桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素的抗藥性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

李培征，陸永躍，梁廣文，曾 玲

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣州510642)

桔小實(shí)蠅Bactrocera dorsalis(Hendel)，又稱東方果實(shí)蠅 (oriental fruit fly)，屬雙翅目Diptera，實(shí)蠅科 Tetriphitidae，果實(shí)蠅屬 Bactrocera Macquart。原產(chǎn)于東南亞，當(dāng)前已成為中國(guó)華南地區(qū)、東南亞、印度和美國(guó)夏威夷群島等國(guó)家和地區(qū)的重要果蔬害蟲 (和萬忠等，2002)。該蟲寄主范圍廣，能為害香蕉、柑橘、楊桃、番石榴、楊梅、枇杷、芒果、茄子和辣椒等46個(gè)科250多種水果和蔬菜。在我國(guó)華南、華中、西南和華東等地區(qū)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。長(zhǎng)期不科學(xué)的化學(xué)防治使其對(duì)多種類型殺蟲劑產(chǎn)生了抗藥性 (潘志萍等，2005;章玉蘋，2007;章玉蘋等，2008)，使田間防治難度加大。并且，隨著高毒殺蟲劑的禁用和桔小實(shí)蠅對(duì)常用藥劑的抗性在田間普遍發(fā)生，現(xiàn)在迫切需要尋找理想的防治桔小實(shí)蠅的藥劑品種，來替代被禁用的高毒藥劑以及替換或輪換已產(chǎn)生抗性的常用藥劑。多殺霉素是當(dāng)前防治桔小實(shí)蠅效果較好、使用范圍最為廣泛的一種藥劑。針對(duì)桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素抗性的現(xiàn)實(shí)遺傳力及抗藥性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究，目前國(guó)內(nèi)外還沒有報(bào)道。

本研究采用的閾性狀分析方法 (Tabashnik，1992)，在室內(nèi)對(duì)桔小實(shí)蠅進(jìn)行抗性選育，估算了桔小實(shí)蠅對(duì)多殺菌素的抗性現(xiàn)實(shí)遺傳力，評(píng)估了抗性風(fēng)險(xiǎn)，為該藥劑的合理使用及預(yù)防和延緩其抗性發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 供試?yán)ハx

桔小實(shí)蠅敏感品系 (Susceptible strain，簡(jiǎn)稱SS):在室內(nèi)不接觸任何藥劑，已用人工飼料飼養(yǎng)74代。并多次測(cè)定其對(duì)藥劑的毒力，以確定其敏感性。飼養(yǎng)條件:溫度25～28℃，相對(duì)濕度60%，光周期16L∶8D。取同一批3～5 d齡的健康成蟲供試。

1.1.2 供試藥劑

95%多殺菌素原粉，惠州中迅農(nóng)藥有限公司提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 抗藥性測(cè)定方法

采用藥膜法測(cè)定抗藥性，將供試藥劑用丙酮配制成母液后稀釋成5個(gè)濃度。將5 mL稀釋的藥液加入250 mL的三角瓶中，轉(zhuǎn)動(dòng)三角瓶使藥液在瓶壁上形成均勻的藥膜后，棄去藥液，待丙酮完全揮發(fā)后，引入羽化3～5 d的桔小實(shí)蠅成蟲，用紗布封住瓶口，倒置于25～28℃環(huán)境下。設(shè)丙酮處理作為空白對(duì)照，每處理3次重復(fù)，每重復(fù)10頭桔小實(shí)蠅成蟲。處理24 h后檢查死亡率。以觸動(dòng)蟲體后30 s內(nèi)不見其活動(dòng)視為死亡。以對(duì)照組死亡率小于10%視為有效試驗(yàn)。

1.2.3 毒力計(jì)算方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件處理，以使用藥劑的濃度對(duì)數(shù)值 (Log－concentration值)為自變量，以對(duì)應(yīng)的死亡率機(jī)率值 (Probit)為應(yīng)變量，計(jì)算出毒力回歸方程 (Log concentration－probit line，簡(jiǎn)稱LC－P line)、致死中濃度 (LC50)、95%置信區(qū)間 (95%confidence interval，簡(jiǎn)稱95%CI)和相關(guān)系數(shù) (correlation index，簡(jiǎn)稱r)等參數(shù)?？剐员稊?shù) (Resistant multiple，簡(jiǎn)稱Rm)按下式計(jì)算，以敏感品系 (SS)為參照。

1.2.4 現(xiàn)實(shí)遺傳力的估算

利用Tabashnik等 (1992，1994)推薦的計(jì)算公式，計(jì)算現(xiàn)實(shí)遺傳力h2。計(jì)算公式:h2=R/S，其中S=i×δp;R=lg(抗性比)/n;i≈1.583－0.0193336 p+0.0000428 p2+3.65194/p(10≤P≤80);P=(1－平均校正死亡率) ×100;δp=1/平均坡度。其中，i為汰選強(qiáng)度;δp為表型標(biāo)準(zhǔn)差;S為選擇差，代表受選親本平均表現(xiàn)型值與整個(gè)親本群體的平均表現(xiàn)型值之差;R為選擇響應(yīng)，代表受選親本的子代平均表現(xiàn)型值與整個(gè)親本群體平均表現(xiàn)型值之差;n為汰選次數(shù);h2為現(xiàn)實(shí)遺傳力。

1.2.5 抗性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)現(xiàn)實(shí)遺傳力h2，可以預(yù)測(cè)汰選后抗性上升x倍所需代數(shù)G，G=lgx/(h2×S)。在不同選擇壓力下，即多殺霉素對(duì)桔小實(shí)蠅不同殺死率時(shí)，對(duì)抗性上升10倍所需的代數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，G=lg10/(h2×S)=1/(h2×S)。

2 結(jié)果與分析

2.1 桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素的抗藥性增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

汰選結(jié)果表明，多殺霉素對(duì)桔小實(shí)蠅有較高的毒殺作用，LC50達(dá)0.60 mg/L。經(jīng)過16代選育，LC50從0.60mg/L增加到4.23 mg/L，桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素抗性增加了7.05倍 (表1)，從圖1可以看出，抗性倍數(shù)的增加與汰選代數(shù)之間顯著符合線性回歸方程，分析得Rm=0.4066G+0.7439(R=0.9946，n=15，P＜0.01)，兩者相關(guān)性達(dá)到極顯著水平，亦即在較少的汰選代數(shù)時(shí)桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素的抗藥性變化呈線性增長(zhǎng)。

表1 桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素的抗藥性汰選Table 1 Resistance selection of oriental fruit fly to Spinosad

圖1 桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素的抗性倍數(shù)增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.1 Dynamic of resistance of oriental fruit fly to Spinosad

2.2 桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素抗性的現(xiàn)實(shí)遺傳力變化

從1～16代整個(gè)汰選培育過程桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素抗性的現(xiàn)實(shí)遺傳力為0.1774(表2)。不同選育階段桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素抗性的現(xiàn)實(shí)遺傳力不同，其中，F(xiàn)1～F6抗性上升了3.12倍，現(xiàn)實(shí)遺傳力為0.2695，F(xiàn)7～F11抗性上升了1.59倍，現(xiàn)實(shí)遺傳力為0.1882，F(xiàn)12至F16上升了1.23倍，現(xiàn)實(shí)遺傳力為0.0669。經(jīng)16代篩選，抗藥性僅達(dá)低抗水平。在平均存活率為43.93%時(shí)，桔小實(shí)蠅抗性上升10倍所需的代數(shù)G=lg10/(h2S)=1/(h2S)=18.87。

表2 桔小實(shí)蠅對(duì)多殺霉素的抗性現(xiàn)實(shí)遺傳力Table 2 Parameters of realized heritability of resistance to Spinosad in oriental fruit fly

3 結(jié)論與討論

昆蟲抗藥性發(fā)展的速度與藥劑的選擇壓密切相關(guān)，藥劑的選擇壓越高，抗性發(fā)展越快，這是因?yàn)橛幂^大劑量藥劑處理昆蟲使種群中對(duì)藥劑較為敏感的個(gè)體迅速淘汰，存活下來的個(gè)體中體抗性基因頻率較高。室內(nèi)篩選時(shí)，選擇壓力通?？刂圃?0% ～70%范圍內(nèi) (林祥文等，2001;賈變桃等，2007)。選擇壓過低，抗性發(fā)展速度慢，選擇壓過高，存活率低，抗性種群不容易建立。

使用數(shù)量遺傳學(xué)的原理和方法研究抗藥性遺傳力并進(jìn)行抗藥性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是當(dāng)前昆蟲抗藥性研究和治理的主要內(nèi)容之一，國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的報(bào)道較多，如Tabashnik(1992)估計(jì)了抗Bt的煙芽夜蛾、小菜蛾和馬鈴薯葉甲的現(xiàn)實(shí)遺傳力;林祥文等 (2001)估計(jì)了棉鈴蟲對(duì)辛硫磷的抗性現(xiàn)實(shí)遺傳力;Shi等 (2011)估計(jì)了家蠅對(duì)多殺霉素的現(xiàn)實(shí)遺傳力;Sial等 (2010)估計(jì)了棗鐮翅小卷蛾對(duì)氯蟲酰胺和乙基多殺菌素的現(xiàn)實(shí)遺傳力。

當(dāng)前，桔小實(shí)蠅田間種群對(duì)多種殺蟲劑產(chǎn)生較高抗性 (潘志萍等，2005，2008;章玉蘋等，2007，2008)，但對(duì)多殺霉素總體處于敏感狀態(tài)(尚未發(fā)表)。該項(xiàng)研究是評(píng)估多殺菌素在田間推廣應(yīng)用防治桔小實(shí)蠅效果的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本研究評(píng)估得到的結(jié)果為桔小實(shí)蠅對(duì)多殺菌素具有較低的抗性風(fēng)險(xiǎn)，并且由于該研究在室內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，選育試驗(yàn)估算的遺傳力可能比田間的實(shí)際值偏高，田間種群對(duì)多殺霉素的抗性發(fā)展可能更為緩慢。

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