2022年醫(yī)學(xué)專題-病蟲害對農(nóng)藥的抗性-2014

歡迎(huānyíng)各位來參加培訓(xùn)會的學(xué)員中國農(nóng)科院植保(zhíbǎo)所第一頁，共八十三頁。2011.06從四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)藥學(xué)專業(yè)碩士畢業(yè)2008-2011承擔(dān)四川省小麥赤霉病菌對多菌靈抗藥性

監(jiān)測工作，期間參與了煙霧劑的研發(fā)2004.05參與研制多菌靈與多抗霉素的可濕性粉劑增

效配比試驗2008-2010協(xié)助完成四川玉米(yùmǐ)主栽品種的抗病篩選2010.7參與煙霧機對寶興縣玉米灰斑病防治的田間

示范試驗2008-2011多次參與小麥白粉病、赤霉病、玉米穗腐

病的采樣研究工作。第二頁，共八十三頁。病蟲害抗藥性的產(chǎn)生及解決(jiějué)措施植物病害生物學(xué)國家重點(zhòngdiǎn)實驗室中國農(nóng)科院植保所成果轉(zhuǎn)化及技術(shù)推廣服務(wù)中心唐太飛2011年12月4日第三頁，共八十三頁。第四頁，共八十三頁。主要(zhǔyào)內(nèi)容抗藥性是怎么產(chǎn)生的3化學(xué)農(nóng)藥帶來的問題

2影響抗性的因素4農(nóng)藥發(fā)展簡史1抗藥性的治理措施5第五頁，共八十三頁。農(nóng)藥Pesticide(s)

是指用于預(yù)防、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調(diào)解植物、昆蟲生長的化學(xué)合成或者來源于生物、其他天然物質(zhì)的一種物質(zhì)或者幾種物質(zhì)的混合物及其制劑。特指在農(nóng)業(yè)上用于防治(fángzhì)病蟲以及調(diào)節(jié)植物生長、除草等藥劑。第六頁，共八十三頁。一、農(nóng)藥(nóngyào)發(fā)展簡史第一代農(nóng)藥：20世紀(jì)40年代之前，天然植物農(nóng)藥及無機農(nóng)藥時期

在農(nóng)藥使用歷史上，指早期由礦物或植物性物質(zhì)制成的農(nóng)藥。20世紀(jì)初期，由于化學(xué)工業(yè)發(fā)展緩慢，有機合成化學(xué)農(nóng)藥的研制進(jìn)展不快，因此對農(nóng)業(yè)病蟲害的防治仍采用以往常用的砷酸鈣、砷酸鉛、砒霜、氟化鈉、波爾多液、石灰硫磺合劑和除蟲菊、魚藤精等古老品種或天然物質(zhì)。特點大多數(shù)是天然產(chǎn)物或者經(jīng)簡單加工殺蟲、防病或者除草的作用對象都很單一藥效(yàoxiào)低、使用量大多數(shù)農(nóng)藥的急性口服毒性大，對禽鳥和魚類亦有毒害

第七頁，共八十三頁。一、農(nóng)藥(nóngyào)發(fā)展簡史第二代農(nóng)藥：1945-1975有機合成農(nóng)藥時期

在20世紀(jì)30年代后期，特別在1940年以后，由于滴滴涕和六六六兩種有機氯合成農(nóng)藥相繼問世，且在農(nóng)藥和衛(wèi)生上得到了廣泛的應(yīng)用，這種新的、有特效的農(nóng)藥，為合成農(nóng)藥開辟了一個新的應(yīng)用領(lǐng)域，標(biāo)志了農(nóng)藥發(fā)展由天然產(chǎn)品走向合成階段。在這之后的二十年內(nèi)，有機磷農(nóng)藥、氨基甲酸酯類農(nóng)藥等數(shù)以百計的新農(nóng)藥品種被研制開發(fā)出來(chūlái)，幾乎占領(lǐng)了整個農(nóng)藥市場。這些有機合成農(nóng)藥具有藥效高，用量少，殺蟲防病范圍廣，品種多等特點，許多方面都優(yōu)于第一代農(nóng)藥。然而，與此同時也帶來了一系列新的環(huán)境污染問題。

第八頁，共八十三頁。一、農(nóng)藥(nóngyào)發(fā)展簡史第二代農(nóng)藥特點：作用(zuòyòng)對象多樣化對病、蟲、草等有害生物有多種除殺作用(zuòyòng)。殺蟲劑中有的對害蟲同時具有胃毒和觸殺作用，有的建有熏蒸和內(nèi)吸作用。且殺蟲譜廣，持效期長殺菌劑除保護(hù)作用外，還具有鏟除和內(nèi)吸治療作用除草劑具有選擇性，對作物安全藥效高，藥劑使用量降低化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，容易產(chǎn)生殘留毒性，長期大量使用帶來環(huán)境污染等問題有些殺蟲劑高毒，在生產(chǎn)和使用上不安全殺蟲譜廣，嚴(yán)重傷害害蟲天敵，導(dǎo)致害蟲的再猖獗。

第九頁，共八十三頁。一、農(nóng)藥(nóngyào)發(fā)展簡史第三代農(nóng)藥：1975-至今“超高效”農(nóng)藥階段(jiēduàn) 20世紀(jì)60年代開始，人們從菊科植物中提取出了具有殺蟲活性的化合物——除蟲菊酯。以擬除蟲菊酯為代表進(jìn)入一個新時代，開發(fā)了一系列的高效、低度、低殘留的農(nóng)藥。1962，切爾·卡遜（RachelCarson）我國對環(huán)境安全問題越來越重視1970年中國建立了環(huán)境保護(hù)法1977年美國禁止用六六六1983年中國禁止生產(chǎn)六六六和DDT代表品種：噻嗪酮、滅幻脲、三唑酮、甲霜靈、禾草靈

第十頁，共八十三頁。一、農(nóng)藥(nóngyào)發(fā)展簡史第三代農(nóng)藥特點：更高效低毒、低殘留仍以有機化合物為主，但結(jié)構(gòu)比過去(guòqù)更復(fù)雜生產(chǎn)工藝上采用了對不同異構(gòu)體的拆分，差向異構(gòu)，立體選擇合成德國一系列高難度技術(shù)（以前沒有）

除蟲菊酯

第十一頁，共八十三頁。一、農(nóng)藥(nóngyào)發(fā)展簡史第四代農(nóng)藥：非殺生性農(nóng)藥——未來的發(fā)展方向

從對人類安全和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，著重挖掘天然活性物質(zhì)，進(jìn)而人工合成仿生物質(zhì)及其類似物，研究和篩選有特異性生理活性的物質(zhì)，從而達(dá)到能夠控制或者(huòzhě)改變有害生物的生活習(xí)性、形態(tài)、生長、繁殖規(guī)律等，使其對農(nóng)作物的危害限制在允許的范圍內(nèi)（經(jīng)濟(jì)閾值之下），而不一定要把他們殺死。目前正在研發(fā)的昆蟲激素、信息素、黑色素合成抑制劑、轉(zhuǎn)基因抗病蟲作物等…… 第十二頁，共八十三頁。一、農(nóng)藥(nóngyào)發(fā)展簡史第四代農(nóng)藥特點：對目標(biāo)有害生物具有選擇性，對非目標(biāo)生物安全更低殘留甚至無殘留僅對目標(biāo)生物有效，對害蟲(hàichóng)天敵無效更有利于環(huán)境保護(hù)和生物多樣性的延續(xù)發(fā)展未來農(nóng)藥的方向：

安全、經(jīng)濟(jì)、高效、使用方便

第十三頁，共八十三頁。二、使用(shǐyòng)化學(xué)農(nóng)藥帶來的問題化學(xué)農(nóng)藥的地位—不可缺少農(nóng)藥挽回了大部分的糧食損失，解決了世界(shìjiè)糧食問題

據(jù)測算:如果停止或部分停止使用農(nóng)藥,則糧食將損失20-40%;蔬菜損失40-90%;果品損失37-95%化學(xué)農(nóng)藥的速效性，在病蟲害大規(guī)模流行爆發(fā)時，是防治的首選措施化學(xué)農(nóng)藥的經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)濟(jì)實惠的防治藥劑化學(xué)農(nóng)藥的高效性化學(xué)農(nóng)藥的長效性，相對生物農(nóng)藥而言第十四頁，共八十三頁。二、使用(shǐyòng)化學(xué)農(nóng)藥帶來的問題化學(xué)農(nóng)藥帶來的負(fù)面效果農(nóng)藥流失到環(huán)境中，將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染1.污染大氣、水環(huán)境，造成土壤(tǔrǎng)板結(jié)2.增強病菌、害蟲對農(nóng)藥的抗藥性，加大用藥量，惡性循環(huán)3.殺傷有益生物農(nóng)藥對人畜健康的危害1.使用高毒農(nóng)藥使人畜中毒2.高毒高殘留農(nóng)藥對人的危害——海南毒豇豆3.水環(huán)境的污染，對人、畜，特別是水生生物(如魚、蝦)造成危害4.三致問題：致癌、致畸、致突變影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全1.出口貿(mào)易壁壘2.不正確使用造成藥害、減產(chǎn)第十五頁，共八十三頁。二、使用(shǐyòng)化學(xué)農(nóng)藥帶來的問題化學(xué)農(nóng)藥帶來3R問題抗性(resistance)

抗性指的是生物長期接受藥劑處理使其后代產(chǎn)生抗藥性。再增猖獗(resurgence)

再增猖獗指的是在生物群落中原處于自然控制下，不需要采取防治措施的生物種群，因為用農(nóng)藥防治別的有害生物而殺傷(shāshāng)了該種群的天敵，亦即消除了該種群的自然控制因素，使該種群很快重新增長，以致形成猖獗為害。殘留(residue)

殘留指的是化學(xué)農(nóng)藥在農(nóng)產(chǎn)品上的殘留。第十六頁，共八十三頁。1、歷史1908年Melander在加里福利亞州的觀察到，常規(guī)的石硫合劑防治梨園蚧之后其存活率很高，于是他首先提出是由于抗藥性所致；1916年紅圓蚧對氫氰酸產(chǎn)生抗藥性，1917年蘋果蠹蛾對砷酸鉛產(chǎn)生抗藥性，1908--1946年的38年間，只有11種害蟲和蟎類對農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性1946年之前產(chǎn)生一種新的抗藥害蟲需2--5年時間1946年-1954年平均每年增加(zēngjiā)1--2種抗性害蟲1980年，Georghous統(tǒng)計抗藥性害蟲428種，害蟲抗藥性的發(fā)展(fāzhǎn)概況第十七頁，共八十三頁。由于(yóuyú)農(nóng)藥的大量使用，唐振華（2002）報道，全世界已有600多種害蟲及害螨對殺蟲藥一種或多種農(nóng)藥產(chǎn)生了抗性，其中59%左右為農(nóng)業(yè)害蟲??！第十八頁，共八十三頁。2、我國農(nóng)業(yè)害蟲抗藥性的發(fā)展及其現(xiàn)狀1963年首次發(fā)現(xiàn)棉紅蜘蛛對內(nèi)吸磷抗性，到20世紀(jì)90年代初，有報道的產(chǎn)生抗藥性的農(nóng)業(yè)害蟲至少有30種，其中大田作物22種，儲糧害蟲7種，森林害蟲1種。60年代發(fā)現(xiàn)棉蚜、棉葉螨、山楂葉螨、三化螟4種、80年代發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲、菜青蟲、黑尾葉蟬、褐飛虱、小菜蛾、柑橘(gānjú)全爪螨類及米象等7種。90年代前期發(fā)現(xiàn)二化螟、粘蟲、玉米螟、桃赤蚜、小地老虎、稻白背飛虱、稻縱卷葉螟、菜縊管蚜、溫室白背粉虱、馬尾松毛蟲、玉米象、赤擬谷盜，谷盜、銹赤扁谷盜及土耳其扁谷盜等近20種害蟲出現(xiàn)抗性。第十九頁，共八十三頁。從抗性程度而言：張春良等（2002）報道，山東蚜蟲對樂果的抗性已增加到1600倍，水稻二化螟對殺蟲雙抗性指數(shù)(zhǐshù)為22～257倍，1993～1995年，棉蚜對氰戊菊酯的抗性大于160倍，屬極高抗水平。我國廣州郊區(qū)用抑太保（IGR類）防治小菜蛾，兩年后即產(chǎn)生抗性。從1951年至今，小菜蛾幾乎對所有種類的殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性。阿維菌素在中國只是近年來才大面積推廣應(yīng)用的抗生素類農(nóng)藥，但在局部地區(qū)1995年就發(fā)現(xiàn)小菜蛾田間種群對其產(chǎn)生了高達(dá)195倍的抗性。在20世紀(jì)60年代以前，一個農(nóng)藥品種使用10來年害蟲才產(chǎn)生抗性，70年代縮短到6～7年，80年代只4～5年，而90年代縮短到只2～3年。第二十頁，共八十三頁。我國蔬菜上抗性水平較高的害蟲主要(zhǔyào)有：小菜蛾、甜菜夜蛾、菜青蟲、斜紋夜蛾、菜蚜、棉鈴蟲、煙青蟲、盲蝽蟓、溫室白粉虱等。小菜蛾：有機氯、有機磷、擬除菊酯類。

1995年，速滅殺丁1646.8倍；亞胺硫磷512.2倍

1992年，BT35倍；抑太保70.9倍；阿維菌素30.3倍溫室白粉虱：1988年，敵殺死6289.1倍；速滅殺丁1941.7倍馬拉硫磷66.2倍斜紋夜蛾：有機氯、有機磷、擬除菊酯類、BT等

1998年，菊酯類100－2700倍對BT的抗性比家蠶高2500倍第二十一頁，共八十三頁。1、特點害蟲幾乎能對所有類別的合成化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性；害蟲抗藥性成為全球現(xiàn)象，抗性形成具有明顯區(qū)域性；交互抗性、多抗性現(xiàn)象的日益嚴(yán)重，害蟲對新的取代農(nóng)藥抗性發(fā)展速度呈加快的趨勢；從害蟲種類來看，鞘翅目、雙翅目和鱗翅目昆蟲產(chǎn)生抗藥性的種類最多，在衛(wèi)生昆蟲中明顯地以雙翅目昆蟲為主。農(nóng)業(yè)害蟲中以蚜蟲(yáchóng)、棉鈴蟲、小菜蛾、馬鈴薯甲蟲及螨類的抗藥性最為嚴(yán)重?？顾幮缘奶攸c(tèdiǎn)及危害第二十二頁，共八十三頁。2、危害（1）使害蟲產(chǎn)生高抗性,成為植保工作最難解決的問題（2）農(nóng)藥殘留,污染大氣(dàqì)、土壤、水體和農(nóng)產(chǎn)品,為害人類健康（3）是大量殺傷有益生物,使害蟲失去生物鏈的自然控制作用,導(dǎo)致主要害蟲大暴發(fā)和次要害蟲再猖獗（4）增加了防治成本（5）是導(dǎo)致農(nóng)藥的使用壽命縮短,同時給農(nóng)藥創(chuàng)制帶來了較大的難度,創(chuàng)制一種新農(nóng)藥的費用劇增,時間延長第二十三頁，共八十三頁。三、抗藥性是怎么(zěnme)產(chǎn)生的抗性獲得抗藥性單一抗藥性多抗性交互抗性負(fù)交互抗性自然抗藥性第二十四頁，共八十三頁。三、抗藥性是怎么(zěnme)產(chǎn)生的自然抗藥性：昆蟲在不同發(fā)育階段，不同生理狀態(tài)及所處(suǒchǔ)的環(huán)境條件的變化對藥劑產(chǎn)生不同的耐藥力。獲得抗藥性：指昆蟲具有忍受殺死正常種群大多數(shù)個體的藥量能力，并在中群眾發(fā)展起來的現(xiàn)象。單一抗藥性：某種害蟲只對一種藥劑有抗藥性。多抗性：能對幾種或幾類藥劑都產(chǎn)生抗藥性。交互抗性：指昆蟲對選擇藥劑之外的其他未使用過的一種或者一類藥劑也產(chǎn)生抗藥性的現(xiàn)象。負(fù)交互抗性：指昆蟲對一種殺蟲劑產(chǎn)生抗性后，反而對另一種從未使用過的藥劑變得更為敏感的現(xiàn)象。第二十五頁，共八十三頁。三、抗藥性是怎么(zěnme)產(chǎn)生的抗藥性按表現(xiàn)形式可以分行為抗藥性和生理抗藥性：行為抗藥性：由于特殊行為，避免與殺蟲劑接觸或者減少接觸，如某些蚊類一接觸殺蟲劑就飛離，不至中毒(zhòngdú)致死。生理抗藥性：即昆蟲發(fā)生解毒能力或其他生理機制，如酶的性質(zhì)改變，使能忍受或解除殺蟲劑的毒殺作用。第二十六頁，共八十三頁?？剐孕纬傻乃姆N學(xué)說昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性的問題，實質(zhì)上是一個種群遺傳學(xué)的問題。

選擇(xuǎnzé)學(xué)說認(rèn)為抗藥性是一種前適應(yīng)現(xiàn)象（preadaptivephenomenon），完全取決于殺蟲劑的選擇作用。

誘導(dǎo)變異學(xué)說認(rèn)為昆蟲種群中原來不存在抗性基因。而是由于殺蟲劑的直接作用，使昆蟲種群內(nèi)某些個體發(fā)生突變，產(chǎn)生了抗性基因。藥劑不是選擇者而是誘導(dǎo)者。第二十七頁，共八十三頁。

基因重復(fù)學(xué)說：即基因復(fù)增學(xué)說geneduplicationtheory。它與一般(yībān)的選擇學(xué)說不同，雖然它承認(rèn)本來就有抗性基因的存在，但它認(rèn)為某些因子（如殺蟲劑等）引起了基因重復(fù)，即一個抗性基因拷貝為多個抗性基因，這是抗性進(jìn)化中的一種普遍現(xiàn)象。

染色體重組學(xué)說：因染色體易位和倒位產(chǎn)生改變的酶或蛋白質(zhì)，引起抗性的進(jìn)化。第二十八頁，共八十三頁。三、抗藥性是怎么(zěnme)產(chǎn)生的第二十九頁，共八十三頁。三、抗藥性是怎么(zěnme)產(chǎn)生的抗藥性產(chǎn)生的原因：1、有害生物自身選擇性進(jìn)化（1）、行為抗性（2）、表皮穿透的減少(jiǎnshǎo)（3）、昆蟲的免疫作用（4）、降解代謝，解毒能力的增強（5）、基因的改變第三十頁，共八十三頁。三、抗藥性是怎么(zěnme)產(chǎn)生的抗藥性產(chǎn)生的原因：2、有害生物的生理生育特性：（1）、年發(fā)生代數(shù)多，繁殖快的害蟲，如蚜蟲、紅蜘蛛、蠅類等，一年可繁殖幾代甚至幾十代，容易產(chǎn)生抗藥性。（2）、許多事實表明，凡是生長和繁殖速度快、產(chǎn)孢子量大、孢子容易分散的病原菌，如白粉菌、青霉菌、灰霉菌、霜霉菌、桃褐腐病菌、甜菜褐斑病菌、蘋果黑星病菌等，都容易形成抗藥性；而在植株內(nèi)部或土壤中的病原菌，如萎蔫類病菌、根莖基腐病菌和需要大量孢子接種才能(cáinéng)致病的病菌，如小麥眼斑病，則不容易形成抗藥性。第三十一頁，共八十三頁。三、抗藥性是怎么(zěnme)產(chǎn)生的抗藥性產(chǎn)生的原因：3、農(nóng)藥使用技術(shù)方面。用藥不當(dāng)造成抗性：（1）、長期連續(xù)使用單一藥劑，導(dǎo)致抗性產(chǎn)生。（2）、農(nóng)藥的使用劑量和濃度增加，直接導(dǎo)致抗藥性增強。（3）、農(nóng)藥的劑型不適合，也會降低藥效(yàoxiào)，使漏殺個體誘發(fā)出抗藥性。（4）、農(nóng)藥在蔬菜上沉積，分布狀況不均勻也會引起抗藥性的產(chǎn)生。第三十二頁，共八十三頁。三、抗藥性是怎么(zěnme)產(chǎn)生的抗藥性產(chǎn)生的原因：4、作物栽培制度：單一作物連作，害蟲優(yōu)勢明顯，防治壓力大，容易產(chǎn)生抗藥性5、自然環(huán)境(zìránhuánjìnɡ)因素多種因素造成環(huán)境破壞，生物多樣性得不到保護(hù)，再猖獗使得有害生物數(shù)量大，自然控制失去作用6、藥物作用機制非特異性作用機制不易產(chǎn)生抗藥性，作用機理獨特，作用位點單一的藥劑容易產(chǎn)生抗藥性第三十三頁，共八十三頁。抗藥性的機制

行為(xíngwéi)機制

在藥劑選擇壓力下，那些有利害蟲生存的行為得以保存和發(fā)展，從而使害蟲群體中具有這些行為的個體增多。

生理生化機制

（1）穿透性降低（2）解讀代謝增強（3）靶標(biāo)部位敏感性降低（4）其他抗藥性機制第三十四頁，共八十三頁。（1）穿透性降低根據(jù)不同施藥方式，殺蟲劑穿透昆蟲表皮、腸道或氣管，經(jīng)過吸收、運輸、分布和貯存，最后到達(dá)靶標(biāo)部位而起作用。穿透性降低很少單獨起作用，常與其他(qítā)抗藥性因子相結(jié)合而增加抗藥性。表皮穿透降低與表皮結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，表皮結(jié)構(gòu)變厚不利于藥劑滲透，藥劑不易被昆蟲吸收第三十五頁，共八十三頁。（2）解毒代謝增強解毒酶的種類很多，其中最為重要的是多功能氧化酶?？剐院οx體內(nèi)解毒酶的含量(hánliàng)或活性均有顯著提高。多功能氧化酶（multiplefunctionoxidase，mfo）水解酶：(主要是脂族酯酶)磷酸酯水解酶、羧酸酯水解酶谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(glutathion-s-fransferase，GSH)DDT-脫氯化氫酶及硝基還原酶

(dehychogenase)第三十六頁，共八十三頁。多功能氧化酶(也叫細(xì)胞色素P450酶系)幾乎能代謝(dàixiè)所有的殺蟲劑。以下反應(yīng)均可由mfo催化進(jìn)行。

N-甲基羥基化芳香族化合物的羥基化

環(huán)氧化作用mfoO-，S-，N-脫烷基作用硫醚形成亞砜或砜，硫代磷酸酯的氧化第三十七頁，共八十三頁。P450酶系對殺蟲劑代謝作用的增強是大多數(shù)重要害蟲對殺蟲劑產(chǎn)生高水平抗性和交互抗性的主要原因與昆蟲(kūnchóng)蟲態(tài)的關(guān)系：鱗翅目昆蟲(kūnchóng)中，幼蟲期其mfo含量較多，并且因齡期增長而含量增加；而蛹、成蟲中則減少。與昆蟲食性的關(guān)系：多食性>寡食性>單食性；植食性>捕食性>寄生性第三十八頁，共八十三頁。細(xì)胞色素P450酶系的作用(zuòyòng)機理Fe3+P450底物HFe3+P450e-底物HFe2+P450O2底物HFe2+O2P450H+e-底物HFeOOHP450H2OH+底物H(FeO)3+P450底物OHFe3+P450底物OH第三十九頁，共八十三頁。

谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶（glutathion-S-transferase,GSH）：主要(zhǔyào)是脫烴基作用

脫氯化氫酶(dehydrogenase)：主要脫去HCl水解酶：昆蟲中的酯酶主要(zhǔyào)是B類酯酶，包括膽堿酯酶、磷酸酯酶和羧酸酯酶。與抗性有關(guān)的主要是羧酸酯酶，在昆蟲對有機磷和擬除蟲菊酯抗性中有著重要作用。

磷酸酯水解酶，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機磷第四十頁，共八十三頁。羧酸(suōsuān)酯水解酶反應(yīng)式馬拉硫磷第四十一頁，共八十三頁。磷酸酯水解酶反應(yīng)式

馬拉硫磷第四十二頁，共八十三頁。GSH

谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶反應(yīng)式甲基對硫磷去甲基對硫磷第四十三頁，共八十三頁。DDT脫氯化氫酶反應(yīng)式

DDTDDE有機磷中硝基結(jié)構(gòu)的化合物，如對硫磷等可被硝基還原酶代謝(dàixiè)為無毒物。第四十四頁，共八十三頁。有機(yǒujī)磷酸酯代謝馬拉硫磷①磷酸酯酶②羧酸(suōsuān)酯酶③谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶④mfo③

④

①④③甲基對硫磷③④

①④②④第四十五頁，共八十三頁。3、靶標(biāo)部位(bùwèi)敏感性降低有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑的靶標(biāo)乙酰膽堿酯酶（AChE）DDT和擬除蟲菊酯類殺蟲劑的主要靶標(biāo)鈉通道環(huán)戊二烯類殺蟲劑的靶標(biāo)GABA受體。第四十六頁，共八十三頁。AChE（乙酰膽堿酯酶）AChE的不敏感性主要由AchE變構(gòu)引起，而AchE的變構(gòu)則是結(jié)構(gòu)基因的點突變造成的。例如，果蠅中的AChE是由一個獨特的位點Ace編碼的。Ace中的一個T突變?yōu)锳將導(dǎo)致AChE的苯丙氨酸（368）突變?yōu)槔野彼岷蟾淖兞薃ChE的催化特性，結(jié)果降低了對殺蟲劑的敏感性。點突變可以發(fā)生在不同的部位(bùwèi)，從而導(dǎo)致不同的抗性型。從果蠅的田間品系中發(fā)現(xiàn)了4種突變型：苯丙氨酸（115）變?yōu)榻z氨酸；異亮氨酸（199）變?yōu)槔i氨酸或蘇氨酸；甘氨酸（303）變?yōu)楸彼?。一個突變型的AChE中幾個點突變的組合不但會導(dǎo)致產(chǎn)生不同的抗性型，而且對抗性有明顯的增強作用，即高抗性有可能來自幾個低抗性點突變的組合。

AChE敏感性下降，除了AChE質(zhì)的改變，即上述變構(gòu)AChE外，AChE量的增加即AChE基因表達(dá)調(diào)控也可能對抗性產(chǎn)生影響。第四十七頁，共八十三頁。鈉通道鈉通道的改變，引起對殺蟲劑敏感度下降，結(jié)果產(chǎn)生擊倒抗性（Knockdownresistance，簡稱Kdr），包括抗性水平更高的超Kdr因子。Kdr型抗性通常具有如下的特點：（1）Kdr基因是隱性基因，即只有在純合子狀態(tài)下才表現(xiàn)抗性，雜合子狀態(tài)并不表現(xiàn)抗性；（2）Kdr基因?qū)DT和擬除蟲菊酯殺蟲劑引起神經(jīng)敏感度降低(jiàngdī)；（3）對所有擬除蟲菊酯和DDT都有交互抗性；（4）對擬除蟲菊酯產(chǎn)生很高的抗性，特別是在有超Kdr基因存在時，可產(chǎn)生數(shù)千倍的抗性。第四十八頁，共八十三頁。Kdr型的分子機理：神經(jīng)膜磷脂雙分子層的變異(biànyì)；鈉通道數(shù)量的改變；鈉通道質(zhì)的改變。

膜上的脂對膜蛋白和酶的結(jié)構(gòu)與功能起重要作用，如果神經(jīng)膜脂蛋白或脂類組成發(fā)生變化，或由于脂誘導(dǎo)而造酶的構(gòu)型發(fā)生變化，最后都會導(dǎo)致神經(jīng)敏感性下降。昆蟲對擬除蟲菊酯的毒性反應(yīng)有很大差異的原因可能是由于不同昆蟲的神經(jīng)膜中的脂質(zhì)比例不同而引起的。鈉通道數(shù)量的改變與產(chǎn)生擊倒抗性有或無關(guān)；

鈉通道(tōngdào)第四十九頁，共八十三頁。

Kdr的本質(zhì)是鈉通道的變異。通過對敏感和抗性品系中位于第二染色體上的果蠅鈉通道Sch等位基因克隆化和測序，發(fā)現(xiàn)位于同源結(jié)構(gòu)閾Ⅲ的S5和S6連接片段的一個位點發(fā)生了突變，導(dǎo)致敏感品系Sch序列中1172位的天冬氨酸殘基在抗性品系中被天冬酰胺取代，使連接片段失去一個負(fù)電荷，此負(fù)電荷的喪失是產(chǎn)生Kdr機制的原因。在擬除蟲菊酯抗性煙草夜蛾體內(nèi)(tǐnèi)是單個堿基發(fā)生了突變（T到A），而該突變基因能將亮氨酸改變?yōu)榻M氨酸，從而引起鈉通道蛋白改變造成擊倒抗性。第五十頁，共八十三頁。γ-氨基丁酸（GABA）受體果蠅對環(huán)戊二烯類的抗性是由位于第Ⅱ染色體臂的單個主要基因（Rdl）控制的。在家蠅中Rdl基因位于第Ⅳ染色體。環(huán)戊二烯抗藥性是由GABAA受體-氯離子通道復(fù)合體上環(huán)戊二烯和木防己苦毒寧（PTX）結(jié)合部位敏感度下降所致。

Ffrench-Constant等首先(shǒuxiān)從野生型對環(huán)戊二烯類殺蟲劑有高抗性的果蠅品系中克隆了環(huán)戊二烯抗性基因Rdl。在Rdl基因中，僅發(fā)現(xiàn)在302位的丙氨酸變?yōu)榻z氨酸，正是這一突變與環(huán)戊二烯/PTX結(jié)合部位的不敏感度有關(guān)。第五十一頁，共八十三頁?？剐詸C理(jīlǐ)第五十二頁，共八十三頁。4、其它抗性機制脂肪的儲存能力增加。主要是針對脂溶性強的有機氯、擬除蟲菊酯類殺蟲劑，特別是家蠅對DDT的抗性，進(jìn)入體內(nèi)的藥劑被脂肪儲存，不能進(jìn)入其作用部位，起不到藥劑的效果。排泄作用增強?？顾幮岳ハx使較多殺蟲劑直接排出體外，而減少中毒，增強對殺蟲劑的抵抗力。如擬除蟲菊酯類處理(chǔlǐ)蚜蟲有此現(xiàn)象。第五十三頁，共八十三頁。第五十四頁，共八十三頁。

與抗性發(fā)展速度(sùdù)有關(guān)的主要因子：

1.遺傳因子

2.害蟲的生物學(xué)特性3.操作(cāozuò)因子

世代(shìdài)活動性食性棲息場所藥劑種類及其作用機制藥劑的使用量及次數(shù)使用范圍及施藥技術(shù)四、影響抗性的因素4.抗藥突變體的出現(xiàn)頻率及對環(huán)境的適應(yīng)性第五十五頁，共八十三頁。1、遺傳因子抗性基因決定了害蟲的抗性性狀，不同的基因決定了不同的抗性性狀，如抗性家蠅染色體上存在著多種抗性基因，第二對染色體上存在著OX基因，第三對染色體存在著KDR基因，第五對上存在md基因，ox基因是抗有機磷的基因，它可使酯鍵斷裂；kdr基因使神經(jīng)不敏感，抗DDT；md基因使有機磷、氨基甲酸酯類、DDT、擬除蟲菊酯降解，作用于mfo酶，增強(zēngqiáng)mfo酶的活性，不同的藥劑選擇不同的基因，從而形成不同的抗性品系。第五十六頁，共八十三頁。

關(guān)于害蟲抗性的遺傳、持續(xù)、消失問題(wèntí)，尚有許多問題(wèntí)懸而未決，結(jié)果不一，但一般認(rèn)為恢復(fù)曾發(fā)生過抗性的殺蟲劑的敏感度的可能性很小，除非在早期發(fā)現(xiàn)抗性后就停用該殺蟲劑，并控制其后，也就是說重新使用已發(fā)生抗性的殺蟲劑的前途不大。第五十七頁，共八十三頁。

2.害蟲(hàichóng)的生物學(xué)特性害蟲的種類，習(xí)性，世代均影響其抗性。（1）世代：

衛(wèi)生害蟲＞農(nóng)業(yè)害蟲＞倉庫害蟲。（2）活動性：

活動性小＞活動性大，遷飛的害蟲（3）食性：

寡食性＞多食性（4）害蟲的棲息場地：棲息地少＞棲息場所多變第五十八頁，共八十三頁。3.操作因子

包括人為因子，藥劑的性質(zhì)，使用方法，次數(shù)、濃度、劑量等。（1）藥劑性質(zhì)：殘效期短的藥劑易分解，殘效期長的不易分解，易造成抗藥性，緩釋劑殘效期更長，則易產(chǎn)生抗藥性。（2）藥劑的使用量、次數(shù)：高劑量、次數(shù)多的產(chǎn)生抗藥性，它可使敏感種群(zhǒnɡqún)被淘汰，抗性種群(zhǒnɡqún)得以發(fā)展。（3）使用范圍：范圍越大越易產(chǎn)生抗藥性。

第五十九頁，共八十三頁。

抗性發(fā)展能持續(xù)多少時間，與害蟲種類、藥劑種類、環(huán)境等都有密切關(guān)系，如二嗪農(nóng)，對家蠅產(chǎn)生抗藥性后，停止用藥11年后，測定仍有7-23倍的抗性；家蠅對DDT產(chǎn)生抗性，停用10年，10年后再用DDT，家蠅僅過1-2代仍可產(chǎn)生抗性，用產(chǎn)生過的抗性的藥劑殺蟲，效果不顯著，需要更換其它藥劑才能(cáinéng)奏效。第六十頁，共八十三頁。四、影響(yǐngxiǎng)抗性的因素5、“農(nóng)藥人”——研制者、生產(chǎn)者、管理者、銷售者、推廣者、使用者A例：棉田棉令蟲對擬除蟲菊酯類抗藥性。上世紀(jì)八十年代，引進(jìn)擬除蟲菊酯類農(nóng)藥防治棉田棉令蟲，開始防效相當(dāng)顯著。但在忽略國內(nèi)測試、國外經(jīng)歷的予警下，大量、全力推用擬除蟲菊酯類農(nóng)藥。到八十年代中后期，棉令蟲對這類農(nóng)藥產(chǎn)生抗性，并且(bìngqiě)愈來愈嚴(yán)重。當(dāng)時在北方冀魯豫老棉區(qū)中，棉令蟲害蟲對溴氰菊酯、氰戊菊酯等擬除蟲菊酯類的抗藥性，達(dá)到了高抗和中抗水平。導(dǎo)致應(yīng)用濃度一再爬高、應(yīng)用次數(shù)加速增多、防蟲效果顯著降低、植棉效益驟跌的失策局面。第六十一頁，共八十三頁。B例：菜田小菜蛾對阿維菌素抗藥性。菜田小菜蛾通常以農(nóng)藥防治為主，在抗藥性上具抗藥譜廣幅、形成速度快、抗性強度高的特點。故此小菜蛾曾對用過的多種類農(nóng)藥（有機磷類、擬除蟲菊酯等、生長調(diào)節(jié)劑類、微生物殺蟲劑制）都產(chǎn)生過抗藥性，以至各類農(nóng)藥先后丟失實用價值?？顾幮缘目焖佼a(chǎn)生除小菜蛾本身原因外，為追求高防效、追尋新農(nóng)藥，頻繁、單一、超量使用也是重要原因?，F(xiàn)今，銷售市場看好阿維菌素，便大力開拓著多種有效(yǒuxiào)成份含量不一的單劑、含曾有抗性農(nóng)藥的數(shù)十種復(fù)配劑農(nóng)藥的生產(chǎn)，勢必全進(jìn)市場?，F(xiàn)在，抗藥性已有產(chǎn)生，予示著給生產(chǎn)者、管理者和使用者帶來的不祥信息。第六十二頁，共八十三頁。C例：棉田(miántián)棉蚜對擬除蟲菊酯類的抗藥性。上世紀(jì)八十年代初期，引進(jìn)擬除蟲菊酯類農(nóng)藥防治棉田棉蚜，防效十分顯著。但是單一地、連續(xù)使用，經(jīng)過短短的三、四年，棉蚜就對該類農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性。特別是北方的山東、河北部分棉區(qū)，棉蚜對溴氰菊酯、速滅菊酯等擬除蟲菊酯類農(nóng)藥產(chǎn)生了抗藥性。據(jù)測定，經(jīng)四年應(yīng)用期的抗藥性增長高達(dá)3200多倍。以致使該類農(nóng)藥在該地區(qū)無法使用。這種短期負(fù)面效應(yīng)，據(jù)說是和棉蚜蟲群的原有抗性、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥原裝風(fēng)險性有關(guān)系。第六十三頁，共八十三頁。D例：黃瓜霜霉病菌對甲霜靈的抗藥性。甲霜靈農(nóng)藥曾是防治霜霉病類的內(nèi)吸殺菌農(nóng)藥。在上世紀(jì)八十年代推用時，對甲霜靈農(nóng)藥的抗藥性風(fēng)險處無覺下，單劑連續(xù)施用二年，霜霉病菌迅速產(chǎn)生抗藥性（有報道甲霜靈在棚室里使用期不到一年，藥效就會明顯降低。）使甲霜靈處防治無效(wúxiào)，而被請“出局”。覺悟后趕制復(fù)配劑應(yīng)用。當(dāng)然前期原因是甲霜靈違規(guī)獨用。然而近期，對甲霜靈的抗藥性仍居高不下，乃是單劑的再生產(chǎn)再推用，并還采用錯誤的噴灑技術(shù)。也和同宗（苯基酰胺類）混劑的大量推用一季多用，多年專用有關(guān)?？顾幮援a(chǎn)生就與該類農(nóng)藥的特異性和單劑推用技術(shù)有關(guān)。第六十四頁，共八十三頁。E例：蔬菜灰霉病菌對多菌靈、速克靈、乙霉威等農(nóng)藥依次在前后時段產(chǎn)生(chǎnshēng)抗藥性。在藥防蔬菜灰霉病的藥劑選擇壓和環(huán)境重復(fù)、病菌勁繁下，灰霉病菌會異常的顯現(xiàn)抗藥應(yīng)變能力。在推用上述農(nóng)藥時，對灰霉病菌極易產(chǎn)生(chǎnshēng)抗藥性的無視和過于在一季多用、連年續(xù)用、不斷提量的獨用下，使前后應(yīng)用過的多菌靈（苯并咪唑類）、腐霉利（二甲酰亞胺類）、乙霉威（苯氨基甲酸酯類）等類農(nóng)藥，在短期內(nèi)都產(chǎn)生(chǎnshēng)過不同程度的抗藥性，至使失效。盡管各類農(nóng)藥產(chǎn)生(chǎnshēng)抗藥性的關(guān)鏈因素有主次不同，但是單劑啟用、連續(xù)專用是先決條件。眼下灰霉病菌對混劑農(nóng)藥的雙抗藥性，更給應(yīng)用帶來新問題。第六十五頁，共八十三頁。F例：玉米地鴨跖草和闊葉雜草對阿特拉律的抗藥性。雜草對除草劑的抗藥性似乎短期幾年內(nèi)不易發(fā)生。但它也會遵循農(nóng)藥抗藥性規(guī)律產(chǎn)生。在國外上世紀(jì)七十年代己發(fā)現(xiàn)、八十年代普遍認(rèn)知，阿特拉律的抗藥性問題。但是，阿特拉律除草劑具有廣譜高效、激活長效、草令幅寬、使用簡便、異常安全(ānquán)，以及價格便宜等項的極好實用性，為此在防除玉米地單雙子葉雜草時多年倍受關(guān)照。在國內(nèi)十多年來的受用下，玉米地的鴨跖草和部分闊葉雜草對阿特拉律等農(nóng)藥產(chǎn)生了抗藥性，田間反映，阿特拉律的施用劑量已被提高到近一倍的原用量。給再防治和環(huán)境安全(ānquán)帶來麻煩。第六十六頁，共八十三頁。第六十七頁，共八十三頁。五、抗藥性的治理(zhìlǐ)措施1977年，喬琪奧（Ｇeorghiou）正式提出了殺蟲劑抗藥性治理（InseeticideResistancemanagement，IRM）這個概念：把害蟲種群控制在為害的經(jīng)濟(jì)閾值以下，同時保持(bǎochí)其對殺蟲劑的敏感性?？剐灾卫恚↖RM）可分為預(yù)防性的治理和治療性的治理，前者是指預(yù)防抗性，如津巴布韋，埃及和非洲的法語地區(qū)對棉花害蟲的治理；后者是指治療抗性，即恢復(fù)已產(chǎn)生抗性劑的敏感性，如澳大利亞對棉鈴蟲對擬除蟲菊酯抗性治理。第六十八頁，共八十三頁。五、抗藥性的治理(zhìlǐ)措施(一)害蟲抗藥性治理的基本原則和策略：1、IRM的基本原則：（1）盡可能將目標(biāo)害蟲種群的抗性基因頻率控制在最低水平，以利于防止或延緩抗藥性的形成和發(fā)展。（2）選擇最佳的藥劑配套使用方案(fāngàn)，包括各類（種）藥劑、混劑和增效劑之間的搭配使用，避免長期連續(xù)單一的使用某一藥劑，特別注重選擇無交互性的藥劑間進(jìn)行交替代輪用和混用。第六十九頁，共八十三頁。五、抗藥性的治理(zhìlǐ)措施（3）選擇(xuǎnzé)每種藥劑的最佳使用時間和方法，嚴(yán)格控制藥劑的使用次數(shù)，盡可能獲得對目標(biāo)害蟲最好的防治效果和最低的選擇壓力。（4）實行綜合防治，即應(yīng)用農(nóng)業(yè)的、物理的、生物的、遺傳的及化學(xué)的各項措施，盡可能降低種群中抗性純合子和雜合子個體的比率及其適合度（即繁殖率和生存率等）。（5）盡可能減少對非目標(biāo)生物（包括天敵和次要害蟲）的影響，避免破壞生態(tài)平衡而造成害蟲（包括次要害蟲）的再猖獗。第七十頁，共八十三頁。五、抗藥性的治理(zhìlǐ)措施(一)害蟲抗藥性治理的基本原則和策略：2、IRM的基本策略：（1）適度治理（Moderationmanagement）

限制藥劑的使用，降低選擇壓力，而在不用藥劑階段，充分利用種群中抗性個體適合度低的有利條件，促使(cùshǐ)敏感個體的繁殖快于抗性個體，以降低整個種群的抗性基因頻率，阻止或延緩抗性的發(fā)展。方法：限制用藥次數(shù)，用藥時間和用藥量，采用局部用藥，選擇持效期短的藥劑等（降低選擇壓）。第七十一頁，共八十三頁。五、抗藥性的治理(zhìlǐ)措施（2）飽和治理（Saturationmamagement）

當(dāng)抗性基因為隱性，通過選擇足以殺死抗性雜合子的高劑量，并有敏感種群遷入起稀釋作用，使種群中抗性基因頻率(pínlǜ)保持在低的水平，以降低抗性的發(fā)展速度。（3）多種攻擊治理（Multipleattackmamagement）

采用不同類型的殺蟲劑交替使用或混用時，如果它們作用于一個以上作用部位，無交互抗性，而且其中任何一種藥劑的選擇壓低于抗性發(fā)展所需的選擇壓力時，那就可以通過多種部位的攻擊來達(dá)到延緩抗性的目的。第七十二頁，共八十三頁。五、抗藥性的治理(zhìlǐ)措施防治抗藥性的治理措施：A：無交互抗性的藥劑輪換使用B：合理混用（不同作用機理的殺蟲劑混用；加增效劑）C：農(nóng)藥(nóngyào)的間斷使用或停用D：利用負(fù)交互抗性殺蟲劑E：科學(xué)合理的農(nóng)藥使用技術(shù)選擇最適用的農(nóng)藥和最敏感蟲期施藥適當(dāng)?shù)氖┧帩舛扰c方式嚴(yán)格按照農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)和安全間隔期第七十三頁，共八十三頁。五、抗藥性的治理(zhìlǐ)措施防治抗藥性的治理措施：F：釋放敏感(mǐngǎn)蟲，稀釋抗性基因；棋盤式用藥G：提高現(xiàn)有農(nóng)藥的防治效果，以減少農(nóng)藥的用量H：加強抗藥性監(jiān)測力度，制定藥劑使用計劃I：加大抗病蟲品種的研發(fā)和推廣力度J：采用綜合防治的方法K：結(jié)合預(yù)測預(yù)報，在經(jīng)濟(jì)閾值內(nèi)盡量少用藥或不用藥L：換用新藥劑第七十四頁，共八十三頁。A：無交互抗性的藥劑輪換使用交