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学术论文

我所报道了田间害虫对IRAC第30组杀虫剂产生抗药性

近期,我所在国际专业期刊Pest Management Science 上在线发表了题为“Field-evolved resistance of the bean flower thrips Megalurothrips usitatus to a novel insecticide broflanilide”的研究论文。该研究在国际上首次报道了害虫对IRAC(国际杀虫剂抗性行动委员会)第30组杀虫剂产生田间抗药性的确切证据,揭示了豆大蓟马对新型药剂溴虫氟苯双酰胺产生了极高水平抗性。

IRAC第30组杀虫剂包括间二酰胺类(如溴虫氟苯双酰胺 broflanilide、环丙氟虫胺 cyproflanilide)和异噁唑啉类(如氟雷拉纳 fluralaner)等。该类药剂作用于GABA受体变构位点,具有全新作用机制,与现有杀虫剂无交互抗性,因此被视为害虫抗性治理的主要产品。其中,溴虫氟苯双酰胺是该组首个登记用于农业害虫防治的药剂,2020年在中国上市应用,对鳞翅目、鞘翅目和缨翅目等多种害虫高效。

豆大蓟马Megalurothrips usitatus是豆科作物的重要害虫,在中国南方尤其危害豇豆严重。由于该虫已对拟除虫菊酯、多杀霉素、阿维菌素等多种常用杀虫剂产生了不同程度的抗性,溴虫氟苯双酰胺上市后迅速成为防治豆大蓟马的主要药剂之一,尤其在海南等地被频繁高强度使用,导致抗性迅速产生。现在国际上尚无关于害虫在田间对第30组杀虫剂产生抗性的任何报道。

研究团队第一时间以4个未接触溴虫氟苯双酰胺的田间种群建立了敏感基线,其LC₅₀均值仅为0.51 mg/L。然而,溴虫氟苯双酰胺在中国上市后仅2–3年,海南等高强度用药地区的豆大蓟马种群便已产生了超过40,000倍的极高水平抗性。进一步监测发现,高抗溴虫氟苯双酰胺的种群对同组药剂环丙氟虫胺的敏感性差异最高达18.7倍,对异噁唑啉类药剂氟雷拉纳的敏感性差异最高为6.3倍。虽然现在尚未出现对这两种药剂的极高水平交互抗性,但已有迹象表明,影响多种第30组杀虫剂的抗性等位基因可能已在部分种群中存在一定频率。研究还发现,细胞色素P450单加氧酶在溴虫氟苯双酰胺抗性中可能发挥一定作用。在抗性种群的Rdl基因TM3区域发现了一个新型突变V332I,该突变频率与溴虫氟苯双酰胺LC₅₀值呈显著正相关。研究结果为该类新型杀虫剂的科学使用和抗性治理给予了理论支撑。

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图为本研究中豆大蓟马采集分布图

该论文共同第一作者为研究生康睛睛和博士后李会娟,通讯作者为中国农业大学郭韶堃副教授和永信贵宾 217永信植物保护研究所魏书军研究员。陈金翠、沈修婧、宫亚军等为论文共同作者。该研究得到了国家重点研发计划、永信贵宾 217永信科技创新能力建设专项等项目的资助。