葡萄花翅小卷蛾抗药性研究进展
2020-10-13简成志陈茂华
苏 莎, 彭 雄, 简成志, 陈茂华
西北农林科技大学植物保护学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/ 农业部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室,陕西 杨凌 712100
葡萄花翅小卷蛾Lobesiabotrana(Denis & Schiffermüller,1775)属于鳞翅目Lepidoptera卷蛾科Tortricidae花翅小卷蛾属Lobesia,是一种典型的兼性滞育的多食性害虫(Ioriattietal.,2011)。该虫起源于意大利,现已传播至全欧洲、非洲北部和西部、亚洲部分地区以及美洲重要的葡萄产区,是危害葡萄VitisviniferaL.的最重要害虫之一(Ioriattietal.,2009)。该虫能取食27个科40多种植物,除危害葡萄外,还危害大戟瑞香DaphnegnidiumL.、甜樱桃PrunusaviumL.、多种醋栗Ribesspp.、石榴PunicagranatumL.、猕猴桃ActinidiachinensisPlanch等(Thieryetal.,2018),尤其喜欢取食葡萄花序、幼果和成熟果实,使葡萄产量大大降低。葡萄果实受害后容易受到病原真菌感染,特别是葡萄灰霉菌BotrytiscinereaPers的感染,葡萄灰霉菌在受损的葡萄上迅速生长并腐烂整个葡萄簇(李俊峰等,2017; 牛春敬等,2013; Fermaud & Giboulot,1992)。由于地理位置和环境(温度和光照)的差异,该虫每年发生一代至多代(Briere & Pracros,1998; Roditakis & Karandinos,2001)。
全球葡萄种植面积达760万hm2(亓桂梅等,2018),其中欧洲大陆种植面积占52%。我国作为世界葡萄主产国之一,每年葡萄产量占世界鲜食葡萄产量的1/3以上(田野等,2018)。李俊峰等(2017)对葡萄花翅小卷蛾入侵我国的风险进行了分析,结果显示该害虫属于高度危险性有害生物(风险值为2.14)。秦誉嘉等(2018)利用CLIMEX 4.0.2对葡萄花翅小卷蛾在我国不同气候条件下的潜在地理分布进行预测,发现我国所有的葡萄产区均为其适生区,且潜在地理分布范围较广。由于该虫入侵风险极高,已被我国列为重要的进境检疫性有害生物(中华人民共和国农业农村部,2012)。在法国南部、西班牙中部和南部、葡萄牙、希腊、意大利和地中海盆地的岛屿上,葡萄花翅小卷蛾是对葡萄产量产生重大影响的首要鳞翅目害虫,其主要的防治措施是化学防治,但由于许多种植者大量且不合理地使用化学杀虫剂,导致该虫对多种化学杀虫剂产生了抗药性(Ioriattietal.,2009; Navarro-roldánetal.,2020)。因此,及时开展葡萄花翅小卷蛾抗性监测和抗性治理工作尤为重要。为此,本研究总结了国外葡萄花翅小卷蛾抗药性研究现状和抗性机理,旨在为该虫的抗药性监测、抗性治理以及预防该虫入侵提供参考。
1 抗药性测定方法
开展害虫抗药性研究,主要目的是使用更有效和更安全的杀虫剂来延缓抗药性的发展(Roush & Tabashnik,1990),而抗药性测定则是开展抗药性研究的基础。抗性管理需要可靠、快速和有效的生物测定方法来鉴定敏感和抗性个体(Brown,1981; Gunning,1993)。葡萄花翅小卷蛾是葡萄园的重要害虫,每年会喷施大量杀虫剂来防治该害虫(Navarro-roldánetal.,2017)。制定准确、可靠的葡萄花翅小卷蛾抗性风险评估方法十分必要,这对其抗性监测、治理和机理等研究工作的开展也至关重要。
目前,重要害虫抗药性的标准生物测定方法主要分为4类:浸虫法、饲料表面涂药法、点滴法和人工饲料混药法(Ffrench-constant & Roush,1990)。Durmuetal.(2015)分别利用饲料表面涂药法、点滴法和人工饲料混药法,对比分析了3个不同的葡萄花翅小卷蛾品系对4种杀虫剂(茚虫威、溴氰菊酯、多杀菌素和毒死蜱)的抗药性水平,结果表明人工饲料混药法是研究葡萄花翅小卷蛾抗药性最合适的方法。其他学者也都采用此方法来检测葡萄花翅小卷蛾的抗药性(Civolanietetal.,2015; Pasquinietal.,2018)。
2 抗药性现状
害虫对杀虫剂产生的抗药性问题是农业生产的主要问题之一。现今,已有近600种昆虫和螨虫对多种杀虫剂产生了抗药性(IRAC,2014)。20世纪90年代中期,传统化学杀虫剂(有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等)已应用于葡萄花翅小卷蛾的防治(Ioriattietal.,2002)。在最近20年中,防治葡萄花翅小卷蛾的传统化学杀虫剂已被环境友好的新农药所取代,如新一代的神经毒性杀虫剂(茚虫威和多杀菌素)、几丁质合成抑制剂、保幼激素类似物、蜕皮激素类似物和微生物杀虫剂(Caboni & Cabras,2010; Civolanietal.,2014; Daaneetal.,2018)。国外防治葡萄花翅小卷蛾主要采用化学防治,同时辅以信息素干扰交配(mating disruption)和微生物杀虫剂(Ioriattietal.,2008)。
3 抗药性机理
4 抗药性治理
4.1 加强抗性监测与检测
开发、实施和评估检测和监测抗药性的新方法是制定抗药性管理策略的主要目标(Knight & Hull,1990)。抗性监测与检测既是开展抗性治理的基础,又是制定抗性治理方案的依据,同时还是评估抗性治理成效的重要手段(沈晋良和吴益东,1995)。
开展葡萄花翅小卷蛾抗性治理工作,必须加强抗性监测与检测,建立早期预警系统,采取标准化生物测定方法,确保抗性检测结果的可比性。使抗性还处于低水平的时候就采取措施延缓其发展。通过抗性监测与检测,及时准确了解相关药剂抗性分布、抗性水平以及抗性动态变化,从而科学合理地指导田间用药,同时为抗性治理方案的修订提供依据,做到有的放矢,防止化学杀虫剂过度使用,从而避免其对环境造成污染(黄彦娜等,2019; 吴益东等,2019)。
随科学技术的发展,抗性监测与检测技术更加多元化。不仅有经典的生物检测法,还有生化检测法、神经电生理检测法以及分子检测法等(潘志萍和李敦松,2006)。多元化的方法有助于葡萄花翅小卷蛾抗性机理的研究,对其抗性治理与综合防治具有重要意义。
4.2 科学合理使用杀虫剂
抗性治理的目的主要是将害虫危害控制在经济阈值之内,且保持害虫对杀虫剂的敏感性。害虫抗性的产生主要是由于化学杀虫剂大量且不合理的使用,如不适时用药、高浓度用药、盲目持续喷施、喷施面积大、喷施次数多、喷施设备落后等。因此,针对葡萄花翅小卷蛾的抗性治理应科学合理地使用化学杀虫剂。首先,选用低毒、低残留、对环境友好的新型杀虫剂,加大新型杀虫剂的开发,如对新杀虫剂的研发可选择一些具有杀虫特性的植物提取物(Gineretal.,2012; Leelajaetal.,2005; Parketal.,2003)。其次,结合当地的施药背景,做好田间抗性监测工作。做到精准用药、适时用药、高效用药。可以选择对葡萄花翅小卷蛾防效好的药剂,并选择合适的施药时期。停止或间断使用害虫已产生高水平抗性的药剂,避免使用产生交互抗性的药剂。针对不同类型的药剂,使用合适的喷施器械和施用方法,提高药剂利用率。最后,轮用和混用不同药剂,避免重复单一使用同一种药剂,施用不同作用机制的药剂,多位点同时作用,从而使靶标位点不易产生突变。综合运用上述各项技术措施,减少杀虫剂的使用,降低杀虫剂对葡萄花翅小卷蛾的选择压力,从而延缓抗性的产生与发展(向志国等,2009)。
4.3 充分应用综合防治的各项措施
为了长期且可持续地控制检疫性害虫葡萄花翅小卷蛾,必须充分应用有害生物综合防治的各项措施,减少化学杀虫剂的应用。选择优质的葡萄栽培品种、加强果园管理及修剪、及时清除蛀果或腐烂果实、清理藤皮减少越冬场所及虫源,亦或采取给果实套袋方法阻隔害虫与葡萄果实的接触,减轻害虫对果实危害带来的损失(Ioriattietal.,2011)。同时,利用性信息素干扰交配(Ioriatti & Lucchi,2016),有效控制种群发生量并减少化学杀虫剂的使用;充分利用和保护自然天敌如寄生蜂(赤眼蜂Trichogrammaspp.、金小蜂Dibrachysspp.等)、蜘蛛、鸟类和蝙蝠等(Thiéryetal.,2018)。当前相当多的研究集中在制定更有效和对环境安全的替代控制战略上,昆虫不育技术(sterile insect technique, SIT)已经成功应用在葡萄花翅小卷蛾的防治中(Steinitzetal.,2015)。有研究表明,苏云金芽孢杆菌作为对环境友好的微生物杀虫剂已应用到葡萄花翅小卷蛾的防治中,取得了较好的效果(De escuderoetal.,2007)。综上所述,针对葡萄花翅小卷蛾的防治,应结合当地葡萄花翅小卷蛾的抗性水平,多手段、全方位地制定防治策略,以预防为主,重视发挥自然因素的控制作用,从而减少化学杀虫剂的使用,延缓抗性的发展。
5 建议
葡萄花翅小卷蛾是葡萄上的主要害虫,因其具有极强的抗逆能力,能适应不同的环境(陈乃中,2009)。目前,该虫已在全球多个国家定殖,是存在于全世界葡萄种植区的巨大威胁。随着经济全球化以及“一带一路”倡议的推动,国际贸易日益频繁,葡萄花翅小卷蛾入侵我国的风险极高。为此,我国应加大对葡萄花翅小卷蛾的检验检疫力度,尤其是在果品以及苗木进出口贸易中,坚决防止该虫传入我国。同时,应加强与已传入或可能传入葡萄花翅小卷蛾的“一带一路”国家之间在该虫入侵预警、抗性水平监测、抗性治理及综合防控相关的交流与合作,密切关注该虫在各国的分布范围、发生动态及治理经验,为阻截该虫入侵我国提供技术支撑。