桔小實(shí)蠅抗多殺霉素的生物適合度代價(jià)

李培征，陸永躍，梁廣文，曾 玲

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲生態(tài)研究室，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Tephritidae、果實(shí)蠅屬Bactrocera Macquart。該蠅原產(chǎn)于東南亞，當(dāng)前已成為中國南方地區(qū)重要果蔬害蟲(范一霖等，2012)。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，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大損失(和萬忠等，2002)。多殺霉素 (Spinosad) 是在刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)發(fā)酵液中提取的一種大環(huán)內(nèi)酯類高效生物殺蟲劑，具有觸殺和胃毒作用，作用速度快持效期長，對植物葉片有較強(qiáng)的滲透作用，可殺死表皮下的害蟲(陳建明等，2006)，能有效的防治鱗翅目、雙翅目和纓翅目害蟲。但是，研究顯示多種害蟲已對該藥產(chǎn)生了抗性(Wyss et al.，2003;Bidza et al.，2007;Shi et al.，2011)

生物的適合度是針對一個(gè)品系而言，指一種生物在特定的生態(tài)環(huán)境中能夠繁衍生存并把其遺傳特征傳給下一代的相對能力(唐振華，1993)。昆蟲的生物適合度主要通過生活力(存活率、發(fā)育歷期及蛹重)及繁殖力(交配率、產(chǎn)卵數(shù)及卵孵化率)等指標(biāo)來表示(劉鳳沂，2008)。昆蟲在抗藥性形成的過程中，可改變部分機(jī)能來抵御殺蟲劑的傷害，這種改變是可以遺傳的，其品系在生理生化等方面產(chǎn)生變異，從而使其在不利的環(huán)境條件下能繁衍后代，并保證一定的品系數(shù)量。當(dāng)一個(gè)昆蟲品系中存在抗藥性基因，并持續(xù)處于一定的藥劑選擇壓力下，該品系的抗性基因型就會表現(xiàn)適合度優(yōu)勢，在無藥劑的條件下，一些昆蟲品系中的抗性基因型就會表現(xiàn)為適合度劣勢，即與敏感基因型相比，表現(xiàn)出生活力和繁殖力降低，稱為適合度代價(jià)(姚洪渭等，2002)。

為明確桔小實(shí)蠅對多殺霉素的抗藥性發(fā)展規(guī)律，制定合理抗藥性治理措施。本研究對桔小實(shí)蠅敏感品系和抗多殺霉菌品系的發(fā)育、生殖和存活差異的進(jìn)行比較，進(jìn)而分析抗藥性品系的適合度代價(jià)。

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(Susceptilbe strain，簡稱SS)，在室內(nèi)不接觸任何藥劑，已用人工飼料飼養(yǎng)80 多代，并多次測定其對藥劑的毒力，以確定其敏感性。抗多殺霉素品系(RS)，使用多殺霉素以LC50濃度汰選30 余代，抗性倍數(shù)達(dá)23.43。飼養(yǎng)條件:溫度25-28℃，相對濕度＞60%，光周期L∶D=16 h ∶8 h。實(shí)驗(yàn)用蟲取同一批老熟幼蟲供試。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 不同品系卵歷期及孵化率測定

用桔子汁潤濕采卵器內(nèi)壁，放入飼養(yǎng)箱中引誘桔小實(shí)蠅產(chǎn)卵，3 h 后取出，將所采蟲卵以50粒為一組，置于放有含香蕉汁液濾紙的培養(yǎng)皿中，觀察記錄卵的歷期和孵化幼蟲數(shù)。每處理重復(fù)5 次。

1.2.2 不同品系幼蟲歷期及化蛹率測定

將同一時(shí)間孵化的幼蟲用毛筆挑出移至帶網(wǎng)蓋的塑料飼養(yǎng)盒中使用人工飼料飼養(yǎng)，每8 h 觀察1 次，直至幼蟲老熟，以幼蟲孵化至彈跳出飼料時(shí)定為幼蟲歷期。每處理使用蟲數(shù)50 頭，重復(fù)5 次。

1.2.3 不同品系蛹?xì)v期及羽化率測定

將老熟幼蟲移入裝有相對含水量70%細(xì)沙的飼養(yǎng)盒中，每8 h 觀察1 次，直至羽化，記錄蛹期時(shí)間及蛹的羽化率。每處理使用蟲數(shù)50 頭，實(shí)驗(yàn)重復(fù)5 次。

1.2.4 不同品系成蟲產(chǎn)卵量及存活期測定

將新羽化的20 對成蟲(雌雄各20 頭)置于飼養(yǎng)箱內(nèi)，飼以成蟲人工飼料，10 d 后放入采卵器，每天記錄產(chǎn)卵數(shù)量，并記錄成蟲存活期。

1.2.5 品系增長分析

品系內(nèi)稟增長率 (rm)通過公式 rm=(lnR0)/T (Birch，1948)來計(jì)算。R0為凈增殖率，T 是指從卵到成蟲的發(fā)育時(shí)間。凈增殖率(R0)通過公式R0=(n× Ie× Ia)/2 (Birch，1948)來計(jì)算。該公式中n 代表單雌產(chǎn)卵量，Ie代表受精卵的比例，Ia 代表羽化成蟲的比例。不同品系相對適合度Rf的測定根據(jù)下式計(jì)算相對適合度值(Relative fitness，Rf)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品系卵的發(fā)育歷期

與敏感品系相比，桔小實(shí)蠅抗性品系蟲卵的發(fā)育歷期及孵化率都沒有顯著差異，兩種品系發(fā)育歷期分別是48.56 h 和49.04 h，孵化率分別是90.62%和91.10% (表1)。

表1 2 種桔小實(shí)蠅品系卵的發(fā)育Table 1 The development of egg of the Rand S-strains of B.dorsalis

2.2 不同品系幼蟲的發(fā)育歷期及化蛹率

由表2 可知，敏感品系和抗性品系幼蟲的發(fā)育歷期分別為127.32 h 和128.65 h，兩者沒差別;與敏感品系比較，桔小實(shí)蠅抗性品系的化蛹率則明顯降低，僅為 81.80%，低于敏感品系的92.20%。

表2 2 種桔小實(shí)蠅品系幼蟲的發(fā)育Table 2 The development of larva of the R-and S-strains of B.dorsalis

2.3 不同品系蛹的發(fā)育歷期

桔小實(shí)蠅兩種品系蛹的發(fā)育歷期及羽化率都有明顯差別，抗性品系的發(fā)育歷期為242.18 h，比敏感品系的217.53 h 多了1 d，抗性品系蛹的羽化率是83.72%，顯著低于敏感品系的94.54%(表3)。

2.4 兩種品系桔小實(shí)蠅成蟲產(chǎn)卵前期、存活期和產(chǎn)卵量

兩種品系的產(chǎn)卵前期差別較為明顯，抗性品系產(chǎn)卵產(chǎn)前期為14.67d，較敏感品系的12.00 d 延長了2.67 d;抗性品系雌成蟲壽命縮短106.48 d，敏感品系平均達(dá)128.87 d，兩種品系間雄成蟲壽命則沒有明顯差別，敏感品系為98.12 d，抗性品系為96.78 d;單雌產(chǎn)卵量差異較大，敏感品系是532.03 粒，抗性品系降低到414.76 粒。

表3 2 種桔小實(shí)蠅品系蛹的發(fā)育Table 3 The development of pupa of the Rand S-strains of B.dorsalis

2.5 繁殖力及品系增長率

與敏感品系相比，抗性品系是有較低的羽化率和單雌產(chǎn)卵量，因此抗多殺霉素品系的凈增殖率明顯降低，僅為129.38，敏感品系則為210.12。根據(jù)凈增殖率和發(fā)育歷期計(jì)算出敏感品系的內(nèi)稟增長率為0.19，而抗性品系的內(nèi)稟增長率降至0.15，相對適合度則降至0.62 (表5)。

表4 2 種桔小實(shí)蠅品系成蟲產(chǎn)卵前期、壽命及產(chǎn)卵量Table 4 Preoviposition period，longevity and fecundity of the R-and S-strains of B.dorsalis

表5 2 種品系桔小實(shí)蠅的適合度參數(shù)Table 5 The population parameter of the R-and S-strains of B.dorsalis

3 結(jié)論與討論

抗多殺霉素桔小實(shí)蠅品系具有死亡率增加、部分蟲期發(fā)育歷期延長和繁殖力下降等適合度代價(jià)，相對適合度下降至0.62，這在一定程度上表明桔小實(shí)蠅對多殺霉素具有較低的抗性風(fēng)險(xiǎn)。

桔小實(shí)蠅多個(gè)殺蟲劑抗性品系都存在一定程度的適合度代價(jià)，章玉蘋等(2009)證實(shí)桔小實(shí)蠅抗高效氯氰菊酯品系、抗敵百蟲品系和抗阿維菌素種在繁殖和生長發(fā)育上存在明顯的生存劣勢，適合度明顯低于敏感品系。同時(shí)，適合度代價(jià)與昆蟲種類有一定的關(guān)系。Wyss (2003)發(fā)現(xiàn)抗多殺霉素的煙青蟲品系與敏感品系相比，其生命力明顯降低。楊捷(2004)和Li et al.(2007)也分別報(bào)道了小菜蛾對多殺霉素的抗性存在著一定適合度代價(jià)，但是，Bielza et al.(2007)發(fā)現(xiàn)西花薊馬多殺霉素抗性品系中并沒有生物適合度代價(jià)。

本研究是在室內(nèi)控制條件下對多殺霉素素不同抗性品系棉桔小實(shí)蠅的相對適合度進(jìn)行比較，對不良環(huán)境的承受力及躲避天敵的能力等適合度方面的內(nèi)容沒有涉及，田間適合度的真實(shí)情況還有待進(jìn)一步的研究。桔小實(shí)蠅對多殺霉素的抗性不利性說明停止使用多殺霉素，有利于桔小實(shí)蠅對該藥劑的敏感性恢復(fù)，在田間使用該殺蟲劑控制桔小實(shí)蠅危害時(shí)不能盲目增加藥劑使用濃度和次數(shù)，應(yīng)該充分地考慮到田間抗藥性帶來的品系發(fā)展的不利性。

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