第六章有害生物抗药性及综合治理优秀PPT.ppt
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1、第六章有害生物抗第六章有害生物抗药药性及性及综综合治理合治理第一页,本课件共有82页第一节 害虫的抗药性及综合治理第二节 植物病原物的抗药性第三节 农田杂草抗药性与综合治理第二页,本课件共有82页第一节 害虫的抗药性及综合治理一、害虫的抗药性二、害虫抗性的形成与机理三、害虫抗性的遗传四、害虫抗性的治理第三页,本课件共有82页一、害虫的抗药性(一)害虫抗药性的发展概况(二)害虫抗药性的概念(三)害虫抗药性的特点(四)杀虫剂抗性的判断(RF值判断)第四页,本课件共有82页(一)害虫抗药性的发展概况1908年Melander首先在美国加利福尼亚州发现梨园蚧Quadraspidiotus Pernic
2、ious(lomstork)对石硫合剂产生抗性。1946年仅发现11种害虫及螨产生抗药性。第五页,本课件共有82页1989年抗性害虫已达504种,其中农业害虫283种,卫生害虫198种,有益昆虫及螨23种。我国1963年首次发现棉蚜、棉红蜘蛛对内吸磷产生抗药性。目前我国发现30多种农林害虫及螨类产生抗药性,主要分布鳞翅目、鞘翅目及蜱螨目。第六页,本课件共有82页(二)害虫抗药性的概念昆虫抗药性(Resistance)是指昆虫具有忍受杀死正常种群大多数个体的药量的能力在其种群中发展起来的现象。称为获得抗药性第七页,本课件共有82页怎样理解昆虫抗药性的概念昆虫抗药性是种群的特性,而不是昆虫个体改变
3、的结果抗性是相对敏感种群而言抗性有地区性,即抗性的形成与该地的用药历史、药剂的选择压力有关。抗性是由基因控制的,是可遗传的,杀虫剂起了选择压力的作用。第八页,本课件共有82页害虫抗药性的相关概念 昆虫的耐药性是指昆虫在不同发育阶段,不同生理状态及所处的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力,也称自然抗性(举例说明)。交互抗性(Cross resistance):昆虫的一个品系由于相同抗性机理,对于选择药剂以外的其他从未使用过的一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象。第九页,本课件共有82页负交互抗性:是指昆虫的一个品系对一种杀虫剂产生抗性后,反而对另一种未用过的药剂变得更为敏感的现象。多抗性:昆虫
4、的一个品系由于存在多种不同的抗性基因或等位基因,能对几种或几类药剂都产生抗性。如小菜蛾、马铃薯甲虫。第十页,本课件共有82页目前,在世界范围内研究较多的抗性害虫有:棉铃虫、棉蚜、小菜蛾、二化螟、三化螟、褐飞虱、白背飞虱、玉米螟、潜叶蝇、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾和螨类等。第十一页,本课件共有82页(三)杀虫剂抗性的判断RF=抗性品系LD50或LC50/敏感品系LD50或LC50RF 5以上则表明对杀虫剂产生抗性,倍数越大,说明抗性程度越高。第十二页,本课件共有82页二、害虫抗性的形成与机理害虫抗性的形成影响抗性形成的因子昆虫抗药性机理第十三页,本课件共有82页(一)害虫抗性的形成第一种:选择学说认为生
5、物群体内就存在少数具有抗性基因的个体,从敏感品系到抗性品系,只是药剂选择作用的结果。第二种:诱导学说认为诱发突变产生抗药性,认为生物群体内不存在具有抗性基因的个体,而是在药剂的诱导下,最后发生突变形成抗性品系。第十四页,本课件共有82页第三种:基因重复学说(即基因复增学说genleduplication theory)认为本来就有抗性基因存在,由于某些因子引起基因的重复,即一个基因拷贝多个抗性基因。第四种:染色体重组学说认为因染色体易位和倒位产生改变的酶或蛋白质,引起抗性的进化。第十五页,本课件共有82页(二)影响抗性形成的因子抗性表现在敏感昆虫的后代之中,它是一种群体效应。一种害虫对某一药剂
6、产生抗性是由其染色体上的等位基因所决定的,一般情况下,这种遗传变异是由于点突变所造成的。当抗药性等位基因是显性的,抗药性发展就快;当是隐形的,则发展慢,因为隐形表现需要纯合子才能表现抗药性。害虫抗药性的发展一般取决于3个因素。第十六页,本课件共有82页1 1、害虫、害虫种种群群对药剂对药剂敏感性的敏感性的遗传变异遗传变异害虫自身选择性进化,指害虫在生理或行为上随着农药使用发生一些变化,以适应不良环境,这是一切生物的本能,也是害虫产生抗药性的首要因素。第十七页,本课件共有82页2 2、杀杀虫虫剂剂剂剂量和量和频频率造成的率造成的选择压选择压力力大剂量农药的连续、高频或高浓度使用,加上农药处理的作
7、物种植面积较大是害虫产生抗药性的外部因素。经常使用同一种农药、药剂喷施不均、未加选择用药、随意加大用药量、用药时间不当等不合理施药技术所导致的药剂选择压,促使抗性种群过快成立。第十八页,本课件共有82页同种作物连茬、连年种植,易导致害虫抗性基因个体演变为抗性基因种群,有利于抗药性发展。比如黑尾叶蝉在双季稻区比单季稻区的抗性水平要高得多。第十九页,本课件共有82页3 3、害虫的繁殖和、害虫的繁殖和迁飞迁飞能力能力当害虫种群内已存在抗性基因时,还需具备另外两个因素才能形成群体抗药性;一是药物的选择压,另一是抗药性单株找到新的宿主并成功繁殖,即抗性条件形成还需借助害虫的繁殖和迁飞能力。害虫的迁飞能力
8、一般是有限的,但有些害虫的食性杂,寄主广,其生长发育的循环条件容易满足,虫口量就容易保持在较高水平,抗药性就容易产生。通常容易产生高抗药性的害虫都有繁殖力强、生活史短、适应力强、发生期不一致或世代重叠明显、寄主范围广、食性杂等共性。第二十页,本课件共有82页害虫的繁殖速度还与天敌有关。因人类在生产耕作中的不合理因素,造成生态平衡的破环,害虫的天敌种类减少和数凉比例失衡,害虫在条件适宜时就容易大面积暴发,同时抗药性上升也快。第二十一页,本课件共有82页遗传因素:抗性等位基因频率、数目、显性程度、外显率,表现度及抗性基因组,适合度因子的整合范围。生物学因素:生物学因素包括每年世代数,每年繁殖子数、
9、单配性、多配性、孤雌生殖,另外昆虫迁移性,也是一个重要影响因素。操作因素:化学方面,施用的农药的化学性质与以前曾用过的药剂的关系、剂型、持久性等,应用方面:施用量、施用的次数等。第二十二页,本课件共有82页(三)昆虫抗药性机理代谢作用增强昆虫靶标部位对杀虫剂敏感性降低穿透速率降低行为抗性 第二十三页,本课件共有82页昆虫体内主要起代谢作用的酶系微粒体多功能氧化酶系(Mixed function oxidases MFO)酯酶(esterase)谷胱甘肽转移酶 (glutathionetransferases)脱氯化氢 酶 (dehydrochlorinase)第二十四页,本课件共有82页微粒体
10、多功能氧化酶系组成细胞色素P450NADPH黄素蛋白还原酶NADH细胞色素b5还原酶6磷酸葡萄糖酶细胞色素b5酯酶核苷二磷酸酯酶等 第二十五页,本课件共有82页昆虫体昆虫体内内的水解酶系的水解酶系磷酸三酯水解酶 羧酸酯水解酶酰胺水解酶第二十六页,本课件共有82页磷酸三酯水解酶对有机磷杀虫剂分子有两个作用部位。S(O)S(O)RO2 POH+HX (RO)2 PX+H2O S(O)(RO)(OH)PX+ROH 第二十七页,本课件共有82页羧羧酸酸酯酯水解酶:水解水解酶:水解马马拉硫磷拉硫磷羧羧酸酸酯酯部位部位 S S (CH3O2PSCHCOOC2H5 (CH3O)2P SCHCOOH|CH2C
11、OOC2H5 CH2COOC2H5 马拉硫磷 马拉硫磷一羧酸第二十八页,本课件共有82页酰胺酰胺水解酶:水解水解酶:水解乐乐果果酰胺酰胺基部位,基部位,产产生无毒的生无毒的乐乐果酸果酸 S O (CH3O)2PSCH2CNHCH2 酰胺水解酶 乐果 S (CH3O)2PSCH2COOH 乐果酸第二十九页,本课件共有82页昆虫体内谷胱甘肽S转移酶系及其代谢酶系:谷胱甘肽S烷基转移酶谷胱甘肽S芳基转移酶谷胱甘肽S环氧化转移酶谷胱甘肽S烯链转移酶等第三十页,本课件共有82页硝基硝基还还原酶及原酶及脱氯脱氯化化氢氢酶酶 S (RO)2PO NO2 硝基还原酶 S (RO)2 PO NH2(无毒)DDT
12、 脱氯化氢酶 DDE(无毒)第三十一页,本课件共有82页昆虫昆虫靶标靶标部位部位对杀对杀虫虫剂剂敏感性降低敏感性降低昆虫靶标部位:乙酰胆碱酯酶(AchE):有机磷、氨基甲酸酯杀虫剂的靶标酶。乙酰胆碱受体(AchR):沙蚕毒素类杀虫剂的作用靶标神经钠通道:是DDT和拟除虫菊酯杀虫剂主要靶标部位。第三十二页,本课件共有82页昆虫昆虫靶标靶标部位部位对杀对杀虫虫剂剂敏感性降低敏感性降低 昆虫其他靶标部位:氨基丁酸(GABA)受体是环戊二烯类杀虫剂和新型杀虫剂锐劲特及阿维菌素的作用靶标部位。第三十三页,本课件共有82页昆虫其他昆虫其他靶标靶标部位部位昆虫中肠上皮细胞纹缘膜上受体,是BT的作用靶标部位。
13、BT杀虫毒蛋白与中肠上皮细胞纹缘膜上受体位点亲和力下降导致了印度谷暝和小菜蛾的抗性。第三十四页,本课件共有82页穿透速率降低杀虫虫剂穿透昆虫体壁穿透昆虫体壁杀虫虫剂穿透昆虫的消化道穿透昆虫的消化道杀虫虫剂穿透昆虫的神穿透昆虫的神经膜膜第三十五页,本课件共有82页行行为为抗性抗性 有些抗性是昆虫改变行为习性的结果,如家绳、蚊虫昆虫的抗性并非单个抗性引起的,往往可以同时存在几种机制,各种抗性机制的相互作用决不是简单的相加。第三十六页,本课件共有82页三、害虫抗性的三、害虫抗性的遗传遗传害虫对杀虫剂的抗药性,从遗传学的角度来说,是生物进化的适应性。害虫的抗性是由基因控制的抗性基因的表现型:完全显性、
14、不完全显性、中间型、不完全隐性及完全隐性第三十七页,本课件共有82页四、害虫抗性的治理四、害虫抗性的治理(一)抗性治理概念Georghiou(1977)提出:指通过时间、空间的大范围限制杀虫剂的使用,既将害虫控制在为害的经济阈值以下,又保持害虫对杀虫剂的敏感性,从而达到维持杀虫剂的有效性。第三十八页,本课件共有82页(二)抗性的治理的基本原(二)抗性的治理的基本原则则和策略和策略1、抗性治理原则(1)控制抗性基因的水平,防止或延缓抗药性的形成和发展。(2)选择最佳的药剂配套使用方案,避免长期连续单一使用某一种药剂或某一类药剂。第三十九页,本课件共有82页(3)选择最佳的使用时间和方法,严格控制
15、药剂的使用次数。尽可能获得害虫最好的防治效果和最低的选择压力。(4)实行综合治理:综合应物理、农业、生物、遗传及化学防治措施。第四十页,本课件共有82页(5)尽可能减少对非目标生物(包括天敌和次要害虫)的影响,避免破坏生态平衡而造成害虫的再猖獗。第四十一页,本课件共有82页2 2、害虫抗性治理策略、害虫抗性治理策略Georghiou,1983年提出,基本策略有三个:适度治理,饱和治理,多种攻击治理(1)适度治理:采用方法,限制用药次数,用药时间用药量,采用局部施药,选择持效期短的药剂。第四十二页,本课件共有82页(2)饱和治理:选用高剂量药剂杀死害虫,饱和治理必须具备条件:a、抗性基因为隐性b
16、、确保有敏感品种能迁入饱和治理区,与存活的抗性纯合子个体杂交,其杂交后代又可用高剂量策略杀死。(3)多种攻击治理:采用不同作用机制的杀虫剂交替使用或混用。第四十三页,本课件共有82页(三)抗性治理的方法(三)抗性治理的方法1、加强抗性监测,采用综合治理措施。2、农药交替轮换使用。3、农药的限制使用4、增效剂的使用 5、农药的混合使用(复配制剂)第四十四页,本课件共有82页6、负交互抗性杀虫剂的应用比如桔全爪螨甲氰菊酯抗性品系对功夫和哒螨灵有非常明显的交互抗性,对卡死克有非常明显的负交互抗性现象。7、换用新的药剂采用微生物及植物源作为生物杀虫剂被认为在当前十分可行。第四十五页,本课件共有82页8
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