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二化螟抗药性监测、对三唑磷和杀虫单抗性遗传分析及对氟虫腈抗性风险评估

作　者: 曹明章
导　师: 沈晋良
学　校: 南京农业大学
专　业: 农药学
关键词: 二化螟抗药性遗传现实遗传力交互抗性氟虫腈
分类号: S481.4
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

二化螟[Chilo suppressalis(Walker)]是水稻的重要害虫之一，常年在长江流域发生较重。上世纪90年代以来，二化螟发生危害再次呈加重趋势，部分地区暴发危害难于防治，对水稻的高产稳产构成严重威胁。二化螟抗药性增强是其危害加重的重要原因之一。杀虫单、三唑磷、氟虫腈及阿维菌素等是我国近年来防治二化螟使用较多的四种代表性杀虫剂，它们作用机理各异，使用历史也不同。浙江、江苏、安徽、江西等是水稻二化螟发生危害较重的省份。本项研究针对这些地区二化螟代表种群对上述四种药剂的抗性，进行抗性检(监)测，弄清抗性现状；通过药剂筛选估计抗性现实遗传力，预测抗性发展速度；采用毒力回归线法分析三唑磷和杀虫单抗性的遗传方式；测定抗性种群对不同类型杀虫剂的交互抗性或敏感性；并对抗性与生化代谢机制的关系进行初步研究。以黑龙江二化螟种群(HLJ)为相对敏感品系，采用4龄幼虫点滴法测定了14种药剂的毒力基线，这些药剂对HLJ相对敏感种群的触杀毒力顺序为：阿维菌素＞高效氯氟氰菊酯，氟虫腈＞辛硫磷，三唑磷，毒死蜱，杀螟硫磷＞虫酰肼＞二嗪磷，灭多成，敌百虫＞硫丹，杀虫单，乙酰甲胺磷。 2001-2003年对浙、苏、皖、赣四省的二化螟不同种群进行了抗药性检(监)测，结果表明：(1)氟虫腈防治二化螟在很多地方至今还不超过5年，且因其价格高，每年的用量不大，但在二化螟发生危害严重的浙江省温州、台州地区使用较早，每年使用次数也较多；监测的大多数种群对氟虫腈保持敏感，与敏感基线相比的抗性倍数小于3倍；2002年首次发现浙江瑞安种群(ZJRA)对氟虫腈有8.7倍低水平抗性，2003年跟踪监测证实了该种群对氟虫腈有抗性，而且地理分布更南的两个邻近县(平阳和苍南)的二化螟(ZJPY、ZJCN)对氟虫腈也有抗性，三种群的抗性倍数分别为11.4、13.0和15.0倍，达中等水平抗性。(2)阿维菌素是一种具有杀虫杀螨作用的抗生素，主要以混剂形式用于防治二化螟，使用时间也不长：所有种群对其抗性倍数均小于3，未产生抗性。(3)三唑磷是对二化螟活性高的一种杂环有机磷杀虫剂，上世纪90年代初首先在浙江温台地区推广防治二化螟等水稻害虫，近1、2年逐渐取代杀虫单(双)而成为人面积防治二化螟的主导药刑；监测发现浙江瑞安(ZJRA)、平阳(ZJPY)和苍南(ZJCN)三种群为高抗～极高抗，浙江温州瓯海种群(ZJWZ)为中抗，江苏苏南的常熟(JSCS)、锡山(XS)、金坛(JSJT)、武进(WJ)等种群为低水平抗性，江苏苏北(JSLYG、JSXY、SY、CZ等)、江西宜半(JXYF)和安徽太湖(AHTH)种群为敏感。(4)杀虫单属沙蚕毒素类杀虫刑，是上世纪80年代后防治二化螟使用最多的药剂，监测的几乎所有种群对其均有不同程度抗性，其中瑞安(ZJRA)、平阳(ZJPY)、苍南(ZJCN)和宜丰(JXYF)四种群达高水平抗性(57.6～113.7倍)，温州(ZJWZ)、金坛(JSJT)、常熟(JSCS)和太湖(AHTH)等4个种群为中等水平抗性(110-29.7倍)，连云港(JSLYG)和新洋农场(JSXY)等苏北种群对杀虫单为低水平抗性(5.0～7.8倍)，只有个别种群如江苏灌云处于敏感度下降阶段。‘化螟抗药性监测、对三哇磷和杀虫单抗性遗传分析及对氟虫睛抗性风险评估 2002和2003年重复监测浙江瑞安(ZJRA)和安徽太湖(AHTH〕两种群抗药性，结果显示，同一地点同一代次相邻年份测得的杭性水平变化不大，杭性倍数95%置信区间多数有重叠. 在室内不接触药剂条件下，对浙江苍南种群(ZJCN)的杭药性稳定性进行了观察.结菜表明，对杀虫单、三哇磷和氛虫睛的抗性稳定性不同。对杀虫单抗性在前3代下降明显，之后直至F7代稳定在一定水平;而氟虫睛和三哇磷LDS。在F:一Fs下降缓慢、幅度小。以浙江平阳种群(ZJPY)为起始种群，用2.56一6.72，g/头三吐磷点滴4龄幼虫进行室内筛选。连续筛选6代后的品系(PY一t)，对三吐磷杭性水平达1636.1倍，比筛选前增加了2.59倍;根据筛选结果佑算的杭性现实遗传力(矛)为0.4835. 用氟虫睛对浙江苍南种群(ZJCN)进行了连续7代筛选，筛选剂量为0.0128-0.02陀/头。与敏感品系相比，筛选品系(CN一FR)对氛虫睛抗性水平从巧倍提高到23.3倍，抗性上升0.55倍，hZ为0.3388. 以浙江温州种群(ZJWZ)为起始种群，室内累计饲养繁殖24代，期间用杀虫-单筛选19代，得杭性品系WZ一m，对杀虫单杭性达774.5倍，比筛选前上升25.0倍;根据前期(F3一F:)连续6代筛选估计的hZ(0.2303)显著低于后期(F，9-F23)连续筛选5代的hZ(1 .2055)，而中间(F。一F::)20代中有4代未筛选，hZ也最小(0.0243). 以三哇磷筛选后的RA一t和PY一t为抗性品系，分别与室内敏感品系进行正反杂交、回交及自交，分析二化螟对三吐磷杭性的遗传方式.实验显示，PY一t品系与敏感品系正反交F.代的三哇磷LDS。差异不显著、显性度(D)为0.62和0.68，合并计算的F:显性度为0.65，抗性属不完全显性、常染色体遗传;正反交F，分别与敏感亲本回交，回交后代的三吐磷LD一p曲线在机率值5附近有明显平坡，除两端外，与单个主基因假设的期望曲线基本吻合，且卡方(才)测验显示，在测定的11个剂量中，有6(BC)或7(BC)个与单个主基因控制的假设相符，但在两端、尤其是低剂量端，实际反应与单基因假设不?

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摘要  8-11
ABSTRACT  11-16
第一章文献综述  16-36
  1 近年水稻二化螟种群回升与大发生情况  16-17
  2 种群回升与大发生原因分析  17-20
    2．1 种植结构与耕作制度变化  18
    2．2 水稻品种  18-19
    2．3 耕作栽培和收割方法改变  19
    2．4 化学防治效果差，对种群控制减弱  19
    2．5 气候  19-20
    2．6 天敌  20
  3 水稻二化螟防治：历史、现状与问题  20-22
  4 二化螟抗药性发生演变与研究进展  22-27
    4．1 抗药性监测方法  22-23
    4．2 二化螟抗药性发生概况  23-25
    4．3 二化螟抗药性机理  25-26
    4．4 二化螟抗药性遗传  26-27
  5 水稻二化螟抗药性治理  27-28
  6 氟虫腈作用机理及抗性研究现状  28-33
    6．1 氟虫腈在水稻上的应用及作用特点  28-29
    6．2 GABA受体结构与生理  29-30
    6．3 杀虫剂对GABA受体的作用  30
    6．4 昆虫对氟虫腈的抗(耐)药性  30-32
    6．5 氟虫腈的代谢及与活性的关系  32-33
  7 杀虫剂抗性风险评估的意义与方法  33-34
  8 本研究的立题依据及目的意义  34-36
第二章水稻二化螟抗药性检测与监测  36-51
  1 材料与方法  36-38
    1．1 试虫  36-37
    1．2 供试药剂  37
    1．3 抗药性测定方法  37-38
  2 结果与分析  38-47
    2．1 敏感基线  38-39
    2．2 不同种群对氟虫腈和阿维菌素的敏感性  39-42
    2．3 二化螟不同种群对三唑磷的敏感性或抗性  42-43
    2．4 二化螟不同种群对杀虫单的抗性监测  43-44
    2．5 2002年江苏省10县(市)二化螟对四种杀虫剂的抗性监测  44-45
    2．6 年度间抗药性变化及抗药性稳定性  45-47
  3 讨论  47-51
第三章二化螟对三唑磷抗性现实遗传力  51-66
  1 材料与方法  52-54
    1．1 试虫  52
    1．2 供试药剂  52
    1．3 药剂筛选方法  52
    1．4 生物测定  52
    1．5 抗性现实遗传力的估算  52-53
    1．6 抗性遗传分析方法  53-54
  2 结果与分析  54-64
    2．1 平阳(PY)二化螟种群对三唑磷的抗性现实遗传力  54-56
    2．2 瑞安(RA-t)品系对三唑磷抗性遗传  56-58
    2．3 平阳(PY-t)品系对三唑磷抗性遗传  58-64
  3 讨论  64-66
第四章二化螟对杀虫单抗性现实遗传力与遗传方式  66-77
  1 材料与方法  66-67
    1．1 试虫  66
    1．2 供试药剂  66
    1．3 生物测定  66-67
    1．4 筛选与现实遗传力估计  67
    1．5 抗性遗传分析  67
  2 结果与分析  67-75
    2．1 药剂筛选下对杀虫单抗性变化  67-69
    2．2 二化螟对杀虫单抗性的现实遗传力  69-71
    2．3 WZ-m品系对杀虫单抗性遗传  71-75
  3 讨论  75-77
第五章二化螟对氟虫腈抗性筛选及现实遗传力估计  77-83
  1 材料与方法  77-78
    1．1 试虫  77-78
    1．2 供试药剂  78
    1．3 生物测定  78
    1．4 筛选与现实遗传力估计  78
    1．5 抗性发展速率预测  78
  2 结果与分析  78-81
    2．1 苍南(CN-FR)二化螟对氟虫腈的抗性现实遗传力  78-81
    2．2 抗性发展速率预测  81
  3 讨论  81-83
第六章三唑磷和氟虫腈筛选的抗性品系对不同杀虫剂的敏感性和交互抗性  83-90
  1 材料与方法  83-84
    1．1 试虫  83-84
    1．2 供试药剂  84
    1．3 生物测定  84
  2 结果与分析  84-88
    2．1 PY-t品系三唑磷筛选前后对不同杀虫剂的抗性变化  84-85
    2．2 CN-FR品系氟虫腈筛选前后对不同杀虫剂的抗性变化  85-86
    2．3 PY-t品系4龄幼虫对不同杀虫剂的敏感性或抗性  86-87
    2．4 CN-FR品系4龄幼虫对不同杀虫剂的敏感性或抗性  87-88
  3 讨论  88-90
第七章二化螟对三唑磷和氟虫腈抗性机制初步研究  90-96
  1 材料与方法  90-92
    1．1 试虫  90
    1．2 供试药剂及试剂  90-91
    1．3 生物测定方法  91
      1．3．1．点滴法  91
      1．3．2．含药饲料法  91
    1．4 酯酶活性测定  91-92
  2 结果与分析  92-94
    2．1 增效剂试验结果  92-93
    2．2 酯酶活性比较  93
    2．3 含药饲料法与点滴法测定的氟虫腈抗性比较  93-94
  3 讨论  94-96
主要结论  96-97
参考文献  97-106
致谢  106-107
附录  107

二化螟抗药性监测、对三唑磷和杀虫单抗性遗传分析及对氟虫腈抗性风险评估

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