程宏 王康旭 車美玲 杜文蔚 陳二虎 唐培安

[摘要]本研究利用FAO標(biāo)準(zhǔn)方法對來自全國不同地區(qū)的10種谷蠹[Rhyzopertha dominica （Fabricius）]種群的磷化氫抗藥性進(jìn)行測定。研究結(jié)果表明，我國不同地區(qū)的谷蠹種群均對磷化氫產(chǎn)生了一定的抗性，抗性倍數(shù)為7.15～1173.6。采自江蘇泰州古溪（GX）、湖南常德臨澧（LL）的谷蠹種群的抗性系數(shù)（Rf）為7.15、9.16，屬于低抗種群;湖北黃岡（HG）、湖南岳陽（YY）、湖南汨羅（ML）、湖南常德鼎城（DC）、湖南常德武陵（WL）的谷蠹種群抗性系數(shù)均小于50，屬于中抗種群;南京六合（LH）抗性系數(shù)為52.15，屬于高抗種群;四川新都（XD）、湖南懷化（HH）的抗性系數(shù)分別達(dá)到1 173.63和737.37，屬于極高抗種群。明確不同地區(qū)的谷蠹種群的磷化氫抗性水平，將為儲糧害蟲的科學(xué)防治提供理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]谷蠹;磷化氫;抗性監(jiān)測

中圖分類號：S379.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

谷蠹是我國一種主要的儲糧害蟲。谷蠹在生長發(fā)育的過程中會對水稻和小麥等糧食造成內(nèi)部危害，嚴(yán)重時(shí)受害糧粒會被蛀成空殼，導(dǎo)致糧食的品質(zhì)下降。同時(shí)，糧粒被蛀成空殼及成蟲的大量繁殖會引起儲糧發(fā)熱、霉變，嚴(yán)重影響著糧食安全[1-3]。目前，對儲糧害蟲的防治主要采用的方法仍是磷化氫熏蒸。

磷化氫（PH3）是一種廣泛應(yīng)用于儲糧害蟲防治的熏蒸藥劑，具有沸點(diǎn)較低、較易揮發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，且擴(kuò)散速度較快、成本低、適用范圍廣，長期以來我國都使用磷化氫熏蒸劑熏殺糧食存儲中產(chǎn)生的害蟲，以保證糧食安全[4]。但由于長時(shí)間的單一和不合理的使用，使得儲糧害蟲產(chǎn)生了不同程度的抗藥性[5]。蔣慶慈等[6]的研究發(fā)現(xiàn)，在湖北采集的25個(gè)谷蠹中，92%的谷蠹種群已產(chǎn)生抗性。馬曉輝等[7]通過調(diào)查中央儲備糧庫害蟲抗性發(fā)現(xiàn)，糧庫45%以上庫點(diǎn)的害蟲都已經(jīng)產(chǎn)生抗性，尤以華南地區(qū)最為嚴(yán)重，該地97%的庫點(diǎn)的害蟲已產(chǎn)生抗性。可見，各個(gè)地區(qū)的儲糧害蟲在藥劑熏蒸控制后仍然能夠生存，甚至產(chǎn)生了抗藥性，使熏蒸成效逐步下降。害蟲的抗藥性成為熏蒸成功與否的重要因素[8]。

由于糧食的流通，各個(gè)地區(qū)的儲糧害蟲產(chǎn)生抗藥性的情況越發(fā)難以控制，由于開發(fā)新型的殺蟲替代品需要的時(shí)間周期與成本過大，因此合理有效地使用PH3至關(guān)重要[9]。本試驗(yàn)對來自不同地區(qū)的10種谷蠹種群進(jìn)行磷化氫抗性水平測定，明確了各谷蠹種群的抗性倍數(shù)，旨在為磷化氫的合理有效使用以及科學(xué)防治儲糧害蟲提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試?yán)ハx

谷蠹種群采集自不同地區(qū)，于南京財(cái)經(jīng)大學(xué)昆蟲培養(yǎng)室飼養(yǎng)。試蟲信息見表1。

1.1.2 供試儀器

恒溫恒濕培養(yǎng)箱（BSC-250）：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DUG-9246A）：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;氣密性注射器（量程：100μL、250μL、500μL、1mL、2.5mL、5mL、10mL和2mL）：瑞士Hamilton公司;PH3報(bào)警儀：北京佳糧科貿(mào)公司;PH3氣體檢測儀：北京佳糧科貿(mào)公司;熏蒸瓶（1L）、磷化鋅粉、濃硫酸。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 飼料準(zhǔn)備

谷蠹的飼料采用全麥粉與小麥顆粒1∶2混合使用。選用無蟲害的小麥，用水洗凈，置于60℃的烘箱中4h，期間對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆瓌右员ＷC水分均勻。取出待冷卻后進(jìn)行水分的測定，調(diào)節(jié)水分，使其保持在14%～15%，保存于4℃的冰箱中。

1.2.2 試蟲培養(yǎng)

挑選每個(gè)種群的谷蠹成蟲100只放入裝有準(zhǔn)備飼料的500mL廣口瓶中，在（30±1）℃，75%RH的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，連續(xù)觀察試蟲的生長情況。待成蟲產(chǎn)卵3d后，將所有的成蟲挑入新的裝有飼料的廣口瓶中飼養(yǎng)。F1代試蟲連續(xù)觀察培養(yǎng)后，挑選2～3周齡的羽化成蟲進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

1.2.3 磷化氫氣體制備

采用聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（以下簡稱FAO）推薦的排水法裝置并稍作改變[10]。PH3氣體由磷化鋅與10%的硫酸參與反應(yīng)制得。磷化氫氣體發(fā)生裝置圖見圖1。

1.2.4 有效濃度系列的確定

預(yù)實(shí)驗(yàn)設(shè)定5個(gè)濃度梯度差，對不同種群的谷蠹成蟲進(jìn)行多次選擇試驗(yàn)，使其死亡率控制在16%～84%，此系列濃度稱為有效濃度，該濃系列度供正式試驗(yàn)使用。

1.2.5 谷蠹磷化氫抗性的測定

采用FAO推薦的儲糧害蟲磷化氫抗性測定的方法。每個(gè)熏蒸瓶挑選50頭成蟲，用高真空硅脂玻璃旋塞密封，濃度設(shè)置在有效濃度區(qū)間，使用相應(yīng)量程的氣密性注射器抽取磷化氫氣體，從橡膠塞中將氣體注入瓶內(nèi)，置于（30±1）℃、RH 75%±5%、無光照的恒溫恒濕培養(yǎng)箱中密閉熏蒸約20h。再按照熏蒸瓶的容積與注入的磷化氫氣體體積，計(jì)算出磷化氫的濃度。每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)組，并注射相同體積的空氣組成對照。待熏蒸時(shí)間結(jié)束，在通風(fēng)櫥中將熏蒸瓶的玻璃旋塞打開，放置大約1h使氣體充分散盡后將試蟲從熏蒸瓶中取出，并且將谷蠹放入飼料充足的培養(yǎng)箱中觀察14d，分別用毛筆輕觸碰蟲體尾部，四肢不動的成蟲視為死亡試蟲，記錄每組濃度試蟲的死亡率，并根據(jù)抗性計(jì)算公式計(jì)算谷蠹抗性系數(shù)[11]。

1.2.6 谷蠹敏感種群致死中濃度

谷蠹的敏感種群致死中的濃度參考FAO推薦值和抗性調(diào)查數(shù)據(jù)，確定為8μg/L。

1.2.7 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)測定的結(jié)果采用SPASS 17.0 Probit分析，并得出各個(gè)谷蠹種群的LC50、LC99以及毒力回歸方程，同時(shí)計(jì)算得出抗性倍數(shù)（Rf）。其中，抗性倍數(shù)=試蟲實(shí)際LC50/敏感品系LC50。PH3抗性水平指標(biāo)見表2。

2 結(jié)果與分析

不同種群的谷蠹磷化氫抗性毒力測定結(jié)果見表3。結(jié)果表明，10種谷蠹種群均已對磷化氫產(chǎn)生了一定的抗性，產(chǎn)生抗性的種群已達(dá)100%，抗性倍數(shù)的范圍為7.13～1 173.67，其中采集自HG、YY、ML、DC、WL的谷蠹種群的抗性倍數(shù)均小于50，屬于中等抗性種群，占測定種群總數(shù)的50%。采自GX、LL的谷蠹種群的抗性倍數(shù)為7.13、9.16，屬于低抗性種群，占測定種群總數(shù)的20%。LH種群的抗性倍數(shù)為52.15，屬于高抗性種群，占種群總數(shù)的10%。XD、HH種群的抗性倍數(shù)為1 173.63、737.37，屬于極高抗性種群，占種群總數(shù)的20%?？梢?，中等抗性種群在本次采集的種群中所占比例最大，其中40%的種群采集自農(nóng)戶，60%種群采集自工廠;同樣采集自農(nóng)戶的3個(gè)谷蠹種群抗性水平也有所不同，LL谷蠹種群屬于低抗性種群，YY、DC則屬于中等抗性種群;采集自糧庫的XD、HH谷蠹種群磷化氫抗性水平較其他場所采集的谷蠹種群磷化氫抗性高出很多，故可以看出不同地區(qū)、不同采集場所的谷蠹種群的磷化氫抗性水平存在差異。

3 討 論

谷蠹在糧食儲藏過程中的危害極其嚴(yán)重，而磷化氫作為最常用的一種熏蒸劑，在谷蠹的熏蒸防治中起著至關(guān)重要的作用。但由于磷化氫的長期單一使用，導(dǎo)致谷蠹已逐漸對其形成規(guī)避以及保護(hù)性昏迷的特性，使得磷化氫的熏蒸防治效果下降，抗藥性也開始產(chǎn)生。

早在1976年廣東省糧食科學(xué)研究所的調(diào)查報(bào)告中就指出了磷化氫抗性的存在[12]。禹建輝等[13]測定了湖北地區(qū)銹赤扁谷盜磷化氫抗性，發(fā)現(xiàn)最高的抗性系數(shù)已達(dá)800多倍。宋旭紅[14]在我國10個(gè)省以及1個(gè)直轄市采集的谷蠹樣本中發(fā)現(xiàn)，有5個(gè)高抗性種群、5個(gè)中等抗性種群。梁權(quán)[15]發(fā)現(xiàn)在廣東地區(qū)的13個(gè)種群谷蠹中有5個(gè)高抗性種群、有2個(gè)極高抗性種群，抗性系數(shù)已達(dá)到606和1 149倍。這表明，我國各個(gè)地區(qū)儲糧害蟲磷化氫抗性已相當(dāng)嚴(yán)重。

儲糧害蟲對磷化氫產(chǎn)生的抗藥性是其無法被徹底治理的重要原因之一，而其產(chǎn)生磷化氫抗藥性的原因有很多。首先，磷化氫的過度依賴、不合理使用及熏蒸場所密閉性差會造成熏蒸結(jié)果不顯著，此時(shí)若熏蒸的人工技術(shù)和熏蒸時(shí)間把握不當(dāng)，就會使抗性高的存活的成蟲后代產(chǎn)生更高的抗性。其次，若儲糧害蟲本身的保護(hù)酶系統(tǒng)，可以防治自由基對細(xì)胞的損害[16]，害蟲體內(nèi)也存在各種解毒酶，會在藥劑到達(dá)靶標(biāo)之前，通過化學(xué)作用將其分解[17]。Bond等[18]的研究發(fā)現(xiàn)，儲糧害蟲處于高PH3濃度中時(shí)會產(chǎn)生昏迷，處于麻痹昏迷狀態(tài)下的昆蟲新陳代謝會減緩，PH3吸收速率降低，進(jìn)而處于假死狀態(tài)，待PH3氣體散去，昆蟲又恢復(fù)正常生命活動。劉金泊等[19]研究在同等PH3濃度下，抗性種群的成蟲處于保護(hù)性昏迷的時(shí)間要長于敏感種群成蟲，使得抗性種群的害蟲更難被清除。故合理熏蒸和保證熏蒸劑最優(yōu)殺蟲效果是解決害蟲抗性問題的有效途徑，良好地運(yùn)用科學(xué)依據(jù)，可有效處理儲糧害蟲問題。

本試驗(yàn)測得的谷蠹種群中有8個(gè)種群對磷化氫的抗性還不嚴(yán)重，依舊可以通過科學(xué)使用磷化氫熏蒸來進(jìn)行防治。針對采自XD、HH的谷蠹種群抗性倍數(shù)已達(dá)到1 137、737倍，可以考慮磷化氫與其他熏蒸劑聯(lián)用熏蒸，以達(dá)到防治效果。由于不同地區(qū)、不同糧庫儲糧害蟲的磷化氫抗性程度會存在較大的差異性，甚至同一糧倉的害蟲的抗性水平也不盡相同，因此在對儲糧害蟲進(jìn)行防治時(shí)，需明確該地區(qū)場所目標(biāo)害蟲的抗性水平，采用科學(xué)的防治方法，以達(dá)到良好的控制、殺滅效果。

參考文獻(xiàn)

[1]殷惠芬.強(qiáng)大小蠹的簡要形態(tài)學(xué)特征和生物學(xué)特征[J].動物分類學(xué)報(bào)，2000（1）：122+45.

[2]張玉榮，田甜，暴潔.小麥被不同生長發(fā)育階段的谷蠹侵害后其脂類的變化[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，39 （3）：8-14.

[3]段錦艷，吳海晶，唐培安，等.8個(gè)品系銹赤扁谷盜和谷蠹的磷化氫抗性測定[J].糧食儲藏，2016，45（1）：1-4.

[4]趙光濤，羿利民，莊欠玉，等.淺析磷化氫熏蒸抗藥性儲糧害蟲[J].糧油倉儲科技通訊，2016，32（4）：44-45.

[5]周天智，劉士強(qiáng)，馬文斌，等.鄂中地區(qū)四種儲糧害蟲對磷化氫抗性發(fā)展及對策研究[J].糧食儲藏，2011，40（4）：6-9.

[6]蔣慶慈，黃輔元，姜武峰，等.幾種主要儲糧害蟲對磷化氫、馬拉硫磷抗藥性及對策技術(shù)研究[J].鄭州糧食學(xué)院學(xué)報(bào)，1995 （3）：79-87.

[7]馬曉輝，王殿軒，李克強(qiáng)，等.中央儲備糧中主要害蟲種類及抗性狀況調(diào)查[J].糧食儲藏，2008（1）：7-10.

[8]Taylor R W.Response to Phosphine of Field Strains of Some Insect Pests of Stored Products[J]Proceedings of the GASGA Seminar on Fumigation Technology in Developing Countries，1986：132-140.

[9]段錦艷.基于線粒體基因的銹赤扁谷盜磷化氫抗性機(jī)理研究[D].南京：南京財(cái)經(jīng)大學(xué)，2017.

[10]Anonymous.Recommended Methods for the Detection and Measurement of Resistance of Agricultural Pests to Pesticides.Teantative Method for Adults of Some Major Pest Species of Stored Cereals，with Methyl Bromide and Phosphine[J].FAO Plant Protection Bulletin，1975，23：12-25.

[11]王晶磊，王殿軒，肖雅斌，等.遼寧地區(qū)儲糧害蟲對磷化氫抗性測定及對策研究[J].糧食與飼料工業(yè)，2014（9）：16-18+23.

[12]曾伶.儲糧害蟲對磷化氫抗性的研究進(jìn)展[J].環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào)， 1996（18）：37-41.

[13]禹建輝，謝令德，沈茜，等.湖北不同地區(qū)銹赤扁谷盜磷化氫抗性比較[J].武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，32（2）：22-25.

[14]宋旭紅.谷蠹不同地理種群對磷化氫抗性及其遺傳分化[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[15]梁權(quán).廣東省儲糧害蟲對憐化氫抗性考察與對策：中國糧油學(xué)會儲藏專業(yè)分會第三次學(xué)術(shù)交流會論文集[C].北京：藍(lán)天出版社，1993：220-225.

[16]蔣志勝，尚稚珍，萬樹青，等.光活化殺蟲劑對幾種昆蟲超氧化物歧化酶的影響：中國昆蟲學(xué)會2000年學(xué)術(shù)年會論文集[C].北京：中國昆蟲學(xué)會，2000：423-425.

[17]羅雁婕，吳文偉，楊祚斌，等.小菜蛾抗藥性及治理的研究進(jìn)展[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008（S1）：178-182.

[18]Bond E j，Monro H A，Buckland C T.The Influence of Oxygen on the Toxicity of Fumigants to Sitophilus Granarius（L.）[J].Journal of Stored Products Research，1967（3）：289-294.

[19]劉金泊，歐靜，姚富姣，等.磷化氫誘導(dǎo)下赤擬谷盜實(shí)時(shí)定量PCR內(nèi)參基因的篩選[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，22（2）： 257-264.