有害生物抗药性

关于有害生物抗药性在使用农药防治有害生物的过程中，如果药剂使用不合理，会产生有害生物的抗药性问题。抗药性不仅使防治效果降低，造成经济上的损失。同时，由于不得不加大用药量和施药次数而增加生产成本，加重农药对环境的污染以及对有益生物的危害等。迄今为止有500多种昆虫及螨150多种植物病原菌180多种杂草生物型产生了抗药性。第2页,共53页，2024年2月25日，星期天抗药性与耐药性的区别：抗药性是后天获得的，是由于长期大旦使用药剂不当而产生阿；耐药性则是指有害生物天然具有对某种药剂的抵抗能力，即天生不敏感。第3页,共53页，2024年2月25日，星期天有害生物的抗药性可表现为多种形式：单一抗性（有害生物只对使用过的某种药剂产生抗性）、多种抗性（有害生物对使用过的多种类型药剂都产生了抗药性）、交互抗性（有害生物对某种药剂产生抗性后，有害生物对某种药剂产生抗性后，对其他从未使用过的一种或几类药剂也产生了抗药性）、负交互抗性（有害生物对一种药剂产生抗药性后，对另外一种或一类药剂反而更加敏感）。第4页,共53页，2024年2月25日，星期天第一节害虫的抗药性一.害虫抗药性的概念二.害虫抗性的形成和发展三.害虫抗药性监测四.昆虫抗药性机理五.害虫抗药性的治理第5页,共53页，2024年2月25日，星期天一.害虫抗药性的概念1害虫抗药性的概念。昆虫具有耐受杀死正常种群大部分个体的药量的能力在其种群中发展起来的现象。即抗药性是指害虫能够降低田间防效的一种反应，这是对毒物选择作出的一种遗传上的改变。第6页,共53页，2024年2月25日，星期天2.害虫抗药性的特点①抗药性是对害虫群体而言的；②是针对某种特定的药剂而作出的反应；③是药剂选择的结果；④是可以在群体中遗传的；⑤是相对于敏感种群或正常种群而的。第7页,共53页，2024年2月25日，星期天3.害虫抗药性的测定害虫抗药性程度，一般通过比较抗性品系和敏感品系的致死中量的倍数来确定，也可用区分剂量（即敏感品系的LD50值）方法来测定昆虫种群中抗性个体百分率。对农业害虫来说，如果抗性倍数在5倍以上，或者抗性个体百分率在10-20%以上，一般说昆虫已产生了抗药性。抗性倍数或抗性个体百分率愈大，其抗性程度愈高。第8页,共53页，2024年2月25日，星期天二.害虫抗药性的形成和发展1.害虫抗药性的形成。害虫抗药性的形成现在主要有四种学说：（1）选择学说，（2）诱导学说，（3）基因重复学说，（4）染色体重组学说。害虫抗药性的形成实际上是一种进化现象，至少应包括3个因素：①变异。②遗传。③选择。第9页,共53页，2024年2月25日，星期天2.害虫抗药性的发展（1）遗传学因子。①起始抗性频率。一般野生害虫种群的起始抗性基因频率在0.001一0.0001之间。②抗性基因是隐性还是显性。③抗性等位基因的数量。④抗性基因间的相互作用。⑤抗性基因型的适合度。第10页,共53页，2024年2月25日，星期天（2）生物学因子（生物学和生态学）。①害虫的群体大小。②每代的虫数。③昆虫世代周期。④繁殖方式。⑤昆虫的行为。⑥种群增长率。⑦害虫的食性。第11页,共53页，2024年2月25日，星期天（3）操作因子。①施药剂量。②施药次数即选择的次数。③用药的种类；④用药的性质；⑤药剂剂型和残效期；⑥施药的方式；⑦施药的虫期和范围；⑧以前用药的历史等。第12页,共53页，2024年2月25日，星期天三、害虫抗药性监测害虫抗药性监测的目的是及时掌握田间害虫种群对各种药剂抗作发展的情况，为抗性治理或检查抗性治理效果提供基础资料。抗药性监测的内容包括抗药性风险评估、抗药性检测和抗药性确证。第13页,共53页，2024年2月25日，星期天抗药性风险评估是指新农药投入使用之前、或者已知农药应用于新的防治对象、作物或地区之前，估计其抗药性的产生和发展以及发展的速度和强度，以便采取积极措施预防和阻止抗药性的产生和发展。第14页,共53页，2024年2月25日，星期天抗药性检测是在药剂对害虫防治失效之前就要了解群体中是否已出现抗性个体以及抗性个体的频率，以对抗性的产生提出早期警告。抗药性确证也即抗药性测定，是指系统测定害虫抗药性的频率和强度，以明确害虫是否真的已产生抗药性、抗药性的分布情况及严重程度等，以及时换用药剂或采用别的有效的防治方法。第15页,共53页，2024年2月25日，星期天四.昆虫抗药性机理1.行为改变。在药剂的选择压力下，那些有利于昆虫生存的行为得以保存和发展，从而使昆虫种群中具有这些行为的个体增多。2.穿透降低。3.害虫解毒酶系代谢能力增强。4.靶标敏感性降低。第16页,共53页，2024年2月25日，星期天五.害虫抗药性的治理从化学防治的角度将抗性治理的措施分为三类：（1）适度治理。限制药剂的使用，降低总的选择压力；在不用药阶段，充分利用种群中抗性个体适合度低的有利条件，促使敏感个体的繁殖快于抗性个体，降低整个种群的抗性基因频率，阻止或延缓抗性发展。第17页,共53页，2024年2月25日，星期天（2）饱和治理。当抗性基因为隐性时，通过选择足以杀死抗性杂合子的高剂量，并有敏感种群迁入起稀释作用，使种群中抗性基因频率保持在低的水平，以降低抗性的发展速度。（3）多种攻击治理。当采用不同化学类型的杀虫剂交替使用或混用时，如果它们作用于一个以上作用部位时，无交互抗性，而且其中任何一个药剂的选择压力低于抗性发展所需要的选择压力时，就可以通过多种部位的攻击来达到延缓抗性的目的。第18页,共53页，2024年2月25日，星期天

害虫抗药性的治理措施（1）农业防治（2）生物防治（3）诱杀防治（4）化学药剂防治第19页,共53页，2024年2月25日，星期天（1）农业防治①秋耕冬灌，作物收割后及时进行灭茬深耕破坏害虫的越冬场所，减少来年春天的虫口基数。②种植抗病虫品种。③利用合理耕作方式，调整作物布局，充分发挥农田生态系统的自控能力。④结合各种农事操作消灭害虫，如整枝打叉去边尖捉虫等，可有效降低虫口密度，减少危害。第20页,共53页，2024年2月25日，星期天（2）生物防治①保护害虫的天敌，尽量不施用对天敌毒性大的药剂，或者进行局部施药、隐蔽施药等，以减少对天敌的杀伤。②使用生物农药。第21页,共53页，2024年2月25日，星期天（3）诱杀防治可利用灯光、特殊化学物质、植物诱集成虫，通过机械方式或化学药剂集中杀死成虫，降低下一代虫口密度。第22页,共53页，2024年2月25日，星期天（4）化学药剂防治

①加强虫情预测预报，保证防治适期。②不同杀虫药剂的轮换或交替使用，避免长期连续单一使用某种药剂。③停用或限制使用某些中抗或高抗的杀虫剂品种。④合理混用农药。⑤使用增效剂。⑥采用正确的施药技术。⑦换用新药剂。第23页,共53页，2024年2月25日，星期天第二节植物病原物抗药性1940年使用联苯处理包装柑桔的纸袋，一年后出现了抗药性的青霉菌和色孢霉菌——杀菌剂历史上首例病原菌产生抗药性。1960年代初发现对五氯硝基苯和多果定的抗性菌系，但尚未给农业生产带来很大的威胁。抗药性真正成为病害防治的突出问题是20世纪60年代中后期大量使用内吸杀菌剂以后。第24页,共53页，2024年2月25日，星期天一.病原菌抗药性的概念植物病原物抗药性是指本来对农药敏感的野生型植物病原物个体或群体，由于遗传变异而对药剂出现敏感性下降的现象。第25页,共53页，2024年2月25日，星期天二.病原菌抗药性的形成和发展目前已发现产生抗药性的病原物有植物病原真菌、细菌和线虫，其中最主要的是真菌。第26页,共53页，2024年2月25日，星期天1.真菌抗药性的形成原理（1）保护性杀菌剂。一些非选择性杀菌剂由于具有多个作用位点，病原菌不易同时多个作用点的抗性遗传变异并保持适合度，因此病原菌难以对这类杀菌剂产生抗药性。但如果病原菌长期接触铜制剂、二硫代氨基甲酸盐类等保护性杀菌剂，也会出现敏感度下降的现象，即所谓表现型抗药性。第27页,共53页，2024年2月25日，星期天（2）内吸性杀菌剂。一些选择性强的内吸性杀菌剂，作用位点单一，如果该位点是由单基因控制的，病原物群体中可能存在随机的这种单基因遗传变异。杀菌剂对这种变异的病原物敏感度下降乃至毒力完全丧失，这就是所谓的基因型抗病性。第28页,共53页，2024年2月25日，星期天2.影响真菌抗药性发展的因素（1）原始抗性基因频率。（2）杀菌剂种类及其选择压。第29页,共53页，2024年2月25日，星期天（3）抗药性遗传特征由单基因控制的病菌抗药性，其遗传性状是质量遗传，抗性菌在病原茵群体分布中是非连续性的。初用杀菌剂时，抗性菌数量稀少，防治效果很好，但药剂对抗性菌无效。如此连续选择，当抗性菌在群体中占优势时，药剂便失效，即使增加用药量也控制不住病害，此类抗性的产生经常是突发性的。苯并咪唑类、苯酰胺类、二甲酰亚胺类和某些农用抗菌素。第30页,共53页，2024年2月25日，星期天由多基因控制的病菌抗药性则表现为数量遗传，其抗性的变化是连续性的，不会发生突发性的药剂失效，而是随着用药时间的延长或用药量的提高，防效逐渐降低，药剂持效期逐步缩短。数量遗传的抗性发展较馒，而且可通过增加药量改善防治效果，停止用药可使抗性水平逐渐下降。表现为数量遗传的杀菌剂有多果定、放线菌酮、三唑醇、三唑酮、咪鲜安、氯苯嘧啶醇等。第31页,共53页，2024年2月25日，星期天（4）抗性菌的适合度适合度：病菌抗药性突变体与敏感群体在自然环境条件下的生存竟争能力，即在生长繁殖速率、致病性等方面是否变化及变化的程度。第32页,共53页，2024年2月25日，星期天（5）病原菌的生物学特性病原菌产孢速度快、产孢量大、易于通过气流或雨水传播的，则容易在田间出现抗药性。如白粉菌、青霉菌、灰霉菌、疫霉菌、霜霉菌等。病原菌生活周期短或再浸染循环快，易于产生抗药性。如白粉病菌、稻瘟病菌等。第33页,共53页，2024年2月25日，星期天（6）杀菌剂类型及作用方式保护性杀菌剂如无机杀菌剂、有机硫等，作用于病原菌的多个位点，干扰多种代谢功能，使病菌获得抗性突变的可能性小。内吸性杀菌剂，如苯基酰胺类(甲霜灵、恶陛烷酮)和苯并咪唑类(多菌灵、苯菌灵)等，对病原茵的作用位点单一，容易受基因突变的影响而发生抗性。第34页,共53页，2024年2月25日，星期天(7)作物栽培措施和气候条件凡有利于病害发生和流行的作物栽培措施和气候条件，在药剂的选择压力下，病原菌抗药性群体很容易形成。第35页,共53页，2024年2月25日，星期天(8)药剂的性质、应用及防治策略科学合理地使用杀菌剂，既可达到良好的防治效果，又可阻止或延缓抗性的产生。第36页,共53页，2024年2月25日，星期天三.病原菌抗药性的生理生化机制1.作用位点亲合力降低。2.减少吸收或增加排泄。3.解毒能力加强或活化能力降低。4.改变代谢途径。第37页,共53页，2024年2月25日，星期天1.作用位点亲合力降低。苯并咪唑类、苯酰胺类、二甲酰亚胺类及某些农用抗菌素抗药性的产生是由于它们在病原菌体内作用位点结构的改变，降低了它们和这些作用位点的亲合性。2.减少吸收或增加排泄。第38页,共53页，2024年2月25日，星期天3.解毒能力加强或活化能力降低。病原菌细胞的生化代谢过程可通过某些变异，将有毒的杀菌剂转化为无毒的化合物，或在药剂到达作用点之前就与细胞内其他成分结合而被钝化。4.改变代谢途径。第39页,共53页，2024年2月25日，星期天四.病原菌抗药性治理第40页,共53页，2024年2月25日，星期天(1)合理使用杀菌剂，降低药剂选择压①使用混合药剂。②选择作用机理不同、没克交互抗性的杀菌剂轮用或交替使用。③在损失阈值范围内使用最低的有效剂量和最少的喷药次数。④适期施药。⑤停止或限制用药。第41页,共53页，2024年2月25日，星期天(2)采用综合防治的措施。(3)结合生物防治，选用一些抗药生防微生物防除病害。(4)加强研制开发和生产不同类型的安全、高效、选择性强的杀菌剂第42页,共53页，2024年2月25日，星期天第三节杂草对除草剂抗药性的现状早在1950年，由于2，4-D的大量使用，在美国夏威夷的甘蔗田中即发现了鸭跖草对2，4-D的抗药性生物型，此后相继发现了拟南芥、山柳菊、苦荬菜、田旋花、地肤等杂草的2，4-D抗药性生物型。但人们通常把1968年发现抗三氮苯类除草剂的欧洲千里光作为报道的首例抗性杂草。据统计，全世界大约有300万hm2的土地已出现抗药性杂草，如果杂草的抗药性继续发展下去，小麦、玉米等作物的生产将会主要受到抗药性杂草蔓延的威胁。第43页,共53页，2024年2月25日，星期天在1995一1996年的国际抗除草剂杂草调查中，发现至少有183个抗除草剂的杂草小种。抗药性涉及的除草剂种类达15个，其中抗三氮苯类除草剂的杂草最多，共有61种，其次为抗乙酰乳酸合酶抑制剂的杂草，共有33种。在我国，也发现了多种抗除草剂的杂草种群。例如1991年在江苏、浙江等省的小麦田内出现抗绿麦隆的日本看麦娘种群，1993年，在湖北、广东等南方省份的水稻田出现了抗丁草肤或禾草丹的稗草。第44页,共53页，2024年2月25日，星期天一.除草剂抗药性的概念杂草的抗药性是指由于长期或重复接触某类除草别后，杂草在除草剂田间推荐剂量条件下，仍能正常发育，并具有遗传的能力，而敏感或具有耐药性的植物将被杀死或受到不同程度的伤害。第45页,共53页，2024年2月25日，星期天二.杂草抗药性的形成和发展1.杂草抗药性种群形成的原因（1）抗性杂草中除草剂作用位点发生改变。（2）杂草对除草剂解毒能力的提高。

（3）杂草对除草剂的屏蔽作用或与作用位点的隔离作用。第46页,共53页，2024年2月25日，星期天2.影响杂草抗药性发展的因素(1)抗性杂草的初始频率。(2)抗性杂草的生态适合度。(3)杂草的生物学特性。(4)除草剂的选择压。

(5)农业栽培耕作制度对杂草抗性的产生也有一定的影响。第47页,共53页，2024年2月25日，星期天三.杂草抗药性治理我国杂草的抗药性问题尽管不是很严重，但已经存在，随着除草剂使用面积和用药量的扩大，如果不加以重视和管理，必将发展成为严重问题。与其他有害生物（害虫、病原菌）的抗药性治理原则相似，杂草抗药性的治理必须采