符海波, 張志剛, 沈慧敏, 楊順義
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,蘭州 730070)
二斑葉螨對(duì)螺螨酯抗性和敏感種群相對(duì)適合度的研究
符海波, 張志剛, 沈慧敏*, 楊順義
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,蘭州 730070)
[目的]研究二斑葉螨對(duì)螺螨酯的抗藥性與適合度的關(guān)系,為該螨的抗性治理提供科學(xué)依據(jù)。[方法]在室內(nèi)溫度(25±1)℃,相對(duì)濕度(70±5)%,光照14h條件下通過(guò)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)種群生命表,比較二斑葉螨對(duì)螺螨酯抗性種群(R)和敏感種群(S)的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖特征參數(shù),用凈增殖率(R0)來(lái)確定抗性種群的生物適合度。[結(jié)果]二斑葉螨抗性種群的若螨期和全世代較敏感種群分別延長(zhǎng)0.92d和0.82d;雌螨存活時(shí)間較敏感種群縮短3d;二斑葉螨對(duì)螺螨酯抗性種群的相對(duì)適合度為敏感種群的0.76倍,存在適合度缺陷。[結(jié)論]在生產(chǎn)上應(yīng)注意對(duì)螺螨酯的合理使用,以延緩其抗性進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)治理。
二斑葉螨; 螺螨酯; 相對(duì)適合度
二斑葉螨(Tetranychus urticaeKoch)屬世界性害螨,其寄主種類很多,據(jù)報(bào)道約有50余科200種以上的植物受其危害,是一種多食性害螨[1-2]。在我國(guó)北方主要果產(chǎn)區(qū)發(fā)生十分嚴(yán)重,成為該地區(qū)農(nóng)業(yè)害螨的優(yōu)勢(shì)種群,現(xiàn)全國(guó)各地均有其分布危害。二斑葉螨由于體形微小,世代周期短,活動(dòng)范圍小,受藥機(jī)會(huì)大,極易對(duì)殺螨劑產(chǎn)生抗藥性,防治極為困難,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展已構(gòu)成嚴(yán)重威脅。適合度(fitness)是以遺傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的有機(jī)體所具有的對(duì)生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)、生存、繁殖的相對(duì)能力,并決定了生物有機(jī)體在自然選擇壓力下的行為[3]??顾幮栽黾恿撕οx抗性個(gè)體在藥劑選擇下的存活率,但往往導(dǎo)致適合度下降,表現(xiàn)出生存競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)[4]。據(jù)資料顯示,在某些抗性害蟲種群中,由于抗性個(gè)體適合度降低,輪用或停用殺蟲劑可使種群抗性基因頻率下降,敏感性得到恢復(fù)[5-6]。
螺螨酯是新型季酮酸類殺螨劑,通過(guò)抑制害螨的脂肪合成,阻斷害螨的能量代謝而殺死害螨,具有殺螨譜廣、適應(yīng)性強(qiáng)、兼殺卵和幼螨、持效期長(zhǎng)、對(duì)作物安全等優(yōu)點(diǎn),成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上防治葉螨的支柱品種。本研究通過(guò)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)種群生命表,比較二斑葉螨對(duì)螺螨酯抗性種群和敏感種群的生命、生殖參數(shù),并用凈增殖率(R0)來(lái)確定2個(gè)種群的相對(duì)適合度,揭示二斑葉螨對(duì)螺螨酯的抗藥性與適合度的關(guān)系,為該螨的抗性治理提供科學(xué)依據(jù)。
供試蟲源:二斑葉螨敏感種群(S),2007年6月底采自甘肅省蘭州國(guó)家級(jí)森林公園興隆山的金花忍冬(Lonicera chrysanthaTurcz.)上,沒(méi)有施用任何農(nóng)藥。此后一直在恒溫養(yǎng)蟲室內(nèi)不接觸任何藥劑的條件下,用盆栽豇豆連續(xù)飼養(yǎng)120余代;二斑葉螨抗螺螨酯種群(R):2008年7月由敏感種群分出部分個(gè)體,擴(kuò)繁后用螺螨酯連續(xù)處理35代,其抗性指數(shù)為91.28倍。供試藥劑:95.5%螺螨酯(spirodiclofen)原藥 (德國(guó)拜耳作物科學(xué)公司),有效期2007年10月24至2012年10月24日。
本試驗(yàn)于2010年6月在每日光照14h,溫度(25±1)℃,相對(duì)濕度(70±5)% 的人工氣候箱(以下同)中進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)制備長(zhǎng)5cm,寬4cm,高0.7cm的海綿放入直徑9cm,高1.5cm的培養(yǎng)皿中,上面放一張等面積濾紙,再加2/3清水,制成水隔離臺(tái)。采集平整的豇豆三葉期葉片,葉面朝下貼在濾紙上,葉片四周與濾紙緊密貼合,葉柄用脫脂棉裹住以便葉片吸水保鮮,防止葉螨逃逸。視葉片營(yíng)養(yǎng)狀況,及時(shí)更換葉片[7]。接5頭雌成螨于飼養(yǎng)臺(tái)的小葉片上,待其產(chǎn)卵24h后將其挑出,每片葉上保留10粒卵,共計(jì)處理400粒。每隔12h調(diào)查1次,記載各蟲態(tài)的發(fā)育歷期和存活情況。到成螨時(shí),雌雄配對(duì)交配,至少處理50頭雌成螨,如雄螨數(shù)量不足、死亡或逃逸,則從保留種群中挑取隨時(shí)補(bǔ)入,每隔12h調(diào)查1次并記錄每雌每日產(chǎn)卵數(shù),直至死亡。將所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理組建成人工氣候箱內(nèi)25℃實(shí)驗(yàn)種群生命表,求出兩個(gè)種群生命參數(shù)[8]:凈增殖率(R0= ∑lxmx)、內(nèi)稟增長(zhǎng)率(rm=lnR0/T)、周限增長(zhǎng)率(λ=erm)、世代平均周期(T=∑lxmxX/R0)和種群加倍時(shí)間(t=ln 2/rm),并以R0的比值來(lái)表示抗性種群的相對(duì)適合度Rf=R0(R)/R0(S)。
本試驗(yàn)參照FAO(1980)推薦的玻片浸漬法(slide-dip method)[9]并加以改進(jìn)。將雙面膠帶剪成2~3cm長(zhǎng),貼在載玻片的一端,用鑷子揭去粘膠上的紙片,用零號(hào)毛筆挑取大小一致、體色鮮艷、行動(dòng)活潑的雌成螨,將其背部粘在雙面膠帶上,每片粘40頭,分成3行,每個(gè)處理劑量重復(fù)3次,另以清水作對(duì)照。在溫度25℃,相對(duì)濕度為70%的人工氣候箱中放置2h后,用雙目鏡觀察,剔除死亡和不活潑個(gè)體,保留30頭。將藥劑稀釋5~7個(gè)濃度,把帶螨載玻片一端浸入藥液中,輕輕搖動(dòng),5s后取出,迅速用吸水紙吸干螨體及周圍多余的藥液,放入人工氣候箱中,24h后檢查結(jié)果,用毛筆輕觸螨體,以螨足不動(dòng)者為死亡。所得數(shù)據(jù)經(jīng)DPS軟件和Excel處理,求出螺螨酯對(duì)二斑葉螨敏感種群(S)、螺螨酯抗性種群(R)的毒力回歸方程式、相關(guān)系數(shù)、LC50和95%置信限,并用卡方值進(jìn)行檢驗(yàn)。
二斑葉螨抗螺螨酯種群選育結(jié)果見(jiàn)表1,選育至35代,二斑葉螨對(duì)螺螨酯的抗性指數(shù)已達(dá)91.276 8,明顯形成了抗性種群。
表1 二斑葉螨抗螺螨酯種群選育結(jié)果
由表2可以看出,二斑葉螨抗性種群和敏感種群的卵期、幼螨期分別為3.95d和3.88d、1.47d和1.51d,無(wú)明顯差異。若螨期抗性種群比敏感種群延長(zhǎng)了0.92d;全世代二斑葉螨抗性種群較敏感種群延長(zhǎng)了0.82d。
表2 25℃下二斑葉螨抗性、敏感種群雌螨各蟲態(tài)的發(fā)育歷期比較1)
根據(jù)組建的生命生殖力表,二斑葉螨抗性種群和敏感種群的生殖力和存活情況以其逐日每雌產(chǎn)卵數(shù)和存活率來(lái)表示,如圖1,圖2所示。
從圖1可以看出,二斑葉螨抗性種群和敏感種群生殖力曲線大致都呈拋物線狀:生殖初期雌螨日產(chǎn)卵數(shù)量較小,隨后逐漸上升,到達(dá)生殖高峰(分別為6.24粒和7.38粒)后生殖力又逐漸下降。與敏感種群相比,抗性種群的生殖力有所降低,產(chǎn)卵期縮短了2d。圖2表明,二斑葉螨雌螨抗性種群的存活狀況較敏感種群差,壽命縮短了3d。因此,二斑葉螨雌螨抗性種群存在一定程度生殖不利性。
從表3可以看出,二斑葉螨抗性種群和敏感種群凈增殖率(R0)分別為28.948和38.248,差異顯著,其他種群動(dòng)態(tài)參數(shù)無(wú)明顯差異??剐苑N群的相對(duì)適合度為敏感種群的0.76倍,表明抗性種群的生物適合度下降,存在一定程度上的繁殖和生長(zhǎng)發(fā)育不利性,有利于敏感性的恢復(fù)。
表3 25℃下二斑葉螨抗性種群、敏感種群雌螨實(shí)驗(yàn)種群動(dòng)態(tài)參數(shù)和相對(duì)適合度1)
本試驗(yàn)研究表明,各種群動(dòng)態(tài)參數(shù)中R0的差異較大,較能代表二斑葉螨的相對(duì)適合度。二斑葉螨對(duì)螺螨酯抗性種群相對(duì)適合度為0.76,在繁殖和生長(zhǎng)發(fā)育上存在明顯的生存劣勢(shì),這會(huì)加速敏感性的恢復(fù)。因此,在生產(chǎn)上應(yīng)注意對(duì)螺螨酯的合理使用,可采用兩種或幾種作用機(jī)理不同的殺螨劑輪換使用的技術(shù)措施,以延緩其抗性進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)治理。目前,國(guó)內(nèi)有關(guān)葉螨相對(duì)適合度的研究已有報(bào)道。2004年何林等對(duì)朱砂葉螨阿維菌素抗性品系的研究,發(fā)現(xiàn)其在棉花和豇豆上的相對(duì)適合度分別為0.89和0.58[10];2007年孟祥梅等研究二斑葉螨阿維菌素抗性品系的相對(duì)適合度為0.53,存在適合度缺陷[11]。2008年何林等對(duì)朱砂葉螨抗性品系不同溫度下的相對(duì)適合度的研究,發(fā)現(xiàn)高溫條件下抗阿維菌素品系的適合度上升而抗甲氰菊酯品系則存在明顯適合度缺陷[12]。然而關(guān)于抗性害蟲生物適合度下降的機(jī)制研究少,因此造成二斑葉螨螺螨酯抗性個(gè)體生物適合度下降的原因值得進(jìn)一步的探討。
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Biological fitness of the spirodiclofen-resistant and sensitive populations ofTetranychus urticae
Fu Haibo, Zhang Zhigang, Shen Huimin, Yang Shunyi
(College of Prataculture,Gansu Agricultural University,Lanzhou730070,China)
[Objective]To study the relationships between the resistance ofTetranychus urticaeto spirodiclofen and fitness,so as to provide the basis for the management of its resistance.[Method]Growth and reproduction parameters of resistant populations(R)and sensitive populations(S)ofT.urticaeto spirodiclofen were compared by constructing life tables at the temperature(25±1)℃,with the humidity of(70±5)%and illumination of 14 hours.The net reproductive rate(R0)was used to determine the biological fitness of resistant populations.[Result]The nymph developmental duration and generation time of the R strain were extended by 0.92 d and0.82 d,respectively,and the survival time of the R females was shortened by 3 d compared with that of the S populations.The relative fitness value of the R populations was 0.76 times as that of the S populations,and there were fitness defects.[Conclusion]Reasonable application of spirodiclofen should be made in production to prolong the process of resistance appearance and realize the sustainable management of pest resistance.
Tetranychus urticae; spirodiclofen; relative fitness
S 482.52
A
10.3969/j.issn.0529-1542.2011.05.021
2010-11-02
2010-12-13
公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(nyhyzx07-057)
* 通信作者 E-mail:ndshm@gsau.edu.cn
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