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1、第一部分第一部分 害虫抗药性害虫抗药性第二部分第二部分 病原菌抗药性病原菌抗药性第三部分第三部分 杂草抗药性杂草抗药性第第六六章章 抗药性原理抗药性原理第六章第六章 抗药性原理抗药性原理 迄今至少有迄今至少有500多种昆虫及螨、多种昆虫及螨、150多种植物病多种植物病原菌、原菌、180多种杂草生物型产生了抗药性。多种杂草生物型产生了抗药性。 了解有害生物抗药性形成的机理及抗药性治理了解有害生物抗药性形成的机理及抗药性治理的策略，对于正确合理地使用农药及研制新农药都的策略，对于正确合理地使用农药及研制新农药都有重要意义。有重要意义。 第一部分第一部分 害虫抗药性害虫抗药性一、害虫抗药性的概念和定
2、义一、害虫抗药性的概念和定义二、害虫抗药性的发展概况二、害虫抗药性的发展概况三、我国农业害虫抗药性现状三、我国农业害虫抗药性现状四、害虫抗药性的形成四、害虫抗药性的形成五、影响抗性发展的因子五、影响抗性发展的因子六、害虫抗药性治理六、害虫抗药性治理一、害虫抗药性的概念和定义一、害虫抗药性的概念和定义1. 定义定义 世界卫生组织（世界卫生组织（WHO）：）：昆虫具有耐受杀死正常种群大部昆虫具有耐受杀死正常种群大部分个体的药量的能力在其种群中发展起来的现象分个体的药量的能力在其种群中发展起来的现象。 Sawicki：抗药性是指害虫能够降低田间防效的一种反应，抗药性是指害虫能够降低田间防效的一种反应
3、，这是对毒物选择作出的一种遗传上的改变。这是对毒物选择作出的一种遗传上的改变。 其特点是：（其特点是：（1）抗药性是对有害生物群体而言的）抗药性是对有害生物群体而言的（种群性）（种群性）；（；（2）是针对某种特定的药剂而作出的反应）是针对某种特定的药剂而作出的反应（特定性）（特定性）；（；（3）是药剂选择的结果是药剂选择的结果（选择性）（选择性）；（；（4）是可以在群体中遗传的）是可以在群体中遗传的（可遗传性）（可遗传性）；（；（5）是相对于敏感种群或正常种群而言的）是相对于敏感种群或正常种群而言的（相（相对性）对性）。此外，应注意不要将。此外，应注意不要将“抗药性抗药性”和和“自然耐药性自然
4、耐药性”相混相混淆。淆。 2. 几个基本概念几个基本概念 自自然然耐耐药药性性(natural resistance)：指指一一种种昆昆虫虫在在不不同同发发育育阶阶段段、不同生理状态及所处的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力。不同生理状态及所处的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力。也叫自然抗性。也叫自然抗性。 交交互互抗抗性性（cross resistance）：昆昆虫虫的的一一个个品品系系由由于于相相同同抗抗性性机机理理或或相相似似作作用用机机理理或或类类似似化化学学结结构构，对对于于选选择择药药剂剂以以外外的的其其他他从未使用过的从未使用过的一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象。一种药
5、剂或一类药剂也产生抗药性的现象。 负负交交互互抗抗性性(negative resistance)：指指昆昆虫虫对对一一种种杀杀虫虫剂剂产产生生抗性后，反而对另一种药剂变的抗性后，反而对另一种药剂变的更为敏感更为敏感的现象。的现象。一、害虫抗药性的概念和定义一、害虫抗药性的概念和定义 多抗性多抗性(multiple resistance)：昆虫的一个品系由于存在：昆虫的一个品系由于存在多种不同的抗性基因或等位基因，能对几种或几类药剂都多种不同的抗性基因或等位基因，能对几种或几类药剂都产生抗性。产生抗性。 选择性选择性：指不同昆虫对药剂敏感性的差异。：指不同昆虫对药剂敏感性的差异。 抗性倍数（抗性
6、倍数（R/S）：R的的LD50（LC50）/S的的LD50（LC50），如果），如果5，轻度抗性；，轻度抗性；10，明显抗药性。，明显抗药性。一、害虫抗药性的概念和定义一、害虫抗药性的概念和定义二、害虫抗药性的发展概况二、害虫抗药性的发展概况二、害虫抗药性的发展概况二、害虫抗药性的发展概况 447 447种抗性节肢动物中，种抗性节肢动物中，59%59%是重要的农业害虫是重要的农业害虫(264(264种种) )，38%38%是重要的卫生害虫是重要的卫生害虫(171(171种种) )，3%3%是寄生性或捕食性天敌是寄生性或捕食性天敌(12(12种种) )。 二、害虫抗药性的发展概况二、害虫抗药性的
7、发展概况三、我国农业害虫抗药性现状三、我国农业害虫抗药性现状 抗性已遍及粮、棉、茶、菜、果。抗性已遍及粮、棉、茶、菜、果。我国蔬菜上抗性水平较高的害虫主要有：小菜蛾、甜菜夜蛾、我国蔬菜上抗性水平较高的害虫主要有：小菜蛾、甜菜夜蛾、菜青虫、斜纹夜蛾、菜蚜、棉铃虫、烟青虫、盲蝽蟓、温室白菜青虫、斜纹夜蛾、菜蚜、棉铃虫、烟青虫、盲蝽蟓、温室白粉虱等。粉虱等。 小菜蛾：小菜蛾：有机氯、有机磷、拟除菊酯类。有机氯、有机磷、拟除菊酯类。 19951995年，速灭杀丁年，速灭杀丁 1646.81646.8倍；亚胺硫磷倍；亚胺硫磷 512.2512.2倍倍 19921992年，年， BT 35BT 35倍；抑
8、太保倍；抑太保70.970.9倍；阿维菌素倍；阿维菌素30.330.3倍倍温室白粉虱：温室白粉虱：1988年，敌杀死年，敌杀死6289.1 ； 速灭杀丁速灭杀丁1941.7 ； 马拉硫磷马拉硫磷66.2倍；倍；斜纹夜蛾：斜纹夜蛾：有机氯、有机磷、拟除菊酯类、有机氯、有机磷、拟除菊酯类、BTBT等等 19981998年，菊酯类年，菊酯类10010027002700倍倍 对对BTBT的抗性比家蚕高的抗性比家蚕高25002500倍倍四、害虫抗药性的形成四、害虫抗药性的形成1. 抗药性的形成抗药性的形成 昆虫对杀虫剂产生抗性的问题，实质上是一个种群遗传学的昆虫对杀虫剂产生抗性的问题，实质上是一个种群遗
9、传学的问题。问题。 选择学说选择学说 认为抗药性是一种前适应现象（认为抗药性是一种前适应现象（preadaptive phenomenon），完全取决于杀虫剂的选择作用。），完全取决于杀虫剂的选择作用。 诱导变异学说诱导变异学说 认为昆虫种群中原来不存在抗性基因。而是认为昆虫种群中原来不存在抗性基因。而是由于杀虫剂的直接作用，使昆虫种群内某些个体发生突变，产生由于杀虫剂的直接作用，使昆虫种群内某些个体发生突变，产生了抗性基因。了抗性基因。药剂不是选择者而是诱导者药剂不是选择者而是诱导者。后适应现象。后适应现象。 基基因因重重复复学学说说：即即基基因因复复增增学学说说gene duplicati
10、on theory。它它与与一一般般的的选选择择学学说说不不同同，虽虽然然它它承承认认本本来来就就有有抗抗性性基基因因的的存存在在，但但它它认认为为某某些些因因子子（如如杀杀虫虫剂剂等等）引引起起了了基基因因重重复复，即即一一个个抗抗性性基基因因拷拷贝贝为为多多个个抗抗性性基基因因，这这是是抗抗性性进进化化中中的的一一种种普普遍遍现象。现象。 染染色色体体重重组组学学说说：因因染染色色体体易易位位和和倒倒位位产产生生改改变变的的酶酶或或蛋蛋白质，引起抗性的进化。白质，引起抗性的进化。 抗性的形成实际上是一种进化现象，至少包括3个因素：（1）变异。（2）遗传。（3）选择。选择起了定向的作用，即使
11、基因频率向一个方向发展，逐代累加。四、害虫抗药性的形成四、害虫抗药性的形成1. 抗药性的形成抗药性的形成 抗性是杀虫剂选择的结果。产生抗性的原因有多种，按其由抗性是杀虫剂选择的结果。产生抗性的原因有多种，按其由遗传引起的种群特征的变化，或形态、生理生化特性的变化，可遗传引起的种群特征的变化，或形态、生理生化特性的变化，可分为行为抗性和生理生化抗性。分为行为抗性和生理生化抗性。四、害虫抗药性的形成四、害虫抗药性的形成2. 抗药性形成的机制抗药性形成的机制2.1 生理生化抗性生理生化抗性 生生理理抗抗性性：包包括括表表皮皮和和神神经经膜膜穿穿透透作作用用降降低低，脂脂肪肪体体等等惰惰性性部部位位贮
12、贮存存杀杀虫虫剂剂的的能能力力增增强强、排排泄泄作作用用增增强强，围围食食膜膜特特别别发发达达，或或能能引引起起呕呕吐吐、或或分分泌泌大大量量水水分分而而引引起起水水泻泻，加加速速将将药药剂剂排排出出体体外等。外等。 生生化化抗抗性性：主主要要是是指指由由解解毒毒作作用用增增强强、代代谢谢加加速速而而引引起起的的，故又称为代谢抗性。故又称为代谢抗性。四、害虫抗药性的形成四、害虫抗药性的形成2. 抗药性形成的机制抗药性形成的机制 简单地说，昆虫对各类杀虫剂涉及的主要生理生化抗性机简单地说，昆虫对各类杀虫剂涉及的主要生理生化抗性机理有以下几个方面：理有以下几个方面：（1）穿透速率降低。）穿透速率降
13、低。包括两种类型：一是杀虫剂穿透昆虫表包括两种类型：一是杀虫剂穿透昆虫表皮的速率降低，二是杀虫剂对神经系统穿透作用降低；皮的速率降低，二是杀虫剂对神经系统穿透作用降低；（2）代谢抗性）代谢抗性：涉及到的酶有，细胞色素：涉及到的酶有，细胞色素P450酶系、水解酶酶系、水解酶（主要是酯酶）、谷胱甘肽转移酶、（主要是酯酶）、谷胱甘肽转移酶、DDT-脱氯化氢酶等；脱氯化氢酶等；（3）靶标部位敏感度降低）靶标部位敏感度降低等。等。四、害虫抗药性的形成四、害虫抗药性的形成2. 抗药性形成的机制抗药性形成的机制2.1 生理生化抗性生理生化抗性 ForgashForgash等等（19621962）首首先先提提
14、出出，一一个个多多抗抗性性的的家家蝇蝇品品系系对对二二嗪嗪农农的的穿穿透透率率降降低低。狄狄氏氏剂剂和和DDTDDT在在抗抗性性家家蝇蝇中中的的穿穿透透作作用用降降低低。并命名为并命名为ORGANOTIN - rORGANOTIN - r，其，其突变基因命名为突变基因命名为tintin( (或或pen)pen)。 表表皮皮穿穿透透降降低低实实际际上上是是穿穿透透常常数数降降低低，即即杀杀虫虫剂剂穿穿透透昆昆虫虫表表皮皮的的速速率率降降低低，而而延延缓缓杀杀虫虫剂剂到到达达靶靶标标部部位位的的时时间间。在在这这一一时期内使抗性昆虫有更多的机会来降解这这些化合物。时期内使抗性昆虫有更多的机会来降解
15、这这些化合物。 表皮穿透降低对杀虫剂无专一性，已报道的杀虫剂有表皮穿透降低对杀虫剂无专一性，已报道的杀虫剂有DDTDDT、狄氏剂、对硫磷、西维因、二嗪农、马拉硫鳞、敌百虫、氯硫狄氏剂、对硫磷、西维因、二嗪农、马拉硫鳞、敌百虫、氯硫磷和其它杀虫剂。磷和其它杀虫剂。 2.1.1 2.1.1 穿透作用降低穿透作用降低 （1）表皮穿透作用降低）表皮穿透作用降低2.1 生理生化抗性生理生化抗性2.1.1 2.1.1 穿透作用降低穿透作用降低 （2）神经系统穿透作用降低）神经系统穿透作用降低2.1 生理生化抗性生理生化抗性 tintin基因，是一个修饰基因，也就是说单独起作用时，对基因，是一个修饰基因，也
16、就是说单独起作用时，对抗性影响不大，但与其它因子，特别是各种代谢基因一起作用抗性影响不大，但与其它因子，特别是各种代谢基因一起作用时，抗性就会显著加强，所以又称时，抗性就会显著加强，所以又称penpen基因为强化基因或增效基基因为强化基因或增效基因。因。 穿透作用降低，作为一个抗性因子单独起作用时对抗性影穿透作用降低，作为一个抗性因子单独起作用时对抗性影响较小。但若与其他抗性因子，比如解毒代谢因子互做时，抗响较小。但若与其他抗性因子，比如解毒代谢因子互做时，抗性就会大大加强。性就会大大加强。 例例如如，在在抗抗DDTDDT的的家家蝇蝇中中发发现现，由由于于MFOMFO活活性性增增高高，产产生生5050倍倍的的抗抗性性，表表皮皮穿穿透透作作用用降降低低，产产生生2 2倍倍的的抗抗性性，那那么么这这2 2个个因因子共同起作用时，其抗性水平可达子共同起作用时，其抗性水平可达900900倍。倍。2.1.1 2.1.1 穿透作用降低穿透作用降低 2.1 生理生化抗性生理生化抗性 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的靶标乙酰胆碱酯酶 DDT和拟除虫菊酯类杀虫剂的主要靶标钠通道 环戊二烯类杀虫剂的靶标GAB
