水稻二化螟对新型异噁唑啉类杀虫剂fluxametamide的抗性风险评估及适应性代价研究

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Crop Protection 2.5

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  本研究针对水稻二化螟(RSB)对多种杀虫剂产生抗性的难题,系统评估了新型异噁唑啉类杀虫剂fluxametamide的抗性风险及适应性代价。通过连续10代筛选,发现RSB对fluxametamide的抗性仅增长2.01倍,实现遗传力(h2)为0.082,且抗性品系(Flux-SEL)发育周期延长、繁殖力下降,相对适合度(Rf)降至0.52。该研究为fluxametamide的科学应用及抗性治理提供了重要依据。

  

水稻二化螟(Chilo suppressalis Walker)是亚洲水稻产区最具破坏性的害虫之一,其幼虫钻蛀稻茎导致植株枯心、白穗,每年造成数十亿元经济损失。长期以来,化学防治是控制该害虫的主要手段,但过度依赖三唑磷、氯虫苯甲酰胺等传统杀虫剂已引发广泛抗药性。例如,中国浙江和信阳的田间种群对三唑磷的抗性倍数高达20-50倍。面对这一困境,具有全新作用机制的异噁唑啉类杀虫剂fluxametamide被视为潜在解决方案——它通过特异性拮抗昆虫γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸门控氯离子通道,导致神经信号传导紊乱而发挥杀虫作用。然而,这种新型化合物在RSB中的抗性演化规律及生物学代价尚属未知。

江苏省农业科学院的研究团队在《Crop Protection》发表的研究填补了这一空白。该研究采用室内连续筛选法对RSB进行10代fluxametamide抗性选育,结合生命表技术和TWOSEX-MSChart软件分析抗性品系(Flux-SEL)与敏感品系(WT)的生物学参数差异,并通过实现遗传力(h2)模型预测抗性发展速率。实验所用RSB种群采自江西瑞昌,在无杀虫剂暴露条件下连续饲养160代作为敏感基线。

主要技术方法
研究采用浸叶法测定LC50,通过10代连续筛选构建抗性品系;利用年龄-阶段两性生命表分析发育周期、繁殖力等参数;基于选择响应模型计算实现遗传力(h2);采用相对适合度(Rf)评估适应性代价。

Selection for resistance to fluxametamide
经过10代筛选,三龄幼虫LC50从0.195 mg/kg升至0.392 mg/kg,抗性倍数仅2.01倍,显著低于传统杀虫剂的抗性发展速度。

Estimation of fluxametamide resistance development
实现遗传力(h2)为0.082,模型预测在90%选择压力下需13代才能产生10倍抗性,表明RSB对fluxametamide的抗性发展风险较低。

Discussion
抗性品系表现出显著生物学代价:卵期和1/6龄幼虫期延长2-3天,蛹重降低15%,单雌产卵量减少38%。这些变化导致种群内禀增长率(r)和净增殖率(R0)下降,相对适合度(Rf)仅为0.52。

该研究首次揭示fluxametamide在RSB中具有"低抗性风险-高适应性代价"的特性。相较于氯虫苯甲酰胺等化合物通常5-10代即产生10倍抗性,fluxametamide需要13代以上,且抗性个体因发育迟滞和繁殖力下降而在自然种群中处于竞争劣势。这一发现为制定"抗性延迟策略"提供了理论支撑:通过轮换使用fluxametamide与其他作用机制杀虫剂,可有效延长该化合物的田间使用寿命。值得注意的是,研究未发现fluxametamide与常用杀虫剂的交叉抗性,这使其成为治理多抗性RSB种群的有力工具。未来研究需关注田间种群的实际抗性演化动态,以验证实验室预测模型的准确性。

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