宋鑫宇, 張文靜, 劉雅婷, 陳星妤, 高聰芬, 吳順凡

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護學(xué)院/三亞研究院，南京 210095)

灰飛虱Laodelphax striatellus(Fallén)屬半翅目、飛虱科，廣泛分布于東南亞到西伯利亞和歐洲等地區(qū)，其能為害水稻、小麥、玉米、燕麥和大麥等多種重要農(nóng)作物，除了直接刺吸作物汁液，其還能傳播水稻條紋葉枯病毒、水稻黑條矮縮病毒等造成間接危害[1-2]。在我國，灰飛虱廣泛分布于各個稻區(qū)，且自1999 年以來多次嚴重為害水稻生產(chǎn)安全[3]。根據(jù)全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心報道，近年來灰飛虱在安徽、江蘇、山東等地呈間歇性爆發(fā)，造成玉米、小麥和水稻減產(chǎn)。

化學(xué)藥劑是目前防治田間灰飛虱最常用的手段，但由于化學(xué)農(nóng)藥長期、過量和不合理的使用，導(dǎo)致灰飛虱已對多種藥劑產(chǎn)生抗性[4]。因此，開展灰飛虱對田間常用殺蟲劑的抗藥性監(jiān)測，以明確我國灰飛虱對其主防藥劑的抗性現(xiàn)狀對于其科學(xué)防控具有重要意義。國內(nèi)常用于灰飛虱防治的藥劑有新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉、噻蟲嗪、呋蟲胺、氟啶蟲胺腈以及新型介離子類殺蟲劑三氟苯嘧啶，有機磷類殺蟲劑毒死蜱，昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類噻嗪酮以及吡啶甲亞胺類殺蟲劑吡蚜酮等[5-7]。監(jiān)測結(jié)果表明，河南灰飛虱種群已對噻嗪酮產(chǎn)生中等至高水平抗性[8]，對毒死蜱、吡蚜酮、三唑磷以及新煙堿類殺蟲劑也產(chǎn)生不同程度的抗性[9-10]。然而，有關(guān)江蘇、浙江和安徽等長江中下游稻區(qū)田間灰飛虱對其主防藥劑的抗性情況尚未見報道。噻嗪酮(buprofezin)又名撲虱靈，是日本農(nóng)藥公司于1981 年研發(fā)的一種昆蟲生長調(diào)節(jié)類殺蟲劑，其選擇性高、持續(xù)期長，具有良好的內(nèi)吸作用[11]。研究發(fā)現(xiàn)，P450 介導(dǎo)的解毒代謝參與了室內(nèi)篩選灰飛虱品系對噻嗪酮的抗性[12]，然而解毒酶是否參與了田間灰飛虱對噻嗪酮的抗性還未知。本研究采用稻苗浸漬法，測定了2021—2022 年間浙江省長興縣、安徽省廬江縣、江蘇省鹽城市和儀征市4 個地區(qū)的灰飛虱田間種群對8 種常用殺蟲劑的抗性情況，并采用增效劑測定了解毒代謝酶是否參與了田間灰飛虱對噻嗪酮的抗性，旨在明確灰飛虱田間種群的抗藥性現(xiàn)狀并初步了解灰飛虱對噻嗪酮的抗性機制，為灰飛虱的科學(xué)防控提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

灰飛虱敏感種群：2005 年采自江蘇無錫，在室內(nèi)不接觸任何藥劑情況下使用粳稻稻苗在溫度(25 ± 1) ℃、相對濕度70% ± 10%及光周期為16 h :8 h (L : D) 的恒溫光照培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)至今。

灰飛虱田間種群：2021—2022 年分別采集江蘇省鹽城市和儀征市、浙江省長興縣、安徽省廬江縣4 個地區(qū)，田間采集的試蟲在上述條件下飼養(yǎng)擴繁，取F2代或F3代的3 齡中期若蟲進行毒力測定。害蟲采集信息見表1。

表1 2021—2022 年灰飛虱田間種群采集點信息Table 1 Collection information on L.striatellus from different regions during 2021-2022

1.2 供試藥劑

殺蟲劑：95% 呋蟲胺 (dinotefuran) 原藥，陜西上格之路生物科學(xué)有限公司；98% 噻蟲嗪(thiamethoxam) 原藥，先正達(中國)投資有限公司；95%烯啶蟲胺 (nitenpyram) 原藥，南京南農(nóng)農(nóng)藥科技發(fā)展有限公司；22% 氟啶蟲胺腈懸浮劑(sulfoxaflor 22% SC)，美國陶氏益農(nóng)公司；10% 三氟苯嘧啶懸浮劑 (triflumezopyrim 10% SC)，科迪華農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司；9 6.5% 毒死蜱(chlorpyrifos) 原藥，南京紅太陽股份有限公司；97% 噻嗪酮 (buprofezin) 原藥，江蘇常隆化工有限公司；95% 吡蚜酮 (pymetrozine) 原藥，南京艾津化工有限責(zé)任公司。增效劑：增效醚 (piperonyl butoxide，PBO)，純度95%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；順丁烯二酸二乙酯 (diethyl maleate，DEM)，純度97%，北京百靈威科技有限公司；磷酸三苯酯(triphenyl phosphate，TPP)，純度99%，上海源葉生物科技有限公司。

1.3 生物測定

1.3.1 抗藥性監(jiān)測 采用稻苗浸漬法，參照NT/T 2622—2014《灰飛虱抗藥性監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》[13]進行：稱取一定量的原藥，先用丙酮或二甲基亞砜溶解，配制成一定濃度的母液(其中三氟苯嘧啶和氟啶蟲胺腈為制劑，使用時直接稱取)，再用含有0.1% Triton X-100 的蒸餾水溶液進行等比稀釋，每個試驗設(shè)置5～6 個濃度梯度，用含有0.1% Triton X-100 的蒸餾水溶液作為對照。將30 株6 日齡左右的粳稻稻苗在上述系列濃度中浸泡10 s 后取出。每個濃度至少設(shè)置3 個重復(fù)。將稻苗放置在鋪有濾紙的桌子上晾30 min 至無明水，置于墊有濾紙的一次性塑料杯中。接入15 頭灰飛虱3 齡中期若蟲，用紗布和橡皮筋將塑料杯封口，置于溫度(25 ± 1) ℃、相對濕度70% ± 10%、光周期16 h :8 h (L:D)的恒溫光照培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。根據(jù)不同藥劑特征，設(shè)置處理后調(diào)查結(jié)果的時間：毒死蜱72 h，噻蟲嗪、呋蟲胺、烯啶蟲胺、氟啶蟲胺腈和三氟苯嘧啶96 h，噻嗪酮120 h，吡蚜酮168 h。

1.3.2 增效作用測定 以敏感種群(LS-SS)、江蘇鹽城(YC22、YC20)和浙江長興(CX20)種群為供試材料，分別測定3 種增效劑TPP、PBO 和DEM 對噻嗪酮的增效作用。通過預(yù)試驗確定TPP、PBO 和DEM 對灰飛虱的最大無致死劑量為50、100 和50 mg/L。進行生物測定時，在配制的各濃度梯度的噻嗪酮溶液中分別加入增效劑，稀釋至最大無致死劑量，以單用增效劑的0.1%Triton X-100 的蒸餾水溶液作為對照。生物活性測定方法同1.3.1節(jié)，120 h 后調(diào)查活蟲數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用PoloPlus 軟件 (LeOra Software, Petaluma,CA) 計算LC50值及其95%置信限、毒力回歸曲線斜率b值及其標(biāo)準(zhǔn)誤差 (LeOra，2002)。以LC50值的95%置信限是否重疊作為標(biāo)準(zhǔn)，判斷毒力是否具差異顯著性。

抗性倍數(shù)(RR) = 所測種群的LC50值/敏感種群的LC50值。增效比(SR) = 使用增效劑測定的LC50值/不使用增效劑測定的LC50值。灰飛虱抗藥性水平的分級標(biāo)準(zhǔn)：低水平抗性(5.0 ＜ RR ≤10.0)；中等水平抗性(10.0 ＜ RR ≤ 100.0)；高水平抗性(RR ＞ 100.0)[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰飛虱對噻嗪酮的抗藥性

抗性監(jiān)測結(jié)果(表2)表明：8 個灰飛虱田間種群對噻嗪酮均處于中等至高水平抗性(RR = 61.5～148.8)。比較兩年間監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，安徽廬江種群由中等水平抗性已上升至高水平抗性，江蘇鹽城種群敏感性無顯著性變化，仍處于高水平抗性，而江蘇儀征和浙江長興種群則由高水平抗性下降至中等水平抗性。

表2 2021—2022 年灰飛虱田間種群對噻嗪酮的抗性水平Table 2 Resistance levels of the field populations of L.striatellus to buprofezin in 2021-2022

2.2 灰飛虱對毒死蜱的抗藥性

抗性監(jiān)測結(jié)果(表3)表明：2021—2022 年監(jiān)測的8 個灰飛虱田間種群對毒死蜱均處于中等抗性水平 (RR = 14.9～28.3)，且8 個田間種群敏感性在兩年間沒有發(fā)生顯著性變化。

表3 2021—2022 年灰飛虱田間種群對毒死蜱的抗性水平Table 3 Resistance levels of the field populations of L.striatellus to chlorpyrifos in 2021-2022

2.3 灰飛虱對吡蚜酮的抗藥性

對吡蚜酮的監(jiān)測結(jié)果(表4) 表明：2021—2022 年監(jiān)測的8 個灰飛虱田間種群對吡蚜酮處于敏感水平(RR = 1.0～5.0)，且兩年間8 個田間種群敏感性無顯著性差異。

表4 2021—2022 年灰飛虱田間種群對吡蚜酮的抗性水平Table 4 Resistance levels of the field populations of L.striatellus to pymetrozine in 2021-2022

2.4 灰飛虱對烯啶蟲胺的抗藥性

2021—2022 年監(jiān)測的8 個灰飛虱田間種群對烯啶蟲胺處于敏感至低水平抗性(RR = 0.7～9.9)(表5)。與2021 年監(jiān)測數(shù)據(jù)相比，安徽廬江、江蘇儀征和浙江長興種群對烯啶蟲胺均為敏感水平，而江蘇鹽城種群對烯啶蟲胺的抗性由敏感水平(RR = 2.2)上升至低水平抗性(RR = 9.9)。

表5 2021—2022 年灰飛虱田間種群對烯啶蟲胺的抗性水平Table 5 Resistance levels of the field populations of L.striatellus to nitenpyram in 2021-2022

2.5 灰飛虱對噻蟲嗪的抗藥性

監(jiān)測結(jié)果(表6)表明：2021—2022 年監(jiān)測的4 個灰飛虱田間種群對噻蟲嗪處于敏感至低水平抗性(RR = 1.6～8.3)。比較兩年間所采集的田間種群的監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，安徽廬江、江蘇儀征和浙江長興種群對噻蟲嗪均為敏感水平，而江蘇鹽城種群為低水平抗性，兩年間無顯著性差異。

表6 2021—2022 年灰飛虱田間種群對噻蟲嗪的抗性水平Table 6 Resistance levels of the field populations of L.striatellus to thiamethoxam in 2021-2022

2.6 灰飛虱對呋蟲胺的抗藥性

對呋蟲胺的監(jiān)測結(jié)果表明：2021—2022 年監(jiān)測的4 個灰飛虱田間種群對呋蟲胺處于敏感至低水平抗性(RR = 2.9～10.0) (表7)。比較兩年間所采集的田間種群的監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，江蘇鹽城種群對呋蟲胺處于敏感水平，安徽廬江和江蘇儀征種群仍處于低水平抗性，而浙江長興種群對呋蟲胺由敏感水平(RR = 2.9)上升至低水平抗性(RR = 5.3)。

表7 2021—2022 年灰飛虱田間種群對呋蟲胺的抗性水平Table 7 Resistance levels of the field populations of L.striatellus to dinotefuran in 2021-2022

2.7 灰飛虱對氟啶蟲胺腈的抗藥性

對氟啶蟲胺腈的監(jiān)測結(jié)果表明：2021—2022年監(jiān)測的4 個灰飛虱田間種群對氟啶蟲胺腈處于敏感至低水平抗性(RR = 2.5～8.7) (表8)。比較兩年間所采集的田間種群的監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，安徽廬江種群對氟啶蟲胺腈處于敏感水平，江蘇鹽城與浙江長興種群處于低水平抗性，而江蘇儀征種群對氟啶蟲胺腈由敏感水平(RR = 4.9)上升至低水平抗性(RR = 5.7)。

2.8 灰飛虱對三氟苯嘧啶的抗藥性

對三氟苯嘧啶的監(jiān)測結(jié)果表明：2021—2022年監(jiān)測的4 個灰飛虱田間種群對三氟苯嘧啶處于敏感水平(RR = 0.5～2.3) (表9)。比較兩年間所采集的田間種群的監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，4 個田間種群對三氟苯嘧啶一直處于敏感水平，無顯著性差異。

表9 2021—2022 年灰飛虱田間種群對三氟苯嘧啶的抗性水平Table 9 Resistance levels of the field populations of L.striatellus to triflumezopyrim in 2021-2022

2.9 增效劑對噻嗪酮的增效作用

測定結(jié)果 (表10)顯示，與未添加增效劑的處理相比，添加DEM、PBO 和TPP 3 種增效劑后灰飛虱敏感和田間種群對噻嗪酮的敏感性無明顯變化，表明3 種增效劑對噻嗪酮無顯著增效作用。

3 討論

本研究通過稻苗浸漬法，監(jiān)測到2021—2022年華東4 地區(qū)灰飛虱田間種群對噻嗪酮已經(jīng)達到中等至高水平抗性，對毒死蜱表現(xiàn)為中等水平抗性，對呋蟲胺產(chǎn)生了低水平抗性，對除呋蟲胺以外的其他新煙堿類藥劑和吡蚜酮仍較為敏感。同時發(fā)現(xiàn)，3 種增效劑DEM、PBO 和TPP 對噻嗪酮的敏感性均無明顯變化，顯示噻嗪酮現(xiàn)階段抗性增長與解毒酶系代謝作用可能無關(guān)。

噻嗪酮是一種生長調(diào)節(jié)類殺蟲劑，我國自20 世紀80 年代末開始將其用于防治田間稻飛虱，并在2005—2006 年監(jiān)測到江蘇和浙江5 個灰飛虱田間種群對噻嗪酮已產(chǎn)生低至中等水平抗性[16]；2007 年監(jiān)測到江蘇和安徽7 個灰飛虱種群對噻嗪酮產(chǎn)生高水平抗性[17]；2011—2013 年，灰飛虱田間種群對噻嗪酮已達高水平抗性[18-19]；在2013—2020 年間測定了灰飛虱對噻嗪酮的抗性水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)灰飛虱對噻嗪酮達到中等至高水平抗性，抗性水平常年居高不下[8]。2018 年全國農(nóng)技推廣中心建議暫停噻嗪酮在防治稻飛虱上的應(yīng)用，但本研究結(jié)果顯示，2021—2022 年灰飛虱田間種群對噻嗪酮仍表現(xiàn)為中等至高水平抗性，表明仍需暫停使用噻嗪酮防治灰飛虱。

毒死蜱是一種非內(nèi)吸性廣譜殺蟲、殺螨劑，對多種咀嚼式和刺吸式口器害蟲均具有良好防效。毒死蜱在1997 年獲得農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)在我國使用，但早在2007 年就監(jiān)測到浙江地區(qū)灰飛虱對其產(chǎn)生了抗性[19]，2011 年灰飛虱已對其產(chǎn)生中等水平抗性，抗性倍數(shù)為10.0～12.6 倍[18]。2011—2013年，部分地區(qū)灰飛虱對毒死蜱的抗性倍數(shù)已達83.6 倍[13]。2020—2021 年發(fā)現(xiàn)了河南省灰飛虱田間種群對毒死蜱的抗性達到了中等水平[10]。本研究結(jié)果顯示，2021—2022 年灰飛虱田間種群對毒死蜱表現(xiàn)為中等水平抗性，與本實驗室2018—2020年的監(jiān)測結(jié)果一致[15]，表明灰飛虱對毒死蜱的抗性近年來穩(wěn)定在中等水平。

吡蚜酮是一種吡啶類殺蟲劑，對刺吸式害蟲有著優(yōu)異的防效，具有觸殺作用和良好的內(nèi)吸活性，已在田間廣泛應(yīng)用。2011 年的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，部分灰飛虱田間種群對吡蚜酮表現(xiàn)出低水平抗性[18]；2015—2020 年的監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除江蘇高淳地區(qū)灰飛虱種群對吡蚜酮表現(xiàn)為低水平抗性外，其他種群對吡蚜酮均為敏感水平[14-15]。本研究監(jiān)測結(jié)果與之前的研究結(jié)果相似，表明灰飛虱對吡蚜酮仍較為敏感。

新煙堿類殺蟲劑是防治刺吸式害蟲的主要藥劑，具有選擇性強、內(nèi)吸性高和高效安全等特點，已被廣泛應(yīng)用于防治飛虱。烯啶蟲胺、噻蟲嗪和呋蟲胺分別屬于第1、第2、第3 代新煙堿類殺蟲劑，氟啶蟲胺腈和三氟苯嘧啶則是新開發(fā)的第4 和第5 代新煙堿類殺蟲劑。2011—2017 年間監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，灰飛虱對烯啶蟲胺、噻蟲嗪和呋蟲胺均為敏感[14,19]；而2017—2019 年發(fā)現(xiàn)，已有少部分田間種群對呋蟲胺和氟啶蟲胺腈表現(xiàn)為低水平抗性，但對噻蟲嗪和烯啶蟲胺仍較為敏感[15]。2020年發(fā)現(xiàn)，半數(shù)灰飛虱種群對呋蟲胺和氟啶蟲胺腈表現(xiàn)為低水平抗性，對烯啶蟲胺、噻蟲嗪和三氟苯嘧啶仍較為敏感；2021—2022 年發(fā)現(xiàn)，河南省多數(shù)灰飛虱田間種群對噻蟲嗪、呋蟲胺和烯啶蟲胺表現(xiàn)為敏感水平[10]。本研究結(jié)果顯示：2021—2022 年，半數(shù)灰飛虱田間種群對呋蟲胺、噻蟲嗪和氟啶蟲胺腈表現(xiàn)為低水平抗性；2022 年，江蘇鹽城種群對烯啶蟲胺表現(xiàn)為低水平抗性；所有種群對三氟苯嘧啶均為敏感。因此，烯啶蟲胺和三氟苯嘧啶可被推薦用于灰飛虱的田間防治。

害蟲產(chǎn)生抗藥性的機理主要包括：表皮穿透速率下降、解毒酶系代謝作用增強及靶標(biāo)部位敏感性降低等，其中，由解毒酶介導(dǎo)的代謝抗性是害蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性的一個重要因素，這些解毒酶系主要包括：細胞色素P450 酶系(P450s)、羧酸酯酶(EST)和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶 (GSTs)[20-21]。噻嗪酮是一種優(yōu)異的昆蟲生長調(diào)節(jié)劑，但監(jiān)測結(jié)果顯示，灰飛虱對噻嗪酮已經(jīng)產(chǎn)生高水平抗性。前期研究發(fā)現(xiàn)，CYP6CW1基因在室內(nèi)灰飛虱噻嗪酮篩選品系中高表達，另外沉默NADPH 細胞色素P450 還原酶可提高灰飛虱對噻嗪酮的敏感性，推測細胞色素P450 可能介導(dǎo)了灰飛虱對噻嗪酮的代謝抗性[12,22-23]。然而本研究結(jié)果表明，使用增效劑并不能提高灰飛虱田間種群對噻嗪酮的敏感性，解毒酶是否參與田間灰飛虱種群對噻嗪酮的抗性還有待進一步深入研究。另外，本實驗室前期研究結(jié)果表明，噻嗪酮的作用靶標(biāo)幾丁質(zhì)合成酶G932C 突變參與了褐飛虱對噻嗪酮的抗性[22]，該突變是否介導(dǎo)灰飛虱對噻嗪酮的抗性也有待進一步研究。

本研究監(jiān)測結(jié)果顯示，江蘇、浙江和安徽地區(qū)的灰飛虱田間種群對供試的8 種藥劑大部分處于敏感至低水平抗性，但對毒死蜱處于中等水平抗性，對噻嗪酮已達到高水平抗性，因此生產(chǎn)上應(yīng)暫停噻嗪酮并減少毒死蜱的使用。與已報道的監(jiān)測結(jié)果相比，灰飛虱對毒死蜱的抗性呈逐年上升趨勢，所以在抗性較高的地區(qū)建議暫停使用，抗性較低地區(qū)可作為田間交替輪換使用藥劑并密切關(guān)注其抗性發(fā)展動態(tài)；灰飛虱對噻蟲嗪、呋蟲胺、烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈抗性略有上升，仍可作為田間防治灰飛虱的主推藥劑，但建議盡量采用輪用和混用的方式；灰飛虱對三氟苯嘧啶和吡蚜酮均為敏感水平，可作為田間防治灰飛虱的推薦藥劑。另外，在采用化學(xué)藥劑防治灰飛虱的同時還應(yīng)結(jié)合其他綜合防治措施，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，以延緩害蟲的抗性發(fā)展。