吡虫啉对异色瓢虫取食行为及细胞色素P450的影响研究文献综述

 2022-08-05 15:29:44

吡虫啉对昆虫行为和解毒能力的影响研究

摘要：吡虫啉（imidacloprid）是一种农业生产中高使用量的新烟碱类杀虫剂，其不合理使用造成了天敌昆虫的大量死亡。天敌昆虫在害虫的生物防治中具有良好的应用前景，因此加强其对吡虫啉的抗性机理的研究对害虫的生物防治具有重要意义。而昆虫对杀虫剂产生抗性的主要原因之一是与杀虫剂代谢相关的解毒酶的解毒能力增强，同时多项研究表明昆虫对化学农药也存在行为抗性。因此本文综述通过研究吡虫啉对昆虫行为及解毒能力的影响，针对其影响探索解毒机理，为加强天敌昆虫解毒性在协调害虫的化学防治和生物防治的矛盾方面提供理论依据。

关键字：吡虫啉；昆虫行为抗性；解毒酶；解毒基因

一、文献综述

化学农药发明以来，害虫的防治主要依靠化学农药，但随着化学农药的普遍使用，带来的问题也日益凸显，其中不容忽视的便是害虫抗药性的产生。然而天敌昆虫和害虫一般不同步产生抗药性，往往是天敌昆虫较害虫延迟。既然继续使用化学防治的方式已经问题重重且效果减弱了，加快推进害虫的生物防治就是今后防治害虫的重要手段。为此，加快天敌昆虫的抗性研究就显得尤为重要。吡虫啉是目前使用度高、范围广的新烟碱类农药，研究其对天敌昆虫的行为、解毒系统的影响并探索其中的解毒机制是害虫生物防治的重要组成部分，具有重大意义。

1吡虫啉的使用现状

吡虫啉由德国拜尔公司生产，化学名称为1-（６-氯-３-吡啶甲基）-Ｎ-硝基咪唑-２-亚胺，我国自 90 年代开始生产并推广使用 20余年[[1]]。作为目前高使用量、高销售量的新烟碱类杀虫剂，半翅目害虫蚜虫、粉虱和飞虱以及鞘翅目的甲虫类是其主要靶标害虫[[2]]。因其效力高且持久、残留低、对动植物安全，且与其他杀虫剂一般不易产生交互抗性[[3]][[4]]，被广大农民群众青睐，并且普遍应用于水稻、玉米、蔬菜、马铃薯、甜菜、大豆等农作物[[5]]。但随着长期过量频繁使用，害虫的抗药性问题和对天敌昆虫的危害也日益严重。

2吡虫啉的作用机制

神经递质乙酰胆碱的受体在昆虫和脊椎动物体内有烟碱型和蕈毒碱型两类乙酰胆碱受体。乙酰胆碱受体的功能是在突触部位接受由前膜释放的乙酰胆碱后被激活,使突触后膜产生动作电位并向后继续传导神经冲动[[6]]。吡虫啉能模拟乙酰胆碱，竞争结合乙酰胆碱的结合位点，持续刺激、干扰乙酰胆碱受体，从而阻断中枢神经系统的神经传递，致使昆虫中毒后表现出典型的神经中毒症状：持续兴奋、行动失控、发抖、麻痹、呼吸衰竭直至死亡[[7]]。

3吡虫啉对昆虫的影响

在田间，吡虫啉主要针对靶标害虫，但对非靶标节肢动物也具有很高的毒性。施用吡虫啉后的土壤中的物种数量会有所增加但个体数有所减少[[8]]；蜜蜂接触亚致死剂量的吡虫啉导致其学习、觅食和归航能力降低蜜蜂幼虫的成活率、化蛹率和羽化率下降[[9]][[10]]；接触吡虫啉处理的种子后，蚂蚁个体出现致死和亚致死现象，整个蚁群有运动障碍，发病率和死亡率均有提高[[11]]。浸渍法用不同浓度的吡虫啉处理蜘蛛发现吡虫啉能显著抑制羧基酯酶、乙酰胆碱酯酶和多功能氧化酶的活性，且随浓度的增加抑制作用增强,具有慢性毒性 [[12]]，说明吡虫啉对昆虫的生物学性能造成损伤，使个体生命活力降低，物种数量和丰度下降。

3.1吡虫啉对害虫的影响

吡虫啉可有效使田间害虫大量死亡、生命活力降低。苹果蠹蛾(Cydia pomonella)的死亡率随着吡虫啉浓度的增加大幅增加，亚致死质量浓度吡虫啉处理后能诱导体内解毒酶[[13]]；桃蚜（Myzus persicae (Sulzer)）初始成虫在 LC30 吡虫啉处理后其若虫期、雌虫寿命、产卵前期和平均产卵时间均显著延长[[14]]。这说明亚致死剂量的吡虫啉对田间害虫有一定毒害作用，但也能诱导解毒酶的活性增强，因而对吡虫啉产生抗性。

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