病虫害抗药性的产生及解决措施课件.ppt

1、病虫害抗药性的产病虫害抗药性的产生及解决措施生及解决措施 主要内容主要内容抗药性是怎么产生的抗药性是怎么产生的3化学农药带来的问题化学农药带来的问题 2影响抗性的因素影响抗性的因素4农药发展简史农药发展简史1抗药性的治理措施抗药性的治理措施5v 农药农药 Pesticide(s)Pesticide(s)v 是指用于是指用于预防、消灭或者控制预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调解植物、昆虫生长的化草和其他有害生物以及有目的地调解植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物

2、质或者几种物质的混合物及其制剂。特指在农业上用于种物质的混合物及其制剂。特指在农业上用于防治病虫以防治病虫以及调节植物生长、除草及调节植物生长、除草等药剂。等药剂。一、农药发展简史一、农药发展简史v 第一代农药：第一代农药：2020世纪世纪4040年代之前，天然植物农药及无机农年代之前，天然植物农药及无机农药时期药时期在农药使用历史上，指早期由在农药使用历史上，指早期由矿物或植物性物质矿物或植物性物质制成制成的农药。的农药。2020世纪初期，由于化学工业发展缓慢，有机合成世纪初期，由于化学工业发展缓慢，有机合成化学农药的研制进展不快，因此对农业病虫害的防治仍采化学农药的研制进展不快，因此对农业

3、病虫害的防治仍采用以往常用的用以往常用的砷酸钙、砷酸铅、砒霜、氟化钠、波尔多液、砷酸钙、砷酸铅、砒霜、氟化钠、波尔多液、石灰硫磺合剂和除虫菊、鱼藤精石灰硫磺合剂和除虫菊、鱼藤精等古老品种或天然物质。等古老品种或天然物质。p 特点特点 大多数是天然产物或者经简单加工大多数是天然产物或者经简单加工 杀虫、防病或者除草的作用对象都很单一杀虫、防病或者除草的作用对象都很单一 药效低、使用量大药效低、使用量大 多数农药的急性口服毒性大，对禽鸟和鱼类亦有毒害多数农药的急性口服毒性大，对禽鸟和鱼类亦有毒害一、农药发展简史一、农药发展简史v 第二代农药：第二代农药：1945-1975 1945-1975 有机

4、合成农药时期有机合成农药时期 在在2020世纪世纪3030年代后期，特别在年代后期，特别在19401940年以后，年以后，由于由于滴滴涕和六六六滴滴涕和六六六两种有机氯合成农药相继两种有机氯合成农药相继问世，且在农药和卫生上得到了广泛的应用，问世，且在农药和卫生上得到了广泛的应用，这种新的、有特效的农药，为合成农药开辟了这种新的、有特效的农药，为合成农药开辟了一个新的应用领域，标志了农药发展由天然产一个新的应用领域，标志了农药发展由天然产品走向合成阶段。在这之后的二十年内，品走向合成阶段。在这之后的二十年内，有机有机磷磷农药、农药、氨基甲酸酯类氨基甲酸酯类农药等数以百计的新农农药等数以百计的新

5、农药品种被研制开发出来，几乎占领了整个农药药品种被研制开发出来，几乎占领了整个农药市场。这些有机合成农药具有药效高，用量少，市场。这些有机合成农药具有药效高，用量少，杀虫防病范围广，品种多等特点，许多方面都杀虫防病范围广，品种多等特点，许多方面都优于第一代农药。然而，与此同时也带来了一优于第一代农药。然而，与此同时也带来了一系列新的环境污染问题。系列新的环境污染问题。一、农药发展简史一、农药发展简史p 第二代农药特点：第二代农药特点：作用对象多样化作用对象多样化 对病、虫、草等有害生物有多种除杀作用。对病、虫、草等有害生物有多种除杀作用。杀虫剂中有的对害虫同时具有胃毒和触杀作用，有的建有熏蒸和

6、内吸杀虫剂中有的对害虫同时具有胃毒和触杀作用，有的建有熏蒸和内吸作用。且杀虫谱广，持效期长作用。且杀虫谱广，持效期长 杀菌剂除保护作用外，还具有铲除和内吸治疗作用杀菌剂除保护作用外，还具有铲除和内吸治疗作用 除草剂具有选择性，对作物安全除草剂具有选择性，对作物安全 药效高，药剂使用量降低药效高，药剂使用量降低 化学性质稳定，容易产生残留毒性，长期大量使用带来化学性质稳定，容易产生残留毒性，长期大量使用带来环境环境污染污染等问题等问题 有些杀虫剂高毒，在生产和使用上不安全有些杀虫剂高毒，在生产和使用上不安全 杀虫谱广，严重伤害害虫天敌，导致害虫的再猖獗。杀虫谱广，严重伤害害虫天敌，导致害虫的再猖

7、獗。一、农药发展简史一、农药发展简史v 第三代农药：第三代农药：1975-1975-至今至今 “超高效超高效”农药阶段农药阶段2020世纪世纪6060年代开始，人们从菊科植物中提取出了具有年代开始，人们从菊科植物中提取出了具有杀虫活性的化合物杀虫活性的化合物除虫菊酯。以除虫菊酯。以拟除虫菊酯拟除虫菊酯为代表进为代表进入一个新时代，开发了一系列的入一个新时代，开发了一系列的高效、低度、低残留高效、低度、低残留的农的农药。药。19621962，切尔，切尔卡逊（卡逊（Rachel CarsonRachel Carson）我国对环境安全问题越来越重视我国对环境安全问题越来越重视 19701970年中国

8、建立了环境保护法年中国建立了环境保护法 19771977年美国禁止用年美国禁止用六六六六六六 19831983年中国禁止生产年中国禁止生产六六六和六六六和DDTDDTv 代表品种：噻嗪酮、灭幻脲、三唑酮、甲霜灵、禾草灵代表品种：噻嗪酮、灭幻脲、三唑酮、甲霜灵、禾草灵一、农药发展简史一、农药发展简史p 第三代农药特点：第三代农药特点：更高效更高效 低毒、低残留低毒、低残留 仍以有机化合物为主，但结构比过去更复杂仍以有机化合物为主，但结构比过去更复杂 生产工艺上采用了对不同异构体的拆分，差向异构，立体选生产工艺上采用了对不同异构体的拆分，差向异构，立体选择合成德国一系列高难度择合成德国一系列高难度

9、技术（以前没有）技术（以前没有）除虫菊酯除虫菊酯一、农药发展简史一、农药发展简史v 第四代农药：非杀生性农药第四代农药：非杀生性农药未来的发展方向未来的发展方向从对人类从对人类安全和环境保护安全和环境保护的角度出发，着重挖掘天然的角度出发，着重挖掘天然活性物质，进而人工合成仿生物质及其类似物，研究和筛活性物质，进而人工合成仿生物质及其类似物，研究和筛选有特异性生理活性的物质，从而达到能够控制或者改变选有特异性生理活性的物质，从而达到能够控制或者改变有害生物的生活习性、形态、生长、繁殖规律等，使其对有害生物的生活习性、形态、生长、繁殖规律等，使其对农作物的危害限制在允许的范围内（农作物的危害限制

10、在允许的范围内（经济阈值经济阈值之下），而之下），而不一定要把他们杀死。不一定要把他们杀死。v 目前正在研发的昆虫激素、目前正在研发的昆虫激素、信息素信息素、黑色素合成抑制剂、黑色素合成抑制剂、转基因抗病虫作物转基因抗病虫作物等等一、农药发展简史一、农药发展简史p 第四代农药特点：第四代农药特点：对目标有害生物具有选择性，对非目标生物安全对目标有害生物具有选择性，对非目标生物安全 更低残留甚至无残留更低残留甚至无残留 仅对目标生物有效，对害虫天敌无效仅对目标生物有效，对害虫天敌无效 更有利于环境保护和生物多样性的延续发展更有利于环境保护和生物多样性的延续发展v未来农药的方向：未来农药的方向：安

11、全、经济、高效、使用方便安全、经济、高效、使用方便二、使用化学农药带来的问题二、使用化学农药带来的问题v化学农药的地位化学农药的地位不可缺少不可缺少 农药挽回了大部分的粮食损失，解决了世界粮食问题农药挽回了大部分的粮食损失，解决了世界粮食问题 据测算据测算:如果停止或部分停止使用农药如果停止或部分停止使用农药,则粮食将损失则粮食将损失20-40%;20-40%;蔬菜损失蔬菜损失40-90%;40-90%;果品损失果品损失37-95%37-95%化学农药的化学农药的速效性速效性，在病虫害大规模流行爆发时，是，在病虫害大规模流行爆发时，是防治的首选措施防治的首选措施 化学农药的化学农药的经济性经济

12、性，经济实惠的防治药剂，经济实惠的防治药剂 化学农药的化学农药的高效性高效性 化学农药的化学农药的长效性长效性，相对生物农药而言，相对生物农药而言二、使用化学农药带来的问题二、使用化学农药带来的问题v 化学农药带来的负面效果化学农药带来的负面效果 农药流失到环境中，将造成严重的农药流失到环境中，将造成严重的环境污染环境污染 1.1.污染大气、水环境，造成土壤板结污染大气、水环境，造成土壤板结 2.2.增强病菌、害虫对农药的抗药性增强病菌、害虫对农药的抗药性 ，加大用药量，恶性循环，加大用药量，恶性循环 3.3.杀伤有益生物杀伤有益生物 农药对农药对人畜人畜健康的危害健康的危害 1.1.使用使用

13、高毒农药高毒农药使人畜中毒使人畜中毒 2.2.高毒高残留农药对人的危害高毒高残留农药对人的危害海南毒豇豆海南毒豇豆 3.3.水环境的污染，对人、畜，特别是水生生物水环境的污染，对人、畜，特别是水生生物(如鱼、虾如鱼、虾)造成危害造成危害 4.4.三致问题：三致问题：致癌、致畸、致突变致癌、致畸、致突变 影响影响农产品农产品质量安全质量安全 1.1.出口贸易壁垒出口贸易壁垒 2.2.不正确使用造成不正确使用造成药害、减产药害、减产二、使用化学农药带来的问题二、使用化学农药带来的问题v 化学农药带来化学农药带来3R3R问题问题抗性抗性(resistance)(resistance)抗性指的是生物长

14、期接受药剂处理使其后代产生抗药性。抗性指的是生物长期接受药剂处理使其后代产生抗药性。再增猖獗再增猖獗(resurgence)(resurgence)再增猖獗指的是在生物群落中原处于自然控制下，不需要采再增猖獗指的是在生物群落中原处于自然控制下，不需要采取防治措施的生物种群，因为用农药防治别的有害生物而杀取防治措施的生物种群，因为用农药防治别的有害生物而杀伤了该种群的天敌，亦即消除了该种群的自然控制因素，使伤了该种群的天敌，亦即消除了该种群的自然控制因素，使该种群很快重新增长，以致形成猖獗为害。该种群很快重新增长，以致形成猖獗为害。残留残留(residue)(residue)残留指的是化学农药在

15、农产品上的残留。残留指的是化学农药在农产品上的残留。1 1、历史、历史u 1908年年 Melander 在加里福利亚州的在加里福利亚州的 观察到，常规的石硫合剂防治梨园蚧之观察到，常规的石硫合剂防治梨园蚧之后其存活率很高，于是他首先提出是由于抗药性所致；后其存活率很高，于是他首先提出是由于抗药性所致；u 1916年红圆蚧对氢氰酸产生抗药性，年红圆蚧对氢氰酸产生抗药性，1917年苹果蠹蛾对砷酸铅产生抗药性，年苹果蠹蛾对砷酸铅产生抗药性，u 1908-1946年的年的38年间，只有年间，只有11种害虫和蟎类对农药产生抗药性种害虫和蟎类对农药产生抗药性u 1946年之前产生一种新的抗药害虫需年之前

16、产生一种新的抗药害虫需2-5年时间年时间u 1946年年-1954年平均每年增加年平均每年增加1-2种抗性害虫种抗性害虫u 1980年，年，Georghous统计抗药性害虫统计抗药性害虫428种，种，害害虫抗药性的发展概况虫抗药性的发展概况 由于农药的大量使用，由于农药的大量使用，唐振华（唐振华（20022002）报道，）报道，全世界已有全世界已有种害虫及害螨对杀虫药一种或多种农药产生了抗性，种害虫及害螨对杀虫药一种或多种农药产生了抗性，其中其中59%59%左右为农业害虫！左右为农业害虫！2 2、我国农业害虫抗药性的发展及其现状、我国农业害虫抗药性的发展及其现状u 19631963年年首次发现

17、棉红蜘蛛对内吸磷首次发现棉红蜘蛛对内吸磷抗性，到抗性，到2020世纪世纪9090年代初，有报道的产生年代初，有报道的产生抗药性的农业害虫至少有抗药性的农业害虫至少有3030种，其中大田作物种，其中大田作物2222种，储粮害虫种，储粮害虫7 7种，森林害虫种，森林害虫1 1种。种。u 6060年代发现棉蚜、棉叶螨、山楂叶螨、三化螟年代发现棉蚜、棉叶螨、山楂叶螨、三化螟4 4种种、u 8080年代发现棉铃虫、菜青虫、黑尾叶蝉、褐飞虱、小菜蛾、柑橘全爪螨类及年代发现棉铃虫、菜青虫、黑尾叶蝉、褐飞虱、小菜蛾、柑橘全爪螨类及米象等米象等7 7种种。u 9090年代前期发现二化螟、粘虫、玉米螟、桃赤蚜、小

18、地老虎、稻白背飞虱、年代前期发现二化螟、粘虫、玉米螟、桃赤蚜、小地老虎、稻白背飞虱、稻纵卷叶螟、菜缢管蚜、温室白背粉虱、马尾松毛虫、玉米象、赤拟谷盗，稻纵卷叶螟、菜缢管蚜、温室白背粉虱、马尾松毛虫、玉米象、赤拟谷盗，谷盗、锈赤扁谷盗及土耳其扁谷盗等近谷盗、锈赤扁谷盗及土耳其扁谷盗等近2020种种害虫出现抗性。害虫出现抗性。从抗性程度而言：从抗性程度而言：张春良等（张春良等（20022002）报道，山东蚜虫对乐果的抗性已增加到）报道，山东蚜虫对乐果的抗性已增加到16001600倍，倍，水稻二化螟对杀虫双抗性指数为水稻二化螟对杀虫双抗性指数为2222257257倍，倍，19931993199519

19、95年，棉蚜对氰戊年，棉蚜对氰戊菊酯的抗性大于菊酯的抗性大于160160倍，属极高抗水平。倍，属极高抗水平。我国广州郊区用抑太保（我国广州郊区用抑太保（IGRIGR类）防治小菜蛾，两年后即产生抗性。类）防治小菜蛾，两年后即产生抗性。从从19511951年至今，小菜蛾几乎对所有种类的杀虫剂产生了不同程度的年至今，小菜蛾几乎对所有种类的杀虫剂产生了不同程度的抗性。抗性。阿维菌素在中国只是近年来才大面积推广应用的抗生素类农药，但阿维菌素在中国只是近年来才大面积推广应用的抗生素类农药，但在局部地区在局部地区19951995年就发现小菜蛾田间种群对其产生了高达年就发现小菜蛾田间种群对其产生了高达1951

20、95倍的抗性。倍的抗性。在在2020世纪世纪6060年代以前，一个农药品种使用年代以前，一个农药品种使用1010来年害虫才产生抗性，来年害虫才产生抗性，7070年代缩短到年代缩短到6 67 7年，年，8080年代只年代只4 45 5年，而年，而9090年代缩短到只年代缩短到只2 23 3年。年。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、温室白粉青虫、斜纹夜蛾、菜蚜、棉铃虫、烟青虫、盲蝽蟓、温室白粉虱等。虱等。v 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

21、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；抑太保倍；抑太保70.970.9倍；阿维菌素倍；阿维菌素30.330.3倍倍v 温室白粉虱温室白粉虱：19881988年，敌杀死年，敌杀死6289.16289.1倍；倍；速灭杀丁速灭杀丁1941.71941.7倍倍 马拉硫磷马拉硫磷66.266.2倍倍v 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

22、抗性比家蚕高的抗性比家蚕高25002500倍倍1 1、特点、特点u害虫几乎能对所有类别的合成化学农药产生抗药性；害虫几乎能对所有类别的合成化学农药产生抗药性；u害虫抗药性成为全球现象，抗性形成具有明显区域性；害虫抗药性成为全球现象，抗性形成具有明显区域性；u交互抗性、多抗性现象的日益严重，害虫对新的取代农药抗交互抗性、多抗性现象的日益严重，害虫对新的取代农药抗性发展速度呈加快的趋势；性发展速度呈加快的趋势；u从害虫种类来看，鞘翅目、双翅目和鳞翅目昆虫产生抗药性从害虫种类来看，鞘翅目、双翅目和鳞翅目昆虫产生抗药性的种类最多，在卫生昆虫中明显地以双翅目昆虫为主。农业的种类最多，在卫生昆虫中明显地以

23、双翅目昆虫为主。农业害虫中以蚜虫、棉铃虫、小菜蛾、马铃薯甲虫及螨类的抗药害虫中以蚜虫、棉铃虫、小菜蛾、马铃薯甲虫及螨类的抗药性最为严重。性最为严重。抗药性的特抗药性的特点及危害点及危害2 2、危害、危害（1 1）使害虫产生高抗性）使害虫产生高抗性,成为植保工作最难解决的问题成为植保工作最难解决的问题（2 2）农药残留）农药残留,污染大气、土壤、水体和农产品污染大气、土壤、水体和农产品,为害人为害人 类健康类健康（3 3）是大量杀伤有益生物）是大量杀伤有益生物,使害虫失去生物链的自然控使害虫失去生物链的自然控 制作用制作用,导致主要害虫大暴发和次要害虫再猖獗导致主要害虫大暴发和次要害虫再猖獗（4

24、 4）增加了防治成本）增加了防治成本（5 5）是导致农药的使用寿命缩短）是导致农药的使用寿命缩短,同时给农药创制带来同时给农药创制带来 了较大的难度了较大的难度,创制一种新农药的费用剧增创制一种新农药的费用剧增,时间延长时间延长三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的抗性抗性获得抗药性获得抗药性单一抗药性单一抗药性多抗性多抗性交互抗性交互抗性负交互抗性负交互抗性自然抗药性自然抗药性三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的 自然抗药性：昆虫在不同发育阶段，不同生理状态及所处自然抗药性：昆虫在不同发育阶段，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。的环境条件的变化对药剂产生

25、不同的耐药力。获得抗药性：指昆虫具有忍受杀死正常种群大多数个体的获得抗药性：指昆虫具有忍受杀死正常种群大多数个体的药量能力，并在中群众发展起来的现象。药量能力，并在中群众发展起来的现象。单一抗药性：某种害虫只对一种药剂有抗药性。单一抗药性：某种害虫只对一种药剂有抗药性。多抗性：能对几种或几类药剂都产生抗药性。多抗性：能对几种或几类药剂都产生抗药性。交互抗性：指昆虫对选择药剂之外的其他未使用过的一种交互抗性：指昆虫对选择药剂之外的其他未使用过的一种或者一类药剂也产生抗药性的现象。或者一类药剂也产生抗药性的现象。负交互抗性：指昆虫对一种杀虫剂产生抗性后，反而对另负交互抗性：指昆虫对一种杀虫剂产生抗

26、性后，反而对另一种从未使用过的药剂变得更为敏感的现象。一种从未使用过的药剂变得更为敏感的现象。三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的v 抗药性按表现形式可以分抗药性按表现形式可以分行为抗药性行为抗药性和和生理抗药性生理抗药性：行为抗药性：由于特殊行为，避免与杀虫剂接触或者减少接行为抗药性：由于特殊行为，避免与杀虫剂接触或者减少接触，如某些蚊类一接触杀虫剂就飞离，不至中毒致死。触，如某些蚊类一接触杀虫剂就飞离，不至中毒致死。生理抗药性：即昆虫发生解毒能力或其他生理机制，如酶的生理抗药性：即昆虫发生解毒能力或其他生理机制，如酶的性质改变，使能忍受或解除杀虫剂的毒杀作用。性质改变，使能忍受或解

27、除杀虫剂的毒杀作用。抗性形成的四种学说抗性形成的四种学说 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 preadaptive phenomenonphenomenon），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，是由于杀虫剂的直接作用，使昆虫种群内某些个体发生

28、突变，产生了抗性基因。药剂不是选择者而是诱导者。产生了抗性基因。药剂不是选择者而是诱导者。基因重复学说基因重复学说：即基因复增学说：即基因复增学说 gene duplication gene duplication theorytheory。它与一般的选择学说不同，虽然它承认本来就有。它与一般的选择学说不同，虽然它承认本来就有抗性基因的存在，但它认为某些因子（如杀虫剂等）引起抗性基因的存在，但它认为某些因子（如杀虫剂等）引起了基因重复，即一个抗性基因拷贝为多个抗性基因，这是了基因重复，即一个抗性基因拷贝为多个抗性基因，这是抗性进化中的一种普遍现象。抗性进化中的一种普遍现象。染色体重组学说染色体

29、重组学说：因染色体易位和倒位产生改变的酶：因染色体易位和倒位产生改变的酶或蛋白质，引起抗性的进化。或蛋白质，引起抗性的进化。三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的v 抗药性产生的原因：抗药性产生的原因：1 1、有害生物自身选择性进化有害生物自身选择性进化（1 1）、行为抗性）、行为抗性（2 2）、表皮穿透的减少）、表皮穿透的减少（3 3）、昆虫的免疫作用）、昆虫的免疫作用（4 4）、降解代谢，解毒能力的增强）、降解代谢，解毒能力的增强（5 5）、基因的改变）、基因的改变三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的v 抗药性产生的原因：抗药性产生

30、的原因：2 2、有害生物的生理生育特性：、有害生物的生理生育特性：（1 1）、年发生代数多，繁殖快的害虫，如）、年发生代数多，繁殖快的害虫，如蚜虫、红蚜虫、红蜘蛛蜘蛛、蝇类等，一年可繁殖几代甚至几十代，容易、蝇类等，一年可繁殖几代甚至几十代，容易产生抗药性。产生抗药性。（2 2）、许多事实表明，凡是生长和繁殖速度快、）、许多事实表明，凡是生长和繁殖速度快、产产孢子量大、孢子容易分散孢子量大、孢子容易分散的病原菌，如白粉菌、青的病原菌，如白粉菌、青霉菌、灰霉菌、霜霉菌、桃褐腐病菌、甜菜褐斑病霉菌、灰霉菌、霜霉菌、桃褐腐病菌、甜菜褐斑病菌、苹果黑星病菌等，都容易形成抗药性；而在植菌、苹果黑星病菌等

31、，都容易形成抗药性；而在植株内部或土壤中的病原菌，如萎蔫类病菌、根茎基株内部或土壤中的病原菌，如萎蔫类病菌、根茎基腐病菌和需要大量孢子接种才能致病的病菌，如小腐病菌和需要大量孢子接种才能致病的病菌，如小麦眼斑病，则不容易形成抗药性。麦眼斑病，则不容易形成抗药性。三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的v 抗药性产生的原因：抗药性产生的原因：3 3、农药使用技术方面。用药不当造成抗性、农药使用技术方面。用药不当造成抗性：（1 1）、长期连）、长期连续使用单一药剂续使用单一药剂，导致抗性产生。，导致抗性产生。（2 2）、农药的使用）、农药的使用剂量和浓度增加剂量和浓度增加，直接导致抗药，直接导

32、致抗药性增强。性增强。（3 3）、农药的剂型不适合，也会降低药效，使漏杀）、农药的剂型不适合，也会降低药效，使漏杀个体个体诱发出抗药性诱发出抗药性。（4 4）、农药在蔬菜上沉积，分布状况不均匀也会引）、农药在蔬菜上沉积，分布状况不均匀也会引起抗药性的产生。起抗药性的产生。三、抗药性是怎么产生的三、抗药性是怎么产生的v 抗药性产生的原因：抗药性产生的原因：4 4、作物栽培制度：、作物栽培制度：单一作物连作，害虫优势明显，单一作物连作，害虫优势明显，防治压力大防治压力大，容易产生抗药性，容易产生抗药性 5 5、自然环境因素、自然环境因素 多种因素造成环境破坏，生物多样性得不到保护，再猖獗使得多种因

33、素造成环境破坏，生物多样性得不到保护，再猖獗使得有害生物有害生物数量大数量大，自然控制失去作用，自然控制失去作用 6 6、药物作用机制、药物作用机制 非特异性作用机制不易产生抗药性，作用机理独特，非特异性作用机制不易产生抗药性，作用机理独特，作用位点作用位点单一单一的药剂容易产生抗药性的药剂容易产生抗药性抗药性的机制抗药性的机制 行为机制行为机制 在药剂选择压力下，那些有利害虫生存的行为得以保存和发展，从而使害虫群体在药剂选择压力下，那些有利害虫生存的行为得以保存和发展，从而使害虫群体中具有这些行为的个体增多。中具有这些行为的个体增多。生理生化机制生理生化机制 （1 1）穿透性降低）穿透性降低

34、 （2 2）解读代谢增强）解读代谢增强 （3 3）靶标部位敏感性降低）靶标部位敏感性降低 （4 4）其他抗药性机制）其他抗药性机制（1 1）穿透性降低）穿透性降低u根据不同施药方式，杀虫剂穿透昆虫表皮、肠道或气管，根据不同施药方式，杀虫剂穿透昆虫表皮、肠道或气管，经过吸收、运输、分布和贮存，最后到达靶标部位而起作经过吸收、运输、分布和贮存，最后到达靶标部位而起作用。用。u穿透性降低很少单独起作用，常与其他抗药性因子相结合穿透性降低很少单独起作用，常与其他抗药性因子相结合而增加抗药性。而增加抗药性。u表皮穿透降低与表皮结构变化有关，表皮结构变厚不利于表皮穿透降低与表皮结构变化有关，表皮结构变厚不

35、利于药剂渗透，药剂不易被昆虫吸收药剂渗透，药剂不易被昆虫吸收（2 2）解毒代谢增强）解毒代谢增强 解毒酶的种类很多，其中最为重要的是多功能氧化酶。解毒酶的种类很多，其中最为重要的是多功能氧化酶。抗性害虫体内解毒酶的含量或活性均有显著提高。抗性害虫体内解毒酶的含量或活性均有显著提高。多功能氧化酶（多功能氧化酶（multiple function oxidasemultiple function oxidase，mfomfo）水解酶：水解酶：(主要是脂族酯酶主要是脂族酯酶)磷酸酯水解酶、羧酸酯水解酶磷酸酯水解酶、羧酸酯水解酶谷胱甘肽谷胱甘肽-S-S-转移酶转移酶(glutathion-s-fran

36、sferase(glutathion-s-fransferase，GSH)GSH)DDT-DDT-脱氯化氢酶及硝基还原酶脱氯化氢酶及硝基还原酶 (dehychogenase)(dehychogenase)v 多功能氧化酶多功能氧化酶(也叫也叫细胞色素细胞色素P450P450酶系酶系)s 几乎能代谢所有的杀虫剂。以下反应均可由几乎能代谢所有的杀虫剂。以下反应均可由mfo催化进行。催化进行。N-甲基羟基化甲基羟基化 芳香族化合物的羟基化芳香族化合物的羟基化 环氧化作用环氧化作用 mfo O-，S-，N-脱烷基作用脱烷基作用 硫醚形成亚砜或砜，硫醚形成亚砜或砜，硫代磷酸酯的氧化硫代磷酸酯的氧化s P

37、450P450酶系对杀虫剂代谢作用的增强是大多数重要害虫对杀酶系对杀虫剂代谢作用的增强是大多数重要害虫对杀虫剂产生高水平抗性和交互抗性的虫剂产生高水平抗性和交互抗性的主要原因主要原因s 与昆虫虫态的关系：鳞翅目昆虫中，幼虫期其与昆虫虫态的关系：鳞翅目昆虫中，幼虫期其mfo含量较含量较多，并且因龄期增长而含量增加；而蛹、成虫中则减少。多，并且因龄期增长而含量增加；而蛹、成虫中则减少。s 与昆虫食性的关系：多食性与昆虫食性的关系：多食性 寡食性寡食性 单食性；单食性；植食性植食性 捕食性捕食性 寄生性寄生性细胞色素P450酶系的作用机理Fe3+P450底物HFe3+P450e-底物HFe2+P45

38、0O2底物HFe2+O2P450H+e-底物HFeOOHP450H2OH+底物H(FeO)3+P450底物OHFe3+P450底物OH 谷胱甘肽谷胱甘肽-S-S-转移酶（转移酶（glutathion-S-glutathion-S-transferase,GSHtransferase,GSH）：主要是脱烃基作用）：主要是脱烃基作用 脱氯化氢酶脱氯化氢酶(dehydrogenase)(dehydrogenase)：主要脱去主要脱去HClHCl水解酶水解酶：昆虫中的酯酶主要是B类酯酶，包括胆碱酯酶、磷酸酯酶和羧酸酯酶。与抗性有关的主要是羧酸酯酶，在昆虫对有机磷和拟除虫菊酯抗性中有着重要作用。磷酸酯水

39、解酶，主要水解磷酸酯的酯基 羧酸酯水解酶，主要水解含羧酸酯的有机磷羧酸酯水解酶反应式羧酸酯水解酶反应式CH3OCH3OP-S-CH-COC2H5SCH2COC2H5O羧酸酯酶CH3OCH3OSCH2COOC2H5+C2H5OHP-S-CHCOOHO马拉硫磷磷酸酯水解酶反应式磷酸酯水解酶反应式CH3OCH3OP-S-CH-COC2H5SCH2COC2H5O磷酸酯酶CH3OCH3OSCH2COOC2H5P-SH+OCHCOC2H5OOH 马拉硫磷O(CH3O)2PSNO2OSNO2PCH3OHOGSH 谷胱甘肽-S-转移酶反应式甲基对硫磷 去甲基对硫磷DDT脱氯化氢酶反应式脱氯化氢酶反应式 DDT

40、 DDECHClClCClClCl脱氯化氢酶CClClCClCl有机磷中硝基结构的化合物，如对硫磷等可被硝基还原酶代谢为无毒物。有机磷中硝基结构的化合物，如对硫磷等可被硝基还原酶代谢为无毒物。有机磷酸酯代谢有机磷酸酯代谢马马拉拉硫硫磷磷CH3-OCH3-OP-O-NO2SCH3-OCH3-OP-S-CH-C-O-C2H5SOCH2=C-O-C2H5O3 3、靶标部位敏感性降低、靶标部位敏感性降低v 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的靶标乙酰胆碱酯酶（有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的靶标乙酰胆碱酯酶（AChEAChE）v DDTDDT和拟除虫菊酯类杀虫剂的主要靶标钠通道和拟除虫菊酯类杀虫剂的主要靶标钠通道

41、v 环戊二烯类杀虫剂的靶标环戊二烯类杀虫剂的靶标GABAGABA受体。受体。AChE（乙酰胆碱酯酶）（乙酰胆碱酯酶）AChE的不敏感性主要由AchE变构引起，而AchE的变构则是结构基因的点突变造成的。例如，果蝇中的AChE是由一个独特的位点Ace编码的。Ace中的一个T突变为A将导致AChE的苯丙氨酸（368）突变为酪氨酸后改变了AChE的催化特性，结果降低了对杀虫剂的敏感性。点突变可以发生在不同的部位，从而导致不同的抗性型。从果蝇的田间品系中发现了4种突变型：苯丙氨酸（115）变为丝氨酸；异亮氨酸（199）变为缬氨酸或苏氨酸；甘氨酸（303）变为丙氨酸。一个突变型的AChE中几个点突变的组

42、合不但会导致产生不同的抗性型，而且对抗性有明显的增强作用，即高抗性有可能来自几个低抗性点突变的组合。AChE敏感性下降，除了AChE质的改变，即上述变构AChE外，AChE量的增加即AChE基因表达调控也可能对抗性产生影响。钠通道钠通道 钠通道的改变，引起对杀虫剂敏感度下降，结果产生击倒抗性钠通道的改变，引起对杀虫剂敏感度下降，结果产生击倒抗性（Knockdown resistance，简称，简称Kdr），包括抗性水平更高的超），包括抗性水平更高的超Kdr因子。因子。Kdr型抗性通常具有如下的特点：型抗性通常具有如下的特点：（1）Kdr基因是隐性基因，即只有在纯合子状态下才表现抗性，杂合子状基

43、因是隐性基因，即只有在纯合子状态下才表现抗性，杂合子状态并不表现抗性；态并不表现抗性；（2）Kdr基因对基因对DDT和拟除虫菊酯杀虫剂引起神经敏感度降低；和拟除虫菊酯杀虫剂引起神经敏感度降低；（3）对所有拟除虫菊酯和）对所有拟除虫菊酯和DDT都有交互抗性；都有交互抗性；（4）对拟除虫菊酯产生很高的抗性，特别是在有超）对拟除虫菊酯产生很高的抗性，特别是在有超Kdr基因存在时，可产基因存在时，可产生数千倍的抗性。生数千倍的抗性。Kdr型的分子机理：型的分子机理：神经膜磷脂双分子层的变异；钠通道数量的改变；钠通道质神经膜磷脂双分子层的变异；钠通道数量的改变；钠通道质的改变。的改变。膜上的脂对膜蛋白和

44、酶的结构与功能起重要作用，如果神经膜上的脂对膜蛋白和酶的结构与功能起重要作用，如果神经膜脂蛋白或脂类组成发生变化，或由于脂诱导而造酶的构型发生膜脂蛋白或脂类组成发生变化，或由于脂诱导而造酶的构型发生变化，最后都会导致神经敏感性下降。变化，最后都会导致神经敏感性下降。昆虫对拟除虫菊酯的毒性昆虫对拟除虫菊酯的毒性反应有很大差异的原因可能是由于不同昆虫的神经膜中的脂质比反应有很大差异的原因可能是由于不同昆虫的神经膜中的脂质比例不同而引起的。例不同而引起的。钠通道数量的改变与产生击倒抗性有或无关；钠通道数量的改变与产生击倒抗性有或无关；钠通道钠通道 Kdr的本质是钠通道的变异。通过对敏感和抗性品系中的

45、本质是钠通道的变异。通过对敏感和抗性品系中位于第二染色体上的果蝇钠通道位于第二染色体上的果蝇钠通道Sch等位基因克隆化和测序，等位基因克隆化和测序，发现位于同源结构阈发现位于同源结构阈的的S5和和S6连接片段的一个位点发生了连接片段的一个位点发生了突变，导致敏感品系突变，导致敏感品系Sch序列中序列中1172位的天冬氨酸残基在抗性位的天冬氨酸残基在抗性品系中被天冬酰胺取代，使连接片段失去一个负电荷，此负品系中被天冬酰胺取代，使连接片段失去一个负电荷，此负电荷的丧失是产生电荷的丧失是产生Kdr机制的原因。机制的原因。在拟除虫菊酯抗性烟草夜蛾体内是单个碱基发生了突变在拟除虫菊酯抗性烟草夜蛾体内是单

46、个碱基发生了突变（T到到A），而该突变基因能将亮氨酸改变为组氨酸，从而引），而该突变基因能将亮氨酸改变为组氨酸，从而引起钠通道蛋白改变造成击倒抗性。起钠通道蛋白改变造成击倒抗性。-氨基丁酸（氨基丁酸（GABA）受体）受体 果蝇对环戊二烯类的抗性是由位于第果蝇对环戊二烯类的抗性是由位于第染色体臂的单个主要染色体臂的单个主要基因（基因（Rdl）控制的。在家蝇中）控制的。在家蝇中Rdl基因位于第基因位于第染色体。染色体。环戊二烯抗药性是由环戊二烯抗药性是由GABAA受体受体-氯离子通道复合体上环戊氯离子通道复合体上环戊二烯和木防己苦毒宁（二烯和木防己苦毒宁（PTX）结合部位敏感度下降所致。）结合部位

47、敏感度下降所致。Ffrench-Constant等首先从野生型对环戊二烯类杀虫剂有高等首先从野生型对环戊二烯类杀虫剂有高抗性的果蝇品系中克隆了环戊二烯抗性基因抗性的果蝇品系中克隆了环戊二烯抗性基因Rdl。在。在Rdl基因基因 中，中，仅发现在仅发现在302位的丙氨酸变为丝氨酸，正是这一突变与环戊二烯位的丙氨酸变为丝氨酸，正是这一突变与环戊二烯/PTX结合部位的不敏感度有关。结合部位的不敏感度有关。抗性机理4 4、其它抗性机制、其它抗性机制l 脂肪的储存能力增加。脂肪的储存能力增加。主要是针对脂溶性强的有机氯、拟主要是针对脂溶性强的有机氯、拟除虫菊酯类杀虫剂，特别是家蝇对除虫菊酯类杀虫剂，特别是

48、家蝇对DDTDDT的抗性，进入体内的抗性，进入体内的药剂被脂肪储存，不能进入其作用部位，起不到药剂的的药剂被脂肪储存，不能进入其作用部位，起不到药剂的效果。效果。l 排泄作用增强。排泄作用增强。抗药性昆虫使较多杀虫剂直接排出体外，抗药性昆虫使较多杀虫剂直接排出体外，而减少中毒，增强对杀虫剂的抵抗力。如拟除虫菊酯类处而减少中毒，增强对杀虫剂的抵抗力。如拟除虫菊酯类处理蚜虫有此现象。理蚜虫有此现象。与抗性发展速度有关的主要因子：与抗性发展速度有关的主要因子：1.1.遗传因子遗传因子 2.2.害虫的生物学特性害虫的生物学特性3.3.操作因子操作因子 世代世代 活动性活动性 食性食性 栖息场所栖息场所

49、药剂种类及其作用机制药剂种类及其作用机制药剂的使用量及次数药剂的使用量及次数使用范围及施药技术使用范围及施药技术四、影响抗性的因素四、影响抗性的因素4.4.抗药突变体的出现频率及对环境的适应性抗药突变体的出现频率及对环境的适应性1、遗传因子 抗性基因决定了害虫的抗性性状，不同的基因决定了不同的抗性性状，如抗性家蝇染色体上存在着多种抗性基因，第二对染色体上存在着OX基因，第三对染色体存在着KDR基因，第五对上存在 md基因，ox基因是抗有机磷的基因，它可使酯键断裂；kdr基因使神经不敏感，抗DDT；md基因使有机磷、氨基甲酸酯类、DDT、拟除虫菊酯降解，作用于 mfo酶，增强mfo酶的活性，不同

50、的药剂选择不同的基因，从而形成不同的抗性品系。关于害虫抗性的遗传、持续、消失问题，尚有许多问题悬而未决，结果不一，但一般认为恢复曾发生过抗性的杀虫剂的敏感度的可能性很小，除非在早期发现抗性后就停用该杀虫剂，并控制其后，也就是说重新使用已发生抗性的杀虫剂的前途不大。2.2.害虫的生物学特性害虫的生物学特性 害虫的种类，习性，世代均影响其抗性。害虫的种类，习性，世代均影响其抗性。（1 1）世代：世代：卫生害虫农业害虫仓库害虫。卫生害虫农业害虫仓库害虫。（2 2）活动性：活动性：活动性小活动性大，活动性小活动性大，迁飞的害虫迁飞的害虫（3 3）食性：食性：寡食性多食性寡食性多食性（4 4）害虫的栖息