂与杀幼虫剂混用
常见增效剂 • • • • • • 增效磷（SV1） 增效醚（Piperonyl butoxide 又称Pb） 丙烯增效剂（Propylisome） 亚砜化合物（Sulfoxide） Sulfoxide 增效菊（SeSoXanae或sesamex） 氮酮等。
（二）抗性的治理的基本原则和策略 • 1、抗性治理原则 • （1）控制抗性基因的水平，防止或延 缓抗药性的形成和发展。 • （2）选择最佳的药剂配套使用方案， 避免长期连续单一使用某一种药剂或 某一类药剂。
• （3）选择最佳的使用时间和方法，严 格控制药剂的使用次数。尽可能获得 害虫最好的防治效果和最低的选择压 力。 • （4）实行综合治理：综合应物理、农 业、生物、遗传及化学防治措施。
• 6、负交互抗性杀虫剂的应用 • 比如桔全爪螨甲氰菊酯抗性品系对功 夫和哒螨灵有非常明显的交互抗性， 对卡死克有非常明显的负交互抗性现 象。 • 7、换用新的药剂 • 采用微生物及植物源作为生物杀虫剂 被认为在当前十分可行。
• 8、调整作物布局、完善耕作制度 • 减少或杜绝种植强抗性诱导作物，套种或 间种能使害虫对药剂敏感性增强的寄主植 物，并对其害虫不施药防治，作为敏感个 体的避难所，从而使作物上的抗性群体不 断得到稀释，使害虫始终处于一个对药剂 相对敏感的水平。