褐飞虱对噻虫嗪和烯啶虫胺的抗性风险评估

李燕芳，张 扬，崔百元，张振飞，廖永林，肖汉祥*

(1.广东省农业科学院植物保护研究所，广州 510640;2.广东省植物保护新技术重点实验室，广州 510640;3.广东省农业科学院农业生物基因研究中心，广州 510640)

褐飞虱Nilaparvata lugens Stål 是亚洲水稻生产上的一种随季风迁移、典型的r－对策型害虫，在外界条件适宜时易于暴发成灾(Heinrichs，1994)。20世纪60年代褐飞虱仅在亚洲一些国家暴发成灾。70年代后世界各地大发生频次增多，现在己成为中国和东南亚国家当前水稻生长上的重要害虫，具有发生面积及范围扩大、暴发频率增加和危害程度加重等显著特点，给水稻生产构成了严重威胁(程遐年等，2003)。化学防治一直被作为防治褐飞虱的最有效途径(李汝铎等，1996)。长期以来，由于化学杀虫剂持续、大量或过量、不合理使用等，致使亚洲不少国家和地区的褐飞虱对常规的有机磷类、氨基甲酸酯类杀虫剂和新烟碱类杀虫剂吡虫啉产生了不同程度的抗药性(Hirai，1993;Wang et al.，2008)。

20世纪90年代初期，吡虫啉被引进中国，因其对刺吸式口器昆虫具有杀虫活性强、持效期长等特点，迅速成为防治褐飞虱的主要杀虫剂，有效地控制了褐飞虱的危害。研究表明，近年来导致稻飞虱对吡虫啉产生了极高的抗药性(王彦华，2009;刘凤沂等;2010;张莉丽等，2011)，我国已经要求暂停使用吡虫啉防治高抗褐飞虱(全国农业技术推广服务中心，2005年农技植保函270号)。

噻虫嗪(thiamethoxam) 又名阿克泰(actara)、快胜(eruiser)，1991年由诺华公司(现为先正达公司)开发，并于1998年推出市场的一种具有独特结构和优良杀虫活性的新型新烟碱类化合物，其作用机理与第一代新烟碱类杀虫剂(吡虫啉)类似，主要体现在与昆虫烟碱乙酞胆碱受体(n－AChR)具有很强的亲和性，引起刺激传递不断加剧，冲动传导不能中断，从而干扰昆虫正常的神经活动，昆虫处于极度兴奋状态，逐渐在麻痹中死亡。

烯啶虫胺(nitenpyram)则是继吡虫啉、啶虫咪之后开发的又一种新型产品。具有内吸性、渗透作用、杀虫谱广。烯啶虫胺主要作用于昆虫神经系统.对害虫的突触受体具有神经阻断作用，在自发放电后扩大隔膜位差，并最后使突触隔膜刺激下降，结果导致神经的轴突触隔膜电位通道刺激消失，致使害虫麻痹死亡。

目前国内对噻虫嗪和烯啶虫胺的报道多集中在田间药效试验和室内毒力测定(王彦华等，2008a;倪珏萍等，2009;刘凤沂等，2010;许小龙等，2011)，而有关褐飞虱对噻虫嗪和烯啶虫胺的抗性风险评估未见报道。本文采用稻茎浸渍法，测定了广东省广州市田间褐飞虱种群对烯啶虫胺和噻虫嗪的抗性，并用致死中浓度(LC50)连续进行了30代的室内抗性筛选，来评估褐飞虱对噻虫嗪和烯啶虫胺的抗性风险。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

2010年6月，从广东省农业科学院白云基地(广州市白云区钟落潭镇)采回成虫，放入盛有新鲜稻株的塑料桶内带回室内，以分蘖期水稻(双桂)隔离饲养，待下一代若虫孵出，挑选 健康一致的3龄若虫进行毒力测定。饲养条件:温度为(26±1)℃，相对湿度为70%～80%，光照充足。

1.2 供试药剂

96%烯啶虫胺原药:安徽常泰化工有限公司;99.1 % 噻虫嗪原药:先正达(中国)投资有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 室内毒力测定方法

参照庄永林等(1999)报道的稻茎浸渍法:准确称取供试药剂，用丙酮稀释成一定浓度的母液，以含有0.1%吐温80 的蒸馏水作为稀释液，按等比稀释成5个系列浓度，备用。连根挖取健壮一致的分蘖盛期的稻株，清洗干净，剪成长约10 cm的边根稻茎，3株1 组，于阴凉处晾干备用。将稻茎完全浸泡于药液中约30 s，以含0.1%吐温80的蒸馏水为对照。取出自然晾干后，以浸湿的脱脂棉包住根部放入玻璃培养杯中，接入标准一致的3龄若虫，罩上罩子，置于26±1℃，光周期L∶D=16∶8 h 的人工气候箱中。药后96 h检查结果。以毛笔轻触虫体，幼虫不能协调运动为死亡标准，对照死亡率小于10 %为有效试验。

1.3.2 抗性筛选处理方法

按照上述测定方法，将处理96 h 后存活的试虫转移至新鲜无药双桂水稻植株上(分蘖期)饲养，繁殖下一代供继续筛选。F2～F9的3龄若虫，以F1代的LC50进行抗性筛选;F11～F19的3龄若虫，以F10代的LC50进行抗性筛选;F21～F29的3龄若虫，以F20代的LC50进行抗性筛选。每代筛选400头，选择压力控制在40%～50 %的死亡率，以保证下一代有足够的虫量进行抗筛选。

1.4 统计分析方法

采用生物统计方法，在《实用统计分析及其计算机处理平台(DPS)》上进行(唐启义，冯明光，1997)。计算药剂毒力回归式、斜率b 值及标准误、LC50值及其95 %置信限。

抗性倍数(RR)=所测种群的LC50/敏感品系种群的LC50，噻虫嗪和烯啶虫胺的敏感基线参考南京农业大学沈晋良实验室数据。抗性水平按分级标准(王彦华等，2008):RR＜3 为敏感阶段;RR=3.1～5.0 为敏感性下降;RR=5.1～10.0为低水平抗性;RR=10.1～40.0 为中等水平抗性;RR=40.1～160.0 为高水平抗性;RR＞160.1为极高水平抗性。

2 结果与分析

2.1 褐飞虱对噻虫嗪和烯啶虫胺的敏感性

由表1 可以看出，噻虫嗪对褐飞虱3龄若虫的LC50=0.2857 mg/L，烯烯啶虫胺对褐飞虱3龄若虫的LC50=0.5022 mg/L，说明噻虫嗪和烯啶虫胺对褐飞虱均具有较好的毒杀作用，是目前防治褐飞虱较为理想的药剂。

表1 噻虫嗪和烯啶虫胺对褐飞虱3龄若虫的室内毒力测定结果Table 1 Measured results of toxicity of thiamethoxam and nitenpyram on Nilaparvata lugens Stål at 3rd instar larvae

试验结果(表2)表明，广州市钟落潭田间褐飞虱种群抗性倍数R=2.67＜3，表明广州市钟落潭田间褐飞虱种群对噻虫嗪仍敏感，但连续进行10代抗性筛选后，R=12.56，表明广州钟落潭褐飞虱对噻虫嗪已经表现出中等水平抗性;连续进行20代抗性筛选后，R=38.50，表明广州钟落潭褐飞虱对噻虫嗪仍表现出中等水平抗性。连续进行30代抗性筛选，噻虫嗪RR=66.045，表明广州钟落潭褐飞虱对噻虫嗪的抗药性呈急剧上升的态势，达到了极高水平抗性。

表2 褐飞虱对噻虫嗪室内抗性筛选Table 2 Resistance screening of thiamethoxam on Nilaparvata lugens Stål

试验结果(表3)表明，广州市田间褐飞虱种群对烯啶虫胺仍敏感，R=1.06＜3，连续进行10代和20代抗性筛选后，抗性水平分别为R=1.31和R=1.98，表明广州钟落潭褐飞虱对烯啶虫胺仍敏感;连续进行30代抗性筛选，噻虫嗪RR=31.70，表明广州钟落潭褐飞虱对烯啶虫抗药性上升，达到中等水平抗性。

表3 褐飞虱对烯啶虫胺室内抗性筛选Table 3 Resistance screening of nitenpyram on Nilaparvata lugens Stål

3 结论与讨论

本文试验结果表明:噻虫嗪和烯啶虫胺对褐飞虱3龄若虫的LC50分别为0.2857 mg/L和LC50=0.5022 mg/L，说明噻虫嗪和烯啶虫胺对褐飞虱均具有较好的毒杀作用，可有效防治褐飞虱。室内抗性监测结果表明，本试验从广州郊区田间采集的褐飞虱种群对噻虫嗪和烯啶虫胺的抗性均属敏感水平，但连续长期使用均有产生抗药性的风险，特别是噻虫嗪，在室内经过连续20代抗性筛选后，褐飞虱即现出中等水平抗性，经过连续30代抗性筛选后，便表现出极高水平抗性。对烯啶虫胺抗性发展较慢，连续30代抗性筛选后，也现出中等水平抗性。噻虫嗪和烯啶虫胺两种药剂对抗吡虫啉褐飞虱种群的田间防治效果、褐飞虱对该两种农药交互抗药性等有待进一步深入研究。

昆虫对杀虫剂产生抗药性主要有两方面原因:一方面是杀虫剂本身直接作用于昆虫种群使用其产生抗药性;另一方面是与其它使用过的药剂存在交互抗性。一些研究表明，马铃薯甲虫、烟粉虱和黑腹果蝇的田间种群或室内筛选种群对吡虫啉的敏感性降低后对未曾使用的其他新烟碱类杀虫剂如噻虫嗪和啶虫脒也表现出敏感性下降(Elbert，2000)。王彦华等(2008a)报道表明该褐飞虱种群对吡虫琳和噻虫嗪不存在交互抗性。王彦华等(2008b)报道高抗吡虫啉的褐飞虱种群对氯噻啉、噻虫啉和啶虫脒表现出明显的交互抗性，而对呋虫胺、噻虫嗪和烯啶虫胺则没有交互抗性，因而可考虑推荐呋虫胺、噻虫嗪和烯啶虫胺用于防治田间褐飞虱。

抗性风险评估一般用于特定环境中药剂使用后出现抗性可能性的预测，就是害虫对某一杀虫剂的产生抗性的能力作评估。室内害虫抗性风险评估是抗性治理的一项基础工作，虽然不能将室内用杀虫剂对害虫抗性筛选的结果直接用来预报大田实际的抗性发展，但可为该药剂在生产上科学合理使用，延长药剂使用寿命和开展预防性抗性治理提供依据。建议在田间防治褐飞虱时，两种农药均要注意与不同作用机制的药剂轮换、交替使用，延缓抗药性的产生。

References)

Chen XN，Wu JC，Ma F，2003.Brown Planthoppe:Occrrence and Control.Beijing:Chinese Agricultural Press.［程遐年，吴进才，马 飞，2003.褐飞虱研究与防治.北京:中国农业出版社.］

Elbert A，Nauen R，2000.Resistance of Bemisia tabaci(Homoptera:Aleyrodidae)to insecticides in southern Spain with special reference to neonicotinoids.Pest Manag.Sci.，56:60－64

Heinrichs EA，1994.In Planthoppers——Their Ecology and Management.Chapman ＆ Hall，New York，London.

Hirai K，1993.Recent trends of insecticide susceptibility in the brown planthopper Nilaparvata lugens(Stål)(Homoptera:Delphacidae).Appl.Entomol.Zool.，28(3):339－346.

Liu FY，Li HL，Qiu JY，Zhang YX，Huang LC，Li H，2010.Monitoring of resistance to several insecticides in brown planthopper(Nilaparvata lugens)in Huizhou.Chinese Bulletin of Entomology，47(5):991－993.［刘凤沂，李惠陵，邱建友，张燕雄，黄丽聪，李华，2010.惠州地区褐飞虱对几种药剂的抗药性监测.昆虫知识，47(5):991－993.］

Liu FY，Li HL，Qiu JY，Zhang YX，Huang LC，Li H，2010.Monitoring of resistance to several insecticides in brown planthopper(Nilaparvata lugens)in Huizhou.Chinese Bulletin of Entomology，47(5):991－993.［刘凤沂，李惠陵，邱建友，张燕雄，黄丽聪，李华，2010.惠州地区褐飞虱对几种药剂的抗药性监测.昆虫知识，47(5):991－993.］

Li NT，Ding JH，Hu GW，Su DM，1996.The Brown Planthopper and Its Population Manngement.Shanghai:Fudan University Press，239－255.［李汝铎，丁锦华，胡国文，苏德明，1996.褐飞虱及其种群管理.上海:复旦大学出版社，239－255］

Liu XH，Zhao XH，Wang YH，Wei JJ，Shen L，Kong J，Cao MZ，Zhou WJ，Nuo CH，2010.Dynamic changes of resistance to fipronil and neonicotinoid insecticides in brown plant hopper，Nilaparvata lugens(Homoptera:Delp hacidae).Chin.J.Rice.Sci.，24(1):73－80.［刘叙杆，赵兴华，王彦华，韦锦捷，沈晋良，孔健，曹明章，周威君，罗才宏，2010.褐飞虱对氟虫腈和新烟碱类药剂的抗性动态变化.中国水稻科学，24(1):73－80］

Ni JP，He P，ZEN X，Shi JJ，Ma YF，2009.Bioassay of thirteen kinds of insecticides to brown planthopper.Modern Agrochemicals，(4):47－79.［倪珏萍，何 鹏，曾 霞，施娟娟，马亚芳，2009.烯啶虫胺等13种杀虫剂对褐飞虱的室内毒力测定与评价.现代农药，(4):47－79］

Tang QY，Feng MG，2001.DPS Data Processing System for Practical Statistics.Beijing:Chinese Agricultural Press.［唐启义，冯明光，2001.实用统计分析及其计算机处理平台.北京:中国农业出版社］

Wang YH，Gao CF，Zhu YC，2008.Imidacloprid susceptibility survey and selection risk assessment in field populations of Nilaparvata lugens(Homoptera:Delphacidae).J.Econ.Entomol.，101(2):515－522.

Wang YH，Wang MH，2008.Pest resistance to thiamethoxam and nitenpyram.World Pestieides，3(4):42－45.［王彦华，王鸣华，2008.害虫对噻虫嗪抗药性及其治理.世界农药，3(4):42－45］

Wang YH，Chen J，Shen JL，Gao CF，Huang Y，Zhang JS，Li WH，Zhou WJ，2008.Laboratory screening and cross－resistance analysis of alternative insecticides for highly－toxic pesticides for controlling brown planthopper，Nilaparvata lugens.Chinese J.Rice Sci.，22(5):519－526.［王彦华，陈 进，沈晋良，高聪芬，黄悦，张久双，李文红，周威君，2008.防治褐飞虱的高毒农药替代药剂的室内筛选及交互抗性研究.中国水稻科学，22(5):519－526］

Wang YH，Wang Q，Shen JL，Wu SG，Yu RX，Zhao XP，Cang T，Chen LP，2009.Current status of insecticide resistance in the brown planthopper，Nilaparvata lugens.Chinese Bulletin of Entomology，46(04):518－524.［王彦华，王强，沈晋良，吴声敢，俞瑞鲜，赵学平，苍涛，吴长兴，陈丽萍.2009，褐飞虱抗药性研究现状，昆虫知识，46(4):518－524.］

Xu XL，Xu GC，Xu DJ，Xing P，GuU ZY，2011.Safety evaluation of Nitenpyram to rice and its bioactivity to Nilaparvata lugens.Acta Agricultural Jiangxi，23(4):72－74.［许小龙，徐广春，徐德进，邢平，顾中言，2011.烯啶虫胺对水稻的安全性评价及对褐飞虱的生物活性.江西农业学报，23(4):72－74］

Zhuang YL，Shen JL，Chen Z，1999.The influence of triazophos on the productivity of the different wing－form brown planthopper Nilaparva talugens(Stal).Journal of Nanjing Agricultural University，22(3):21－24.［庄永林，沈晋良，陈峥，1999.三唑磷对不同翅型稻褐飞虱繁殖的影响.南京农业大学学报，22(3):21－24］