2022年医学专题—病虫害对农药的抗性-2014(1).ppt

欢迎(hunyng)各位来参加培训会的学员,中国农科院植保(zhbo)所,第一页，共八十三页。,2011.06 从四川农业大学农学院农药学专业硕士毕业2008-2011 承担四川省小麦赤霉病菌对多菌灵抗药性 监测工作，期间参与了烟雾剂的研发2004.05 参与研制多菌灵与多抗霉素的可湿性粉剂增 效配比试验2008-2010 协助完成四川玉米(ym)主栽品种的抗病筛选2010.7 参与烟雾机对宝兴县玉米灰斑病防治的田间示范试验2008-2011 多次参与小麦白粉病、赤霉病、玉米穗腐病的采样研究工作。,第二页，共八十三页。,病虫害抗药性的产生及解决(jiju)措施,植物病害生物学国家重点(zhngdin)实验室中国农科院植保所成果转化及技术推广服务中心,唐太飞,2011年12月4日,第三页，共八十三页。,第四页，共八十三页。,主要(zhyo)内容,第五页，共八十三页。,农药 Pesticide(s)是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调解植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂。特指在农业上用于防治(fngzh)病虫以及调节植物生长、除草等药剂。,第六页，共八十三页。,一、农药(nngyo)发展简史,第一代农药：20世纪40年代之前，天然植物农药及无机农药时期在农药使用历史上，指早期由矿物或植物性物质制成的农药。20世纪初期，由于化学工业发展缓慢，有机合成化学农药的研制进展不快，因此对农业病虫害的防治仍采用以往常用的砷酸钙、砷酸铅、砒霜、氟化钠、波尔多液、石灰硫磺合剂和除虫菊、鱼藤精等古老品种或天然物质。特点大多数是天然产物或者经简单加工杀虫、防病或者除草的作用对象都很单一药效(yo xio)低、使用量大多数农药的急性口服毒性大，对禽鸟和鱼类亦有毒害,第七页，共八十三页。,一、农药(nngyo)发展简史,第二代农药：1945-1975 有机合成农药时期 在20世纪30年代后期，特别在1940年以后，由于滴滴涕和六六六两种有机氯合成农药相继问世，且在农药和卫生上得到了广泛的应用，这种新的、有特效的农药，为合成农药开辟了一个新的应用领域，标志了农药发展由天然产品走向合成阶段。在这之后的二十年内，有机磷农药、氨基甲酸酯类农药等数以百计的新农药品种被研制开发出来(ch li)，几乎占领了整个农药市场。这些有机合成农药具有药效高，用量少，杀虫防病范围广，品种多等特点，许多方面都优于第一代农药。然而，与此同时也带来了一系列新的环境污染问题。,第八页，共八十三页。,一、农药(nngyo)发展简史,第二代农药特点：作用(zuyng)对象多样化 对病、虫、草等有害生物有多种除杀作用(zuyng)。杀虫剂中有的对害虫同时具有胃毒和触杀作用，有的建有熏蒸和内吸作用。且杀虫谱广，持效期长杀菌剂除保护作用外，还具有铲除和内吸治疗作用除草剂具有选择性，对作物安全药效高，药剂使用量降低化学性质稳定，容易产生残留毒性，长期大量使用带来环境污染等问题有些杀虫剂高毒，在生产和使用上不安全杀虫谱广，严重伤害害虫天敌，导致害虫的再猖獗。,第九页，共八十三页。,一、农药(nngyo)发展简史,第三代农药：1975-至今“超高效”农药阶段(jidun)20世纪60年代开始，人们从菊科植物中提取出了具有杀虫活性的化合物除虫菊酯。以拟除虫菊酯为代表进入一个新时代，开发了一系列的高效、低度、低残留的农药。1962，切尔卡逊（Rachel Carson）我国对环境安全问题越来越重视1970年中国建立了环境保护法1977年美国禁止用六六六1983年中国禁止生产六六六和DDT代表品种：噻嗪酮、灭幻脲、三唑酮、甲霜灵、禾草灵,第十页，共八十三页。,一、农药(nngyo)发展简史,第三代农药特点：更高效 低毒、低残留仍以有机化合物为主，但结构比过去(guq)更复杂生产工艺上采用了对不同异构体的拆分，差向异构，立体选择合成德国一系列高难度技术（以前没有）除虫菊酯,第十一页，共八十三页。,一、农药(nngyo)发展简史,第四代农药：非杀生性农药未来的发展方向从对人类安全和环境保护的角度出发，着重挖掘天然活性物质，进而人工合成仿生物质及其类似物，研究和筛选有特异性生理活性的物质，从而达到能够控制或者(huzh)改变有害生物的生活习性、形态、生长、繁殖规律等，使其对农作物的危害限制在允许的范围内（经济阈值之下），而不一定要把他们杀死。目前正在研发的昆虫激素、信息素、黑色素合成抑制剂、转基因抗病虫作物等,第十二页，共八十三页。,一、农药(nngyo)发展简史,第四代农药特点：对目标有害生物具有选择性，对非目标生物安全更低残留甚至无残留仅对目标生物有效，对害虫(hichng)天敌无效更有利于环境保护和生物多样性的延续发展未来农药的方向：安全、经济、高效、使用方便,第十三页，共八十三页。,二、使用(shyng)化学农药带来的问题,化学农药的地位不可缺少农药挽回了大部分的粮食损失，解决了世界(shji)粮食问题 据测算:如果停止或部分停止使用农药,则粮食将损失20-40%;蔬菜损失40-90%;果品损失37-95%化学农药的速效性，在病虫害大规模流行爆发时，是防治的首选措施化学农药的经济性，经济实惠的防治药剂化学农药的高效性化学农药的长效性，相对生物农药而言,第十四页，共八十三页。,二、使用(shyng)化学农药带来的问题,化学农药带来的负面效果农药流失到环境中，将造成严重的环境污染1.污染大气、水环境，造成土壤(trng)板结2.增强病菌、害虫对农药的抗药性，加大用药量，恶性循环3.杀伤有益生物 农药对人畜健康的危害1.使用高毒农药使人畜中毒2.高毒高残留农药对人的危害海南毒豇豆3.水环境的污染，对人、畜，特别是水生生物(如鱼、虾)造成危害4.三致问题：致癌、致畸、致突变影响农产品质量安全1.出口贸易壁垒2.不正确使用造成药害、减产,第十五页，共八十三页。,二、使用(shyng)化学农药带来的问题,化学农药带来3R问题抗性(resistance)抗性指的是生物长期接受药剂处理使其后代产生抗药性。再增猖獗(resurgence)再增猖獗指的是在生物群落中原处于自然控制下，不需要采取防治措施的生物种群，因为用农药防治别的有害生物而杀伤(shshng)了该种群的天敌，亦即消除了该种群的自然控制因素，使该种群很快重新增长，以致形成猖獗为害。残留(residue)残留指的是化学农药在农产品上的残留。,第十六页，共八十三页。,1、历史1908年 Melander 在加里福利亚州的 观察到，常规的石硫合剂防治梨园蚧之后其存活率很高，于是他首先提出是由于抗药性所致；1916年红圆蚧对氢氰酸产生抗药性，1917年苹果蠹蛾对砷酸铅产生抗药性，1908-1946年的38年间，只有11种害虫和蟎类对农药产生抗药性1946年之前产生一种新的抗药害虫需2-5年时间1946年-1954年平均每年增加(zngji)1-2种抗性害虫1980年，Georghous统计抗药性害虫428种，,害虫抗药性的发展(fzhn)概况,第十七页，共八十三页。,由于(yuy)农药的大量使用，唐振华（2002）报道，全世界已有600多种害虫及害螨对杀虫药一种或多种农药产生了抗性，其中59%左右为农业害虫！,第十八页，共八十三页。,2、我国农业害虫抗药性的发展及其现状1963年首次发现棉红蜘蛛对内吸磷抗性，到20世纪90年代初，有报道的产生抗药性的农业害虫至少有30种，其中大田作物22种，储粮害虫7种，森林害虫1种。60年代发现棉蚜、棉叶螨、山楂叶螨、三化螟4种、80年代发现棉铃虫、菜青虫、黑尾叶蝉、褐飞虱、小菜蛾、柑橘(gnj)全爪螨类及米象等7种。90年代前期发现二化螟、粘虫、玉米螟、桃赤蚜、小地老虎、稻白背飞虱、稻纵卷叶螟、菜缢管蚜、温室白背粉虱、马尾松毛虫、玉米象、赤拟谷盗，谷盗、锈赤扁谷盗及土耳其扁谷盗等近20种害虫出现抗性。,第十九页，共八十三页。,从抗性程度而言：张春良等（2002）报道，山东蚜虫对乐果的抗性已增加到1600倍，水稻二化螟对杀虫双抗性指数(zhsh)为22257倍，19931995年，棉蚜对氰戊菊酯的抗性大于160倍，属极高抗水平。我国广州郊区用抑太保（IGR类）防治小菜蛾，两年后即产生抗性。从1951年至今，小菜蛾几乎对所有种类的杀虫剂产生了不同程度的抗性。阿维菌素在中国只是近年来才大面积推广应用的抗生素类农药，但在局部地区1995年就发现小菜蛾田间种群对其产生了高达195倍的抗性。在20世纪60年代以前，一个农药品种使用10来年害虫才产生抗性，70年代缩短到67年，80年代只45年，而90年代缩短到只23年。,第二十页，共八十三页。,我国蔬菜上抗性水平较高的害虫主要(zhyo)有：小菜蛾、甜菜夜蛾、菜青虫、斜纹夜蛾、菜蚜、棉铃虫、烟青虫、盲蝽蟓、温室白粉虱等。小菜蛾：有机氯、有机磷、拟除菊酯类。1995年，速灭杀丁 1646.8倍；亚胺硫磷 512.2倍 1992年，BT 35倍；抑太保70.9倍；阿维菌素30.3倍温室白粉虱：1988年，敌杀死6289.1倍；速灭杀丁1941.7倍 马拉硫磷66.2倍斜纹夜蛾：有机氯、有机磷、拟除菊酯类、BT等 1998年，菊酯类1002700倍 对BT的抗性比家蚕高2500倍,第二十一页，共八十三页。,1、特点害虫几乎能对所有类别的合成化学农药产生抗药性；害虫抗药性成为全球现象，抗性形成具有明显区域性；交互抗性、多抗性现象的日益严重，害虫对新的取代农药抗性发展速度呈加快的趋势；从害虫种类来看，鞘翅目、双翅目和鳞翅目昆虫产生抗药性的种类最多，在卫生昆虫中明显地以双翅目昆虫为主。农业害虫中以蚜虫(ychng)、棉铃虫、小菜蛾、马铃薯甲虫及螨类的抗药性最为严重。,抗药性的特点(tdin)及危害,第二十二页，共八十三页。,2、危害（1）使害虫产生高抗性,成为植保工作最难解决的问题（2）农药残留,污染大气(dq)、土壤、水体和农产品,为害人 类健康（3）是大量杀伤有益生物,使害虫失去生物链的自然控 制作用,导致主要害虫大暴发和次要害虫再猖獗（4）增加了防治成本（5）是导致农药的使用寿命缩短,同时给农药创制带来 了较大的难度,创制一种新农药的费用剧增,时间延长,第二十三页，共八十三页。,三、抗药性是怎么(zn me)产生的,第二十四页，共八十三页。,三、抗药性是怎么(zn me)产生的,自然抗药性：昆虫在不同发育阶段，不同生理状态及所处(su ch)的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力。获得抗药性：指昆虫具有忍受杀死正常种群大多数个体的药量能力，并在中群众发展起来的现象。单一抗药性：某种害虫只对一种药剂有抗药性。多抗性：能对几种或几类药剂都产生抗药性。交互抗性：指昆虫对选择药剂之外的其他未使用过的一种或者一类药剂也产生抗药性的现象。负交互抗性：指昆虫对一种杀虫剂产生抗性后，反而对另一种从未使用过的药剂变得更为敏感的现象。,第二十五页，共八十三页。,三、抗药性是怎么(zn me)产生的,抗药性按表现形式可以分行为抗药性和生理抗药性：行为抗药性：由于特殊行为，避免与杀虫剂接触或者减少接触，如某些蚊类一接触杀虫剂就飞离，不至中毒(zhng d)致死。生理抗药性：即昆虫发生解毒能力或其他生理机制，如酶的性质改变，使能忍受或解除杀虫剂的毒杀作用。,第二十六页，共八十三页。,抗性形成的四种学说 昆虫对杀虫剂产生抗性的问题，实质上是一个种群遗传学的问题。选择(xunz)学说 认为抗药性是一种前适应现象（preadaptive phenomenon），完全取决于杀虫剂的选择作用。诱导变异学说 认为昆虫种群中原来不存在抗性基因。而是由于杀虫剂的直接作用，使昆虫种群内某些个体发生突变，产生了抗性基因。药剂不是选择者而是诱导者。,第二十七页，共八十三页。,基因重复学说：即基因复增学说 gene duplication theory。它与一般(ybn)的选择学说不同，虽然它承认本来就有抗性基因的存在，但它认为某些