不同地区灰飞虱对吡虫啉的抗性

材料与方法

1.1 供试虫源及饲养

敏感种群（Sus）来自江苏省农业科学院植物保护研究所，于2001年采集于江苏省农科院水稻试验田，不接触任何杀虫剂室内连续饲养130余代。田间种群于2012年5-6月采自国内11个省（直辖市）16个地区水稻田，每种群初始试虫为800～1 200头高龄若虫或成虫，各种群采集信息见表1。饲养方法参照王利华等[17]，分别在‘武育粳3号’3～5叶秧龄稻苗上分批产卵2 d，然后在（25±1）℃、相对湿度70 %±10 %、光周期L∥D=14 h∥10 h的人工气候箱中饲养，用F1代羽化后2～3 d未交配的长翅雌成虫作为生物测定试虫。

1.2 供试药剂

95%吡虫啉原药，江苏克胜集团生产；氧化胡椒基丁醚（PBO），分析纯，Sigma公司产品；磷酸三苯酯（TPP），分析纯，北京生化制剂厂产品；顺丁烯二酸二乙酯（DEM），分析纯，上海生化制剂厂产品。

1.3 毒力及增效作用测定

生测方法采用Nagata[20]的微量点滴法并加以改进。将吡虫啉用丙酮稀释成5～6个系列浓度，试虫用CO2麻醉25～30 s，然后用自动微量点滴仪（Burkard Manufacturing Co. Ltd， Richmansworth，UK）将药液点滴在前胸背板上，点滴量为0.04 μL/头。每处理试虫数为15头，重复4次，用丙酮点滴作对照。处理后的试虫移入有‘武育粳3号’12～15 d秧龄稻苗4～5株并用人工基质固定的饲养杯中，然后置于饲养条件为温度（27±1）℃、光周期 L∥D=16 h∥8 h的人工气候箱饲养，24 h检查结果。以轻触虫体无明显反应者为死亡。3种增效剂PBO、TPP和DEM活体增效作用测定时，先按2 μL/头的剂量点滴1种增效剂，1 h后再点滴吡虫啉及溶剂丙酮，其他处理方法均与前述相同。

1.4 统计分析方法

采用DPS 14.1计算毒力回归方程、LD50及95%置信区间，以95%置信区间不重叠作为判断不同杀虫剂间毒力差异显著的标准。抗性倍数（resistance ratio， RR）=田间种群的LD50/敏感品系的LD50。抗性水平分级标准参考沈晋良等报道[21]定义为：RR<3时为敏感；3≤ RR<5时为敏感性下降；5≤ RR<10时为低水平抗性；10≤ RR<40时为中等水平抗性；40≤ RR<160时为高水平抗性；≥160倍时为极高水平抗性。计算增效比（synergism ratio， SR）来评价活体增效作用，SR=药剂单用时的LD50/用增效剂预处理后的LD50。

2 结果与分析

2.1 不同地区灰飞虱种群对吡虫啉的抗性比较

16个灰飞虱种群对吡虫啉的抗性监测结果表明（图1），各地区种群抗性倍数（RR）各不相同。其中一些相近地域种群RR呈现出相近趋势，如安徽和江苏2省的5个种群RR为74.1～91.2（达到高水平抗性）；浙江杭州、台州和湖州3个种群RR分别为41.5、47.7和35.8（刚达到高水平抗性或接近高水平抗性）；福建福州、广东广州和云南昆明3个种群RR为11.1～21.3（处于中等水平抗性）。其他如天津、山东临沂、重庆和贵州贵阳4个种群RR为7.1～8.9（低水平抗性），辽宁盘锦种群为RR为4.4（敏感性下降）。

为了开展不同抗性种群抗性机制的差异研究，将抗性水平达中等和高水平中的10个种群按RR值接近程度，人为进行分组（图1）。将抗性倍数为74.1～91.2的安徽安庆、合肥、江苏南京、盐城和无锡5个种群归于高抗种群，抗性倍数处于35.8～47.7的浙江杭州、台州和湖州3个种群归于中抗种群，抗性倍数为18.4～21.3的福建福州和广东广州种群归于低抗种群，分别进一步进行不同增效剂对吡虫啉的活体增效试验。

2.2 3种增效剂在10个灰飞虱田间种群中对吡虫啉的增效作用

3种增效剂在灰飞虱敏感品系（Sus）中的增效作用均不明显（图2），SR为0.88～1.03（数据未在图中显示）。当用PBO预处理后，测定的3个种群组的灰飞虱（共10个种群）对吡虫啉均有增效作用，抗性倍数显著减小，SR为2.17～4.64，表明所测的10个种群抗性水平上升均与P450单加氧酶活性升高有关。用TPP预处理后，测定的3个种群组的灰飞虱只有高抗组和低抗组的灰飞虱（7个种群）对吡虫啉有明显的增效作用，抗性倍数显著减小，SR为1.48～2.03，表明这7个灰飞虱种群抗性上升与酯酶活性增强有关，而TPP在中抗组的3个种群（浙江湖州、杭州和台州）中对吡虫啉没有显示出增效作用，SR仅为0.99～1.05，表明这3个种群的羧酸酯酶没有促进其产生抗性。此外，DEM在所测定的10个种群中对吡虫啉均没有显示出增效作用，SR为0.95～1.05，说明在这10个灰飞虱种群中谷胱甘肽S转移酶与其对吡虫啉的抗性产生无关。

3 讨论

害虫对杀虫剂的抗性现状调查是害虫综合防治中杀虫剂选用的重要依据。在我国尽管由于褐飞虱对吡虫啉产生严重抗性问题被暂停用于防治该虫，但其对白背飞虱具有良好防治效果，生产上仍然被作为备选药剂之一来防治白背飞虱，使得田间灰飞虱仍可能处于吡虫啉的选择压力下，存在抗性上升风险。最早对灰飞虱抗性监测报道是利用点滴法证实其对马拉硫磷产生了抗性[22]。国外20世纪90年代在吡虫啉获得应用之后不久Sone等[9]和Endo等[14]监测到日本、越南以及我国云南、浙江的5个灰飞虱种群对吡虫啉均尚处于敏感状态。我国早期对此方面报道较少，Gao等[18]采用点滴法检测到2006年江苏3个灰飞虱种群对吡虫啉的抗性倍数达68.1～108，福建福州和广东广州种群对吡虫啉抗性倍数达26.6～28.6，马崇勇等[15]采用点滴法也检测到2006年江苏无锡种群对吡虫啉抗性水平达79.6，浙江湖州种群对吡虫啉抗性倍数达44.6。本研究结果显示出2012年安徽、江苏5个灰飞虱种群对吡虫啉抗性水平均达高水平抗性，浙江3个灰飞虱种群对吡虫啉抗性水平已经接近或达到高水平抗性，而福建福州和广东广州抗性水平均达到中等水平，这些结果与Gao等[18]和马崇勇等[15]报道结果接近，显示出这些地区灰飞虱一直处于吡虫啉选择作用之下。Gao等报道2006年云南昆明灰飞虱对吡虫啉尚很敏感[18]，本研究结果显示2012年云南昆明灰飞虱种群对吡虫啉抗性已达到低水平抗性，表明云南地区灰飞虱对吡虫啉抗性发展处于上升趋势，这与该地区吡虫啉的使用量或使用次数增加有关，也可能是由于其他农药与吡虫啉存在交互抗性，导致该地区灰飞虱对吡虫啉低水平抗性形成。王利华等[17]利用浸苗法检测到2007年江苏6个灰飞虱种群和安徽庐江灰飞虱种群对吡虫啉均处于敏感状态，这与本研究结果不同，可能与所采用生测方法、敏感品系、采集地域以及采集田块用药背景等因素不同有关。

阐明害虫抗性机制是生产上选择适合杀虫剂以及害虫抗性治理的基础，害虫抗药性的形成机制主要涉及代谢抗性增强和靶标敏感性下降两方面，其中代谢抗性主要是由于各种解毒酶活性增高所致。如羧酸酯酶活力的上升可促进灰飞虱对马拉硫磷[23]、毒死蜱[24]的抗性，P450单加氧酶的过量表达引起灰飞虱对噻嗪酮的抗性[25]，多功能氧化酶和羧酸酯酶活力上升共同促进了田间灰飞虱对多种杀虫剂的抗性[18]。增效剂PBO、TPP和DEM可分别抑制昆虫体内P450单加氧酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽S转移酶等解毒酶的活性，从而对杀虫剂表现出增效作用，提高药剂的防治效果，克服和延缓害虫抗性发展，同时可根据不同增效剂产生的增效作用判断试虫代谢抗性的机制[26]。本研究利用这一方法的结果表明，所测的10个田间抗性种群对吡虫啉抗性与P450单加氧酶活性有关，而与谷胱甘肽S转移酶无关，这与Gao等[18]的结果相似；高抗组的安徽和江苏省5个灰飞虱种群和低抗组的福建福州和广东广州种群抗性与羧酸酯酶有关，但中抗组的3个浙江种群与羧酸酯酶无关，表明不同地区灰飞虱种群之间抗性机制存在差异。然而这一差异究竟与特定生存环境下地理种群不同[27]还是与杀虫剂种类、用药次数和用药量不同而造成抗性水平差异有关尚不清楚，也可能是两者协同作用所致，这是因为稻飞虱所处田间环境的复杂性是多方面的，包括越冬后寄主转移，接受某一杀虫剂的生育期，特殊生境下受不同农药（杀虫剂、杀菌剂、除草剂[28]等）的轮流刺激以及迁飞习性造成的基因交流，这些因素都可能引起解毒酶表达响应。灰飞虱靶标不敏感是其产生抗药性的另外一个途径，如灰飞虱乙酰胆碱酯酶表达改变使其对有机磷杀虫剂和氨基甲酸酯类杀虫剂产生抗性[29]，而不同灰飞虱对吡虫啉靶标不敏感性等机制差异以及抗性种群与其他杀虫剂交互抗性分析尚需进一步研究。

由于一些稻区近年来灰飞虱对吡虫啉的抗性并未下降，甚至还出现上升之势，应严格控制吡虫啉的使用时机和使用量，加强田间褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱系统调查工作，根据田间飞虱种类、数量和防治目标，进行选择性防治，在白背飞虱与褐飞虱或灰飞虱混合发生时应暂时停用吡虫啉，搭配使用具有不同作用机制且与吡虫啉无交互抗性的新型药剂，可将噻虫嗪、噻嗪酮、烯啶虫胺、毒死蜱、吡蚜酮、异丙威以及敌敌畏等作为备选杀虫剂[15]。当前缺少有效防治由稻飞虱传毒引起的水稻病毒病药剂，可选的抗病毒水稻品种数量也有限，一些农业栽培措施值得推广，如适当推迟水稻播种期、苗床覆盖防虫网、翻耕麦田等，均可大大降低灰飞虱的虫口数量，减少田间用药次数，从而延缓抗性的产生和发展。田间灰飞虱种群暴发形成的机制十分复杂[30]，相近地域种群对杀虫剂的抗性水平常呈现出相近趋势，与各地灰飞虱的寄主作物种植结构，以及施药方式、施药水平统一化关系密切，各地应当针对地域特点制定适宜的防治策略和方法。

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