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为解决土耳其东地中海地区地中海实蝇(Ceratitis capitata)化学防治难题,研究人员评估其对多种杀虫剂抗性水平,探究抗性机制。结果发现该虫已有低至中等抗性,相关酶和基因起重要作用。这为制定综合抗性管理策略提供依据。
在水果种植的世界里,地中海实蝇(
Ceratitis capitata Wied.)堪称一大 “害虫恶霸”。它属于双翅目实蝇科,是柑橘、核果以及亚热带植物的噩梦。这家伙食性极杂,能祸害 300 多种植物,从常见的柑橘、桃子到一些蔬菜、观赏植物都不放过。而且,它在国际检疫中处于 “零容忍” 状态,只要出口水果里发现一只,整批货物都得被拒,不少国家的农产品出口因此遭受重创。
为了对付地中海实蝇,人们大量使用合成杀虫剂,像拟除虫菊酯类和有机磷类杀虫剂在商业果园里广泛应用。然而,长期大量使用杀虫剂不仅没让地中海实蝇 “低头”,反而导致其产生了抗药性,使得防治效果大打折扣。面对这一棘手问题,来自土耳其 ?ukurova 大学的研究人员决心深入探究土耳其东地中海地区地中海实蝇的杀虫剂抗性情况,该研究成果发表在《Phytoparasitica》上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:一是进行实地采样,从土耳其东地中海地区 8 个柑橘果园采集地中海实蝇种群,同时选取未接触过杀虫剂的种群作为对照;二是开展生物测定,对采集的种群进行多种杀虫剂的抗性测试;三是进行生化分析,测定酯酶、谷胱甘肽 S - 转移酶(GST)和单加氧酶的活性;四是开展分子研究,分析相关基因的表达情况 。
下面来看看具体的研究结果:
- 生物测定研究:通过对 100 位生产者和经销商的调查发现,45% 的人使用 Esfenvalerate,25% 使用 Tau - fluvalinate,15% 使用 Malathion,10% 使用 Spinosad,但 68% 的生产者反馈防治效果不佳。进一步研究发现,不同种群对各种杀虫剂的抗性不同。例如,Esfenvalerate 的抗性倍数(RF)在 10.16 - 23.80 之间,Malathion 在 2.75 - 7.54 之间,Spinosad 在 1.93 - 3.31 之间,Tau - fluvalinate 在 3.02 - 12.40 之间。其中,?a?larca 种群对 Esfenvalerate 的抗性最高,Tepek?y 种群对 Malathion 的抗性较高,Karayusuflu 种群对 Spinosad 的抗性最大,?a?larca 种群对 Tau - fluvalinate 的抗性最强。而且,多数种群的抗性结构呈现异质性,不同杀虫剂之间还存在潜在的交叉抗性123。
- 残留处理对地中海实蝇死亡率和繁殖的影响:研究发现,喷药后第一天,接触处理过水果的成虫死亡率最高,Spinosad 处理的死亡率达到 83%,Malathion 为 55%,Esfenvalerate 为 21%,Tau - fluvalinate 为 14%。随着时间推移,所有杀虫剂的效果都在下降,到第 10 天,除了 Spinosad 能显著减少幼虫孵化外,其他杀虫剂几乎没有效果。在幼虫孵化数量方面,Spinosad 处理的水果上幼虫数量最少,Esfenvalerate 和 Tau - fluvalinate 处理的水果上幼虫数量较多45。
- 生化分析:不同种群的 GST、酯酶和单加氧酶活性存在显著差异。?a?larca 种群的 GST、酯酶和单加氧酶活性最高,Dalakderesi 种群的这三种酶活性也较高。相关性分析表明,酯酶活性与 Malathion 抗性呈中度相关,单加氧酶活性与 Esfenvalerate 抗性呈强相关,GST 活性与拟除虫菊酯类杀虫剂抗性显著相关67。
- 分子研究:不同种群中多个解毒相关的细胞色素 P450(CYP)基因的相对表达水平差异显著。其中,CYP6A51 - 2 的表达水平最高,其高表达可能在解毒过程中发挥关键作用,有助于地中海实蝇产生代谢抗性。此外,GST 活性与部分 CYP 基因表达存在不同程度的相关性89。
综合研究结果和讨论部分可知,土耳其东地中海地区的地中海实蝇对多种杀虫剂已产生低至中等水平的抗性。这种抗性主要由酯酶、GST 和单加氧酶等解毒酶的活性驱动,并且不同地区存在差异。同时,特定 CYP 基因的上调也显示出代谢解毒在抗性中的重要作用。
该研究意义重大,它为制定针对地中海实蝇的综合抗性管理策略提供了关键依据。后续可以通过轮换使用不同作用模式的杀虫剂,减少抗性的进一步发展。此外,研究还强调了加强监管非法使用杀虫剂的重要性,这不仅关乎害虫防治效果,还关系到环境和人类健康。未来研究可以在此基础上,进一步深入探究抗性机制,开展纵向监测以捕捉抗性发展趋势,并进行经济分析,为实际的害虫防治决策提供更有力的支持,从而实现对地中海实蝇的长期、可持续控制 。