草貪婪夜蛾Spodoptera frugiperda（J. E. Smith，夜行性夜蛾屬，稱為Spodoptera，起源于美洲，是玉米生産中的主要害蟲之一，也是巴西曆史上最具破壞性的玉米作物害蟲之一。其幼蟲以多種植物為食，可危害玉米、水稻、高粱、小米、甘蔗、蔬菜作物和棉花等。該昆蟲容易代際重疊，具有很強的适應性和遷徙能力，是以可以在合适的條件下在任何區域爆發。有兩種生态類型與宿主有關：玉米型格拉斯店夜班更喜歡玉米和高粱，而米飯型食客更喜歡大米。這種差異不僅限于它們對宿主的偏好，還延伸到它們的生理、交配行為和對殺蟲劑的敏感性。
自1996年以來，世界各地推廣了表達蘇雲金芽孢杆菌（Bt）殺蟲蛋白的轉基因作物的種植，以控制鱗狀拟除蟲菊，其中草傾斜的夜蟲是控制的主要目标之一。然而，草地酸性夜班對bt蛋白的田間抗性的發展已經威脅到transb作物的可持續利用。從2010年到2018年，有幾篇論文報道了蚱蜢對transCry1F，Cry1Ab，Cry2A和Vip3A基因作物的田間抗性，表明對transBt作物的單一依賴不足以控制害蟲。
作為外來入侵物種，草根蠟筆于2019年1月進入中國雲南省，此後在廣西，貴州，廣東和湖南發生并造成危害，現已傳播到中國主要糧食生産省份安徽。由于經曆了許多國家化學農藥和生物農藥的防控，這些入侵草原在中國的具體耐藥狀況尚不清楚，在此基礎上，迫切需要對草原貪婪夜蟲進行一系列科學有效的耐藥監測和抗藥機制研究。2019年，李永毅、崔力從耐藥性與互相作用抗性、群體遺傳學和化學防治關鍵技術等方面，探讨了草原貪夜班抗藥的現狀和化學防治技術，并及時為草原貪夜行的化學防治提供了理論支撐。本文旨在總結草原貪吃性監測發展的曆史，以及抗藥機制的研究進展，以期為我國草地貪夜班野外防治及其耐藥性監測研究的早期發展提供參考。
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貪婪的草夜工對殺蟲劑的抵抗力已經發展起來
在PubMed文獻資料庫中檢索了關鍵詞"秋粘蟲"和"抗性"，檢索了172份文獻，從1975-2016年的統計分析中，草飼夜蟲耐藥性報告逐年呈上升趨勢（圖1）。綜上所述，不同地區對農藥的依賴程度和使用頻率導緻不同地區草蠟筆的抗藥性程度不同。在推廣bt玉米種植之前，化學防治一直是草原夜蟲主要分布如美國和巴西等國家和地區的必要防控手段，常用藥劑主要是傳統的有機磷、聚氨酯和拟除蟲菊酯類殺蟲劑，而對農藥的抗藥性主要集中在上述3類藥物中， 抵抗主要發生在佛羅裡達州、波多黎各和墨西哥、巴西等地。此外，還有少量關于對氯苯和氟苯等草基環酰胺類農藥産生耐藥性的報道。
圖1 PubMed從1975年到2016年收錄的關于草飼夜蟲耐藥性的文章
1.1 草蹄鐵貪婪夜班對有機磷殺蟲劑的抗藥性
在20世紀70年代，有機磷殺蟲劑被用作田間害蟲防治中滴滴涕的替代品。1981年，伍德等人報道了美國哈蒙德地區蚱蜢對甲基對硫磷（113次）和敵方撲熱蟲（三氯甲酮，31次）的抗性。1991年，Yu等人報告說，與敏感的實驗室人群相比，佛羅裡達州北部玉米田的草原對常用的有機磷酸鹽殺蟲劑具有抗藥性，包括毒死蜱、甲基對硫磷、地西泮（二嗪農）、甲基對硫磷和磺丙磷。二氯酮和馬拉硫磷的場抗性在12至271倍之間，在中等到更高的耐藥水準下;草地夜蟲對甲硫磷的抗性是其354倍，而到2007年，它們在佛羅裡達州北部城市蓋恩斯維爾和斯特拉斯克萊德收集了貪婪的夜蟲，對甲基對硫磷的抗性降低。分别為30倍和39倍。2019年的研究表明，墨西哥索諾拉州的Grasshop對毒蛾的抵抗力是20倍，而波多黎各為47倍，墨西哥更高。
上述甲基對對硫磷殺蟲劑耐藥性的發展可用于美國佛羅裡達州甲基-托硫磷地區，那裡的甲基磷酸酯抗性（354倍）對甲基磷酸鹽具有很高的抗性，其對甲基對硫磷的抗性在3年後顯着下降（39倍）。同時，根據阻力監測報告，草貪婪的夜班工作一直保持在适度的阻力水準（20至25次）。是以，在藥物政策上應注意防止草原貪夜班對有毒物質死亡和甲基産生高抗性對硫磷的危險，應采取科學停藥和輪流用藥等措施。
1.2 草地夜廠對氨基甲酸酯類殺蟲劑的抗藥性
自從Young和其他人在1979年首次報道格魯吉亞蚱對西維因産生了中等水準的抗藥性以來，草地夜班對氨基甲基酸殺蟲劑的抗藥性已經報道。正如伍德和其他人在1981年報道的那樣，美國哈蒙德地區的草酸夜織布對五硝酸鹽産生了41倍的抗性;Carpenter等人監測了佛羅裡達州吉爾縣玉米貪婪的夜莺中甲硫基對甲硫酰基的低水準耐藥性，1997年，Adamczyk等人監測了美國路易斯安那州貪婪的草食夜蟲的抗性，發現來自牧場和玉米鴿子的草貪婪夜蟲仍然敏感，抗性倍數從0.01到1.97不等，1991年， Yu等人監測了佛羅裡達州蓋納斯維爾草原貪婪的夜間種群，發現他們對氨基甲酸酯類殺蟲劑的耐藥性在14~192之間，其中對硫代二甲酚和抗丹維的耐藥性分别為26.1倍和14.4倍，對甲氧病毒的耐藥性大于192倍，2003年，Yu等人監測了Thesitla玉米草夜蟲的耐藥性， 佛羅裡達州，并發現他們對甲基苯丙胺的耐藥性高達5 62倍;2007年，他們監測了佛羅裡達州北部的兩個草囊種群（蓋恩斯維爾和西Telstra），發現它們對甲基苯丙胺的抗性分别為1，159倍和626倍。比較上述報告，發現在1991年至2007年間，佛羅裡達州蓋維斯地區精通青草的夜莺對冰毒的抗性增加了6.04倍，平均每年0.38倍，而2003年至2007年間，美國西Telstra地區草地夜校對冰毒的抗性也增加了1.11倍， 平均每年0.28次，2019年最新監測資料顯示，波多黎各貪婪草木夜工對美國根除鴿子和硫磺雙魏的抵抗力分别達到223和124的高阻力水準。
從上述關于草原貪婪夜莺對聚氨酯殺蟲劑耐藥性的監測報告中可以看出，草地夜莺對甲基疏松劑的抗性是佛羅裡達州北部最突出的發展，自1979年以來，草原貪婪夜工對甲基疏酸的首次報告經過适度的抗藥性，一直持續到2007年，美國草地貪婪的夜班對食瘡的田間抗藥性已經達到頂峰， 例如在甘維斯地區，草原貪婪的夜間工作場抵抗高達1，159次。此外，監測結果表明，草原貪婪的夜間作業可以産生對傳統氨基甲基甲酸殺蟲劑，鴿子和硫蟲的高抗性。是以，在使用此類殺蟲劑預防和控制草基貪婪時，重要的是要明确其有效防控劑量，以避免作物品質和産量的損失。同時，可以看出美國氨基甲基甲酸類殺蟲劑的耐藥性發展情況，不同地區的田間耐藥性發展速度存在明顯差異，可能主要與當地的藥物背景有關。
1.3 草夜蟲對拟除蟲菊酯等殺蟲劑的抗性
經殺蟲劑處理的拟除蟲菊酯類殺蟲劑出現于20世紀80年代初，以其殺蟲譜廣、效率高、毒性低等特點，迅速成為農業病蟲防治的首選，在草基夜蟲防治中發揮了重要作用。然而，随着拟除蟲菊酯類殺蟲劑在田間的普及和應用，其耐藥性問題越來越突出。自從伍德等人在1981年首次報道美國哈蒙德地區的蚱蜢對氯菊酯有17倍的抗性以來，1991年，Yu等人報道了佛羅裡達州北部玉米田中八種常用飛蛾的驅蟲殺蟲劑的耐藥性監測結果主要包括菊花酯（13.9倍），氯氰菊酯（5.6倍）和氰氟氰菊酯（氰氟氰菊酯， 12.5x），芬戊酸鹽（芬維萊特，1.7x），四溴胺（曲氯菊酯，41.2x），聯苯（聯苯菊酯，29.4x），四菊酯（4.6x）和氟缬酸（氟伐林，216x）。結果表明，草原暴飲暴食對拟除蟲菊酯類殺蟲劑的耐藥性水準在2~216倍之間，對氟胺氰化物的耐藥性和對氰基酯的敏感性最高。1997年，Adamczyk等人比較了田間貪婪的夜行性種群從牧場和玉米到高效氯氰化物酯的敏感性差異，發現抗性倍數在0.40~3.07之間，玉米地裡貪婪的草夜蟲比草更強。2013年，據報道，耐藥率最高的墨西哥草囊種群對毒死蜱的耐藥性高出19倍，而2015年在同一地點收集的放草毒死蜱種群對毒死蜱的抗性較低（三倍）。
綜上所述，可以看出，同一國家和地區對不同宿主的草原貪夜莺種群的食物，其對藥物的敏感性也不同，是以應及時監測不同宿主草貪夜班的抗藥性動态，以便選擇高效、低成本的農藥進行野外防治，為野外防治提供科學依據。
1.4 草囊對其他種類殺蟲劑的抗藥性現狀
截至2017年，美洲的蚱蜢已經對至少29種殺蟲劑産生了抗藥性，包括化學殺蟲劑氨基甲基（1A亞組），有機磷酸鹽（1B亞組），拟除蟲菊酯（3組）和Suyun金孢子的Cry1F蛋白。黃和其他人指出，在使用Bt遺傳作物使用高劑量和基于庇護所的抗性管理政策在北美控制鱗翅害蟲15年後，在一些地區已經檢測到一些目标害蟲，例如波多黎各的草地，南非的非洲莖busseola fusca， 和印度的棉鈴蟲Petinophora gossyla。對于已經存在Bt對草貪吃的耐藥性的地區，需要使用具有不同作用機制的農藥，是以耐草蚱類對Bt的耐藥性及其與其他殺蟲劑的互相作用問題是一個值得關注的問題，正如朱相等報道的那樣，抗Bt草抗夜行者具有乙酰磷酸鹽（乙酰鹽）的19倍的互相作用抗性。
Belay等人在2012年報道，氯蟲酰胺、氟苯二酰胺、棘皮蟲胺、司匹那托林和吲哚甲醚等藥物可以有效控制草地夜蟲。然而，僅僅六年後，Gutiérrez-Moreno等人在2018年發現，美國波多黎各草地夜蛾種群對各種新機理殺蟲劑産生了高水準的抗性，如氟苯（500倍）和氯苯胺（160倍）也表現出對乙基殺螨劑的中等水準的抗性（14倍）， 除多黴素（8次）外，苯甲酸蛋氨酸（苯甲酸甲維菌素，均為甲鹽7倍）和avein（阿維菌素，7倍）的耐藥性水準較低。
杜邦在美國開發的新一代二酰胺殺蟲劑，通過激活昆蟲魚的尼丁受體，過度釋放儲存在細胞中的鈣離子，導緻昆蟲的肌肉收縮，失去活動能力并死亡。2019年的最新發現顯示，在美國波多黎各部分地區檢測到對氯苯（160倍）和氟苯（500倍）的高耐藥性。種群（237倍）與其他乙胺類殺蟲劑之間存在不同程度的互相作用耐藥性，與溴化乙酰胺的互相作用耐藥性（27倍）較低，與氟苯的互相作用耐藥性高達42倍。000倍的互相作用抗性，是以要高度注意防止草原貪夜工對二酰胺殺蟲劑的田間抗藥性。
2018年，世界糧食及農業組織（FAO）正式通知草囊入侵整個非洲大陸。根據非洲最新的敏感性研究，在田間使用不同商業化制劑推薦劑量治療，氯蟲苯二氮卓類、乙基殺菌劑和多黴素可有效防治草基毒液，但85%的甲基苯丙胺水分粉（2 kg/hm2）和48小時50%馬拉硫酮乳液（2 L/hm2）的緻死率很低， 分别為13.9%和32.8%，與先前的報告一緻，即貪婪的草夜蟲對甲基和有機磷酸鹽殺蟲劑産生了高度的抗藥性。
以上報告顯示，草原貪吃也對一些新型作用機制産生了中度至高度的抗藥性，其敏感基線很低，以苯二氮卓類氯蟲和氟苯的敏感性基線為例，LD50值分别為0.001和0.003 μg/頭。是以，随着草原貪吃症侵襲的加深，要加快研究，建立其對常用殺蟲劑的敏感基線，早在藥物背上結冰時就監測我國草原貪夜班病的演變情況，為其科學有效的防控提供資料支援。
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草貪婪夜班的抗藥機制
害蟲抗性的産生往往與持續的田間藥物選擇壓力和害蟲本身的生物學特性有關。自1979年首次報道草貪婪的夜間計時器對甲基恐懼症的抗藥性以來，對草貪婪的夜間計時器的耐藥機制的研究逐年增加。目前普遍認為，草原貪吃對殺蟲劑的抗藥機制主要包括以下三個方面：表皮穿透力降低、排毒增強、靶标敏感性降低，其中代謝解毒效果和靶标敏感性降低是導緻草原貪夜班對殺蟲劑産生抗藥性的主要機制。
Mccord等人早在1987年就研究了草酸夜莺對甲基氧化物的抗性生理機理，發現高效醚（胡椒基丁醇，PBO）可以将草原暴飲暴食對甲基的抗性水準從90倍降低6倍，協同效應顯著，表明細胞皮質P450多功能氧化酶（P450s）可能在抗性的産生中起主要作用。同時，體外代謝研究表明，耐藥人群腸道粗酶氧化代謝甲胺的活性是敏感人群的5倍。此外，14C标記甲基化的表皮滲透研究表明，滴注處理24 h後，幼蟲表皮在甲磷對抗人群中的滲透率僅為45%，而敏感人群的滲透率高達68%。據了解，草原貪婪的夜工對甲基苯丙胺的高抗性主要是通過表皮穿透減少和氧化代謝增強（通過羟基化和環氧化）的機制形成的。
杜馬斯等人1990年通過杆狀病毒介導方法發現，锘錠磷酸酯（OPD）蛋白的體外表達能顯著提高草原磷蜀（paraoxon）的水解代謝能力，使其對氧磷的抗性提高280倍，說明酯酶水解代謝能力是草原貪婪的夜蟲抗氧磷的主要機制。Yu等人在1996年發現，草原野外種群的解毒酶活性顯著增加，外源性化合物對田間種群混合功能氧化酶系統（MFO）和谷胱甘肽-S-轉移酶（GST）活性的誘導顯著降低。乙酰膽堿酯酶（AChE）對敏感人群的抑制作用顯著高于田間人群，據推測，草原貪婪的田間人群中農藥的廣譜抗藥性可由多種機制共同作用引起，包括顆粒塊的多功能氧化酶系統，谷胱甘肽-S-轉移酶和酯酶對殺蟲劑解毒的增強， 以及對靶位點的敏感性降低（例如，不敏感的乙酰膽堿酯酶）。其中，在貪婪棉花的夜蟲Spodoptera Littoralis，黑尾葉niphotettix cincticepeps，小蔬菜蛞蝓木蝗，淺色蚊子按蚊白按蚊和東亞蝗蟲Locust Lodusta偏頭痛害蟲中發現了類似的有機磷酸鹽和聚氨酯化合物的解毒代謝抵抗機制。
目前，互相作用抗性機理的研究已成為抗性研究中越來越熱門的話題。基于高抗性Cry1F轉基因玉米草地磨碎夜間群體中乙酰甲基酰胺磷的中等互相作用抗性水準，Zhu等人進一步研究發現，抗性群體為堿性磷酸酶（ALP）、氨基肽酶、APN、乙醛酯酶（1-鼻酯酶）和磺酸鹽（2-NA特異性甾體）。酯酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性顯著降低，而PNPA特異性酯酶和谷胱甘肽-S-轉移酶的活性顯著增加，這被認為是導緻草磷酸鹽對乙酰氨基甲磷産生抗性的代謝抵抗機制。Bolzan等研究發現，氟苯和氯蟲苯二氮卓類藥物具有高水準的互相作用抗藥風險，經過輻射配體和蛋白質結合試驗表明，雖然它們具有不同的化學結構，但兩者都可以與蟲魚結合尼丁受體，并具有共同的結合位點。研究發現，昆蟲魚尼汀受體的基因I4734M和G4946E的突變是導緻鱗翅害蟲對氯苯産生抗藥性的主要因素。Boaventura等人2019年對蚱蜢對氯甲基酰胺的抗藥機制的最新研究表明，使用不同的協同劑來抑制草原恐蟲解毒代謝酶的活性并沒有顯着提高篩選人群對氯甲基苯的抗性，酰胺的敏感性表明解毒代謝抗性不是蚱蜢對氯蟲苯甲酰胺耐藥性的主要因素， 對魚類尼汀受體基因的測序表明，靶受體點突變是導緻其抗性的主要因素。此外，已經建立了基于聚合酶鍊反應（PCR）的等位基因鑒定方法，以快速監測蚱蜢對氯甲胺等撲熱息痛殺蟲劑的抗藥頻率。
綜上所述，草原貪婪夜蟲農藥抗性的形成與解毒酶活性增加和靶标敏感性降低有關，而靶受體的突變往往導緻高抗性。國外草原貪夜莺耐藥機制研究為我國草原貪夜莺防治提供了理論依據，開展草原貪夜夜蛾抗新藥早期風險評估和機制研究具有深遠意義。
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讨論與展望
不同地區的藥史與害蟲的殺蟲劑耐藥性密切相關，入侵中國後，草原必然導緻殺蟲劑耐藥性的進一步發展，因為殺蟲劑在各種作用模式下不斷選擇。 趙勝元等2019年的研究表明，大多數傳統殺蟲劑在最近入侵雲南省， 我國草原上2年幼蟲的防治并不理想，相對而言，甲鹽、苯二氮卓類氯蟲和乙基聚甾烷的殺蟲活性很強。2007年，Yu等研究發現，對氨基甲酸酯和有機磷酸鹽具有抗性的草原暴飲暴食田種群對茚蟲菊醌沒有互相作用抗性，拟除蟲菊酯對田間草磷酸鹽具有很強的殺蟲活性。是以，對傳統農藥不具有互相作用抗性的乙基鹽、苯二氮卓類氯蟲和拟除蟲菊酯，可視為控制草原貪吃種群的首選劑，以克服田草貪婪夜蟲對傳統殺蟲劑的抗藥性。
不同國家的蚱蜢對農藥的抗藥性程度不同，反映了國家和地區之間害蟲防治政策的差異。包括張磊在内的2019年新研究表明，入侵中國雲南省的大多數草地夜工都是玉米形的。Adamczyk等人和Inber報道，不同的生态亞型草原對藥物更敏感，玉米型抗性更高。随着害蟲對傳統殺蟲劑抗藥性的發展，一些新藥得到了推廣和應用，如拟除蟲菊酯是最早商業化的殺蟲劑，主要通過撲殺和胃中毒的方法轉化為昆蟲，鱗翅害蟲具有優良的殺蟲活性，對于非靶向生物安全，它是替代有機磷酸鹽和拟除蟲菊酯類殺蟲劑控制煙火害蟲的理想劑， 和氯蟲苯二氮卓類是新一代二酰胺類殺蟲劑，高效廣譜，對煙火害蟲的防治效果好。同時，它可以防治各種無鱗翅害蟲，而甲鹽是一種半合成高效、低毒的生物源殺蟲劑，已用于蔬菜、果樹和棉花作物的害蟲防治。如果短期内大量盲目使用這種高效、低毒農藥，必然會增加選擇目标害蟲的壓力，帶來很大的抗藥性風險，是以應及時監測不同地區草原的抗藥性動态，盡快制定合理的農藥輪作和複配政策， 指導科學用藥，以延長農藥的田間壽命。
針對目前我國草原暴飲暴食疫情面臨的化學防治需求，有必要借鑒國外已有的藥劑注冊和防治經驗，同時，結合國内草原貪夜作對藥敏基線研究建立工作，合理開展草原貪夜蜱野外化學防治工作， 并及時研究其抗性風險和抗性機制。
（作者：王燦勤1，崔麗1，王麗1，梁培2，袁慧珠1，于長輝1）
（機關：1.中國農業科學院植物保護研究所，農業部作物病蟲害綜合治理重點實驗室;中國農業大學昆蟲學系）
（資料來源：農藥學報，2019年第4期）