1、第十二节第十二节 昆虫昆虫(knchng)(knchng)抗药性及治抗药性及治理理 迄今至少有迄今至少有500多种昆虫及螨、多种昆虫及螨、150多种植物病原多种植物病原菌、菌、180多种杂草生物型产生了抗药性。多种杂草生物型产生了抗药性。了解有害生物抗药性形成的机理及抗药性治理的策略，了解有害生物抗药性形成的机理及抗药性治理的策略，对于正确合理地使用农药及研制新农药都有重要对于正确合理地使用农药及研制新农药都有重要(zhngyo)意义。意义。第一页，共八十页。一、害虫一、害虫(hichng)抗药性的概念和定义抗药性的概念和定义二、害虫抗药性的发展概况二、害虫抗药性的发展概况三、我国农业害虫抗药
2、性现状三、我国农业害虫抗药性现状四、害虫抗药性的形成四、害虫抗药性的形成五、影响抗性发展的因子五、影响抗性发展的因子六、害虫抗药性治理六、害虫抗药性治理第二页，共八十页。一、害虫一、害虫(hichng)(hichng)抗药性的概念和定抗药性的概念和定义义1.定义定义 世界卫生组织（世界卫生组织（WHOWHO）：）：昆虫具有昆虫具有(jyu)(jyu)耐受杀死正常种群耐受杀死正常种群大部分个体的药量的能力在其种群中发展起来的现象大部分个体的药量的能力在其种群中发展起来的现象。Sawicki（萨威基萨威基）：抗药性是指害虫能够降低田间防效抗药性是指害虫能够降低田间防效的一种反应，这是对毒物选择作出
3、的一种遗传上的改变。的一种反应，这是对毒物选择作出的一种遗传上的改变。第三页，共八十页。抗药性特点抗药性特点(tdin)(tdin)（1 1）抗药性是对有害生物群体而言的（种群性）；）抗药性是对有害生物群体而言的（种群性）；）抗药性是对有害生物群体而言的（种群性）；）抗药性是对有害生物群体而言的（种群性）；（2 2）是针对某种特定的药剂而作出的反应（特定性）是针对某种特定的药剂而作出的反应（特定性）是针对某种特定的药剂而作出的反应（特定性）是针对某种特定的药剂而作出的反应（特定性）（3 3）是药剂选择的结果）是药剂选择的结果）是药剂选择的结果）是药剂选择的结果(ji gu(ji gu)（选择性
4、）；（选择性）；（选择性）；（选择性）；（4 4）是可以在群体中遗传的（可遗传性）；）是可以在群体中遗传的（可遗传性）；）是可以在群体中遗传的（可遗传性）；）是可以在群体中遗传的（可遗传性）；（5 5）是相对于敏感种群或正常种群而言的（相对性）。此外，应）是相对于敏感种群或正常种群而言的（相对性）。此外，应）是相对于敏感种群或正常种群而言的（相对性）。此外，应）是相对于敏感种群或正常种群而言的（相对性）。此外，应注意不要将注意不要将注意不要将注意不要将“抗药性抗药性抗药性抗药性”和和和和“自然耐药性自然耐药性自然耐药性自然耐药性”相混淆。相混淆。相混淆。相混淆。第四页，共八十页。2.几个基本概
5、念几个基本概念 自自然然耐耐药药性性(natural resistance)：指指一一种种昆昆虫虫在在不不同同发发育育阶阶段段、不不同同生理状态及所处的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力。生理状态及所处的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力。也叫自然抗性。也叫自然抗性。交交互互抗抗性性（cross resistance）：昆昆虫虫的的一一个个品品系系由由于于相相同同抗抗性性机机理理或或相相似似作作用用机机理理或或类类似似化化学学结结构构，对对于于选选择择药药剂剂以以外外的的其其他他(qt)从从未未使用过的使用过的一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象。一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象。负负
6、交交互互抗抗性性(negative resistance)：指指昆昆虫虫对对一一种种杀杀虫虫剂剂产产生生抗抗性性后，反而对另一种药剂变的后，反而对另一种药剂变的更为敏感更为敏感的现象。的现象。一、害虫抗药性的概念一、害虫抗药性的概念(ginin)(ginin)和定和定义义第五页，共八十页。多抗性多抗性(multiple resistance)：昆虫的一个品系由于存在多种不：昆虫的一个品系由于存在多种不同的抗性基因或等位基因，能对几种或几类药剂都产生同的抗性基因或等位基因，能对几种或几类药剂都产生(chnshng)抗抗性。性。选择性：选择性：指不同昆虫对药剂敏感性的差异。指不同昆虫对药剂敏感性的
7、差异。抗性倍数：抗性倍数：R的的LD50（LC50）/S的的LD50（LC50）一、害虫抗药性的概念一、害虫抗药性的概念(ginin)(ginin)和定和定义义第六页，共八十页。对对农农业业害害虫虫(hichng)(hichng)来来说说，如如果果提提高高5 5倍倍以以上上，一一般般来来说说已已产产生生了了抗抗药药性性，如如果果是是卫卫生生害害虫虫(hichng)(hichng)（蚊蚊，蝇蝇）其其抗抗性性倍倍数数达达5-105-10倍倍，认认为为产产生生了抗性。了抗性。测测定定抗抗性性必必须须使使用用相相同同的的方方法法才才能能比比较较，常常用用的的方方法法有有点点滴滴法法，浸浸渍渍法法等。等
8、。抗性抗性 抗性指数抗性指数 级别级别(jbi)(jbi)（倍数）（倍数）无抗性：无抗性：5 5 低抗：低抗：5-10 5-10 中抗：中抗：10-40 10-40 高抗：高抗：40-160 40-160 极高抗：极高抗：160160第七页，共八十页。二、害虫二、害虫(hichng)(hichng)抗药性的发展概况抗药性的发展概况第八页，共八十页。二、害虫二、害虫(hichng)(hichng)抗药性的发展概况抗药性的发展概况第九页，共八十页。二、害虫二、害虫(hichng)(hichng)抗药性的发展概况抗药性的发展概况 447 447种抗性节肢动物中，种抗性节肢动物中，59%59%是重要的
9、农业害虫是重要的农业害虫(264(264种种)，38%38%是重要的卫是重要的卫生生(wishng)(wishng)害虫害虫(171(171种种)，3%3%是寄生性或捕食性天敌是寄生性或捕食性天敌(12(12种种)。第十页，共八十页。二、害虫抗药性的发展二、害虫抗药性的发展(fzhn)(fzhn)概况概况第十一页，共八十页。三、害虫三、害虫(hichng)(hichng)抗药性的形成抗药性的形成1.抗药性的形成抗药性的形成 昆虫对杀虫剂产生抗性的问题，实质上是一个种群遗传学的问题。昆虫对杀虫剂产生抗性的问题，实质上是一个种群遗传学的问题。选择学说选择学说 认为抗药性是一种前适应现象（认为抗药性
10、是一种前适应现象（preadaptive phenomenon），完全取决于杀虫剂的选择作用。），完全取决于杀虫剂的选择作用。诱导变异学说诱导变异学说 认为昆虫种群中原来认为昆虫种群中原来(yunli)不存在抗性基因。而是由不存在抗性基因。而是由于杀虫剂的直接作用，使昆虫种群内某些个体发生突变，产生了抗性基因。于杀虫剂的直接作用，使昆虫种群内某些个体发生突变，产生了抗性基因。药剂不是选择者而是诱导者。后适应现象。药剂不是选择者而是诱导者。后适应现象。第十二页，共八十页。基基因因重重复复学学说说(xu shu)：即即基基因因复复增增学学说说(xu shu)gene duplication the
11、ory。它它与与一一般般的的选选择择学学说说(xu shu)不不同同，虽虽然然它它承承认认本本来来就就有有抗抗性性基基因因的的存存在在，但但它它认认为为某某些些因因子子（如如杀杀虫虫剂剂等等）引引起起了了基基因因重重复复，即即一一个个抗抗性性基因拷贝为多个抗性基因，这是抗性进化中的一种普遍现象。基因拷贝为多个抗性基因，这是抗性进化中的一种普遍现象。染染色色体体重重组组学学说说：因因染染色色体体易易位位和和倒倒位位产产生生改改变变的的酶酶或或蛋蛋白白质，引起抗性的进化。质，引起抗性的进化。三、害虫三、害虫(hichng)(hichng)抗药性的形成抗药性的形成1.抗药性的形成抗药性的形成(xng
12、chng)第十三页，共八十页。抗性的形成实际上是一种进化现象，至少包括(boku)(boku)3个因素：（1）变异 （2）遗传 （3）选择 选择起了定向的作用，即使基因频率向一个方向发展，逐代累加。第十四页，共八十页。抗性是杀虫剂选择的结果。产生抗性的原因有多种，按其抗性是杀虫剂选择的结果。产生抗性的原因有多种，按其由遗传引起的种群特征的变化，或形态、生理生化由遗传引起的种群特征的变化，或形态、生理生化(shn hu)特性特性的变化，可分为行为抗性和生理生化的变化，可分为行为抗性和生理生化(shn hu)抗性。抗性。三、害虫三、害虫(hichng)(hichng)抗药性的形成抗药性的形成2.抗
13、药性形成抗药性形成(xngchng)的机制的机制第十五页，共八十页。2.1 生理生化抗性生理生化抗性 生生理理抗抗性性：包包括括表表皮皮和和神神经经膜膜穿穿透透作作用用降降低低(jingd)，脂脂肪肪体体等等惰惰性性部部位位贮贮存存杀杀虫虫剂剂的的能能力力增增强强、排排泄泄作作用用增增强强，围围食食膜膜特特别别发发达达，或或能引起呕吐、或分泌大量水分而引起水泻，加速将药剂排出体外等。能引起呕吐、或分泌大量水分而引起水泻，加速将药剂排出体外等。生生化化抗抗性性：主主要要是是指指由由解解毒毒作作用用增增强强、代代谢谢加加速速而而引引起起的的，故故又又称为代谢抗性。称为代谢抗性。三、害虫三、害虫(h
14、ichng)(hichng)抗药性的形成抗药性的形成2.抗药性形成抗药性形成(xngchng)的机制的机制第十六页，共八十页。简单地说，昆虫对各类杀虫剂涉及的主要生理生化抗性机理有简单地说，昆虫对各类杀虫剂涉及的主要生理生化抗性机理有以下几个方面：以下几个方面：（1）穿透）穿透(chun tu)速率降低。包括两种类型：一是杀虫剂穿透速率降低。包括两种类型：一是杀虫剂穿透(chun tu)昆虫表皮的速率降低，二是杀虫剂对神经系统穿透昆虫表皮的速率降低，二是杀虫剂对神经系统穿透(chun tu)作用降作用降低；低；（2）代谢抗性：涉及到的酶有，细胞色素）代谢抗性：涉及到的酶有，细胞色素P450酶系
15、、水解酶酶系、水解酶（主要是酯酶）、谷胱甘肽转移酶、（主要是酯酶）、谷胱甘肽转移酶、DDT-脱氯化氢酶等；脱氯化氢酶等；（3）靶标部位敏感度降低等。）靶标部位敏感度降低等。三、害虫三、害虫(hichng)(hichng)抗药性的形成抗药性的形成2.抗药性形成抗药性形成(xngchng)的机制的机制2.1 生理生化抗性生理生化抗性第十七页，共八十页。ForgashForgash等等（19621962）首首先先提提出出，一一个个多多抗抗性性的的家家蝇蝇品品系系对对二二嗪嗪农农的的穿穿透透率率降降低低。狄狄氏氏剂剂和和DDTDDT在在抗抗性性家家蝇蝇中中的的穿穿透透作作用用降降低低。并并命命名名为为
16、ORGANOTIN-rORGANOTIN-r，其突变基因命名为，其突变基因命名为tin(tin(或或pen)pen)。表表皮皮穿穿透透降降低低实实际际上上是是穿穿透透常常数数降降低低，即即杀杀虫虫剂剂穿穿透透昆昆虫虫表表皮皮的的速速率率降降低低，而而延延缓缓杀杀虫虫剂剂到到达达靶靶标标部部位位(bwi)的的时时间间。在在这这一一时时期内使抗性昆虫有更多的机会来降解这这些化合物。期内使抗性昆虫有更多的机会来降解这这些化合物。表皮穿透降低对杀虫剂无专一性，已报道的杀虫剂有表皮穿透降低对杀虫剂无专一性，已报道的杀虫剂有DDTDDT、狄氏剂、对、狄氏剂、对硫磷、西维因、二嗪农、马拉硫鳞、敌百虫、氯硫磷和其它杀虫剂。硫磷、西维因、二嗪农、马拉硫鳞、敌百虫、氯硫磷和其它杀虫剂。2.1.1 2.1.1 穿透作用降低穿透作用降低(jingd)(jingd)（1）表皮穿透作用降低）表皮穿透作用降低2.1 生理生理(shngl)生化抗性生化抗性第十八页，共八十页。2.1.1 2.1.1 穿透作用降低穿透作用降低(jingd)(jingd)（2）神经系统穿透作用降低）神经系统穿透作用降低2.1 生理生理(s