三種害螨對(duì)螺螨酯的抗藥性研究進(jìn)展

石緒根，李 娟，張紀(jì)利，鄭賢賢，熊件妹

（1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，江西 南昌 330045；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)土資源與環(huán)境學(xué)院，江西 南昌330045）

0 引 言

螺螨酯（spirodiclofen），商品名螨危（envidor），是德國(guó)拜耳公司研制開發(fā)的第一個(gè)螺環(huán)季酮酸類殺螨劑，其作用機(jī)制獨(dú)特，通過(guò)阻止乙酰輔酶A羧化酶的作用（該酶在害螨的生長(zhǎng)過(guò)程中輔助合成重要的脂肪酸），進(jìn)而抑制害螨的脂肪合成，阻斷能量代謝而達(dá)到殺死害螨的目的[1]。同時(shí)，螺螨酯具有殺螨譜廣、適應(yīng)性強(qiáng)、兼殺卵和幼螨、在不同氣溫條件下對(duì)作物安全、對(duì)人畜低毒等優(yōu)點(diǎn)，已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用[2]。自2004年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，螺螨酯的銷售額逐年上升，至2008年，螺螨酯的銷售額已在殺螨劑中占據(jù)首位，且其專利保護(hù)期已過(guò)，國(guó)內(nèi)已有10余家企業(yè)登記上市了該產(chǎn)品，其應(yīng)用范圍必將進(jìn)一步擴(kuò)大[3]。

因螺螨酯與傳統(tǒng)殺螨劑有著完全不同的作用機(jī)制，與其它類殺螨劑基本不存在交互抗性，且持效期長(zhǎng)，目前廣泛用于控制柑桔、葡萄等果樹和茄子、辣椒、番茄等茄科作物上的害螨。此外，螺螨酯對(duì)梨木虱、榆蠣盾蚧以及葉蟬類等害蟲有很好的兼治效果[4]。然而隨著螺螨酯應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大和使用頻率的不斷增加，勢(shì)必會(huì)因?yàn)楦哌x擇壓而使害蟲產(chǎn)生抗藥性問(wèn)題。目前已有很多室內(nèi)試驗(yàn)證明，害螨可對(duì)螺螨酯產(chǎn)生極高水平抗性，同時(shí)國(guó)內(nèi)外田間抗藥性監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，柑橘全爪螨已對(duì)螺螨酯產(chǎn)生了較高水平的抗性。筆者對(duì)近年來(lái)二斑葉螨、柑橘全爪螨及蘋果全爪螨對(duì)螺螨酯的抗藥性現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、抗藥性機(jī)理研究現(xiàn)狀等進(jìn)行了概述。

1對(duì)螺螨酯的抗藥性現(xiàn)狀

1.1 二斑葉螨

拜耳作物科學(xué)公司的Rauch等[5]在室內(nèi)對(duì)采自意大利的二斑葉螨（Tetranychus urticae）田間種群進(jìn)行了連續(xù)37代，時(shí)間超過(guò)21個(gè)月的抗性選育，結(jié)果該種群對(duì)螺螨酯的抗性僅發(fā)展至13倍，抗性發(fā)展速度緩慢。比利時(shí)的Van Pottelberge[6]于至少10年未用過(guò)殺蟲劑的根特大學(xué)附近的一個(gè)花園采集了大約5 000頭二斑葉螨幼蟲作為敏感種群開始進(jìn)行抗性汰選，并保持每代的存活率在10%~20%，經(jīng)過(guò)連續(xù)12個(gè)月的選育，該種群對(duì)螺螨酯的抗性水平上升為敏感種群的274倍；而后，Demaeght等[7]對(duì)該抗性種群繼續(xù)進(jìn)行室內(nèi)抗性選育，最終獲得了對(duì)螺螨酯抗性超過(guò)680倍的二斑葉螨品系。周玉書[8]在室內(nèi)用螺螨酯對(duì)采自甘肅天水的二斑葉螨相對(duì)敏感種群進(jìn)行了30代的抗性汰選，抗性僅發(fā)展至6.59倍，發(fā)展速度緩慢。張志剛[9]以采自甘肅蘭州國(guó)家自然保護(hù)區(qū)興隆山的二斑葉螨作為敏感種群，用螺螨酯對(duì)該種群進(jìn)行了連續(xù)26代的抗性汰選。篩選過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：前期抗性培育中，抗性發(fā)展極為緩慢，中期漸趨穩(wěn)定，后期逐漸加快；篩選至26代時(shí)，其抗性指數(shù)達(dá)到58.83。目前，尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)二斑葉螨田間種群對(duì)螺螨酯產(chǎn)生抗藥性的報(bào)道。

1.2 柑橘全爪螨

Yu等[10]采用螺螨酯對(duì)自1998年起未接觸過(guò)任何藥劑的實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)柑橘全爪螨品系進(jìn)行了連續(xù)42代的抗性汰選，獲得了抗性達(dá)103倍的高抗品系。汰選過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：前27代抗性發(fā)展趨勢(shì)較為平緩，而30代以后抗性發(fā)展速度明顯加快。Hu等[11]持續(xù)監(jiān)測(cè)了中國(guó)南方四個(gè)省份的六個(gè)柑橘全爪螨高發(fā)地區(qū)的柑橘全爪螨種群對(duì)螺螨酯的抗性發(fā)展速度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：2006年采回的所有種群對(duì)螺螨酯均處于敏感水平，而螺螨酯對(duì)2009年采集的各種群的LC50值最低為3.29mg/L，最高為418.24mg/L，已經(jīng)存在127倍的敏感性差異；其中福建省福州、平和地區(qū)的柑橘全爪螨種群對(duì)螺螨酯的抗性水平與敏感種群相比分別達(dá)到了90.8倍和50倍。2012年，D?KER等[12]在土耳其進(jìn)行抗性調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，采自Karadut市的柑橘全爪螨雌成蟲對(duì)螺螨酯的抗性已達(dá)70.3倍，而該種群的卵對(duì)螺螨酯的抗性僅為19倍。本項(xiàng)目組2013年對(duì)江西省贛南個(gè)別地區(qū)柑橘全爪螨種群進(jìn)行了初步的抗藥性調(diào)查，結(jié)果顯示該螨已對(duì)螺螨酯產(chǎn)生了較高的抗性（10~40倍）。

1.3 蘋果全爪螨

Kramer等[13]對(duì)采自歐洲各地區(qū)的蘋果全爪螨種群進(jìn)行了抗性測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，雖然大部分蘋果全爪螨種群已對(duì)螺螨酯產(chǎn)生了中等水平的抗性，但它們的卵卻均對(duì)螺螨酯敏感；選取一抗性較高的田間種群進(jìn)行了室內(nèi)選育，最終獲得了對(duì)螺螨酯抗性大于7 000倍的抗性種群，但該品系的卵對(duì)螺螨酯卻只產(chǎn)生了56倍的抗性。

2 和其他類型殺螨劑交互抗性關(guān)系

與傳統(tǒng)殺螨劑不同，螺螨酯的作用機(jī)制新穎，故與其它類殺螨劑基本不存在交互抗性。Rauch等[5]通過(guò)室內(nèi)測(cè)定發(fā)現(xiàn)螺螨酯在二斑葉螨上與有機(jī)磷類、線粒體電子傳遞抑制劑、噻螨酮和阿維菌素均不存在交互抗性。張志剛以二斑葉螨為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，進(jìn)行了螺螨酯與其他幾種藥劑的交互抗性測(cè)定實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：二斑葉螨抗螺螨酯種群對(duì)甲氰菊酯、氯氰菊酯存在明顯的交互抗性；對(duì)苯丁錫、四螨嗪、苦皮藤生物堿、阿維菌素、三氟氯氰菊酯、噠螨·四螨嗪、噠·水胺硫磷、三唑錫、三氯殺螨醇、噠螨靈、氧樂(lè)果無(wú)交互抗性；對(duì)瀏陽(yáng)霉素、毒死蜱、噻螨酮、唑螨酯、柴油·噠螨靈可能存在負(fù)交互抗性[9]。盡管對(duì)其他種類的殺螨劑基本不存在交互抗性，但螺甲螨酯和螺蟲乙酯與螺螨酯同屬季酮酸類殺蟲殺螨劑，具有相同的作用機(jī)制，因此，螺甲螨酯和螺蟲乙酯也存在較大的抗性風(fēng)險(xiǎn)。Hu等[11]人發(fā)現(xiàn)，福州地區(qū)對(duì)螺螨酯抗性達(dá)90.8倍的柑橘全爪螨種群，對(duì)螺蟲乙酯的交互抗性達(dá)22倍，但該地區(qū)從未將螺蟲乙酯用于柑橘全爪螨的防治。Yu等[10]通過(guò)柑橘全爪螨敏感品系室內(nèi)選育獲得了對(duì)螺螨酯抗性為103倍的抗性品系，室內(nèi)交互抗性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該品系對(duì)螺蟲乙酯的交互抗性已達(dá)29倍。Kramer等[13]通過(guò)對(duì)抗性達(dá)7 000倍的蘋果全爪螨品系進(jìn)行交互抗性測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，該品系對(duì)螺甲螨酯的交互抗性達(dá)到了4倍，同時(shí)對(duì)螺蟲乙酯產(chǎn)生了3倍的交互抗性。

3 抗性機(jī)理

目前，相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者普遍認(rèn)為，害螨對(duì)季酮酸類藥劑的抗性機(jī)理是細(xì)胞色素P450單加氧酶（P450s）、酯酶（EST）和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GSTs）活性的提高，其中大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為P450s在抗性產(chǎn)生中發(fā)揮了最為重要的作用。Rauch等[14]發(fā)現(xiàn)，對(duì)螺螨酯抗性為13倍的室內(nèi)選育二斑葉螨品系體內(nèi)的P450s（2.1倍）、EST（1.2倍）和GSTs（1.2倍）活性相對(duì)敏感品系均有一定程度的升高，同時(shí)同位素示蹤試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酯鍵斷裂和氧化代謝是C14螺螨酯降解的主要途徑，且抗性品系體內(nèi)代謝速度明顯加快，這一結(jié)果證實(shí)解毒酶活性增強(qiáng)確為該抗性產(chǎn)生的原因。Van Pottelberge等[6]通過(guò)對(duì)螺螨酯抗性達(dá)274倍的二斑葉螨抗性品系進(jìn)行了增效實(shí)驗(yàn)和酶活性測(cè)定后發(fā)現(xiàn)：多功能氧化酶（MFO）、酯酶和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（GST）均參與了螺螨酯的代謝解毒，但MFO應(yīng)該發(fā)揮了最重要的作用；而在測(cè)定了螺螨酯對(duì)二斑葉螨卵的毒性后發(fā)現(xiàn)，該抗藥性顯著下降，表明靶標(biāo)抗性在該種群中幾乎是不可能存在的。Yu等[10]通過(guò)對(duì)抗性為103倍的柑橘全爪螨抗性品系進(jìn)行增效實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，抗性品系的MFO、酯酶和GST均參與了螺螨酯的代謝，而該現(xiàn)象在敏感品系中則未發(fā)現(xiàn)。Kramer等[13]對(duì)抗性大于7 000倍的蘋果全爪螨品系進(jìn)行了增效實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MFO抑制劑PBO將螺螨酯對(duì)抗性種群的毒力提高了3倍，而DEF和DEM則未能提高螺螨酯對(duì)抗性種群的毒力，因此作者推斷，MFO應(yīng)該在柑橘全爪螨對(duì)螺螨酯的抗性產(chǎn)生中發(fā)揮了重要作用。

目前已有許多文獻(xiàn)[15-16]證明，對(duì)殺蟲劑產(chǎn)生抗性的柑橘全爪螨種群體內(nèi)解毒酶活性的上升與相關(guān)基因的過(guò)量表達(dá)有直接關(guān)系，而P450蛋白的表達(dá)量與眾多CYP基因轉(zhuǎn)錄水平的提高更是密不可分[17]。Ding等[18]以亞致死劑量的螺螨酯處理柑橘全爪螨24h后發(fā)現(xiàn)，該品系體內(nèi)P450單加氧酶活性相比對(duì)照提高了2.23倍；提取其總RNA并克隆獲得了兩個(gè)P450單加氧酶基因（CYP4CF1和CYP4CL2），熒光定量分析發(fā)現(xiàn)，螺螨酯能夠顯著的誘導(dǎo)CYP4CL2基因過(guò)量表達(dá)；據(jù)此，作者推測(cè)CYP4CL2基因很可能與螺螨酯在柑橘全爪螨體內(nèi)的代謝有關(guān)。Demaeght等[7]為檢測(cè)對(duì)螺螨酯抗性超過(guò)680倍的二斑葉螨品系是否出現(xiàn)了靶標(biāo)突變，克隆并測(cè)序了敏感與抗性品系的ACCase基因，比對(duì)后并未發(fā)現(xiàn)非同義突變，且兩品系A(chǔ)CCase基因的表達(dá)量經(jīng)測(cè)定后同樣未發(fā)現(xiàn)明顯差異；而測(cè)定了細(xì)胞色素單加氧酶（P450s）基因在兩品系中的表達(dá)水平后發(fā)現(xiàn)，CYP392E7和CYP392E10基因的表達(dá)量在抗性品系體內(nèi)過(guò)量表達(dá)，尤其是CYP392E10基因的表達(dá)水平可被螺螨酯強(qiáng)烈誘導(dǎo)；進(jìn)一步的基因功能表達(dá)研究證明，CYP392E10基因的確可以代謝螺螨酯，同時(shí)還可以降解螺甲螨酯，但對(duì)螺蟲乙酯沒(méi)有作用，而CYP392E7基因則沒(méi)有此功能；因此作者推斷，CYP392E10基因的過(guò)量表達(dá)很可能是二斑葉螨對(duì)螺螨酯產(chǎn)生抗性的機(jī)制。

同時(shí)，也有學(xué)者認(rèn)為，GSTs在害螨對(duì)螺螨酯的抗藥性產(chǎn)生過(guò)程中發(fā)揮了更為重要的作用。段辛樂(lè)等[19]對(duì)抗性達(dá)77.92倍的二斑葉螨品系進(jìn)行了增效實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示DEM對(duì)二斑葉螨抗性品系的抗敏增效比大于TPP和PBO，故推測(cè)二斑葉螨對(duì)螺螨酯抗性的產(chǎn)生與GSTs和EST活性增強(qiáng)有關(guān)。呂娟娟等[20]近期研究表明，抗螺螨酯二斑葉螨種群體內(nèi)的GST基因TuGSTd1和TuGSTd2相比敏感品系分別高出了5.60和3.75倍，該結(jié)果表明GST基因的過(guò)量表達(dá)可能與二斑葉螨對(duì)螺螨酯抗藥性的增加有關(guān)。

4 對(duì)螺螨酯抗性的發(fā)展趨勢(shì)及治理對(duì)策

就現(xiàn)有報(bào)道來(lái)看，二斑葉螨、蘋果全爪螨田間種群對(duì)螺螨酯的抗藥性發(fā)展較為緩慢，但室內(nèi)抗性選育試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二斑葉螨和蘋果全爪螨均能對(duì)螺螨酯產(chǎn)生成百上千倍的極高抗性；而我國(guó)已有柑橘全爪螨田間種群對(duì)螺螨酯產(chǎn)生了90倍以上的抗藥性，室內(nèi)也選育也使其獲得了超過(guò)100倍的抗性。因此，如果持續(xù)的無(wú)限制的使用螺螨酯防治上述三種害螨，勢(shì)必會(huì)對(duì)其抗藥性的形成產(chǎn)生了很大的選擇壓力。為保證螺螨酯等季酮酸類殺蟲殺螨劑的防治效果，延長(zhǎng)其使用壽命，必須采取行之有效的措施來(lái)延緩抗藥性的產(chǎn)生。建議在1個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)最好只施用1次螺螨酯，并注意與其他殺螨劑輪換使用，降低產(chǎn)生抗性的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)還可以將其與不同殺蟲機(jī)制的農(nóng)藥混合施用，或再加入少量增效劑，既能提高農(nóng)藥的防治效果，又能克服或延緩抗藥性的產(chǎn)生；另外還需采取正確的施藥技術(shù)，選用技術(shù)人員推薦的施用濃度及方法等，這提高防效、延緩抗藥性產(chǎn)生也有一定的效果。

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