草贪婪夜蛾Spodoptera frugiperda（J. E. Smith，夜行性夜蛾属，称为Spodoptera，起源于美洲，是玉米生产中的主要害虫之一，也是巴西历史上最具破坏性的玉米作物害虫之一。其幼虫以多种植物为食，可危害玉米、水稻、高粱、小米、甘蔗、蔬菜作物和棉花等。该昆虫容易代际重叠，具有很强的适应性和迁徙能力，因此可以在合适的条件下在任何区域爆发。有两种生态类型与宿主有关：玉米型格拉斯店夜班更喜欢玉米和高粱，而米饭型食客更喜欢大米。这种差异不仅限于它们对宿主的偏好，还延伸到它们的生理、交配行为和对杀虫剂的敏感性。
自1996年以来，世界各地推广了表达苏云金芽孢杆菌（Bt）杀虫蛋白的转基因作物的种植，以控制鳞状拟除虫菊，其中草倾斜的夜虫是控制的主要目标之一。然而，草地酸性夜班对bt蛋白的田间抗性的发展已经威胁到transb作物的可持续利用。从2010年到2018年，有几篇论文报道了蚱蜢对transCry1F，Cry1Ab，Cry2A和Vip3A基因作物的田间抗性，表明对transBt作物的单一依赖不足以控制害虫。
作为外来入侵物种，草根蜡笔于2019年1月进入中国云南省，此后在广西，贵州，广东和湖南发生并造成危害，现已传播到中国主要粮食生产省份安徽。由于经历了许多国家化学农药和生物农药的防控，这些入侵草原在中国的具体耐药状况尚不清楚，在此基础上，迫切需要对草原贪婪夜虫进行一系列科学有效的耐药监测和抗药机制研究。2019年，李永毅、崔力从耐药性与相互作用抗性、群体遗传学和化学防治关键技术等方面，探讨了草原贪夜班抗药的现状和化学防治技术，并及时为草原贪夜行的化学防治提供了理论支撑。本文旨在总结草原贪吃性监测发展的历史，以及抗药机制的研究进展，以期为我国草地贪夜班野外防治及其耐药性监测研究的早期发展提供参考。
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贪婪的草夜工对杀虫剂的抵抗力已经发展起来
在PubMed文献数据库中检索了关键词"秋粘虫"和"抗性"，检索了172份文献，从1975-2016年的统计分析中，草饲夜虫耐药性报告逐年呈上升趋势（图1）。综上所述，不同地区对农药的依赖程度和使用频率导致不同地区草蜡笔的抗药性程度不同。在推广bt玉米种植之前，化学防治一直是草原夜虫主要分布如美国和巴西等国家和地区的必要防控手段，常用药剂主要是传统的有机磷、聚氨酯和拟除虫菊酯类杀虫剂，而对农药的抗药性主要集中在上述3类药物中， 抵抗主要发生在佛罗里达州、波多黎各和墨西哥、巴西等地。此外，还有少量关于对氯苯和氟苯等草基环酰胺类农药产生耐药性的报道。
图1 PubMed从1975年到2016年收录的关于草饲夜虫耐药性的文章
1.1 草蹄铁贪婪夜班对有机磷杀虫剂的抗药性
在20世纪70年代，有机磷杀虫剂被用作田间害虫防治中滴滴涕的替代品。1981年，伍德等人报道了美国哈蒙德地区蚱蜢对甲基对硫磷（113次）和敌方扑热虫（三氯甲酮，31次）的抗性。1991年，Yu等人报告说，与敏感的实验室人群相比，佛罗里达州北部玉米田的草原对常用的有机磷酸盐杀虫剂具有抗药性，包括毒死蜱、甲基对硫磷、地西泮（二嗪农）、甲基对硫磷和磺丙磷。二氯酮和马拉硫磷的场抗性在12至271倍之间，在中等到更高的耐药水平下;草地夜虫对甲硫磷的抗性是其354倍，而到2007年，它们在佛罗里达州北部城市盖恩斯维尔和斯特拉斯克莱德收集了贪婪的夜虫，对甲基对硫磷的抗性降低。分别为30倍和39倍。2019年的研究表明，墨西哥索诺拉州的Grasshop对毒蛾的抵抗力是20倍，而波多黎各为47倍，墨西哥更高。
上述甲基对对硫磷杀虫剂耐药性的发展可用于美国佛罗里达州甲基-托硫磷地区，那里的甲基磷酸酯抗性（354倍）对甲基磷酸盐具有很高的抗性，其对甲基对硫磷的抗性在3年后显着下降（39倍）。同时，根据阻力监测报告，草贪婪的夜班工作一直保持在适度的阻力水平（20至25次）。因此，在药物策略上应注意防止草原贪夜班对有毒物质死亡和甲基产生高抗性对硫磷的危险，应采取科学停药和轮流用药等措施。
1.2 草地夜厂对氨基甲酸酯类杀虫剂的抗药性
自从Young和其他人在1979年首次报道格鲁吉亚蚱对西维因产生了中等水平的抗药性以来，草地夜班对氨基甲基酸杀虫剂的抗药性已经报道。正如伍德和其他人在1981年报道的那样，美国哈蒙德地区的草酸夜织布对五硝酸盐产生了41倍的抗性;Carpenter等人监测了佛罗里达州吉尔县玉米贪婪的夜莺中甲硫基对甲硫酰基的低水平耐药性，1997年，Adamczyk等人监测了美国路易斯安那州贪婪的草食夜虫的抗性，发现来自牧场和玉米鸽子的草贪婪夜虫仍然敏感，抗性倍数从0.01到1.97不等，1991年， Yu等人监测了佛罗里达州盖纳斯维尔草原贪婪的夜间种群，发现他们对氨基甲酸酯类杀虫剂的耐药性在14~192之间，其中对硫代二甲酚和抗丹维的耐药性分别为26.1倍和14.4倍，对甲氧病毒的耐药性大于192倍，2003年，Yu等人监测了Thesitla玉米草夜虫的耐药性， 佛罗里达州，并发现他们对甲基苯丙胺的耐药性高达5 62倍;2007年，他们监测了佛罗里达州北部的两个草囊种群（盖恩斯维尔和西Telstra），发现它们对甲基苯丙胺的抗性分别为1，159倍和626倍。比较上述报告，发现在1991年至2007年间，佛罗里达州盖维斯地区精通青草的夜莺对冰毒的抗性增加了6.04倍，平均每年0.38倍，而2003年至2007年间，美国西Telstra地区草地夜校对冰毒的抗性也增加了1.11倍， 平均每年0.28次，2019年最新监测数据显示，波多黎各贪婪草木夜工对美国根除鸽子和硫磺双魏的抵抗力分别达到223和124的高阻力水平。
从上述关于草原贪婪夜莺对聚氨酯杀虫剂耐药性的监测报告中可以看出，草地夜莺对甲基疏松剂的抗性是佛罗里达州北部最突出的发展，自1979年以来，草原贪婪夜工对甲基疏酸的首次报告经过适度的抗药性，一直持续到2007年，美国草地贪婪的夜班对食疮的田间抗药性已经达到顶峰， 例如在甘维斯地区，草原贪婪的夜间工作场抵抗高达1，159次。此外，监测结果表明，草原贪婪的夜间作业可以产生对传统氨基甲基甲酸杀虫剂，鸽子和硫虫的高抗性。因此，在使用此类杀虫剂预防和控制草基贪婪时，重要的是要明确其有效防控剂量，以避免作物品质和产量的损失。同时，可以看出美国氨基甲基甲酸类杀虫剂的耐药性发展情况，不同地区的田间耐药性发展速度存在明显差异，可能主要与当地的药物背景有关。
1.3 草夜虫对拟除虫菊酯等杀虫剂的抗性
经杀虫剂处理的拟除虫菊酯类杀虫剂出现于20世纪80年代初，以其杀虫谱广、效率高、毒性低等特点，迅速成为农业病虫防治的首选，在草基夜虫防治中发挥了重要作用。然而，随着拟除虫菊酯类杀虫剂在田间的普及和应用，其耐药性问题越来越突出。自从伍德等人在1981年首次报道美国哈蒙德地区的蚱蜢对氯菊酯有17倍的抗性以来，1991年，Yu等人报道了佛罗里达州北部玉米田中八种常用飞蛾的驱虫杀虫剂的耐药性监测结果主要包括菊花酯（13.9倍），氯氰菊酯（5.6倍）和氰氟氰菊酯（氰氟氰菊酯， 12.5x），芬戊酸盐（芬维莱特，1.7x），四溴胺（曲氯菊酯，41.2x），联苯（联苯菊酯，29.4x），四菊酯（4.6x）和氟缬酸（氟伐林，216x）。结果表明，草原暴饮暴食对拟除虫菊酯类杀虫剂的耐药性水平在2~216倍之间，对氟胺氰化物的耐药性和对氰基酯的敏感性最高。1997年，Adamczyk等人比较了田间贪婪的夜行性种群从牧场和玉米到高效氯氰化物酯的敏感性差异，发现抗性倍数在0.40~3.07之间，玉米地里贪婪的草夜虫比草更强。2013年，据报道，耐药率最高的墨西哥草囊种群对毒死蜱的耐药性高出19倍，而2015年在同一地点收集的放草毒死蜱种群对毒死蜱的抗性较低（三倍）。
综上所述，可以看出，同一国家和地区对不同宿主的草原贪夜莺种群的食物，其对药物的敏感性也不同，因此应及时监测不同宿主草贪夜班的抗药性动态，以便选择高效、低成本的农药进行野外防治，为野外防治提供科学依据。
1.4 草囊对其他种类杀虫剂的抗药性现状
截至2017年，美洲的蚱蜢已经对至少29种杀虫剂产生了抗药性，包括化学杀虫剂氨基甲基（1A亚组），有机磷酸盐（1B亚组），拟除虫菊酯（3组）和Suyun金孢子的Cry1F蛋白。黄和其他人指出，在使用Bt遗传作物使用高剂量和基于庇护所的抗性管理策略在北美控制鳞翅害虫15年后，在一些地区已经检测到一些目标害虫，例如波多黎各的草地，南非的非洲茎busseola fusca， 和印度的棉铃虫Petinophora gossyla。对于已经存在Bt对草贪吃的耐药性的地区，需要使用具有不同作用机制的农药，因此耐草蚱类对Bt的耐药性及其与其他杀虫剂的相互作用问题是一个值得关注的问题，正如朱相等报道的那样，抗Bt草抗夜行者具有乙酰磷酸盐（乙酰盐）的19倍的相互作用抗性。
Belay等人在2012年报道，氯虫酰胺、氟苯二酰胺、棘皮虫胺、司匹那托林和吲哚甲醚等药物可以有效控制草地夜虫。然而，仅仅六年后，Gutiérrez-Moreno等人在2018年发现，美国波多黎各草地夜蛾种群对各种新机理杀虫剂产生了高水平的抗性，如氟苯（500倍）和氯苯胺（160倍）也表现出对乙基杀螨剂的中等水平的抗性（14倍）， 除多霉素（8次）外，苯甲酸蛋氨酸（苯甲酸甲维菌素，均为甲盐7倍）和avein（阿维菌素，7倍）的耐药性水平较低。
杜邦在美国开发的新一代二酰胺杀虫剂，通过激活昆虫鱼的尼丁受体，过度释放储存在细胞中的钙离子，导致昆虫的肌肉收缩，失去活动能力并死亡。2019年的最新发现显示，在美国波多黎各部分地区检测到对氯苯（160倍）和氟苯（500倍）的高耐药性。种群（237倍）与其他乙胺类杀虫剂之间存在不同程度的相互作用耐药性，与溴化乙酰胺的相互作用耐药性（27倍）较低，与氟苯的相互作用耐药性高达42倍。000倍的相互作用抗性，所以要高度注意防止草原贪夜工对二酰胺杀虫剂的田间抗药性。
2018年，世界粮食及农业组织（FAO）正式通知草囊入侵整个非洲大陆。根据非洲最新的敏感性研究，在田间使用不同商业化制剂推荐剂量治疗，氯虫苯二氮卓类、乙基杀菌剂和多霉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小时50%马拉硫酮乳液（2 L/hm2）的致死率很低， 分别为13.9%和32.8%，与先前的报告一致，即贪婪的草夜虫对甲基和有机磷酸盐杀虫剂产生了高度的抗药性。
以上报告显示，草原贪吃也对一些新型作用机制产生了中度至高度的抗药性，其敏感基线很低，以苯二氮卓类氯虫和氟苯的敏感性基线为例，LD50值分别为0.001和0.003 μg/头。因此，随着草原贪吃症侵袭的加深，要加快研究，建立其对常用杀虫剂的敏感基线，早在药物背上结冰时就监测我国草原贪夜班病的演变情况，为其科学有效的防控提供数据支持。
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草贪婪夜班的抗药机制
害虫抗性的产生往往与持续的田间药物选择压力和害虫本身的生物学特性有关。自1979年首次报道草贪婪的夜间计时器对甲基恐惧症的抗药性以来，对草贪婪的夜间计时器的耐药机制的研究逐年增加。目前普遍认为，草原贪吃对杀虫剂的抗药机制主要包括以下三个方面：表皮穿透力降低、排毒增强、靶标敏感性降低，其中代谢解毒效果和靶标敏感性降低是导致草原贪夜班对杀虫剂产生抗药性的主要机制。
Mccord等人早在1987年就研究了草酸夜莺对甲基氧化物的抗性生理机理，发现高效醚（胡椒基丁醇，PBO）可以将草原暴饮暴食对甲基的抗性水平从90倍降低6倍，协同效应显著，表明细胞皮质P450多功能氧化酶（P450s）可能在抗性的产生中起主要作用。同时，体外代谢研究表明，耐药人群肠道粗酶氧化代谢甲胺的活性是敏感人群的5倍。此外，14C标记甲基化的表皮渗透研究表明，滴注处理24 h后，幼虫表皮在甲磷对抗人群中的渗透率仅为45%，而敏感人群的渗透率高达68%。据了解，草原贪婪的夜工对甲基苯丙胺的高抗性主要是通过表皮穿透减少和氧化代谢增强（通过羟基化和环氧化）的机制形成的。
杜马斯等人1990年通过杆状病毒介导方法发现，锘锭磷酸酯（OPD）蛋白的体外表达能显著提高草原磷蜀（paraoxon）的水解代谢能力，使其对氧磷的抗性提高280倍，说明酯酶水解代谢能力是草原贪婪的夜虫抗氧磷的主要机制。Yu等人在1996年发现，草原野外种群的解毒酶活性显著增加，外源性化合物对田间种群混合功能氧化酶系统（MFO）和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）活性的诱导显著降低。乙酰胆碱酯酶（AChE）对敏感人群的抑制作用显著高于田间人群，据推测，草原贪婪的田间人群中农药的广谱抗药性可由多种机制共同作用引起，包括颗粒块的多功能氧化酶系统，谷胱甘肽-S-转移酶和酯酶对杀虫剂解毒的增强， 以及对靶位点的敏感性降低（例如，不敏感的乙酰胆碱酯酶）。其中，在贪婪棉花的夜虫Spodoptera Littoralis，黑尾叶niphotettix cincticepeps，小蔬菜蛞蝓木蝗，浅色蚊子按蚊白按蚊和东亚蝗虫Locust Lodusta偏头痛害虫中发现了类似的有机磷酸盐和聚氨酯化合物的解毒代谢抵抗机制。
目前，相互作用抗性机理的研究已成为抗性研究中越来越热门的话题。基于高抗性Cry1F转基因玉米草地磨碎夜间群体中乙酰甲基酰胺磷的中等相互作用抗性水平，Zhu等人进一步研究发现，抗性群体为碱性磷酸酶（ALP）、氨基肽酶、APN、乙醛酯酶（1-鼻酯酶）和磺酸盐（2-NA特异性甾体）。酯酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性显著降低，而PNPA特异性酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性显著增加，这被认为是导致草磷酸盐对乙酰氨基甲磷产生抗性的代谢抵抗机制。Bolzan等研究发现，氟苯和氯虫苯二氮卓类药物具有高水平的相互作用抗药风险，经过辐射配体和蛋白质结合试验表明，虽然它们具有不同的化学结构，但两者都可以与虫鱼结合尼丁受体，并具有共同的结合位点。研究发现，昆虫鱼尼汀受体的基因I4734M和G4946E的突变是导致鳞翅害虫对氯苯产生抗药性的主要因素。Boaventura等人2019年对蚱蜢对氯甲基酰胺的抗药机制的最新研究表明，使用不同的协同剂来抑制草原恐虫解毒代谢酶的活性并没有显着提高筛选人群对氯甲基苯的抗性，酰胺的敏感性表明解毒代谢抗性不是蚱蜢对氯虫苯甲酰胺耐药性的主要因素， 对鱼类尼汀受体基因的测序表明，靶受体点突变是导致其抗性的主要因素。此外，已经建立了基于聚合酶链反应（PCR）的等位基因鉴定方法，以快速监测蚱蜢对氯甲胺等扑热息痛杀虫剂的抗药频率。
综上所述，草原贪婪夜虫农药抗性的形成与解毒酶活性增加和靶标敏感性降低有关，而靶受体的突变往往导致高抗性。国外草原贪夜莺耐药机制研究为我国草原贪夜莺防治提供了理论依据，开展草原贪夜夜蛾抗新药早期风险评估和机制研究具有深远意义。
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讨论与展望
不同地区的药史与害虫的杀虫剂耐药性密切相关，入侵中国后，草原必然导致杀虫剂耐药性的进一步发展，因为杀虫剂在各种作用模式下不断选择。 赵胜元等2019年的研究表明，大多数传统杀虫剂在最近入侵云南省， 我国草原上2年幼虫的防治并不理想，相对而言，甲盐、苯二氮卓类氯虫和乙基聚甾烷的杀虫活性很强。2007年，Yu等研究发现，对氨基甲酸酯和有机磷酸盐具有抗性的草原暴饮暴食田种群对茚虫菊醌没有相互作用抗性，拟除虫菊酯对田间草磷酸盐具有很强的杀虫活性。因此，对传统农药不具有相互作用抗性的乙基盐、苯二氮卓类氯虫和拟除虫菊酯，可视为控制草原贪吃种群的首选剂，以克服田草贪婪夜虫对传统杀虫剂的抗药性。
不同国家的蚱蜢对农药的抗药性程度不同，反映了国家和地区之间害虫防治策略的差异。包括张磊在内的2019年新研究表明，入侵中国云南省的大多数草地夜工都是玉米形的。Adamczyk等人和Inber报道，不同的生态亚型草原对药物更敏感，玉米型抗性更高。随着害虫对传统杀虫剂抗药性的发展，一些新药得到了推广和应用，如拟除虫菊酯是最早商业化的杀虫剂，主要通过扑杀和胃中毒的方法转化为昆虫，鳞翅害虫具有优良的杀虫活性，对于非靶向生物安全，它是替代有机磷酸盐和拟除虫菊酯类杀虫剂控制烟火害虫的理想剂， 和氯虫苯二氮卓类是新一代二酰胺类杀虫剂，高效广谱，对烟火害虫的防治效果好。同时，它可以防治各种无鳞翅害虫，而甲盐是一种半合成高效、低毒的生物源杀虫剂，已用于蔬菜、果树和棉花作物的害虫防治。如果短期内大量盲目使用这种高效、低毒农药，必然会增加选择目标害虫的压力，带来很大的抗药性风险，因此应及时监测不同地区草原的抗药性动态，尽快制定合理的农药轮作和复配策略， 指导科学用药，以延长农药的田间寿命。
针对目前我国草原暴饮暴食疫情面临的化学防治需求，有必要借鉴国外已有的药剂注册和防治经验，同时，结合国内草原贪夜作对药敏基线研究建立工作，合理开展草原贪夜蜱野外化学防治工作， 并及时研究其抗性风险和抗性机制。
（作者：王灿勤1，崔丽1，王丽1，梁培2，袁慧珠1，于长辉1）
（单位：1.中国农业科学院植物保护研究所，农业部作物病虫害综合治理重点实验室;中国农业大学昆虫学系）
（资料来源：农药学报，2019年第4期）