2017—2020 年江蘇省二化螟抗藥性水平的監(jiān)測與分析

王瑛楠，凌 漢，唐 濤, 張 瑩，李 瑤，吳 偉，王建明，趙春青

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護學(xué)院，南京 210095；2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護研究所，長沙 410125；3.南京蜻蜓智慧農(nóng)業(yè)研究院有限公司，南京 211225)

二化螟[Chilo suppressalis(Walker)]屬鱗翅目(Lepidoptera)螟蛾科(Crambidae)，是水稻的主要害蟲之一，具有分布廣、危害重、抗藥性發(fā)展快等特點，并于2020 年被我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列入《一類農(nóng)作物病蟲害名錄》。近些年，數(shù)個省份水稻二化螟對多種現(xiàn)用主打殺蟲劑的抗性快速上升，影響了水稻種植安全[1-8]。江蘇省作為水稻種植主要區(qū)域，其二化螟的抗藥性水平與發(fā)展動態(tài)尤為值得關(guān)注。同時，通過積極引入新型殺蟲劑防控二化螟對于降低二化螟種群抗藥性、建立候選方案、及時調(diào)整用藥策略、維護糧食生產(chǎn)安全具有重要意義。基于此，筆者于2017—2020 年采用點滴法對縱跨江蘇省3 個水稻產(chǎn)區(qū)的二化螟田間種群進行了抗藥性測定，以期明確二化螟對現(xiàn)用主打殺蟲劑——殺蟲單、氯蟲苯甲酰胺、阿維菌素和新型殺蟲劑氟雷拉納的抗性水平，了解其抗藥性發(fā)展趨勢，篩選出新的高效備選殺蟲劑，從而為江蘇省二化螟抗藥性治理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

二化螟田間種群于2017—2020 年采自江蘇省南京市溧水區(qū)、揚州市儀征市和淮安市盱眙縣，采集完成后，隨即將蟲源帶回室內(nèi)采用人工飼料法[9]進行飼養(yǎng)。待成蟲交配產(chǎn)卵后，收集卵塊置于含人工飼料的養(yǎng)蟲盒中，待幼蟲生長至4 齡(體重介于6～9 mg)時，選取生長發(fā)育一致的幼蟲作為試蟲。飼養(yǎng)溫度為(27±1)℃，光周期為16 h∶8 h(L∶D)，相對濕度為70%～80%。

二化螟相對敏感品系于2007 年采自湖南，在室內(nèi)飼養(yǎng)至今，不接觸任何農(nóng)藥(飼養(yǎng)條件同上)。

1.2 供試殺蟲劑

98%氯蟲苯甲酰胺原藥、95%氟雷拉納原藥、96%殺蟲單原藥，由本實驗室提供；92%阿維菌素原藥，由江蘇豐源生物化工有限公司提供。

1.3 生物活性測定

參照NY/T 2058—2011《水稻二化螟抗藥性監(jiān)測技術(shù)規(guī)程：毛細管點滴法》并加以改進[10]。具體操作步驟如下：⑴ 用溶劑將原藥溶解。其中，阿維菌素和氟雷拉納使用丙酮溶解，殺蟲單和氯蟲苯甲酰胺分別使用丙酮∶水=1∶1(以下簡稱：丙酮水)和二甲基亞砜(DMSO)溶解，然后等比稀釋成5～7 個系列濃度[11]；⑵ 分別以丙酮、丙酮水和DMSO 為空白對照；⑶ 使用手動微量點滴器在4 齡幼蟲的背部點滴藥液(0.04μL/頭)，每個濃度處理10 頭幼蟲，重復(fù)3 次；⑷ 將處理過的幼蟲轉(zhuǎn)入含人工飼料的6 孔塑料板中，靜置觀察；⑸ 考慮到不同殺蟲劑的作用特點，參照張揚等[12](2014)方法進行死亡檢查。其中，阿維菌素和氯蟲苯甲酰胺處理后72 h 統(tǒng)計，而殺蟲單和氟雷拉納處理后96 h 統(tǒng)計。試蟲死亡標準如下：肌肉松弛，蟲體癱瘓，將其翻轉(zhuǎn)后1 min 內(nèi)不能翻轉(zhuǎn)；試蟲體色變深且皺縮，體長小于對照組一半。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

用SPSS 21.0 軟件計算回歸方程、斜率、標準誤、LD50以及95%置信限?？剐员稊?shù)(resistance ratio，RR)通過田間種群LD50與相對敏感種群LD50的比值來確定。抗性水平的分級標準見表1。

表1 抗性水平的分級標準[10]

2 結(jié)果與分析

2.1 殺蟲劑對二化螟室內(nèi)相對敏感品系的毒力

4 種殺蟲劑對二化螟相對敏感品系4 齡幼蟲的毒力測定結(jié)果如表2 所示。氯蟲苯甲酰胺、阿維菌素、氟雷拉納和殺蟲單的LD50分別為0.168、0.215、0.223、112.435 ng/頭。除殺蟲單的活性較低外，其余3 種殺蟲劑對二化螟的活性高。

表2 4 種殺蟲劑對二化螟相對敏感品系的毒力

2.2 不同地區(qū)二化螟田間種群對殺蟲劑的抗性

4 種殺蟲劑對本文所選3 個地區(qū)二化螟田間種群的毒力見表3。二化螟對殺蟲單、氯蟲苯甲酰胺、阿維菌素及氟雷拉納的抗性水平存在地域差異與明顯的年份差異。3 個地區(qū)的二化螟對殺蟲單的抗性無顯著差異。2019 年，盱眙(RR 為 5.0 倍)和儀征(RR為7.71 倍)的二化螟對殺蟲單都處于低水平抗性。3 個地區(qū)的二化螟對氯蟲苯甲酰胺的抗性存在地域差異。2018 年，溧水和儀征的二化螟對氯蟲苯甲酰胺的抗性水平分別為中等水平抗性(RR 為16.08 倍)和低水平抗性(RR 為5.83 倍)。2019 年，盱眙和儀征的二化螟對氯蟲苯甲酰胺的抗性水平都為中等水平抗性，RR 分別為11.55 倍和15.1 倍。3 個地區(qū)的二化螟對阿維菌素的抗性水平無顯著差異。2018 年，溧水和儀征二化螟對阿維菌素的抗性水平都為敏感性下降，RR 分別為3.11 倍和3.34 倍。2019 年，盱眙和儀征二化螟對阿維菌素的抗性水平均上升為低水平抗性，RR 分別為7.02 倍和8.24 倍。3 個地區(qū)的二化螟對氟雷拉納的抗性水平都為敏感水平，RR為 0.95～1.3 倍。

表3 2017—2020 年不同地區(qū)二化螟田間種群對4 種殺蟲劑的抗性水平

續(xù)表3

2.3 二化螟對殺蟲劑抗性發(fā)展趨勢

筆者選擇儀征市2018—2020 年間的二化螟進行抗藥性發(fā)展趨勢分析(圖1)，結(jié)果表明：二化螟在3 年間對3 種現(xiàn)用主打殺蟲劑的抗性倍數(shù)都逐年上升，而對氟雷拉納一直處于敏感水平。二化螟對氯蟲苯甲酰胺的抗性倍數(shù)最高，對阿維菌素次之，對殺蟲單的抗性趨于穩(wěn)定。

圖1 2018—2020 年儀征市二化螟對4 種殺蟲劑的抗性水平變化

3 結(jié)論與討論

二化螟作為主要的水稻蛀桿害蟲，抗藥性嚴重，在浙江省、江西省和湖南省等地對多種殺蟲劑產(chǎn)生了抗性。江蘇省是我國水稻主產(chǎn)區(qū)之一，持續(xù)監(jiān)測二化螟的抗藥性發(fā)展水平，對于指導(dǎo)該害蟲的綠色防控具有重要意義。因此，本文選擇了縱跨江蘇省3 個地區(qū)的二化螟種群，筆者與地方植保站合作采集了當?shù)靥镩g種群，然后利用點滴法測定了二化螟對現(xiàn)用主打殺蟲劑和新型殺蟲劑的抗性，結(jié)果證實，2017—2020 年江蘇省二化螟田間種群對3 種現(xiàn)用主打殺蟲劑的抗性水平出現(xiàn)了不同程度的上升。

江蘇省二化螟種群對殺蟲單都處于敏感水平至低水平抗性，總體抗性水平不高，且抗性發(fā)展趨勢平緩。這與他人的研究結(jié)果相似。2012—2014 年揚州市邗江區(qū)的二化螟對殺蟲單的抗性水平始終處于敏感性下降水平(RR 為 3 倍)[13]。2001—2009 年，二化螟對殺蟲單的抗性從敏感水平發(fā)展為低水平抗性(RR 為 1.81～8.28 倍)[14]。與江西省相比，江蘇省二化螟對殺蟲單的抗性尚處于低水平。2001—2006 年，熊件妹等[15]測得江西南昌地區(qū)的二化螟種群對殺蟲單的抗性水平已從中等水平發(fā)展為高水平(RR 為10.36～47.53 倍)。

2020 年江蘇省二化螟對氯蟲苯甲酰胺均產(chǎn)生了中等水平抗性。而2015 年儀征市二化螟對氯蟲苯甲酰胺的抗性尚處于敏感水平(RR 為1.7 倍)[16]，結(jié)合本研究來看，儀征市二化螟對氯蟲苯甲酰胺的抗性發(fā)展趨勢較快，而類似的抗性發(fā)生趨勢在其他省份也有報道。2014—2016 年，湖南、湖北、江西等省的二化螟種群對氯蟲苯甲酰胺的抗性水平已由低水平發(fā)展成高水平(RR 分別為3.8～98.1 倍)[17]。故筆者推測，這可能與該殺蟲劑的使用頻次及其自身特性有關(guān)。

二化螟對阿維菌素的抗性水平呈逐漸上升趨勢。2013-2014 年儀征市二化螟對阿維菌素尚處于敏感水平(RR 為 0.2～1.9 倍)[18]，而在 2018—2020 年，其抗性水平分別為敏感性下降、低水平和中等水平抗性，其抗性發(fā)展速度與他人研究結(jié)果相似。熊件妹等[15]測得2001—2006 年江西南昌二化螟對阿維菌素的抗性水平從敏感性下降發(fā)展為低水平(RR 為3.22～8.72 倍)，而后期的抗性水平發(fā)展速度變快。2014-2016 年湖南、湖北、江西等省份的二化螟種群對阿維菌素的抗性水平由低水平發(fā)展成高水平(RR 分別為 4.7～62.7 倍)[17]。

二化螟對氟雷拉納都處于敏感水平(RR 為0.65～1.10 倍)，這可能與氟雷拉納暫未投入水稻害蟲防控，且其作用方式與所測其他3 種殺蟲劑不同有關(guān)。氟雷拉納是一種作用于離子型γ-氨基丁酸受體特異性位點的新型殺蟲劑，以胃毒和觸殺為主，對蜱目、蚤目、虱目、半翅目、雙翅目和鱗翅目等害蟲均具有良好的滅殺效果[19]。此外，氟雷拉納已被證實對水生模式生物斑馬魚低毒[20]，因此具有用于水田作物的應(yīng)用前景。

就不同殺蟲劑對二化螟的毒力而言，殺蟲單對二化螟田間種群和相對敏感品系的LD50都高于100 ng/頭，而氯蟲苯甲酰胺、阿維菌素和氟雷拉納的LD50都低于10 ng/頭，這與他人研究的結(jié)果相似。張帥等[21]測得阿維菌素對浙江、湖北等省二化螟種群的殺蟲活性遠遠高于殺蟲單。周麗琪[8]測得殺蟲單對湖南、浙江、湖北、安徽、江西等省二化螟種群的殺蟲活性遠低于阿維菌素。本研究中，阿維菌素(LD50為0.215 ng/頭)的殺蟲活性略高于氯蟲苯甲酰胺(LD50為0.223 ng/頭)，這與張帥等[21]研究所得結(jié)果一致。張歐等[22]在2015—2017 年測得阿維菌素(LD50為 0.101～2.527 μg/頭)對湖北省二化螟的殺蟲活性高于氯蟲苯甲酰胺的殺蟲活性(LD50為2.383～11.983 μg/頭)。

綜上所述，江蘇省二化螟對現(xiàn)用主打殺蟲劑的抗性在穩(wěn)步發(fā)展，未來的化學(xué)防控需要從抗性發(fā)展角度科學(xué)安排，合理用藥，注意對不同作用機理或無交互抗性的殺蟲劑進行混用、交替、間歇或輪換用藥。新型殺蟲劑氟雷拉納雖然尚未被用于二化螟的防控，但同屬于異噁唑啉類的活性化合物氟噁唑酰胺(fluxametamide)已于2019 年在日本上市。因此該殺蟲劑或同類型殺蟲劑在水稻二化螟防控中的應(yīng)用值得期待與關(guān)注。