德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系抗性遗传方式及生物适合度研究

摘要

德国小蠊(Blattella germanica)作为一种世界性的城市卫生害虫,在蜚蠊目中也是最难以治理的种类,它们严重危害着人类的生活和生态环境。德国小蠊还是我国重要的媒介生物控制重点,但是目前的防治手段还是主要通过杀虫剂进行化学防治。随着人类大量使用杀虫剂,在许多国家和地区都已证实德国小蠊对多种杀虫剂产生了严重的抗药性,从而使卫生防疫工作加大了对它的防治难度,因此如何更好地防治德国小蠊已成为亟待解决的问题。及时、准确地确定德国小蠊抗药性的发生率、抗性水平和发展速度并在此基础上从不同的新角度探讨防治德国小蠊的新方法、新技术将有利于制定科学合理的防治策略,同时还将有利于进一步研究杀虫剂的毒性机理。在昆虫抗药性研究中,研究抗性发展和解决抗性问题的基础是抗性品系的抗性遗传方式及生物适合度。
　　本研究将德国小蠊敏感品系(SS)和对高效氯氰菊酯的抗性品系(RR)作为研究对象。先使用高效氯氰菊酯对德国小蠊进行抗性的选育;其次研究了德国小蠊对高效氯氰菊酯的抗性遗传方式以及杂交品系的相对适合度;还研究了杂交对德国小蠊抗高效氯氰菊酯、残杀威、敌敌畏三种杀虫剂的影响以及验证了无药剂选择压下的抗性衰退;最后从抗性遗传方式及生物适合度角度探讨了德国小蠊的防治策略,从而为德国小蠊的治理提供新的思路与方法。主要研究内容及结果如下:
　　(1)德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系的选育
　　本实验首先用15ppm浓度的高效氯氰菊酯对德国小蠊进行了抗性筛选,培育抗性品系。通过对德国小蠊抗性品系与敏感品系进行比较发现,高效氯氰菊酯对德国小蠊半致死浓度由原来敏感品系的5.295ppm增加到21.202ppm,抗性倍数提高了4.004倍。
　　(2)德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系的抗性遗传研究
　　通过将德国小蠊敏感品系与抗性品系进行正交和反交,分析得出德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系的抗性遗传方式。实验研究结果显示,德国小蠊抗高效氯氰菊酯的正交品系(RS)与反交品系(SR)的LD-P线(剂量对数-死亡率几率值线)斜率基本相同,且雌雄比例接近1:1,因此抗高效氯氰菊酯德国小蠊的抗性遗传受常染色体控制;德国小蠊抗高效氯氰菊酯的正交品系与反交品系的抗性显性度D值分别为0.236和0.279,均在0-1之间,抗性基因是不完全显性基因;实验表明实际测得的BC代(回交代)高效氯氰菊酯反应曲线在死亡率50％处,实际测得的F2代(自交代)对高效氯氰菊酯的反应曲线在死亡率25%以及75%处也都没有明显的平坡,且Σχ2(BC)为12.3378、Σχ2(F2))为37.6869均大于Σχ2(0.05)为11.07,抗性遗传为多基因遗传。
　　(3)德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系的生物适合度研究
　　本实验通过比较德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系以及敏感品系和两者的杂交品系在生长发育过程中的各种生物学特征发现,德国小蠊抗性品系在产卵荚时间、卵荚脱落时间、卵荚孵化率、幼虫孵化个数、卵荚长宽度、幼虫羽化率、发育历期、雌雄比例等方面存在明显的不利性,适合度下降了62%。杂交品系的各种适合度指标都在敏感品系与抗性品系之间,正交和反交品系的相对适合度分别为0.79、0.74。
　　(4)杂交作用对德国小蠊抗药性的影响
　　RR、SS、RS、SR、BC、F2六种品系德国小蠊分别对高效氯氰菊酯、残杀威和敌敌畏进行抗药性检测,研究结果显示杂交品系的德国小蠊比抗性品系的德国小蠊的KT50小,说明了杂交品系的德国小蠊抗药性低,杂交作用对德国小蠊的抗药性产生了影响,同时本次实验还验证了无药剂选择压力下德国小蠊抗药性的衰退。
　　(5)德国小蠊的防治策略探讨
　　通过本次实验对德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系抗性遗传方式及生物适合度的研究,结果显示德国小蠊杂交容易对药剂产生抗性。在没有产生抗性的区域,应该轮换使用交互抗性低的药剂;在已经产生抗性的区域,应该选择使用没有交互抗性的药剂。本研究为杀虫剂的轮用与暂停使用提供依据,对抗性策略及时做出调整,为德国小蠊的防治提供新理论、新前景。

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文章综述

1. 德国小蠊的生物学特征

2. 昆虫抗药性

3. 抗性昆虫的生物适合度

4. 德国小蠊抗药性及适合度代价研究

5. 德国小蠊的抗性治理

第一章 德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系的选育

1.1 材料与方法

1.2 结果与分析

1.3 讨论

第二章 德国小蠊抗性遗传方式研究

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

第三章 德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系生物适合度研究

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

第四章 杂交作用对德国小蠊抗高效氯氰菊酯品系的抗药性影响

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

第五章 德国小蠊防治策略探讨

5.1 抗性遗传与德国小蠊的防治策略

5.2 生物适合度与德国小蠊的抗性治理

参考文献

致谢

攻读硕士论文期间发表论文