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马铃薯甲虫防治技术及其抗药性研究进展


  摘 要 马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineate(Say)是世界上重要的毁灭性检疫害虫。国内外针对马铃薯甲虫的防治技术包括农业及物理防治(与非寄主作物合理倒茬轮作,诱集捕杀等)、生物防治(利用微生物农药和植物活性提取物防治,引进天敌控制)以及化学防治(使用有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类及其他新型杀虫剂防治)等。马铃薯甲虫对杀虫剂的抗性主要与体内代谢酶系、尤其是多功能氧化酶系活性升高有关;抗性遗传方式多为常染色体控制的不完全隐性遗传。抗性检测技术包括传统生物测定法和基因检测法,后者主要包括固相微型测序、单链构象多态性、双向等位特异PCR扩增等,这些新技术在抗药性监测中将发挥越来越重要的作用。
  关键词 马铃薯甲虫,防治技术,抗药性
  
  1 国内外马铃薯甲虫发生及危害概况
  
  马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata(Say)属鞘翅目叶甲科,又称马铃薯叶甲或科罗拉多马铃薯甲虫(colorado potato beetle),在我国新疆地区有时被称为“蔬菜花斑虫”,是世界著名的毁灭性检疫害虫。该虫原产于北美,随后传人法国、德国、西班牙、意大利、东欧、南美洲一些国家,并在这些国家或地区造成严重危害。凡是茄科植物都有可能遭到该虫危害,其中马铃薯是最适寄主,此外还有番茄、油葵、棉花、茄子等。成、幼虫危害马铃薯叶片和嫩尖,可把马铃薯叶片吃光,尤其是在马铃薯始花期至薯块形成期为害,一般情况下造成减产30%~50%,发生严重的地区减产达90%,而且能传播马铃薯其它病害,如褐斑病、环腐病等。
  马铃薯甲虫自20世纪90年代从哈萨克斯坦口岸传人我国新疆塔城、伊犁、乌鲁木齐县等地,被我国列为“进境植物检疫危险性病、虫、杂草名录”一类有害生物,目前已扩散到新疆大半地区,发生面积达2.7万km2,其危害呈快速上升趋势。据报道,该虫在伊犁河谷每年发生面积约0.7万km2,造成直接经济损失达1000万元左右,严重发生田块产量损失达50%以上。
  本文综述了国内外针对马铃薯甲虫的防治技术及其抗药性机理和抗性检测技术的研究进展,以期为国内该虫的防治及其抗药性预防和治理提供一些参考。
  
  2 马铃薯甲虫防治技术
  
  马铃薯甲虫的防治技术包括农业防治、物理防治、生物防治及化学防治等,其中化学防治仍是目前主要的防治方法。
  
  2.1 农业及物理防治
  在栽培上采取与非寄主作物轮作倒茬,合理地与禾本科、豆科作物轮作,可以推迟或减轻1代马铃薯甲虫为害程度。此外,采取促使马铃薯早熟的栽培管理措施,对控制当年或第2年甲虫密度有较好作用。还可采取火烧、在马铃薯地里挖“V”字形沟诱杀,或用真空吸虫器和丙烷火焰器等进行物理与机械防治。科学家们根据马铃薯甲虫对茄科植物气味具有特异的嗜好性,已人工合成了能用于引诱这些甲虫的“香味剂”,更利于诱杀此害虫。
  
  2.2 生物防治
  使用微生物农药。苏云金杆菌(Bt)是广泛用于防治马铃薯甲虫的微生物农药,在部分地区此虫己对该药产生了一定程度的抗药性,致使防治效果明显降低,但含crylAc和cry3A基因的广谱重组Bt菌Lci-12等对该虫等鞘翅目害虫的杀虫效果依然良好;白僵菌可以有效防治该虫的低龄幼虫和卵,而且与敌百虫混用的效果更好。捨津贺色杆菌(Chromoba cteriumsuttsttga)产生的多种毒素,可以有效地防治该虫;Martin等从寄生在异小杆线虫消化道内的一种发光杆菌(Photorhadus luminescens)中找到一种由A,B,C,D 4种成分组成的蛋白复合物,该复合物对鳞翅目、鞘翅目和双翅目害虫都有很强的毒杀活性。
  引进天敌可以对马铃薯甲虫进行有效的控制,在欧洲,早在20世纪20~30年代即从美洲引进了二点益蝽蜷Perillus bioculatus、斑腹刺益蝽Podisus maculiventris等天敌,对马铃薯甲虫表现出了良好的控制效果。在美国,曾经引进欧洲捕食性椿象,1头椿象每年能捕食1250头马铃薯甲虫,而且与Bt同时使用具有协同增效作用,害虫死亡率可达60%~97%。引入加拿大寄生蝇,可以寄生马铃薯甲虫幼虫,导致其死亡。美国北卡莱罗纳州调查表明,在未施用化学药剂的田间有13种捕食马铃薯甲虫幼虫和卵的天敌,其中Coleomegilla.utculata是取食马铃薯甲虫最多的天敌,主要捕食其小幼虫和卵;此外,如Lebia analis和Collopsquadrimaculatus。
  从植物中提取的活性物质可显著减少马铃薯甲虫的取食,并能提高幼虫和蛹的死亡率,降低成虫产卵量。其中丁香总科和木兰总科对此虫的抑食率最高。已报道的植物或其活性提取物有:茄碱、番茄素、闹羊花素-Ⅲ、灰木毒素-Ⅲ、山月桂毒素、龙葵、黑胡椒提取物、苍耳提取物、黏果酸浆(含环氨五羟基氧麦角甾酸内酯)、紫苜蓿顶部和根部提取的皂角苷等。
  
  2.3 化学防治
  化学防治具有便捷、高效且效果稳定等优点,在马铃薯甲虫大发生期,重点抓好1、2代幼虫化学药剂防治,科学合理用药特别是注重轮换和交替使用不同种类农药,是非常重要的防治手段。国内多采用有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类杀虫剂防治此虫,而国外由于此虫已产生较高抗性,防治中多采用作用机制新颖的药剂。近几年报道的用于防治马铃薯甲虫的药剂有:(1)有机磷类:敌敌畏、氧乐果、伏杀磷、乙嘧硫磷等。(2)氨基甲酸酯类:呋喃丹等土壤处理越冬成虫死亡率可达90%以上。(3)拟除虫菊酯类:溴氰菊酯、氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯、顺式氰戊菊酯、高效氯氰菊酯、联苯菊酯等,加入PBO可大幅度提高防效。(4)新烟碱类:吡虫啉与白僵菌混用有很好的增效作用;噻虫嗪、啶虫脒对2龄和3龄幼虫效果良好。(5)生长调节剂类双酰肼类虫酰肼、环氧酰肼、甲氧虫酰肼,防治末龄幼虫时加入美替拉酮、DEM有很好的增效作用;几丁质合成抑制剂除虫脲、氟铃脲、氟虫脲、伏虫隆、噻嗪酮等。(6)阿维菌素类:阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐,加入PBO或DEF有很好的增效作用,
  在使用化学药剂防治时,还应该注意对天敌的保护以维持生态系统的平衡。Lucas等研究了马铃薯甲虫的一种天敌Coleomegilla maculatalengi(Co1.Coccinellidae)和4种杀虫剂(吡虫啉、氟铝酸钠、环丙氨嗪、Bt)的相容性问题,结果表明,在马铃薯甲虫综合治理中使用吡虫啉对该天敌危害很大,氟铝酸钠的危害较轻,环丙氨嗪、Bt.与该天敌有良好的相容性。
  
  3 马铃薯甲虫抗药性机理及检测技术

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