英国软果农场田间来源的Drosophila suzukii杀虫剂敏感性的时间变化

《Agronomy》：Temporal Variation in Insecticide Susceptibility of Field-Derived Drosophila suzukii from UK Soft-Fruit Farms

　　

Drosophila suzukii是一种全球性入侵害虫，其在成熟果实内产卵，幼虫取食导致果实退化并造成显著经济损失。对D. suzukii的防治依赖于综合害虫管理（Integrated Pest Management, IPM），结合栽培、生物和化学方法，其中杀虫剂施用作为最后一道防线。本研究调查了英国（UK）软果作物中定期使用杀虫剂是否导致D. suzukii对三种常用杀虫剂的年际和年内敏感性降低。研究人员利用田间采集的D. suzukii建立了来自2019年、2020年和2021年夏季采集以及2020年秋季采集的实验室品系。品系在暴露于一系列浓度的溴氰虫酰胺（cyantraniliprole）、高效氯氟氰菊酯（lambda-cyhalothrin）和多杀霉素（spinosad）进行死亡率生物测定之前，先饲养8–10代。在三个采样年份中未观察到LC₅₀的一致方向性增加。然而，与四个月前从相同地点采集的品系相比，超过一半的2020年秋季采集建立的品系对某些杀虫剂表现出敏感性降低，LC₅₀增加了1.4–2.1倍。这些结果表明英国种群总体上敏感性稳定，同时强调了持续抗性监测的价值。

该研究聚焦于全球入侵性害虫Drosophila suzukii，其雌虫在成熟果实内产卵，幼虫取食导致果实腐坏和重大经济损失。当前防控依赖综合害虫管理（IPM），化学杀虫剂虽作为最后防线，但在美国加州等地已出现多杀霉素和拟除虫菊酯类抗性案例，英国软果产业也面临抗药性风险。为此，研究人员开展了针对英国野生D. suzukii种群对溴氰虫酰胺、高效氯氟氰菊酯和多杀霉素敏感性变化的系统研究，旨在明确年际和季节内是否存在敏感性方向性下降，为抗性监测和可持续防控提供基线数据。该论文发表在《Agronomy》。

研究人员从英国肯特郡两个商业农场和一个研究站（NIAB East Malling，即Farm 1）以及两个商业农场（Farm 2和Farm 3，信息保密）收集废弃果实，其中Farm 1为未喷药果园，Farm 2和Farm 3由种植者自主施用杀虫剂，且每个季节至少使用过三种测试杀虫剂各一次。样本采集时间为2019年、2020年和2021年夏季（7月）及2020年秋季（11月）。田间采集的成虫用于建立实验室品系，饲养8–10代后，采用直接喷雾生物测定法，将3–7日龄成虫暴露于系列浓度杀虫剂，24小时后记录死亡率。数据分析使用R软件，以二参数log-logistic剂量反应模型拟合死/活计数数据，计算LC₅₀和斜率，并通过似然比检验和Tukey法进行品系间多重比较。

### 3.1 农场间和年份间Drosophila suzukii杀虫剂敏感性的变化

对每种杀虫剂拟合log-logistic模型后，不同品系间的存活率存在显著差异（溴氰虫酰胺：χ² = 337.85，df = 20，p < 0.001；高效氯氟氰菊酯：χ² = 555.22，df = 20，p < 0.001；多杀霉素：χ² = 547.09，df = 20，p < 0.001）。但未观察到LC₅₀随年份一致增加，多数显著差异反而表明敏感性随时间提高。

### 3.2 年份间剂量反应斜率的变化

斜率变化不具一致模式。Farm 1的2019年和2020年品系对溴氰虫酰胺的斜率显著陡于2021年品系（p = 0.04和p < 0.001）；Farm 2的2019年品系对高效氯氟氰菊酯的斜率陡于2020年品系（p = 0.04）。多杀霉素无显著斜率差异。

### 3.3 水果生长季节内杀虫剂敏感性的成对比较

2020年夏季和秋季同地点品系比较中，秋季品系对部分杀虫剂的LC₅₀显著更高。Farm 1秋季品系对三种杀虫剂的LC₅₀均显著高于夏季（均p < 0.001）；Farm 2秋季品系对溴氰虫酰胺和高效氯氟氰菊酯显著更高（p < 0.001）；Farm 3秋季品系对溴氰虫酰胺显著更高（p < 0.03）。升高幅度为1.4–2.1倍。

### 3.4 夏季和秋季品系剂量反应斜率的变化

斜率变化同样不具一致性。Farm 2夏季品系对溴氰虫酰胺和多杀霉素的斜率显著低于秋季品系（均p < 0.001），而Farm 3夏季品系对溴氰虫酰胺和高效氯氟氰菊酯的斜率显著高于秋季品系（均p = 0.01）。

### 3.5 农场间Drosophila suzukii杀虫剂敏感性的差异

各采样时间点，三个地点品系间对每种杀虫剂的LC₅₀均存在显著差异，但无一致模式，没有任何一个农场的D. suzukii始终更抗性。

讨论部分指出，该研究未发现UK种群在三年间产生抗性，可能原因包括：田间与未处理半自然栖息地之间的基因流可稀释抗性等位基因；UK种植者采用网纱隔离、作物卫生、频繁采收和降低冠层湿度等农业生态防控措施，减少了对化学杀虫剂的依赖，从而降低选择压力；冬季型成虫因环境诱导的解毒酶（如细胞色素P450）高表达而表现出暂时耐受性，但该性状在实验室夏季型培养中未保留；抗性相关的适合度代价（如越冬存活率降低）可能使敏感基因型在春季重新占优。研究结果支持IPM与化学防治结合可延缓抗性发展的观点。

结论部分翻译如下：研究人员发现，在三个采样年份中杀虫剂LC₅₀没有方向性增加。然而，如果更多杀虫剂被停用，限制种植者有效轮换产品的能力，抗性风险将增加。采用农业生态IPM策略对于减少对杀虫剂的依赖和减缓抗性发展至关重要。未来研究应调查作物田和周围半自然生境中D. suzukii种群间的基因流，包括季节内和季节间，以阐明抗性性状如何扩散或被稀释。观察到的季节内敏感性下降表明，在重复暴露下杀虫剂耐受性可以迅速变化。理想情况下，应建立区域性监测计划，每年特别是在采收结束时检测D. suzukii敏感性，此时抗性水平可能最高。早期发现敏感性降低将为调整后续管理策略提供关键窗口，防止抗性根深蒂固。保持现有杀虫剂的有效性需要主动的D. suzukii抗性监测，并承诺整合可持续的长期控制方法。