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棉铃虫田间种群对氰戊菊酯的抗性探秘与新药剂抗性风险洞察

一、引言

1.1研究背景

棉铃虫（Helicoverpaarmigera）隶属鳞翅目夜蛾科铃夜蛾属，是一种世界性的农业害虫，广泛分布于北纬50度至南纬50度之间的欧洲、亚洲、非洲、澳洲及太平洋西南部岛屿，在中国各省区均有分布，其中黄河流域、长江流域、辽河流域等地棉区为主要分布区域。棉铃虫具有寄主广泛、对环境适应性强、繁殖系数高、极易产生抗药性等特点，其寄主植物多达30多科200余种，包括棉花、玉米、小麦、花生、蔬菜、林果等多种重要农作物。棉铃虫的幼虫主要通过蛀食农作物的叶片、花蕾、果实等部位，对农作物造成严重损害。例如，在棉花上，棉铃虫幼虫蛀食棉铃，导致棉铃脱落、烂铃，严重影响棉花的产量和品质；在玉米上，前期蛀食心叶，造成排行穿孔，中、后期为害雌、雄穗，蛀食花丝，影响授粉，进而影响玉米的产量和品质。棉铃虫的爆发会给农业生产带来巨大的经济损失，严重威胁着全球的粮食安全。

在棉铃虫的防治手段中，化学防治因其高效、快速、操作简便等优点，成为目前控制棉铃虫危害的主要措施之一。在众多化学杀虫剂中，拟除虫菊酯类杀虫剂由于其具有高效、广谱、低毒、低残留等特点，自20世纪70年代以来，在棉铃虫的防治中得到了广泛应用。氰戊菊酯作为拟除虫菊酯类杀虫剂的重要代表品种，具有触杀和胃毒作用，对棉铃虫等多种害虫具有良好的防治效果，在棉铃虫防治中发挥了重要作用。

然而，随着氰戊菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂的长期大量使用，棉铃虫对其抗药性问题日益严重。自20世纪80年代以来，棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性不断上升，对氰戊菊酯的抗性倍数在一些地区甚至达到了数百倍。棉铃虫对氰戊菊酯抗性的产生，使得氰戊菊酯的防治效果显著下降，农民不得不增加用药量和用药次数来控制棉铃虫的危害，这不仅增加了防治成本，还导致了农产品中农药残留超标，对生态环境和人类健康造成了潜在威胁。此外，抗药性的产生还会使棉铃虫的种群数量难以得到有效控制，进一步加剧了棉铃虫对农作物的危害，给农业生产带来了极大的挑战。

为了解决棉铃虫对氰戊菊酯的抗性问题，研发和使用新药剂成为一种重要的策略。近年来，一些新型杀虫剂如氯虫苯甲酰胺、四唑虫酰胺等逐渐应用于棉铃虫的防治。然而，随着新药剂的广泛使用，棉铃虫对这些新药剂也可能产生抗药性。研究表明，昆虫对新药剂产生抗药性的风险与药剂的作用机制、使用频率、使用剂量以及昆虫自身的生物学特性等因素密切相关。如果棉铃虫对新药剂产生抗药性，将会使棉铃虫的防治陷入更加困难的境地。因此，研究棉铃虫对新药剂的抗性风险评估具有重要的现实意义。通过对棉铃虫对新药剂抗性风险的评估，可以提前了解棉铃虫对新药剂产生抗药性的可能性和速度，为合理使用新药剂提供科学依据，从而延缓棉铃虫对新药剂抗药性的产生，保障农业生产的可持续发展。

1.2研究目的与意义

本研究旨在深入探究棉铃虫田间种群对氰戊菊酯产生抗性的内在机理，并对新药剂用于棉铃虫防治时可能面临的抗性风险进行全面、系统的评估，为棉铃虫的科学防治提供坚实的理论依据和实践指导。具体而言，研究目的包括以下几个方面：一是通过对棉铃虫田间种群的采集与分析，明确其对氰戊菊酯的抗性现状，包括抗性水平、抗性分布特点等；二是从分子生物学、生物化学等多个层面，深入剖析棉铃虫对氰戊菊酯产生抗性的机制，如代谢酶活性变化、靶标位点突变等；三是选取具有代表性的新药剂，对棉铃虫进行抗性风险评估，预测棉铃虫对新药剂产生抗性的可能性和速度；四是基于研究结果，提出针对性的棉铃虫抗性治理策略，为农业生产中棉铃虫的有效防治提供科学建议。

棉铃虫对氰戊菊酯抗性机理及新药剂抗性风险评估的研究具有重要的现实意义和理论价值，对农业生产和害虫防治领域影响深远。在农业生产方面，棉铃虫作为一种全球性的重要农业害虫，严重威胁着多种农作物的产量和质量。明确棉铃虫对氰戊菊酯的抗性机理，有助于农民和农业工作者更好地理解棉铃虫抗药性的产生过程，从而针对性地调整防治策略，提高防治效果，减少棉铃虫对农作物的危害，保障农业生产的稳定和可持续发展。对新药剂抗性风险的评估，可以帮助农业生产者合理选择和使用新药剂，避免盲目用药导致的抗药性快速产生，降低防治成本，提高农产品的安全性和质量。在害虫防治理论方面，本研究有助于丰富和完善昆虫抗药性的理论体系，为深入了解昆虫与杀虫剂之间的相互作用机制提供新的视角和数据支持，为开发更加高效、安全、环保的新型杀虫剂以及制定科学合理的害虫综合防治策略奠定坚实的理论基础。

1.3国内外研究现状

在棉铃虫对氰戊菊酯抗性方面，国外学者较早开展了相关研究。例如，早在20世纪80年代，就有研究报道棉铃虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，氰戊菊酯作为其中的重要品种，棉铃虫对其