棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗药性遗传力及机理研究

作     者：刘娟 

作者单位：中国农业科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：芮昌辉

授予年度：2010年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：棉铃虫 甲氧虫酰肼 交互抗性 现实遗传力 抗药性机理 

摘      要：棉铃虫Helicoverpa armigera （Hübner）属鳞翅目、夜蛾科,是世界上重要农业害虫之一,广泛分布于世界各地。其寄主范围十分广泛,且容易对药剂产生抗药性,一旦环境条件适宜即可大面积暴发成灾,可对农作物的生产造成严重的威胁。由于长期依赖化学农药防治棉铃虫,导致其对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类杀虫剂都已产生了不同程度的抗药性。甲氧虫酰肼是一种对棉铃虫具有较好防治效果的昆虫生长调节剂类杀虫剂,目前已得到广泛应用。本文以棉铃虫作为研究对象,研究其对甲氧虫酰肼的交互抗性、抗性现实遗传力以及抗性机理,旨在评价棉铃虫对该药剂的抗药性风险和抗药性治理策略的制定提供理论依据。 1.棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗药性选育以及对不同杀虫剂的交互抗性 在室内,抗性种群（R2）共被饲养35代,用甲氧虫酰肼处理了31代。LC50值由13.61μg/mL上升到416.07μg/mL,抗性倍数达到30.57倍。敏感种群经过4代反汰选,其余31代自然饲养,LC50值从13.61μg/mL下降到5.73μg/mL。通过抗性汰选和敏感性反汰选,获得了对甲氧虫酰肼抗性指数相差72.61倍的棉铃虫抗性种群（R2）和敏感种群（S）。采用浸叶法测定了棉铃虫对12种常用杀虫剂的交互抗性。结果表明抗性种群对虫酰肼产生了13.57倍的中等水平交互抗性;对茚虫威的抗性倍数为3.05倍,具有低等水平交互抗性;而对辛硫磷、毒死蜱、灭多威、高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、溴虫腈、虱螨脲、氟啶脲、氟铃脲和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的抗性倍数在0.50倍.36倍之间,无交互抗性。试验结果提示,在棉铃虫的抗药性治理中,轮换使用与甲氧虫酰肼没有交互抗性的杀虫剂将可有效延缓其抗药性发展。 2.棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗药性遗传力 采用阈性状分析方法,估算了棉铃虫抗性选育种群（R1, 32.99倍）对甲氧虫酰肼的抗性现实遗传力,并通过不同致死率下抗性发展速率的变化,评估了棉铃虫对该药剂的抗药性风险。结果表明,在整个抗性选育期间,棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗性现实遗传力（h2）为0.0830,在筛选的前、中、后期,h2分别为0.0715、0.0768和0.0947。在室内筛选条件下,假设斜率=2.0 （δp=0.5）,现实遗传力为室内估计值的一半,当杀死率为80%和90%时,棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗性增加10倍,分别需要34.48代和27.40代。在田间条件下,由于等位基因频率变化、环境变异等因素的影响,抗性增加10倍则需要更长的时间。在田间恰当地控制甲氧虫酰肼的使用次数,有利于该药剂长期有效地防治棉铃虫。 3.棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗药性机理 利用抗性种群（R2）和敏感种群（S）进行的增效剂活体增效试验结果表明:在抗性种群中,增效醚（PBO）、脱叶磷（DEF）和顺丁烯二酸二乙酯（DEM）均对甲氧虫酰肼具有显著的增效作用,增效比分别为2.76、3.15和6.14,而在敏感种群中均无增效作用。离体酶比活性测定结果发现,与敏感种群相比,多功能氧化酶、全酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的比活力都显著增强,而乙酰胆碱酯酶的比活力在两个种群间无显著性差异。上述结果表明,棉铃虫对甲氧虫酰肼产生抗药性与多功能氧化酶、全酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性提高有关,与乙酰胆碱酯酶的活性变化关系不大。