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化学农药与昆虫病原菌协同防控草地贪夜蛾的毒效机制及减量增效策略研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Asia-Pacific Entomology 1.1
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针对草地贪夜蛾(FAW)抗药性加剧及化学农药污染问题,安徽农业科研团队通过Metaflumizone(MFZ)联合短小杆菌(E. brevis)、甲维盐(EMB)协同苏云金芽孢杆菌(Bt)G033A的复配研究,发现两组组合CTC值均>120,田间减量50%仍保持80%以上防效。该研究为抗性治理和农药减量化提供新方案。
在全球粮食安全面临严峻挑战的背景下,一种名为草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)的"超级害虫"正以惊人的速度席卷各大洲农田。这种原产于美洲的昆虫界"饕餮",能够啃食76科353种植物,尤其对玉米、水稻等主粮作物造成毁灭性打击。更令人担忧的是,长期单一使用化学农药已使其对有机磷类、拟除虫菊酯类等7大类农药产生显著抗性。面对这一困境,中国科学家提出创新解决方案——通过化学农药与生物农药的"强强联合",实现既控害又环保的"双赢"目标。
安徽农业大学联合贵州省烟草科学研究所的科研团队在《Journal of Asia-Pacific Entomology》发表重要研究成果。研究聚焦两种创新组合:新型 semicarbazone类杀虫剂氰氟虫腙(Metaflumizone, MFZ)配伍新型昆虫病原菌短小杆菌(Empedobacter brevis),以及大环内酯类杀虫剂甲维盐(Emamectin benzoate, EMB)联合基因工程菌苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)G033A。通过室内毒力测定和田间药效试验的"双验证"体系,采用共毒系数(CTC)评价法,结合不同减量梯度设计,系统评估了复配方案的协同效应。
在"昆虫、杀虫剂与工程菌"部分,研究团队从安徽黄山玉米田采集FAW幼虫,建立实验室种群。测试药剂包括原药MFZ(作用机制为阻断电压门控钠通道)和EMB(激活氯离子通道),生物农药则选用E. brevis(通过肠道定植产生蛋白毒素)和含cry3Aa7基因的Bt G033A(双毒蛋白作用)。
"MFZ与E. brevis复配毒力"结果显示,9种配比(1:9至9:1)的CTC值均超过120,最佳配比为3:7时CTC达158.7。田间试验中,当E. brevis减量50%且MFZ减量25-50%时,第7天防效仍维持81.3-86.7%。类似地,"EMB与Bt G033A协同效应"证实,50%剂量削减下防效保持70.4-78.9%,但减量超过75%时协同作用显著下降。
讨论部分指出,这种"化学-生物"联防策略具有三重优势:其一,MFZ与E. brevis分别靶向神经系统和肠道组织,形成"双通道打击";其二,EMB与Bt G033A的组合可延缓抗性发展,因两者作用机制涉及神经传导抑制和 midgut细胞裂解;其三,50%的农药减量显著降低环境风险,尤其MFZ在环境中具有快速光解特性。
该研究开创性地证实:化学农药与昆虫病原菌的"黄金组合"不仅能突破单剂使用的抗性瓶颈,还可实现农药减半而不减效。这一发现为IPM(有害生物综合治理)提供了可操作性强的技术模板,对保障我国粮食安全和推进农业绿色发展具有重要实践意义。特别值得注意的是,作为我国首个注册的基因工程Bt产品,G033A的推广应用将大幅提升生物防治的精准性和稳定性。
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