分子筛查与剂量反应分析揭示四种重要农业蚜虫对拟除虫菊酯的抗性机制

本研究针对农业生产中蚜虫对拟除虫菊酯类杀虫剂抗性加剧的问题，通过分子筛查（检测kdr/super-kdr突变）和剂量反应实验（λ-cyhalothrin LD50 测定），系统评估了英国境内四种关键蚜虫（S. avenae、M. persicae、R. padi、M. dirhodum）的抗性现状。首次报道了R. padi种群敏感性降低现象，并证实74%的M. persicae携带至少一种抗性机制，为抗性治理和IPM策略优化提供关键数据支撑。

　　

在英国的麦田和菜地里，一群不足米粒大小的生物正引发连锁危机——蚜虫通过吸食作物汁液和传播病毒，每年造成谷物减产5%至80%，其中桃蚜（Myzus persicae）更是能携带200多种植物病毒。随着欧盟农药法规收紧，拟除虫菊酯（pyrethroids）成为农民仅剩的主力杀虫剂，但过度使用导致蚜虫抗性进化：电压门控钠离子通道的L1014F突变（击倒抗性kdr）和M918T/L突变（超击倒抗性super-kdr）使杀虫剂逐渐失效。更棘手的是，抗性监测显示谷物蚜虫（Sitobion avenae）已出现抗性克隆，而鸟樱桃燕麦蚜（Rhopalosiphum padi）在爱尔兰和澳大利亚也表现出敏感性降低。这种背景下，英国的研究团队在《Crop Protection》发表的研究，首次系统绘制了英国主要农业蚜虫的抗性地图。

研究团队采用三大关键技术：1）基于qPCR的kdr/super-kdr突变检测（使用Yakima Yellow/FAM荧光探针）；2）微卫星标记基因分型（M49/M63等5个位点）解析桃蚜克隆谱系；3）标准化IRAC 019叶片浸渍法测定λ-cyhalothrin的LD₅₀
。样本覆盖2022-2024年英国28个桃蚜采样点和36个谷物蚜虫采样点，包括小麦、油菜等作物上的野生种群。

研究结果
kdr在谷物蚜虫中的低流行率
59个麦长管蚜（S. avenae）种群中，仅4-9%携带kdr突变，且呈现地域聚集性——约克郡和东盎格利亚占比最高（15%）。值得注意的是，所有抗性个体均属于已知的sa3克隆系，该克隆因发育迟缓、繁殖力降低等适合度代价而难以成为优势种群。

桃蚜的超级抗性图谱
35个桃蚜种群中，74%携带至少一种抗性机制。微卫星分型揭示9种克隆谱系，其中基因型W（27%）和A（3%）携带MACE（修饰乙酰胆碱酯酶）抗性，基因型V（13%）具有kdr突变。令人警惕的是，三个新发现的克隆谱系（York 2017-1等）首次被确认具有super-kdr特性，且抗性个体集中出现在油菜田——这与该类作物占英国33%杀虫剂使用量的现状高度吻合。

敏感性降低的早期信号
19个鸟樱桃燕麦蚜种群中，63%表现出敏感性降低（LD₅₀
0.44-1.58 mg a.i. L^-1
），其中约克郡两个种群在最高剂量下仍保持3-5%存活率。但所有种群的抗性水平仍显著低于kdr杂合麦长管蚜（LD₅₀
8.67 mg a.i. L^-1
），暗示其可能通过代谢途径（如解毒酶激活）产生耐受性。相比之下，11个蔷薇谷蚜（M. dirhodum）种群全部保持高度敏感（LD₅₀
≤0.08 mg a.i. L^-1
）。

结论与展望
这项研究揭示了英国农业生态系统中蚜虫抗性的复杂图景：麦长管蚜的kdr突变仍处可控范围，但桃蚜已形成多机制抗性网络，而鸟樱桃燕麦蚜的敏感性降低则敲响警钟。研究者特别指出，油菜田作为抗性进化"热点"，亟需开发替代防治策略。该成果为动态调整抗性治理阈值、优化杀虫剂轮换方案提供了分子层面的决策依据，也为理解抗性基因的生态代价（如sa3克隆的低适合度）与传播规律提供了新视角。随着气候变暖延长蚜虫活动期，这类系统性抗性监测的价值将进一步凸显。