河南省灰飛虱田間種群對12 種殺蟲劑的抗性現(xiàn)狀分析

蔡玉彪, 竇 濤, 高富濤, 尹新明, 劉向陽*,, 任應黨

(1. 河南省農(nóng)業(yè)科學院 植物保護研究所，鄭州 450002；2. 河南農(nóng)業(yè)大學 植物保護學院，鄭州 450002)

灰飛虱Laodelphax striatellus(Fallén) 屬半翅目、飛虱科，是水稻、小麥和玉米等禾本科作物上的重要害蟲[1]，其若蟲或成蟲通過刺吸作物莖、葉部為害，并可傳播水稻條紋葉枯病、黑條矮縮病和玉米粗縮病等病毒病害[2-5]，導致水稻和玉米等作物大面積受害減產(chǎn)[6]?；瘜W防治是目前針對灰飛虱為害的有效控制措施[7]，國內(nèi)登記用于灰飛虱防治的藥劑有新煙堿類殺蟲劑噻蟲嗪、吡蟲啉等，氨基甲酸酯類殺蟲劑異丙威及吡啶甲亞胺類殺蟲劑吡蚜酮等[8]。此外，有機磷類殺蟲劑三唑磷和毒死蜱、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑噻嗪酮也常用于灰飛虱的防治[9]。氟啶蟲酰胺是一種吡啶酰胺類昆蟲生長調(diào)節(jié)劑，可有效防治稻田灰飛虱等刺吸式口器害蟲[10]。高效氯氟氰菊酯是一類高效、廣譜的殺蟲劑，由于其對水生生物具有極高毒性，因此禁止在稻田上使用，但因防效較好，部分地區(qū)仍有將高效氯氟氰菊酯與其他藥劑混用于稻田的情況[11]。

隨著各類化學藥劑長期、大量及不合理使用，灰飛虱抗藥性問題日益突出。研究表明，灰飛虱已對有機氯類、有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類、新煙堿類及昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類等多種殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性[12]。然而，有關河南省灰飛虱田間種群對常用殺蟲劑的抗性現(xiàn)狀目前并不十分清楚。本研究采用稻苗浸漬法[13]，對河南省新鄉(xiāng)市、濮陽市、開封市、駐馬店市和信陽市7 個地區(qū)灰飛虱田間種群對噻嗪酮等12 種殺蟲劑的抗性進行了監(jiān)測，旨在明確河南省灰飛虱田間種群的抗藥性現(xiàn)狀，為灰飛虱的可持續(xù)性防控提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

灰飛虱L. striatellus相對敏感種群于2019 年由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所提供，該種群于2002 年采自江蘇省海安市，在室內(nèi)不接觸任何藥劑的狀態(tài)下使用“武育粳3 號”水稻苗飼養(yǎng)至今；灰飛虱田間種群于2020—2021 年分別采集自河南省新鄉(xiāng)市獲嘉縣馮莊鎮(zhèn)、原陽縣太平鎮(zhèn)，濮陽市范縣楊集鄉(xiāng)，開封市祥符區(qū)杜良鄉(xiāng)，駐馬店市西平縣宋集鄉(xiāng)、新蔡縣頓崗鄉(xiāng)和信陽市淮濱縣臺頭鄉(xiāng)7 個地區(qū)，在室內(nèi)采用“武育粳3 號”水稻苗飼養(yǎng)一代，取3 齡中期若蟲供藥劑敏感性測定。詳細采集信息見表1。

表1 河南省灰飛虱田間種群采集點信息Table 1 Sampling data of L. striatellus collected from fields in Henan Province

1.2 藥劑

供試藥劑分別為新煙堿類、有機磷類、吡啶甲亞胺類、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類和吡啶酰胺類殺蟲劑，均為原藥，詳細信息見表2。

表2 供試殺蟲劑信息Table 2 Information on used insecticides

1.3 生物測定方法

灰飛虱對殺蟲劑的敏感性測定采用NY/T 2622―2014《灰飛虱抗藥性監(jiān)測技術規(guī)程》[13]中的稻苗浸漬法并稍加改進。原藥先用丙酮[吡蚜酮用二甲基亞砜 (DMSO) ] 溶解，再用含0.1% Triton X-100 的蒸餾水稀釋后備用。選取生長一致的6 日齡稻苗，3 株為一組，在藥液中浸漬30 s 后取出、晾干，用脫脂棉包住稻苗根部，放入 2 cm × 20 cm的透明試管內(nèi)，每處理接入20 頭3 齡中期若蟲，用紗布封口。以含0.1% Triton X-100 的蒸餾水作為對照處理，每濃度重復3 次。處理后置于(26 ±1) ℃、相對濕度75% ± 5%、光照周期(L : D) =16 h : 8 h 的培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng)。有機磷類、氨基甲酸酯類及擬除蟲菊酯類殺蟲劑于72 h 后檢查試蟲死亡數(shù)并計算死亡率；新煙堿類殺蟲劑于96 h 后檢查試蟲死亡數(shù)并計算死亡率；吡啶甲亞胺類、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類及吡啶酰胺類殺蟲劑于120 h 后檢查試蟲死亡數(shù)并計算死亡率。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 23.0 軟件對數(shù)據(jù)進行處理，分別計算致死中濃度 (LC50) 值及95%置信區(qū)間、斜率、標準誤、卡方值 (χ2) 及自由度 (df)；通過Abbot 公式計算死亡率和校正死亡率。

參考NY/T 2622―2014《灰飛虱抗藥性監(jiān)測技術規(guī)程》[13]對灰飛虱的抗藥性水平進行分級：敏感，抗藥性倍數(shù) (RR) ≤ 5；低水平抗性，5 100?？顾幮员稊?shù)為測試種群LC50值與敏感種群LC50值的比值。

2 結果與分析

2.1 灰飛虱相對敏感種群對12 種殺蟲劑的敏感性

采用1.3 節(jié)測定方法，利用灰飛虱相對敏感種群在實驗室建立其對高效氯氟氰菊酯、三唑磷、啶蟲脒和氟啶蟲酰胺的敏感基線，其余藥劑敏感基線參見NY/T 2622―2014《灰飛虱抗藥性監(jiān)測技術規(guī)程》[13]。具體藥劑及相應敏感基線見表3。

表3 灰飛虱相對敏感種群3 齡若蟲對供試殺蟲劑的敏感基線Table 3 The susceptibility baselines of the 3rd instar nymphs of L. striatellus to insecticides

2.2 河南省灰飛虱田間種群對12 種殺蟲劑的抗性水平

2.2.1 對新煙堿類殺蟲劑的抗性 河南省7 個地區(qū)的灰飛虱田間種群中，僅淮濱種群對噻蟲嗪表現(xiàn)為低水平抗性，獲嘉、原陽、祥符、西平、新蔡和范縣種群仍處于敏感水平；7 個地區(qū)種群對吡蟲啉、啶蟲脒 、烯啶蟲胺 和呋蟲胺均仍表現(xiàn)為敏感 (表4)。

表4 河南省灰飛虱田間種群對5 種新煙堿類殺蟲劑的抗性水平Table 4 Resistance levels of the field populations of L. striatellus in Henan Province to 5 neonicotinoid insecticides

續(xù)表4Table 4 (Continued)

2.2.2 對有機磷類等其余7 種殺蟲劑的抗性 監(jiān)測結果 (表5)表明：目前河南省7 個地區(qū)灰飛虱田間種群中，祥符種群對有機磷類的毒死蜱表現(xiàn)為低水平抗性，西平、獲嘉、原陽、淮濱、新蔡和范縣種群處于中等抗性水平；原陽和范縣種群對三唑磷表現(xiàn)為低水平抗性，西平種群為中等水平抗性，獲嘉、淮濱、祥符和新蔡種群對三唑磷則均仍處于敏感水平。獲嘉灰飛虱田間種群對吡啶甲亞胺類的吡蚜酮表現(xiàn)為低水平抗性，原陽、淮濱、祥符、西平、新蔡和范縣種群均為中等水平抗性。7 個地區(qū)灰飛虱田間種群對昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類的噻嗪酮均已產(chǎn)生中等水平抗性。獲嘉、西平、新蔡和范縣種群對擬除蟲菊酯類的高效氯氟氰菊酯仍處于敏感水平，且敏感性相對較高，而原陽、淮濱和祥符種群的敏感性已有所下降，表現(xiàn)為低水平抗性。所監(jiān)測的7 個地區(qū)灰飛虱田間種群目前對氨基甲酸酯類的異丙威及吡啶酰胺類的氟啶蟲酰胺則均仍處于敏感水平。

表5 河南省灰飛虱田間種群對其余7 種殺蟲劑的抗性水平Table 5 Resistance levels of the field populations of L. striatellus in Henan Province to other 7 insecticides

續(xù)表5Table 5 (Continued)

3 結論與討論

灰飛虱遍布全國各地，尤以長江中下游和北方稻區(qū)發(fā)生較多[14]，自2000 年以來，灰飛虱在我國長江中下游地區(qū)和黃淮地區(qū)頻繁暴發(fā)，使得水稻和玉米等作物嚴重減產(chǎn)[15-16]。

長期以來，針對灰飛虱的防治主要以施用化學藥劑為主[17]，由此也導致灰飛虱對部分藥劑產(chǎn)生了一定水平的抗性。早在20 世紀60 年代就已經(jīng)監(jiān)測到灰飛虱對馬拉硫磷和六六六產(chǎn)生了抗性[18]。隨著有機磷類和氨基甲酸酯類殺蟲劑的推廣應用，也陸續(xù)監(jiān)測到灰飛虱對這兩類殺蟲劑產(chǎn)生了抗性[19-20]。2011 年，班蘭鳳等[21]監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，江蘇、安徽和浙江3 省灰飛虱田間種群對毒死蜱產(chǎn)生了中等水平抗性；2015―2016 年，慕希超[12]監(jiān)測到江蘇、安徽及浙江3 省6 地11 個灰飛虱田間種群對毒死蜱均處于中等水平抗性；2019 年，張帥[22]監(jiān)測發(fā)現(xiàn)江蘇省儀征市、鹽城市和浙江省長興縣灰飛虱田間種群對毒死蜱處于中等水平抗性。本研究結果表明，河南省灰飛虱田間種群對毒死蜱處于低至中等水平抗性。綜上可見，我國灰飛虱田間種群對毒死蜱長期處于中等水平抗性，因此在河南省抗性較高地區(qū)應暫停毒死蜱在灰飛虱防治上的使用，抗性水平較低地區(qū)也應減少使用次數(shù)，以延緩河南省灰飛虱田間種群對毒死蜱抗性的發(fā)展。三唑磷和異丙威在20 世紀60 年代以后就被用于稻田害蟲的防治，灰飛虱對其抗性發(fā)展較為緩慢，基本維持在敏感至低水平抗性[23-24]。本研究結果表明，河南原陽、西平和范縣地區(qū)灰飛虱田間種群對三唑磷產(chǎn)生了低至中等水平抗性，其余種群均仍處于敏感水平，監(jiān)測的所有田間種群對異丙威尚處于敏感水平。因此在河南地區(qū)應謹慎使用三唑磷，以延緩其抗性發(fā)展。

新煙堿類殺蟲劑自1995 年引入我國以來，一直是防治刺吸式害蟲的主要藥劑，因此其抗性問題不容忽視。有研究表明，褐飛虱、棉蚜等多種害蟲已對吡蟲啉產(chǎn)生高水平抗性[25-26]。Zhang 等[27]監(jiān)測到我國江蘇、安徽、浙江和山東省部分地區(qū)灰飛虱田間種群對吡蟲啉處于敏感水平，本研究監(jiān)測發(fā)現(xiàn)河南省灰飛虱田間種群對吡蟲啉亦表現(xiàn)為敏感水平，與該文獻結果一致。噻蟲嗪作為吡蟲啉的替代藥劑，灰飛虱對其抗性發(fā)展較慢，一直以來均處于敏感水平[12,21,27]。本研究顯示，除信陽市淮濱縣灰飛虱田間種群對噻蟲嗪產(chǎn)生了低水平抗性外，所監(jiān)測的河南省其他地區(qū)灰飛虱田間種群尚處于敏感水平，表明灰飛虱對噻蟲嗪的抗性水平呈逐漸升高趨勢，生產(chǎn)上需引起關注。呋蟲胺于2005 年開始在泰國作為稻飛虱的防治藥劑[28]，在我國尚未大面積使用，慕希超[12]監(jiān)測發(fā)現(xiàn)11 個灰飛虱田間種群均未對呋蟲胺產(chǎn)生抗性，本研究中河南灰飛虱田間種群對呋蟲胺也均處于敏感水平。烯啶蟲胺作為防治稻飛虱的藥劑，目前已發(fā)現(xiàn)褐飛虱對其產(chǎn)生了中等水平抗性[29-30]，但灰飛虱對其仍處于敏感水平[12,21,27,31]，本研究監(jiān)測得到河南省各地區(qū)灰飛虱田間種群對烯啶蟲胺也均處于敏感水平。目前尚未見有關我國灰飛虱對啶蟲脒抗性監(jiān)測的報道，本研究結果表明，河南省灰飛虱田間種群尚未對啶蟲脒產(chǎn)生抗性。

20 世紀80 年代后期，噻嗪酮被引入我國用于稻飛虱的防治[32]。王利華等[24]對國內(nèi)7 個地區(qū)灰飛虱田間種群的抗性監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，隨著藥劑的連續(xù)使用，灰飛虱種群對噻嗪酮的抗性已高達218.0～1090.8 倍；班蘭鳳等[21]監(jiān)測了我國江蘇、浙江和安徽3 省9 個地區(qū)的灰飛虱種群，發(fā)現(xiàn)其對噻嗪酮產(chǎn)生了136.4～271.1 倍的抗性。本研究結果顯示，河南省各地區(qū)灰飛虱田間種群對噻嗪酮已處于中等水平抗性，抗性問題較為嚴重，建議生產(chǎn)上應暫停噻嗪酮在灰飛虱防治上的使用。

吡蚜酮屬吡啶甲亞胺類殺蟲劑，對刺吸式口器害蟲具有選擇性，但近些年灰飛虱田間種群對吡蚜酮的抗性已有所發(fā)展。如Zhang 等[27]監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，我國江蘇、浙江、安徽和山東4 省8 個地區(qū)的灰飛虱田間種群對吡蚜酮均處于敏感水平；慕希超[12]監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，江蘇省高淳地區(qū)灰飛虱田間種群對吡蚜酮已產(chǎn)生低水平抗性；本研究表明，河南省各地區(qū)灰飛虱田間種群對吡蚜酮處于低至中等水平抗性。綜上可見，我國灰飛虱田間種群對吡蚜酮的抗性風險呈逐漸上升趨勢。目前國內(nèi)尚未見有關灰飛虱對氟啶蟲酰胺抗性的報道。本研究監(jiān)測結果表明，河南省灰飛虱田間種群對氟啶蟲酰胺尚處于敏感水平，因此可將氟啶蟲酰胺與吡蚜酮等藥劑輪用，或許能有效延長吡蚜酮的使用壽命。目前尚未見有關我國灰飛虱對高效氯氟氰菊酯抗性的報道，本研究發(fā)現(xiàn)，河南省灰飛虱田間種群對高效氯氟氰菊酯仍處于敏感水平。

根據(jù)本研究監(jiān)測結果，河南省各地區(qū)灰飛虱田間種群對所測12 種藥劑中的大部分仍處于敏感水平，但對噻嗪酮和毒死蜱已產(chǎn)生中等水平抗性，因此在生產(chǎn)上應盡量避免噻嗪酮和毒死蜱在灰飛虱防治上的使用。與已報道的監(jiān)測結果相比，灰飛虱對吡蚜酮和噻蟲嗪的抗性呈逐漸升高趨勢，生產(chǎn)上對已產(chǎn)生中等水平抗性的地區(qū)應嚴格限制這兩種藥劑的使用，對已產(chǎn)生低水平抗性的地區(qū)，應減少使用或盡量采取輪用或混用的方式。河南省多數(shù)地區(qū)灰飛虱田間種群對吡蟲啉、啶蟲脒、烯啶蟲胺、呋蟲胺、異丙威和氟啶蟲酰胺仍均處于敏感水平，上述藥劑可作為防治灰飛虱的推薦使用藥劑。同時還應結合農(nóng)業(yè)防治和生物防治等其他綜合防治措施，以盡量減少化學農(nóng)藥的用量，延緩農(nóng)業(yè)害蟲抗藥性的產(chǎn)生與發(fā)展。