二化螟对甲氧虫酰肼的抗性风险、交互抗性及亚致死效应研究

2023-07-18 08:49:38刘艳何林凤汪书超杨凤霞高聪芬吴顺凡
中国水稻科学 2023年4期
关键词:二化螟夜蛾杀虫剂

刘艳 何林凤 汪书超 杨凤霞 高聪芬 吴顺凡

二化螟对甲氧虫酰肼的抗性风险、交互抗性及亚致死效应研究

刘艳 何林凤 汪书超 杨凤霞 高聪芬 吴顺凡*

(南京农业大学 植物保护学院,南京 210095;*通信联系人, email:wusf@njau.edu.cn)

【目的】明确二化螟对甲氧虫酰肼的抗性风险、交互抗性及亚致死效应。【方法】分别采用饲料混药法和稻苗浸渍法建立了二化螟初孵和2龄幼虫对甲氧虫酰肼的敏感基线,采用饲料混药法评估了二化螟对甲氧虫酰肼的抗性风险;采用稻苗浸渍法测定了抗甲氧虫酰肼二化螟田间种群2龄幼虫对抑食肼、虫酰肼和呋喃虫酰肼的交互抗性以及亚致死浓度抑食肼和甲氧虫酰肼对二化螟生长发育与繁殖的影响。【结果】当抗性现实遗传力(2)为0.402,斜率为2.451,平均选择压力分别为50%、60%、70%、80%和90%时,二化螟对甲氧虫酰肼的抗性上升10倍分别需要7.7、6.3、5.2、4.4和3.5代;2019年采自余姚的二化螟田间种群(YY-19)对甲氧虫酰肼处于中等水平抗性(RR = 73.4倍),对呋喃虫酰肼(RR = 24.7倍)和虫酰肼(RR = 26.1倍)同样存在中等水平的交互抗性,对抑食肼(RR=2.9倍)有低水平交互抗性;采用亚致死浓度(25)抑食肼和甲氧虫酰肼处理二化螟2龄幼虫后,幼虫历期显著增加,化蛹率和F0代雌蛹重均显著降低。此外,F0和F1代的羽化率和单雌产卵量在经亚致死浓度甲氧虫酰肼处理后显著降低。【结论】二化螟对甲氧虫酰肼具有较高的抗性风险。对甲氧虫酰肼产生抗性的田间二化螟种群与其他双酰肼类杀虫剂之间存在交互抗性。亚致死剂量甲氧虫酰肼处理二化螟具有显著的适合度代价。

二化螟;甲氧虫酰肼;抗性风险评估;交互抗性;适合度代价

二化螟()属于鳞翅目(Lepidoptera)草螟科(Crambidae),是我国水稻生产中的主要害虫,在我国长江流域以及南方稻区发生严重,已被列入《一类农作物病虫害目录》[1]。二化螟在水稻幼苗期、分蘖期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期,分别可以造成枯心苗、枯鞘、枯孕穗、白穗、半枯穗、虫伤株等[2],虫伤株可使水稻苗塌圈,严重时可造成水稻苗成片倒伏,使水稻严重减产[3]。据估计,我国水稻螟虫每年造成的经济损失约为160亿元[4]。

化学杀虫剂是二化螟应急防控的重要手段之一。然而,长期、大量和不规范使用化学杀虫剂导致二化螟先后分别对有机磷类杀虫剂甲胺磷和三唑磷、沙蚕毒素类杀虫剂杀虫单、大环内酯类杀虫剂阿维菌素、苯基吡唑类杀虫剂氟虫腈和双酰胺类杀虫剂氯虫苯甲酰胺和氟苯虫酰胺等产生了不同程度的抗性[5-11]。我国于2004年禁止甲胺磷、久效磷、甲基对硫磷、对硫磷和磷胺五种高毒和剧毒有机磷类杀虫剂的生产,于2007年全面禁止了它们在二化螟防控中的使用[12]。因氟虫腈对水生生物的毒性问题,我国于2009年开始禁止其在水稻田上的使用[13]。双酰肼类杀虫剂甲氧虫酰肼于1990年被首次合成,自1999年上市以来,已被广泛应用于鳞翅目害虫的防治。目前,甲氧虫酰肼作为单剂或复配剂中有效成分之一,已被广泛应用于田间二化螟防控,然而国内外已有许多研究表明鳞翅目害虫如甜菜夜蛾()、斜纹夜蛾()和二化螟等已对双酰肼类杀虫剂产生了不同程度的抗性[14-17]。害虫对一种杀虫剂产生抗性后,可能会对同一类杀虫剂产生交互抗性。Cao等[18]研究结果显示,对虫酰肼产生93.8倍抗性的小菜蛾()种群对甲氧虫酰肼产生了29.1倍的交互抗性。刘娟等[19]研究表明对甲氧虫酰肼产生抗性的棉铃虫()种群(RR=30.57)对虫酰肼产生了13.57倍的交互抗性。而田间二化螟已对甲氧虫酰肼产生中等水平抗性,对其他双酰肼类药剂是否产生交互抗性还有待研究。

蜕皮激素受体激动剂与其他昆虫生长调节剂相同,对昆虫的影响较神经毒剂慢[20, 21]。因此,如果只使用药剂处理后短期内的死亡率标准来评估昆虫生长调节剂的毒力效果,其毒力可能会被低估[18, 20]。已有多项研究评估了蜕皮激素受体激动剂对不同害虫发育历期、蛹重、死亡率和生殖等的影响,发现其对幼虫发育历期、成虫繁殖力以及寿命等均会产生显著负面影响[20-25]。在对生长调节剂类药剂进行评价时,应考虑它们对害虫生理和行为的影响[26]。因此,有必要研究亚致死剂量甲氧虫酰肼处理对二化螟生长发育与繁殖的影响。

为明确甲氧虫酰肼对二化螟的抗性风险,交互抗性及亚致死效应,我们分别采用两种生测方法测定了甲氧虫酰肼对二化螟1龄和2龄幼虫的室内毒力,评估了二化螟对甲氧虫酰肼的抗性风险,并明确了抗甲氧虫酰肼二化螟田间种群对其他双酰肼类杀虫剂的交互抗性,最后分析了亚致死浓度的抑食肼和甲氧虫酰肼对二化螟生长发育与繁殖的影响,以期为甲氧虫酰肼在二化螟的田间防治及抗性治理提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

二化螟敏感品系(WH-S):2013年采自安徽芜湖,该品系在室内不接触任何药剂条件下采用人工饲料饲养至今,人工饲料配方参照韩兰芝等[27]。

二化螟抗性种群(YY-19):2019年采自浙江余姚,在室内不接触任何药剂的情况下采用水稻苗饲养至F3代进行交互抗性测定,饲养扩繁至F8代进行抗性选育,饲养方法参照尚稚珍等[28]。

以上试虫在湿度70%~80%,温度28±1 ℃,光周期16光照/8 h黑暗的培养箱中饲养。

1.2 供试药剂

95%甲氧虫酰肼原药由南京科维邦农药有限公司提供;95%抑食肼原药由江苏溧阳化工提供;97%呋喃虫酰肼原药由江苏农药研究所提供;98.5%虫酰肼原药由日本曹达株式会社提供。

1.3 生测方法

1.3.1 稻苗浸渍法

参考《水稻二化螟抗药性监测技术规程》NY/T2058-2014进行交互抗性和亚致死效应试验,试虫为2龄虫。具体过程如下:以N-N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂配制所需药剂母液。等比法将药剂母液稀释成5~6个试验所需系列浓度,以与最高浓度药剂含有等剂量溶剂的蒸馏水溶液为空白对照,将1.5%的琼脂溶液倒入生长三周左右水稻苗中,待琼脂凝固后,将稻苗倒置浸泡到配制好的药剂溶液中10 s,低浓度至高浓度依次进行,在室内自然风干至水稻茎秆无明水。在直径为7 cm的塑料培养皿中平铺4张滤纸,然后加入2.8 mL的蒸馏水(湿润滤纸保湿,但无明水)备用,剪取5 cm水稻茎秆12~15根至培养皿中,每皿挑入10头初孵或2龄中期幼虫,将培养皿覆盖两层黑布并覆盖培养皿盖,在皿盖上标明试验药剂、浓度、种群等信息,每个处理4个重复。处理后将其放置在温度28 ± 1℃的环境中饲养与观察。初孵和2龄幼虫分别在4 d和5 d后检查试虫死亡情况,以毛笔轻触试虫后,试虫无法协调运动判断为死亡,记录死虫数。

1.3.2 人工饲料混药法

参考NY/T1154.10-2008《农药室内生物测定试验准则杀虫剂第10部分:人工饲料混药法》对筛选种群每代的室内毒力进行测定,供试虫龄为初孵幼虫。具体过程如下:用蒸馏水将甲氧虫酰肼母液进行稀释,根据试验需要按等比法稀释5~6个系列浓度,每个塑料杯中称取49 g人工饲料,用保鲜膜将塑料杯口密封,放到微波炉中加热53 s,将转子洗净擦干后置于熔化的人工饲料中,放到磁力搅拌器上进行搅拌,待饲料温度降至50~60 ℃时吸取1 mL的药液(按照药剂浓度由低到高的顺序)加入到人工饲料中,搅拌2~3 min后,将其倒入直径6 cm的塑料培养皿中。空白对照中加入与最高浓度等量的有机溶剂,在培养皿盖上标明试验药剂、种群与浓度。待饲料冷却凝固后,将二化螟初孵或2龄幼虫接到混药饲料上,试虫数、重复数、饲养和观察环境、处理天数及判断试虫存活标准同1.3.1。

1.4 室内抗性选育方法

因初孵幼虫操作简单,能够减少工作量,因此采用人工饲料混药法对2019年采自浙江余姚(YY-19)的二化螟田间种群进行抗性选育。具体做法如下:在塑料杯一侧放置混药饲料,另一侧铺一层湿滤纸,将发黑卵块置于湿滤纸上,杯口覆盖一层扎孔保鲜膜保湿,最后用黑布和皮筋密封,为避免饲料过干导致试虫死亡,处理2 d后增加一块新鲜混药饲料,4 d后调查试虫死亡情况,并将活虫转移至未经药剂处理过的水稻苗中饲养。二化螟死亡率控制在40%~60%,每代处理初孵幼虫数不低于500头。筛选起始代用M0表示,M1、M2…M10分别表示药剂筛选后的代数。每代采用饲料混药法测定50值等,方法见1.3.2。

1.5 抗性现实遗传力的估算

釆用Tabashnik等[29]介绍的阈性状分析法进行二化螟抗性现实遗传力的估算。抗性现实遗传力(h)可根据公式2=/计算:

[Log(终50)–Log(始50)]1)

S=i×σ3)

式1)中代表选择反应,表示筛选代数,终50值为筛选代后的50值,始50值为筛选前亲代的50值;

式2)中σ为表现型标准差,是由筛选各代毒力回归线的斜率值b值求得。

式3)中代表选择差异,代表选择强度,并可根据公式﹦1.583–0.0193336+0.00004282+ 3.65194/(10<<80) (=100-平均死亡率)求得。

1.6 抗性风险评估

根据Tabashnik等[29]介绍的抗性预测方法和二化螟对甲氧虫酰肼的抗性现实遗传力h,可以预测二化螟筛选种群抗性上升倍所需筛选代数[G=lg/(hS)],以及不同选择压力(50%~90%)下,抗性上升10倍所需的筛选代数[=−1=1/(hS) =(σh)−1]。

1.7 亚致死浓度甲氧虫酰肼和抑食肼处理二化螟对其种群适合度的影响

通过稻苗浸渍法采用25浓度的甲氧虫酰肼(3.755 mg/L)和抑食肼(9.844 mg/L)处理二化螟WH-S种群2龄中期幼虫,对照取食未经杀虫剂处理的水稻幼苗。5 d后,将存活的幼虫置于无毒饲料上,100头幼虫为一个重复,对照和处理各3个重复,幼虫开始化蛹后,将其转移到直径为9 cm的培养皿中,每天统计幼虫历期,在体视镜下分辨雌、雄蛹,将其单独放置并称重,待幼虫全部死亡后(不化蛹的幼虫最终会死亡),统计化蛹率。蛹开始羽化后,记录蛹期、羽化率。化蛹率为最终化蛹数与初始100头幼虫的比值,羽化率为最终羽化成成虫的数量与得到蛹的数量的比值。将雌、雄成虫(0~1日龄)按照1∶1的比例配对,每对置于纱网笼中(长24.5 cm,宽24.5 cm,高35.5 cm)交配产卵,待成虫死亡后统计单雌产卵量。待卵块发黑后在体视镜下调查发黑卵粒数量与总卵数,发黑卵粒数量与总卵数的比值为卵孵化率。

1.8 数据分析

使用PoloPlus软件进行数据处理,计算斜率及其标准误、自由度和对应卡方值、50值以及95%置信限等。

抗性倍数(RR)=抗性种群50/敏感品系50。

表1 两种生测方法测定二化螟室内敏感种群(WH-S)1龄和2龄幼虫对甲氧虫酰肼的敏感性

a-处理4 d后检查试虫死亡情况;b-处理5 d后检查试虫死亡情况。WH-S-二化螟敏感品系。

a, Deaths of the test insects after 4 days of treatment;b, Insect deaths after 5 days of treatment. WH-S, Sensitive strain of.

抗性风险评估用Excel计算选择反应(R: response to selection)、选择差异(S: selection differential)、选择强度(i: intensity of selection)、表现型标准差(σ: phenotypic standard deviation)和现实遗传力(h: realized heritability)。

25浓度的抑食肼和甲氧虫酰肼处理对二化螟繁殖力影响的数据由GraphPad 8.0软件采用单因素方差分析进行统计分析。

相对适合度的计算公式如下:

下一代种群个体数量t=0×r×r×r×d×a;

种群增长趋势指数=t/0;相对适合度(Relative fitness)=T/C;N0为当代种群个体数量,r为化蛹率,r为羽化率,r为雌虫比,d为单雌产卵量,a为孵化率,T为处理组种群下一代增长趋势指数,C为对照组种群增长趋势指数。

2 结果与分析

2.1 二化螟幼虫龄期及不同生测方法对甲氧虫酰肼毒力的影响

为了解稻苗浸渍法和饲料混药法两种不同测定方法以及幼虫不同龄期对甲氧虫酰肼室内毒力测定结果的影响,采用两种生测方法测定了甲氧虫酰肼对WH-S室内敏感种群的室内毒力,结果如表1所示。对于同龄幼虫,稻苗浸渍法测得的50值显著高于饲料混药法,表明人工饲料混药法更为灵敏;对于同种生测方法,2龄幼虫对甲氧虫酰肼的耐受力明显高于初孵幼虫,表明初孵幼虫对甲氧虫酰肼的敏感性显著高于2龄幼虫。

图1 不同选择压力下二化螟对甲氧虫酰肼抗性上升10倍所需代数

Fig. 1. Generations required for 10-fold increase of resistance ofto methoxyfenozideat different selection pressure.

2.2 二化螟对甲氧虫酰肼的抗性选育

采用饲料混药法进行二化螟对甲氧虫酰肼的抗性选育,结果如表2所示。二化螟初孵幼虫经甲氧虫酰肼筛选10代后,50由原始品系的0.424 mg/L上升至2.253 mg/L,达到5.3倍的低水平抗性。在整个筛选过程中抗性有起伏,整体呈现上升趋势。当筛选至第4代时,抗性显著上升,50由0.596mg/L上升至1.598mg/L,筛选至第5代时抗性得以保持,筛选至第6代抗性下降,第7代至第10代抗性保持上升趋势。

2.3 二化螟对甲氧虫酰肼的抗性现实遗传力和风险评估

根据表2二化螟对甲氧虫酰肼抗性选育的数据,可计算出筛选10代的R、S、σh等数值,最终得到h为0.402(表3)。

由图1可知,当h为0.402时,二化螟对甲氧虫酰肼的抗性发展速率随药剂选择压力的升高而加快。选择压分别为50%、60%、70%、80%和90%时,二化螟对甲氧虫酰肼的抗性升高10倍所需的代数分别为7.7、6.3、5.2、4.4和3.5代,推测二化螟对甲氧虫酰肼具有较高的抗性风险。

表2 二化螟对甲氧虫酰肼的室内抗性筛选

RR-抗性倍数。M8代因试虫过少,未进行毒力测定。

RR, Resistance ratio. The virulence to M8generation was not determined due to insufficient test insects.

表3 二化螟对甲氧虫酰肼抗性的现实遗传力

R, Response to selection; P, Average survival rate;, Intensity of selection;σ, Phenotypic standard deviation; S, Selection differential.2, Realized heritability.

2.4 抗甲氧虫酰肼二化螟田间种群对其他双酰肼类杀虫剂的交互抗性

通过稻苗浸渍法测定了室内敏感品系(WH-S)和甲氧虫酰肼抗性种群(YY-19)对4种双酰肼类杀虫剂的抗性(表4),测得YY-19对甲氧虫酰肼的抗性为73.4倍,对呋喃虫酰肼和虫酰肼存在中等水平的交互抗性,抗性倍数分别为24.7倍和26.1倍,对抑食肼存在低水平交互抗性,抗性倍数为2.9倍。

表4 稻苗浸渍法测定二化螟对四种双酰肼类杀虫剂的交互抗性

用25浓度的抑食肼和甲氧虫酰肼处理二化螟2龄幼虫后,F0代和F1代的生物学参数见表5。结果表明,25的甲氧虫酰肼处理二化螟后,F0代和F1代幼虫历期分别显著延长5.6 d和4.6 d,化蛹率(F0代降低33.7%;F1代降低18.7%)、F0代蛹重(降低6.6 mg/头)、成虫羽化率(F0代降低24.1%;F1代降低35.1%)、单雌产卵量(F0代降低35粒;F1代降低40.8粒)均显著降低。25的抑食肼处理二化螟后,F0代和F1代幼虫历期显著延长5 d和4.8 d,F0代化蛹率(F0代降低10.3%)和F0代雌蛹重(降低7.5 mg/头)显著降低。两个处理组蛹历期、成虫寿命、卵历期、雌性比和孵化率与对照组相比无显著差异。上述结果表明,25浓度的甲氧虫酰肼和抑食肼处理均可降低二化螟的适合度,其中甲氧虫酰肼引起的适合度代价更高。

表5 亚致死浓度抑食肼和甲氧虫酰肼处理对二化螟生长发育和繁殖的影响

数据为平均数±标准差(=3);同一行数据后跟不同小写字母表示差异显著(<0.05),单因素方差分析。

Means±SD(=3); Data in a line followed by different lowercase letters are significant different (<0.05) by one-way ANOVA statistical method.

3 讨论

通过研究二化螟幼虫龄期及生测方法对甲氧虫酰肼室内毒力的影响,发现对于同龄期幼虫,用稻苗浸渍法测得的两个种群50值均高于人工饲料混药法;对于同一种生测方法,测得2龄幼虫50值高于初孵幼虫。通过抗性风险评估发现二化螟对甲氧虫酰肼具有较高的抗性风险。交互抗性试验结果表明,抗甲氧虫酰肼二化螟田间种群(YY-19)对呋喃虫酰肼和虫酰肼产生中等水平交互抗性,对抑食肼具有低水平交互抗性。二化螟经25甲氧虫酰肼和抑食肼处理的结果显示,二化螟种群适合度显著下降,其中甲氧虫酰肼所引起的适合度代价更大。

甲氧虫酰肼以胃毒作用为主,采用人工饲料混药法测定更能反应该药剂对害虫的室内毒力。Shah等[30]采用饲料混药法测定甲氧虫酰肼对家蝇()2龄幼虫的50为0.68 mg/L;Rehan等[31]采用人工饲料混药法处理72 h,测定甲氧虫酰肼对斜纹夜蛾2龄幼虫的50为0.84 mg/L;而赵琪等[32]采用浸叶法处理72 h,测定甲氧虫酰肼对甜菜夜蛾3龄幼虫的50为6.20 mg/L,所测数值显著高于人工饲料混药法。本研究结果也表明人工饲料混药法测得二化螟对甲氧虫酰肼的50值显著低于稻苗浸渍法所测结果。因二化螟是钻蛀性害虫,生产上为了更有效发挥甲氧虫酰肼的药效,建议在二化螟卵期或初孵盛期采用该药剂进行防治,效果更佳。

抗性风险评估是指在特定条件下预测害虫对某种药剂产生抗性的规律[33]。进行二化螟对甲氧虫酰肼的室内抗性风险评估,有助于了解二化螟对甲氧虫酰肼抗性的发展变化规律,是制定二化螟综合治理策略的前提。点滴法适用于毒死蜱、阿维菌素、氟虫腈和杀虫单等以触杀作用为主的药剂,而胡君等[34]采用点滴法进行二化螟对呋喃虫酰肼的抗性选育,筛选13代后抗性几乎没有上升,这可能与其选用点滴法进行抗性筛选有关。Cao等[18]在小菜蛾的整个幼虫期饲喂带药萝卜苗,筛选17代得到93.8倍的抗性品系,由此可知进行抗性选育时应当选择合适的筛选方法,因此本研究采用人工饲料混药法进行二化螟对甲氧虫酰肼的抗性选育,最终得到一个低水平抗性种群。方勇等[35]研究结果表明,甜菜夜蛾经甲氧虫酰肼筛选12代后,h为0.0601,当选择压力为50%~90%时,抗性增长10倍需要17.2~5.7代;刘娟等[36]研究结果表明,棉铃虫经甲氧虫酰肼筛选33代后,h为0.0830,当选择压力分别为80%和90%时,抗性增长10倍分别需要17.27和13.70代;王建军等[37]研究结果表明,斜纹夜蛾经甲氧虫酰肼筛选9代后,h为0.1199,当选择压力为50%~90%时,抗性增长10倍需要17.9~8.1代。本研究结果表明,二化螟经甲氧虫酰肼筛选10代,h为0.402,当选择压力为50%~90%时,抗性增长10倍分别需要7.7~5.3代。由以上结果可知,与其他鳞翅目昆虫相比,二化螟对甲氧虫酰肼的抗性风险较高,具体机制有待进一步研究。

有研究表明,抗虫酰肼的甜菜夜蛾(RR=21.1倍)种群对甲氧虫酰肼(RR=71.4倍)存在中等水平交互抗性,抗甲氧虫酰肼棉铃虫种群(RR=92.6倍)对虫酰肼(RR=13.6倍)具有中等水平交互抗性[36, 38]。由此可知,双酰肼类杀虫剂之间存在较高的交互抗性风险,而本研究结果也验证了此结论。殷茜等[39]研究表明对虫酰肼产生抗性的小菜蛾种群(RR=185.5倍),对阿维菌素和茚虫威具有中等水平交互抗性(RR=41.0和11.4倍),对溴虫腈具有低水平交互抗性(RR=5.3倍);Rehan等[31]研究结果表明对甲氧虫酰肼产生抗性的斜纹夜蛾种群(RR=83.24倍),对溴氰菊酯(RR=28.82倍)和阿维菌素(RR=12.87倍)存在中等水平交互抗性;Shah等[30]研究结果表明,对甲氧虫酰肼产生抗性的家蝇种群(RR=160.99倍),对多杀菌素(RR=28.25倍)存在中等水平交互抗性。从上述结果可知,应重点关注抗甲氧虫酰肼二化螟种群是否会对阿维菌素、多杀菌素和乙基多杀菌素等大环内酯类杀虫剂产生交互抗性。

有研究表明甲氧虫酰肼处理草地贪夜蛾() 6龄幼虫后,其发育历期显著延长,蛹重显著降低[21],同样的现象也在海灰翅夜蛾()[40]和甜菜夜蛾[41]中被发现。抑食肼和虫酰肼被报道可影响斜纹夜蛾交配成功率,导致产卵量和孵化率下降,在6龄幼虫接触抑食肼后,其雄成虫寿命降低了50%[23]。结合本研究结果可知双酰肼类杀虫剂对鳞翅目害虫的生长发育和繁殖存在显著不利影响。田间喷施药剂后,由于环境等因素的影响,害虫最终接触到药剂浓度可能是亚致死剂量或浓度,因此研究亚致死剂量甲氧虫酰肼对二化螟的影响,可为合理评价该类药剂效果提供指导。本研究表明,二化螟虽已对甲氧虫酰肼产生中等水平抗性,但因该类药剂能够显著影响二化螟种群的适合度,如延长幼虫发育历期、降低化蛹率和抑制成虫繁殖力等,表明其在田间仍具有一定的使用意义,但需密切关注其田间抗性发展。

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Resistance Risk, Cross Resistance and Sublethal Effects of Methoxyfenozide on Rice Stemborers ()

LIU Yan, HE Linfeng, WANG Shuchao, YANG Fengxia, GAO Congfen, WU Shunfan*

(Corresponding author, email: wusf@njau.edu.cn)

【Objective】We aim to investigate the resistance risk, cross resistance, and sublethal effects of methoxyfenozide on.【Method】We established the susceptibility baseline of the rice stem borer to methoxyfenozide using rice seedling dipping method and diet incorporation method, respectively. We assessed its resistance risk using diet incorporation method and determined the cross resistance of methoxyfenozide-resistantpopulation to RH-5849, tebufenozide and fufenozide. Then, we evaluated the effects of sublethal concentration of RH-5849 and methoxyfenozide on the development and reproduction ofusing rice seedling dipping method. 【Results】The results showed that it took 7.7, 6.3, 5.2, 4.4, and 3.5generations forto acquire ten-fold resistance to methoxyfenozide when the realized heritability (2) was 0.402, the slope was 2.451 and the average selective pressure was 50%, 60%, 70%, 80%, and 90%. The bioassay results showed that Yuyao-19 (YY-19) population with a moderate level of resistance to methoxyfenozide (RR=73.4) exhibited moderate cross resistance to fufenozide (RR=24.7) and tebufenozide (RR=26.1), and lower cross-resistance to RH-5849 (RR=2.9). The larval development duration significantly increased but the pupation rate and the pupal weight remarkably decreased after the treatment of sublethal dose of RH-5849 and methoxyfenozide to 2ndinstar larvae of. Moreover, the eclosion rate and the egg laying number per female of F0and F1generations decreased significantly after the treatment of sublethal dose of methoxyfenozide. 【Conclusion】has a high resistance risk to methoxyfenozide. The field population which exhibits a moderate level of resistance to methoxyfenozide has cross-resistance with other diacylhydrazines. A significant fitness cost is present in rice stem borers treated with a sublethal dose of methoxyfenozide.

; methoxyfenozide; resistance risk assessment; cross resistance; fitness cost

10.16819/j.1001-7216.2023.220804

2022-08-20;

2022-12-25。

国家自然科学基金优秀青年科学基金资助项目(32022011); 三亚南京农业大学研究院引导资金项目(NAUSY-MS15); 江苏省农业科技自主创新资金资助项目(CX[19]3003)。

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