Comparison of the respiratory rate among different resistant strains of the beet armyworm, Spodoptera exigua (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) to lambda-cyhalothrin

2005·0.23 MB·

by  Wei, Mu

昆 虫 学 报 !"#$%&#’(’)’*+"$,+&+"$，!"#"$%"&’(()，*（+ ,）：++-.++) /001(*)*2,’3,
"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
!"#$%&’()*+,-./012
慕 卫-，’，吴孔明-!，郭予元-，张文吉5
（-L中国农业科学院植物保护研究所，北京 -(((3*； ’L山东农业大学植物保护学院，山东泰安 ’4-(-+；
5L中国农业大学理学院，北京 -(((3*）
345 以甜菜夜蛾 ,-’.’-#/0$/1+*2$（MN%B"&）敏感品系（00）及高效氯氟氰菊酯选育的抗性品系（JJ）和近等基因系2抗性品系
（1/O@2JJ）幼虫为试虫，在’)P-Q，相对湿度4(R，光照强度5(((8S，光周期-*OT-(!的条件下测定了5U)龄幼虫呼吸速率的
变化。结果表明，抗性品系与敏感品系的同龄期甜菜夜蛾幼虫在不受药条件下的呼吸速率差异不显著，因此抗性水平的提高
并未相应引起甜菜夜蛾本底呼吸速率的变化。高效氯氟氰菊酯处理幼虫后，各品系的呼吸速率均随剂量的提高而相应提高，
以各品系相应OV 和OV 剂量处理后的呼吸速率，1/O 2JJ明显高于JJ，两者又明显高于00品系。两个抗性品系呼吸速率峰
’( )( 0
期均出现在药后)E，而敏感品系出现在药后’E；敏感品系保持较高呼吸速率的时间短，而抗性品系维持高水平呼吸速率的时
间长，分别于药后-) E和’* E恢复到正常水平，这表明用药后抗性品系呼吸速率的提高幅度与代谢解毒能力存在一定相关
性。
6785 甜菜夜蛾；抗药性；抗性品系；敏感品系；呼吸速率；高效氯氟氰菊酯
9:;<=5 W3,) >?@AB5 C >CD=5(*)*2,’3（, ’(()）(,2(++-2()
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#bE;8FDE&<B
基金项目：国家重点基础研究发展规划“345”项目（6’((((-,’(4）
作者简介：慕卫，女，-34-年生，山东泰安人，博士，副教授，主要从事昆虫毒理学研究工作，7"89：()5+2+’*’,--；:2$;<8：$=>"<?@A;=9"A=9#B
!通讯作者 C=DEF&GF&#F&&"@HFBA"B#"，:2$;<8：>I$?#;;@#F@"9B"D9#B
收稿日期 J"#"<K"A：’((*2--2-3；接受日期 C##"HD"A：’(()2()2-’
::7 昆虫学报 ./%(01%#2#-#+*/(!*1*/( ;:卷
甜菜夜蛾 !"#$#"%&’( &)*+,(（!"#$%&）是重要的 定时间内未接触药剂幼虫呼吸排出的 IH 量。测
7
农业害虫之一，抗药性是其大面积灾变的主导因素。 定在养虫室内进行，光合作用测定仪的导气管置于
国内外先后报道了该虫对多种杀虫剂尤其是对菊酯 78 )的玻璃气体缓冲瓶中，养虫室温度 7/N-O，相
类药剂产生了高水平的抗药性，并对抗性的生化机 对湿度 P8F，光照强度 9 888 1Q，光周期 -;)R-8M。
制开展了较多的研究（’($ )(%*+% &% (-,，-../； 测定从养虫间每天开始光照后 7 S ; > 之内完成。
01234(&5，-..6；慕卫等，7887#；刘永杰和沈晋良， 分别选取 ??、BC)4D@@和@@三品系甜菜夜蛾9、;、/
7889）。呼吸代谢是昆虫生理活动的重要指标，以往 龄蜕皮后 -日龄正常幼虫各 /头，称重后放入仪器
的研究主要集中在不同虫态或龄期昆虫的呼吸代谢 的呼吸室内（不加人工饲料），密封好后，当仪器显示
规律和病毒侵染或药剂处理后昆虫呼吸代谢的改变 数值基本稳定后开始记录，连续记录 /个数据。每
（吴坤君和龚佩瑜，-.:;；02(<%+ ($2 =54>%&，-.:/；王 处理重复/次。呼吸速率以每克虫体鲜重每小时产
满"和李周直，788-；崔志新等，788-；王开运等， 生IH 的微升量（ )·AT-·>T-）表示。
7 !
788-），而对抗药性和呼吸代谢关系的研究则鲜见报
!"$"# 施药对;龄幼虫呼吸速率的影响：将高效氯
道。我们利用所获得的抗高效氯氟氰菊酯近等基因
氟氰菊酯乳油分别用蒸馏水稀释成不同浓度药液，
系为材料，系统研究了敏感和抗性品系甜菜夜蛾幼
将试虫在药液中浸渍7 4后放入装有人工饲料的7;
虫在受药前后或不同受药剂量等条件下呼吸速率的
孔盒内在养虫间正常饲养，分别于药后-/<5$、- >、7
变化，从能量的角度探讨敏感品系与抗性品系的
>、/ >、-8 >、-/ >和7; >随机取/头没有明显中毒症
差异。
状的存活试虫称重，测定试虫呼出 IH 量（测定时
7
不加人工饲料），每次测定后，试虫放回养虫盒内继
! !"#$%
续饲养。每处理重复/次，同时测定不用药幼虫呼
吸速率。测定从养虫间每天开始光照 7 > 后开始
!"! &’()*+,-.$%
进行。
敏感品系（??）：-..6 年采自湖北恩施，采用反
汰选获得敏感品系（慕卫等，7889）。
# 789:;
抗性品系（@@）：-...年采自北京海淀区马连洼
菜地，用高效氯氟氰菊酯汰选-8代后获得，其对高
#"! <=>?()*+@A3456BCD
效氯氟氰菊酯具有稳定的抗性。
由表-可见，高效氯氟氰菊酯对抗性品系 BC)4D
近等基因系（$%(& 543A%$5* 15$%4，BC)4）D抗性品系
@@和@@相同龄期幼虫的毒力相似，分别是敏感品
（BC)4D@@）：以@@品系为父本、??品系为母本，经过
系9龄幼虫的7;:和7;6倍、;龄幼虫的7..和7;;
杂交回交选育6 次循环后获得的高抗品系，对高效
氯氟氰菊酯的抗性水平与 @@ 品系相当（慕卫等，
788;）。
饲养方法参照慕卫等（7887(）人工饲养方法。
!"# /012$%
用.9E7F高效氯氟氰菊酯原药（英国捷利康公
司）配制7E/F高效氯氟氰菊酯乳油作为供试药剂。
测定时将高效氯氟氰菊酯乳油用蒸馏水稀释成不同
浓度，以甜菜夜蛾 ??、BC)4D@@和 @@品系 9、;、/ 龄
幼虫为材料。将试虫在不同浓度药液中浸渍7 4，后
放入装有人工饲料的7;孔盒内饲养，每浓度用虫7;
头，重复9次，以 7; > 后死亡率按剂量分组进行统
计分析（GH)H法）。 图- 不同龄期??、@@和BC)4D@@品系甜菜夜蛾幼虫的
!"$ 345612 呼吸速率
!"$"! 正常幼虫的呼吸速率测定：采用光合作用 =5A, - @%4U5&(V3&K&(V%43W25WW%&%$V5$4V(&1(&’(%3W
测定仪 ICD98-G? IH J0? 0$(1KL%（& ICM,C$*）测定一 V>%??，@@($2BC)4D@@4V&(5$43W !"#$#"%&’(&)*+,(
7
$期 慕 卫等：不同抗药性品系甜菜夜蛾呼吸速率的比较 &&’
倍、!龄幼虫的"#$和 %&"倍。’个品系同龄期幼虫 相比呼吸速率未发生变化，即抗药性并未影响甜菜
的呼吸速率差异不显著，表明抗性品系与敏感品系 夜蛾的呼吸速率（图%）。
!! "#$%&’()*+,-./012340156789:;
"#$%&! "’()*)+)&,’- !"#$%".*/0#%’+01)2+’3)--&1&2+)2,+#1%#14#&’-+0&1&,),+#2+#23,5,*&6+)$%&,+1#)2,’- &’(%(’)*+"*,-./"
品系 单头平均体重! !值（7标准误） 9:!（# !1;69） 抗性倍数
()*+,- ./+-0/,12)3/*4+*5+（61） ! 5+48/（7"#） （<!= :9） >/?,?)+-@/*+),A
’龄’*B,-?)+*
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GH9?I>> %#C!7%CD@ "C!F!7#CD<% %’&C&’D（%%%C&D"E%F%C#!"） "D&
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GH9?I>> <"C&7DCD+ "C"!$7#C’FF !D<C’"#（D<DCD"#E$%!C&!"） "#$
平均值后为标准差；数据后标有不同字母表示差异显著（$K#C#!，L8-@+-新复极差法）。((、>>和GH9?I>>分别代表高效氯氟氰菊酯亲本敏感
品系、亲本抗性品系和近等基因系I抗性品系。
L+)++*/6/+-7 "%，+-B )2A?/ MA44A0/B JN B,MM/*/-) 4/))/*? +*/ ?,1-,M,@+-)4N B,MM/*/-) JN L8-@+-O? 684),34/ *+-1/ )/?)（$K#C#!）P ((，>> +-B GH9?I>>
*/3*/?/-))2/?8?@/3),J4/3+*/-)?)*+,-，)2/*/?,?)+-)3+*/-)?)*+,-)A &’(!)’I@N2+4A)2*,-+-B)2/-/+*,?A1/-,@4,-/?I*/?,?)+-)?)*+,-，*/?3/@),5/4NP
787 "#$%&’(*+<=>?)*+015 和!# 1;69（表’）以及 9: 剂量即% 1;69、"!# 1;
! !# ! !
678@ABC9DE 69和"!# 1;69（表D）处理幼虫。不同剂量处理各
!
由表" 可见，’ 个品系 D 龄幼虫不用药处理后 品系后甜菜夜蛾的呼吸速率变化趋势为：药后三品
随时间延长它们的呼吸速率之间无显著差异。 系呼吸速率随处理剂量的提高而相应提高；比较抗
高效氯氟氰菊酯对敏感品系致死率为 "#=的 性及敏感品系试虫相同毒力水平药剂剂量处理后的
剂量为#C"!!1;69，其对GH9?I>>和>>两抗性品系 呼吸速率，在药后%E%# 2之间，GH9?I>>明显高于
的致死率均为 #，用该剂量处理甜菜夜蛾 GH9?I>>、 >>，两者又明显高于((品系。"个抗性品系呼吸速
>>和 ((品系D龄幼虫后呼吸速率随时间的变化见 率峰期均出现在药后! 2，而敏感品系出现在药后"
表’。处理后%E" 2 三个品系的呼吸速率均有明显 2；敏感品系保持较高呼吸速率的时间短，药后 %! 2
提高，呼吸速率峰值均出现在" 2前后，%# 2后三品 呼吸速率进入正常水平，而抗性品系维持高水平呼
系呼吸速率接近正常水平。 吸速率的保持时间长，至药后"D 2才接近敏感品系
分别用高效氯氟氰菊酯对((、GH9?I>>和>>品 的呼吸速率（表D）。
系D龄幼虫各自的9: 剂量即#C"! 1;69、!# 1;69
"# ! !
!7 FG"#$%&’(>?567899H::2;<=,.::01@ABC9IJ
"#$%&7 >’?6#1),’2’-+0&1&,6)1#+’1/1#+&#?’2@+0&99K ::#23;<=,.::,+1#)2,’- &’(%(’)*+"*,-./" A+0)2,+#1
%#14#&52+1&#+&3 !"#$%".*/0#%’+01)2B)+0#,+0&*’2+1’%
施药后不同时间幼虫呼吸速率
品系 处理剂量
>/?3,*+),A-*+)/AM4+*5+/,-B,MM/*/-)),6/3A?)I)*/+)6/-)
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%!6,- %2 "2 !2 %#2 %!2 "D2
(( # %D<C’7DC"+ %!%CF7DC<+ %!DC&7DCF+ %!%C$7DC#+ %D!C!7’CD+ %DFC!7DC$+ %D&CD7’C!+
GH9?I>> # %DFC&7!CF+ %!’C"7DC&+ %D<C$7DC$+ %D’CF7DC!+ %!"CD7!C#+ %!#C!7DC#+ %!$C&7!C&+
>> # %!#C&7!CF+ %!’C$7$C&+ %DFC$7’C’+ %D&CF7!C"+ %!"CD7$C!+ %!"CD7!C’+ %D$C&7$C$+
数据为平均值7标准差；同列数据后标有不同字母表示不同品系间差异显著（$K#C#!，L8-@+-新复极差法）。下同。
L+)++*/6/+-7"%，+-B )2A?/ 0,)2,- + @A486- MA44A0/B JNB,MM/*/-) 4/))/*?6/+- ?,1-,M,@+-) B,MM/*/-@/ +6A-1 ?)*+,-?JN L8-@+-O?684),34/ *+-1/ )/?)（$K
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BB; 昆虫学报 612-7&2%’%+%5#1-8#&#1- ;B卷
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施药后不同时间幼虫呼吸速率
品系 处理剂量
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施药后不同时间幼虫呼吸速率
品系 处理剂量
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FG.)5// 97:（.=7:） 67@<D?;<9$ 96:<;?;<6$ 99D<@?;<9$ 9;7<7?7<A$ 6D@<7?;<6$ 6>;<6?A<7$ 6A7<6?@<6$
// 97:（.=7:） 6;A<D?;<>$ 6DA<B?A<@E 9:;<7?7<@E 997<A?7<DE 6BA<6?;<A$ 6AB<;?7<;E 67D<7?7<9$
//品系的;龄幼虫，虽然两品系对高效氯氟氰菊酯
! ?@ 处于同一抗性水平，.= 值接近，但药剂对 FG.)5//
7:
品系诱导呼吸速率较明显高于对 //品系的。作者
本研究表明未接触杀虫剂的抗性与敏感品系同 认为这与两抗性品系形成的背景不同有关，FG.)5//
龄期试虫呼吸速率无明显差异，表明抗性的提高没 品系是通过反复回交法将与甜菜夜蛾抗高效氯氟氰
有引起甜菜夜蛾本底呼吸速率的提高，这与近等基 菊酯相关的基因转入不同来源的敏感品系中，从而
因系抗性与敏感品系适合度无明显差异（另文发表）
构建了抗药性近等位基因系；而 //品系直接采自
相吻合。
北京郊区田间，与近等基因系的抗性和敏感品系本
昆虫遇到逆境时其呼吸速率很多会增强，这是
身可能存在差异。可见药后甜菜夜蛾的呼吸速率差
生物代谢体内异物的生理、生化自卫反应（崔志新
异不仅与抗药性有关，而且与品系的来源不同有关。
等，9::6）。本研究表明抗性和敏感品系幼虫受药后 呼吸是一个复杂的过程，呼吸速率的高低除受
均可导致呼吸速率的提高。其原因一方面是在药剂
遗传控制外，还受环境条件的影响。严格控制测定
的作用下，因昆虫中毒兴奋或长时间痉挛而引起的，
条件的一致性至关重要，除了试虫应标准化外，温
表现为随剂量的提高，中毒时间越长，呼吸速率增高
度、湿度、光照的变化都会影响呼吸速率，所以测定
的时间越长；另一方面是施药后昆虫的细胞代谢活
结果的可比性应建立于严格的条件一致的基础上。
动增加，使其氧消耗增加，这与昆虫的解毒作用有关
另外抗性品系维持高呼吸速率的时间较长，但至药
联。作者曾测定高效氯氟氰菊酯穿透甜菜夜蛾表皮
后9; 8也接近正常水平，所以生物测定中检查高效
7:H剂量时约需7<7 （8 另文发表），此时也是幼虫呼
氯氟氰菊酯对甜菜夜蛾毒力结果时用药后 9; 8 的
吸速率最高的时刻。抗性品系和敏感品系在对药剂
结果即可。
的穿透速率以及代谢方面存在差异，因此对各自较
高致死剂量处理的反应存在不同，对抗性品系诱导 A B C D E’070406@0*F
出的呼吸速率提高的幅度高于敏感品系的，峰期拖
I4$-*JK，L%)8*# M，6DB7< N8* (OP+*& C(&)Q-0"%(& (1 &(&54(#-$&" $&4
后，且持续时间延长，表明用药后抗性品系呼吸速率
4(#-$&"2$#3$* (1 !"#$%&%’() *+(’%)()（’%0"*#$）R ,%($&-+ %. /&)012
的提高幅度与代谢解毒能力存在一定相关性。
3"4)#%+%54，@（6 6:）：>A>S>>9<
用高效氯氟氰菊酯相同剂量处理 FG.)5// 及 I24()$#%!I，6DDA< !Q)C*0"%E%2%"P (1 1%*24 0(0Q2$"%(&) (1 E**" $#-PT(#- "(
9期 慕 卫等：不同抗药性品系甜菜夜蛾呼吸速率的比较 337
!"#$%&’()*，+,&’-+"$，.*/ 0(-#,*-#-1，.*/ 1,$,!&)-* #-( (,1)1&.*!, &- 张文吉，CDD6: 甜菜夜蛾对菊酯类杀虫剂敏感基线的建立2 植
!"#$%&’()*2 !"#$%&’"()*"%"+,*)%-"+"’"./，34：567485496: 物保护学报，6（D C）：CC58CCC］
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