桔小实蝇对多杀霉素的抗药性风险评估

李培征，陆永跃，梁广文，曾 玲

(华南农业大学资源环境学院，广州510642)

桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)，又称东方果实蝇 (oriental fruit fly)，属双翅目Diptera，实蝇科 Tetriphitidae，果实蝇属 Bactrocera Macquart。原产于东南亚，当前已成为中国华南地区、东南亚、印度和美国夏威夷群岛等国家和地区的重要果蔬害虫 (和万忠等，2002)。该虫寄主范围广，能为害香蕉、柑橘、杨桃、番石榴、杨梅、枇杷、芒果、茄子和辣椒等46个科250多种水果和蔬菜。在我国华南、华中、西南和华东等地区造成巨大的经济损失。长期不科学的化学防治使其对多种类型杀虫剂产生了抗药性 (潘志萍等，2005;章玉苹，2007;章玉苹等，2008)，使田间防治难度加大。并且，随着高毒杀虫剂的禁用和桔小实蝇对常用药剂的抗性在田间普遍发生，现在迫切需要寻找理想的防治桔小实蝇的药剂品种，来替代被禁用的高毒药剂以及替换或轮换已产生抗性的常用药剂。多杀霉素是当前防治桔小实蝇效果较好、使用范围最为广泛的一种药剂。针对桔小实蝇对多杀霉素抗性的现实遗传力及抗药性风险评估的研究，目前国内外还没有报道。

本研究采用的阈性状分析方法 (Tabashnik，1992)，在室内对桔小实蝇进行抗性选育，估算了桔小实蝇对多杀菌素的抗性现实遗传力，评估了抗性风险，为该药剂的合理使用及预防和延缓其抗性发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 供试昆虫

桔小实蝇敏感品系 (Susceptible strain，简称SS):在室内不接触任何药剂，已用人工饲料饲养74代。并多次测定其对药剂的毒力，以确定其敏感性。饲养条件:温度25～28℃，相对湿度60%，光周期16L∶8D。取同一批3～5 d龄的健康成虫供试。

1.1.2 供试药剂

95%多杀菌素原粉，惠州中迅农药有限公司提供。

1.2 实验方法

1.2.1 抗药性测定方法

采用药膜法测定抗药性，将供试药剂用丙酮配制成母液后稀释成5个浓度。将5 mL稀释的药液加入250 mL的三角瓶中，转动三角瓶使药液在瓶壁上形成均匀的药膜后，弃去药液，待丙酮完全挥发后，引入羽化3～5 d的桔小实蝇成虫，用纱布封住瓶口，倒置于25～28℃环境下。设丙酮处理作为空白对照，每处理3次重复，每重复10头桔小实蝇成虫。处理24 h后检查死亡率。以触动虫体后30 s内不见其活动视为死亡。以对照组死亡率小于10%视为有效试验。

1.2.3 毒力计算方法

试验数据用Excel软件处理，以使用药剂的浓度对数值 (Log－concentration值)为自变量，以对应的死亡率机率值 (Probit)为应变量，计算出毒力回归方程 (Log concentration－probit line，简称LC－P line)、致死中浓度 (LC50)、95%置信区间 (95%confidence interval，简称95%CI)和相关系数 (correlation index，简称r)等参数。抗性倍数 (Resistant multiple，简称Rm)按下式计算，以敏感品系 (SS)为参照。

1.2.4 现实遗传力的估算

利用Tabashnik等 (1992，1994)推荐的计算公式，计算现实遗传力h2。计算公式:h2=R/S，其中S=i×δp;R=lg(抗性比)/n;i≈1.583－0.0193336 p+0.0000428 p2+3.65194/p(10≤P≤80);P=(1－平均校正死亡率) ×100;δp=1/平均坡度。其中，i为汰选强度;δp为表型标准差;S为选择差，代表受选亲本平均表现型值与整个亲本群体的平均表现型值之差;R为选择响应，代表受选亲本的子代平均表现型值与整个亲本群体平均表现型值之差;n为汰选次数;h2为现实遗传力。

1.2.5 抗性风险评估

根据现实遗传力h2，可以预测汰选后抗性上升x倍所需代数G，G=lgx/(h2×S)。在不同选择压力下，即多杀霉素对桔小实蝇不同杀死率时，对抗性上升10倍所需的代数进行了预测，G=lg10/(h2×S)=1/(h2×S)。

2 结果与分析

2.1 桔小实蝇对多杀霉素的抗药性增长动态

汰选结果表明，多杀霉素对桔小实蝇有较高的毒杀作用，LC50达0.60 mg/L。经过16代选育，LC50从0.60mg/L增加到4.23 mg/L，桔小实蝇对多杀霉素抗性增加了7.05倍 (表1)，从图1可以看出，抗性倍数的增加与汰选代数之间显著符合线性回归方程，分析得Rm=0.4066G+0.7439(R=0.9946，n=15，P＜0.01)，两者相关性达到极显著水平，亦即在较少的汰选代数时桔小实蝇对多杀霉素的抗药性变化呈线性增长。

表1 桔小实蝇对多杀霉素的抗药性汰选Table 1 Resistance selection of oriental fruit fly to Spinosad

图1 桔小实蝇对多杀霉素的抗性倍数增长动态Fig.1 Dynamic of resistance of oriental fruit fly to Spinosad

2.2 桔小实蝇对多杀霉素抗性的现实遗传力变化

从1～16代整个汰选培育过程桔小实蝇对多杀霉素抗性的现实遗传力为0.1774(表2)。不同选育阶段桔小实蝇对多杀霉素抗性的现实遗传力不同，其中，F1～F6抗性上升了3.12倍，现实遗传力为0.2695，F7～F11抗性上升了1.59倍，现实遗传力为0.1882，F12至F16上升了1.23倍，现实遗传力为0.0669。经16代筛选，抗药性仅达低抗水平。在平均存活率为43.93%时，桔小实蝇抗性上升10倍所需的代数G=lg10/(h2S)=1/(h2S)=18.87。

表2 桔小实蝇对多杀霉素的抗性现实遗传力Table 2 Parameters of realized heritability of resistance to Spinosad in oriental fruit fly

3 结论与讨论

昆虫抗药性发展的速度与药剂的选择压密切相关，药剂的选择压越高，抗性发展越快，这是因为用较大剂量药剂处理昆虫使种群中对药剂较为敏感的个体迅速淘汰，存活下来的个体中体抗性基因频率较高。室内筛选时，选择压力通常控制在40% ～70%范围内 (林祥文等，2001;贾变桃等，2007)。选择压过低，抗性发展速度慢，选择压过高，存活率低，抗性种群不容易建立。

使用数量遗传学的原理和方法研究抗药性遗传力并进行抗药性风险评估是当前昆虫抗药性研究和治理的主要内容之一，国内外关于这方面的报道较多，如Tabashnik(1992)估计了抗Bt的烟芽夜蛾、小菜蛾和马铃薯叶甲的现实遗传力;林祥文等 (2001)估计了棉铃虫对辛硫磷的抗性现实遗传力;Shi等 (2011)估计了家蝇对多杀霉素的现实遗传力;Sial等 (2010)估计了枣镰翅小卷蛾对氯虫酰胺和乙基多杀菌素的现实遗传力。

当前，桔小实蝇田间种群对多种杀虫剂产生较高抗性 (潘志萍等，2005，2008;章玉苹等，2007，2008)，但对多杀霉素总体处于敏感状态(尚未发表)。该项研究是评估多杀菌素在田间推广应用防治桔小实蝇效果的一个重要环节。本研究评估得到的结果为桔小实蝇对多杀菌素具有较低的抗性风险，并且由于该研究在室内进行，环境相对稳定，选育试验估算的遗传力可能比田间的实际值偏高，田间种群对多杀霉素的抗性发展可能更为缓慢。

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