1、1第八章 有害生物抗药性及其治理复习题一、名词解释1、昆虫抗药性：昆虫具有耐受杀死正常种群大部分个体的药量的能力，在其群体中发展起来的现象，称为昆虫抗药性（iusecticides resistance） 。即多次使用药剂后，害虫对某种药剂的抗药力较原来正常情况下有明显增加的现象，其特点是这种由使用药剂而增大的抗药力是可以遗传的。2、自然耐药性：是指一种昆虫在不同发育阶段、不同生理状态及所处的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力健壮耐性(vigor tolerance)。特点：不稳定，不能遗传，随着条件的改变又可消失。3、选择性：指不同昆虫对药剂敏感性的差异自然抗性（natural resis
2、tance） 。即有些昆虫对某些杀虫剂表现一种天然的敏感度低，即具有高度耐受性，如 DDT、抗蚜威对棉蚜的药效很差，而对蚊虫或其它蚜虫的效果很好。这种自然抗性也是可以遗传的。4、交互抗性（Cross resistance）昆虫的一个品系由于相同抗性机理或相似作用机理、类似化学结构，对选择药剂以外的其他从未使用过的一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象，称为交互抗性。 5、负交互抗性（negative cross resistance） 是昆虫对一种杀虫剂产生抗性后对另一种杀虫剂的敏感度反而上升的现象，称为负交互抗性。6、多种抗性（multiple resistance） 昆虫的一个品系由于存在多
3、种不同的抗性基因或等位基因， 能对几种或几类药剂都产生抗性 。7、击倒抗性：由于神经敏感度降低而对 DDT 和拟除虫菊酯产生的抗性称为击倒抗性（ knock down resistance， kdr） 。8、IRM是抗药性治理 9Resistance management）的缩写，即把害虫种群控制在为害的经济阈值以下，同时保持其对杀虫剂的敏感性。9、植物病原物抗药性：是指本来对农药敏感的野生型植物病原物个体或群体，由于遗传变异而对药剂出现敏感性下降的现象。10、抗性杂草生物型（resistant weed biotypes)：是指在一个杂草种群中天然存在的有遗传能力的某些杂草生物型。这些生物型
4、在除草剂处理下能存活下来，而该种除草剂在正常使用情况下能有效地防治该种杂草种群。二、选择题1、昆虫具有耐受杀死正常种群大部分个体的药量的能力，在其群体中发展起来的现象，称为昆虫 。自然耐药性； 抗药性； 交互抗性；多种抗性2、昆虫的一个品系由于相同抗性机理或相似作用机理、类似化学结构，对选择药剂以外的其他从未使用过的一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象，称为 。负交互抗性； 击倒抗性； 交互抗性；多种抗性3、昆虫对一种杀虫剂产生抗性后对另一种杀虫剂的敏感度反而上升的现象，称为 2 。负交互抗性； 击倒抗性； 交互抗性；多种抗性4、昆虫的一个品系由于存在多种不同的抗性基因或等位基因， 能对几种或
5、几类药剂都产生抗性，称为 。负交互抗性； 击倒抗性； 交互抗性；多种抗性5、由于神经敏感度降低而对 DDT 和拟除虫菊酯产生的抗性称为 。负交互抗性； 击倒抗性； 交互抗性；多种抗性三、简述题1、简述害虫抗药性的形成。对抗药性的形成，现今主要有四种学说：选择学说、诱导变异学说、基因重复学说和染色体重组学说。（一）选择学说：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。（二）诱导变异说：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，使昆虫种群内的某些个体发生突变，产生了抗性基因，他们认为药剂不是选择者而是诱导者。（三）基因
6、重复学说：基因复增学说（gene duplication theory）抗性基因存在，某些因子引起基因重复（拷贝多个抗性基因） ，如抗性桃蚜及库蚊的酯酶基因扩增 E4或 FE4 基因扩增。（四）染色体重组学说：因染色体易位和倒位产生改变的酶或蛋白质，引起抗性进化。现在大多数人都主张选择学说。2、简述害虫抗药性的特点。对化学合成农药都会产生抗性；抗性是全球现象，但有区域性，取决于用药历史和水平，最初镶嵌式（Mosaic）分布，用药广泛和昆虫扩散趋于一致；交互抗性和多抗性日趋严重，对新药剂抗性有加快趋势；双、鳞翅抗性数最多，农业害虫卫生害虫。重要农业害虫如蚜虫、棉铃虫、小菜蛾、菜青虫、马铃薯甲虫及
7、螨类的抗药性尤为严重。 3、简述害虫抗药性形成的生理生化机制。1、穿透作用降低：（1）表皮穿透作用降低：表皮穿透降低，可能是延缓杀虫剂到达靶标部位的时间。降低穿透的基因可视为其它抗性因子的强化因子。同时，降低穿透也可作为增加排泄或贮存的强化因子。（2）神经系统穿透作用降低：昆虫神经系统对杀虫剂的穿透存在着屏障，与杀虫剂的亲和力降低，从而神经穿透作用降低。2、作用靶标部位敏感性降低：包括对有机磷和氨基甲酸酯抗药性有关的 AChE 的改变，DDT 和拟除虫菊酯受体钠通道的改变，引起对杀虫剂敏感度下降，结果产生击倒抗性（Kdr） 。其他靶标部位如 -氨基丁酸（GABA）受体是环戊二烯类杀虫剂和新型杀
8、虫剂氟虫腈(fipronil)及阿维菌素（abamectin）等杀虫剂的作用靶标部位，环戊二烯类杀虫剂与该受体结合部位敏感度降低，导致了其抗性；昆虫中肠上皮细胞纹缘膜上受体是生物农药苏云金杆菌（Bt）的作用靶标部位。 Bt 杀虫毒素蛋白与中肠上皮细胞纹缘膜上受体位点亲和力下降，导致了印度谷螟和小菜蛾的抗性。33、行为抗性： 抗性的产生是由于改变昆虫行为习性的结果。4、代谢作用的增强：昆虫体内代谢杀虫剂能力的增强，是昆虫产生抗药性的重要机制。其中主要起代谢作用的酶包括微粒体多功能氧化酶 、酯酶 、谷胱甘肽转移酶、脱氯化氢酶等。昆虫对杀虫剂产生的代谢抗性，实际上是这些酶系代谢活性增加的结果。3、简
9、述影响昆虫抗性发展的因子。Georghiou 和 Taylor（1977）把影响抗性变化的因子分为遗传学、生物学和操作三大类。（1）遗传学方面的因子：a、原始抗性基因频率：害虫种群的抗性基因频率是决定抗性速度的主要因素。频率越高，在同样的选择压力下形成抗性种群的速度越快。B、抗性基因是显性还是隐性：抗性基因是显性、隐性或半显性的问题一是涉及到抗性形成的速度问题。二是涉及抗性种群的纯度。C、抗性基因之间的相互作用抗性若是单基因，则难以形成高抗性。大多数抗性害虫种群都是由多基因 支配的。多个抗性基因还可能存在相互作用的问题。（2）生物学因子a、世代周期从时间意义上来说，假定每代都经过选择，则每年代
10、数越多，抗性发展得越快。B、繁殖方式：抗性变化速度与繁殖力之间有正相关性。C、行为因子 昆虫行为因子对抗性发展是一个很重要的因素。因为施药（种植方式、用药水平、习惯不同）总是局部的，如果没有迁飞和扩散的影响，则害虫抗性的发生一般也是局部的。（3）人为因子（操作因子）人为因子主要指选择压的强度和范围，即施药的剂量，次数，范围，一般认为高浓度及多次大面积施药有利于抗性的发展。4、简述害虫抗药性治理的基本原则IRM 的基本原则：（1）尽可能将目标害虫种群的抗性基因频率控制在最低水平，以利于防止或延缓抗药性的形成和发展。（2）选择最佳的药剂配套使用方案，包括各类（种）药剂、混剂和增效剂之间的搭配使用，
11、避免长期连续单一的使用某一药剂，特别注重选择无交互性的药剂间进行交替代轮用和混用。（3）选择每种药剂的最佳使用时间和方法，严格控制药剂的使用次数，尽可能获得对目标害虫最好的防治效果和最低的选择压力。（4）实行综合防治，即应用农业的、物理的、生物的、遗传的及化学的各项措施，尽可能降低种群中抗性纯合子和杂合子个体的比率及其适合度（即繁殖率和生存率等） 。（5）尽可能减少对非目标生物（包括天敌和次要害虫）的影响，避免破坏生态平衡而造成害虫（包括次要害虫）的再猖獗。5、简述害虫抗药性治理（IRM）的策略：基本策略有三个：4（1）适度治理（Moderation management）限制药剂的使用，降低
12、选择压力，而在不用药剂阶段，充分利用种群中抗性个体适合度低的有利条件，促使敏感个体的繁殖快于抗性个体，以降低整个种群的抗性基因频率，阻止或延缓抗性的发展。方法：限制用药次数，用药时间和用药量，采用局部用药，选择持效期短的药剂等（降低选择压） 。（2）饱和治理（Saturation mamagement）当抗性基因为隐性，通过选择足以杀死抗性杂合子的高剂量，并有敏感种群迁入起稀释作用，使种群中抗性基因频率保持在低的水平，以降低抗性的发展速度。（3）多种攻击治理（Multiple attack mamagement）采用不同类型的杀虫剂交替使用或混用时，如果它们作用于一个以上作用部位，无交互抗性，
13、而且其中任何一种药剂的选择压低于抗性发展所需的选择压力时，那就可以通过多种部位的攻击来达到延缓抗性的目的。三个基本策略中，适度治理和多种攻击治理是最普遍的，而采用饱和治理则风险性较大，因为采用高剂量（高杀死） 、选择压大，害虫易产生抗药性，并且有两个条件：（1）是抗性基因为隐性；（2）保证敏感种群迁入治理区，与存活的抗性纯合子个体杂交，其后代又可用高剂量杀死，达到抗药性治理的目的。6、简述抗性监测在 IRM 中的作用。1、设计抗性治理方案的依据：（1）监测可及时、正确测出抗性水平及其分布，尤其早期监测，可争取时间上的主动性。（2）明确重点应治理保护的药剂类别及品种（保护性治理、治疗性治理） 。
14、2、评估抗性治理的实际效果：监测害虫抗性水平变化，对整个治理方案或不同阶段抗性治理的效果提供评估，也为抗性治理方案的修订补充提供依据（P250）6、简述害虫抗性治理中的化学防治技术。为了达到即将害虫控制在为害的经济阈值以下，以保证害虫对药剂的敏感性，以能延长药剂有效使用寿命的目的，抗性治理必须在 IPM 原则指导下，加强农业、生物、物理、遗传和其它非化学防治法与化学防治方法的有机结合。化学防治应采用科学合理使用药剂，减少使用次数和使用量以降低选择压，延缓抗性，减少环境污染及破坏生态平衡。1、农药交替轮换使用：2、农药的限制使用：3、农药混用：4、增效剂的使用。7、简述植物病原物抗药性发生的原理
15、。通过遗传变异而获得抗药性。非选择性农药：具有多个生化作用靶标，病原物个体不易同时发生多位点抗药性遗传变异并保持适合度，因此，难以形成抗性。 选择性强的农药：特殊生化位点，单基因控制，随机遗传变异，毒力下降或完全丧失，表现抗药性；病原物抗药性是由病原物本身遗传基础决定的，既随机突变而出现抗性个体，抗性个体在农药应用之前就存在于群体之中。农药则是抗性突变体的强烈选择剂选择学说。8、植物病原物抗性发生的机制有哪些？5（1）遗传机制：单基因抗药性：等位基因抗药性：寡基因抗药性：聚基因抗药性；突变基因显隐性；多基因(multigene)抗药性；多效作用等。（2）生化机制药剂与靶点的亲和性降低：产生抗药
16、性最重要的生化机制；减少吸收或增加排泄：增加解毒或降低致死合成作用：补偿作用或改变代谢途径。9、简述植物病原菌抗药性治理的策略及原则。杀菌剂抗性治理策略：实质就是以科学的方法，最大限度地阻止或延缓病原物对相应农药抗性的发生和抗性病原群体的形成，达到维护药剂产品的信誉，延长其使用寿命，确保化学防治效果的目的。设计抗药性治理策略时应考虑如下要点：基本原则：使用易发生抗药性的农药时，应考虑采用综合防治措施，尽可能降低药剂对病原物的选择压力；考虑所有与抗药性发生的相关因子；在田间出现实际抗药性导致防效下降以前，及早采用抗药性治理策略。10、杂草对除草剂抗药性形成学说有哪些？（1）除草剂选择：在除草剂的
17、选择压力下，自然种群中一些耐药性的个体或具有抗药性的遗传类型被保留并繁殖而逐渐发展成一个较大的群体。（2）除草剂诱导：由于除草剂的诱导作用，致使杂草体内基因发生突变，基因表达发生改变，从而提高了对除草剂的解毒能力或使除草剂与作用位点的亲合力下降，而产生抗药性突变体。然后在除草剂选择压下抗性个体逐步增加，而发展成为抗药性生物型群体。11、简述杂草抗药性种群形成的生物学基础。（1）传粉途径多样，又多具有远缘亲合性和自交亲合性，有利于产生变异。（2）大多数杂草属一年生，结实期长，繁殖量大，有些种又兼无性繁殖和有性繁殖 2种类型，有些种如反枝苋、婆婆纳等一年可繁殖数代。（3）杂草种子寿命长，又具休眠习
18、性，利于多种变异类型的产生和保存。（4）许多杂草还具有多倍性和杂合性，易于适应新的环境和产生变异类型。例如：苋科杂草藜具自花授粉和异花授粉的能力，每株最大种子产量可达 70 万粒，种子具有异型性（长日照和短日照下产生的种子具有不同的形态特征和休眠习性） ，并且种子寿命很长，埋土 20 年仍具发芽能力。12、简述杂草抗药性形成的机理。（1）除草剂作用位点的改变：（2）对除草剂解毒能力的提高；（3）屏蔽作用或隔离作用。 13、杂草抗药性的综合治理措施有哪些？综合治理措施主要包括：（1）交替轮换使用：（2）除草剂混用：（3）限制使用：（4）农业防治、生物防治及其他防治措施。四、思考题1.概述昆虫抗药
19、性与自然耐药性的差异。昆虫抗药性：昆虫具有耐受杀死正常种群大部分个体的药量的能力，在其群体中发展起来的现象，称为昆虫抗药性（iusecticides resistance） 。即多次使用药剂后，害虫对某种药剂的抗药力较原来正常情况下有明显增加的现象，其特点：（1）种群特性；（2）相对敏感种群而言；（3）有地区性，即与该地区用药历史、药剂选择压有关；6（4）受基因控制，可以遗传。自然耐药性：是指一种昆虫在不同发育阶段、不同生理状态及所处的环境条件的变化对药剂产生不同的耐药力健壮耐性(vigor tolerance)。特点：不稳定，不能遗传，随着条件的改变又可消失。 2.害虫抗药性的形成有哪几种学
20、说？对抗药性的形成，现今主要有四种学说：选择学说、诱导变异学说、基因重复学说和染色体重组学说。3.昆虫抗药性机理主要包括哪几类？1、穿透作用降低：（1）表皮穿透作用降低：（2）神经系统穿透作用降低：2、作用靶标部位敏感性降低：3、行为抗性：4、代谢作用的增强：4.害虫抗性基因的表现型有哪几类？它与抗性发展有何关系？抗性基因的表现型有完全显性（complete dominance） ，不完全显性（incomplete dominance） 、中间类型（既不是显性也不是隐性 neither dominance nor recessivity） 、不完全隐性（incomplete recessivi
21、ty）及完全隐性（complete recessivity） 。抗性形成的速度：显性快；隐性慢。抗性种群的纯度：显性，抗性种群是杂合子个体，不是纯系；相反，抗性种群是纯系。一旦形成纯系则抗性恢复很难，特别是对孤雌生殖种群。5.概述害虫抗药性治理的基本原则和策略。IRM 的基本原则：（1）尽可能将目标害虫种群的抗性基因频率控制在最低水平，以利于防止或延缓抗药性的形成和发展。（2）选择最佳的药剂配套使用方案，包括各类（种）药剂、混剂和增效剂之间的搭配使用，避免长期连续单一的使用某一药剂，特别注重选择无交互抗性的药剂间进行交替代轮用和混用。（3）选择每种药剂的最佳使用时间和方法，严格控制药剂的使用次
22、数，尽可能获得对目标害虫最好的防治效果和最低的选择压力。（4）实行综合防治，即应用农业的、物理的、生物的、遗传的及化学的各项措施，尽可能降低种群中抗性纯合子和杂合子个体的比率及其适合度（即繁殖率和生存率等） 。（5）尽可能减少对非目标生物（包括天敌和次要害虫）的影响，避免破坏生态平衡而造成害虫（包括次要害虫）的再猖獗。IRM 的策略：基本策略有三个：（1）适度治理（Moderation management） ；（2）饱和治理（Saturation mamagement） ；（3）多种攻击治理（Multiple attack mamagement）6.从害虫抗性治理的角度阐述科学合理的化学防治
23、技术。抗性治理必须在 IPM 原则指导下，加强农业、生物、物理、遗传和其它非化学防治法与化学防治方法的有机结合。化学防治：科学合理用药，降低选择压，延缓抗性，减少环境污染及破坏生态平衡。1、农药交替轮换使用：化学农药交替轮用就是选择最佳的药剂配套使用方案，包括药剂的种类，使用时间及次数等。是抗性治理中经常采用的方式。即避免长期连续单一使用某种药剂。7遵循原则：不同抗性机理的药剂间交替使用，这样才能避免交互抗性的药剂间交替使用。2、农药的限制使用：针对易产生抗性的一种或一类药剂的品种，根据其抗性水平，防治利弊的综合评价，采用限制其使用时间和次数，甚至停止使用等，如我国与澳大利亚棉铃虫抗性治理方案
24、中对 Pyr 的限用。3、农药混用：两种观点：（1）日本学者认为不同作用机制的农药混用是抗性治理的好办法。（2）Wilkinsan（美国）认为：混用将给害虫产生交互抗性和多抗性创造有利条件，会给害虫的防治和新药剂的研制带来更大的困难。因此农药混用，必须考虑和解决如何避免交互抗性和多抗性产生的问题，要求科学合理研制和使用混剂，才能充分发挥其作用。常用混剂有 3 种类型：（1）生物农药与化学农药混用；（2）杀卵剂与杀幼虫剂混用；（3）杀幼虫剂与杀幼虫剂混用。4、增效剂的使用：使用增效剂可能使用抗性而失败的杀虫剂得以恢复应用。一般来说，如果抗性是由单基因控制的，特别是单基因的代谢抗性，则使用增效剂可
25、能效果较好。但必须指出：目前使用的增效剂大多为杀虫剂解毒酶的竞争性抑制剂，有些与杀虫剂具有类似结构，这类增效剂既是解毒酶的抑制剂，又是其底物。从某种程度上来说，杀虫剂增效剂也是一种混剂，因而对害虫抗性的产生也不是完全免疫的。7.植物病原物抗药性发生的原理和机理是什么？病原物抗药性发生原理：通过遗传变异而获得抗药性。非选择性农药：具有多个生化作用靶标，病原物个体不易同时发生多位点抗药性遗传变异并保持适合度，因此，难以形成抗性。 选择性强的农药：特殊生化位点，单基因控制，随机遗传变异，毒力下降或完全丧失，表现抗药性；病原物抗药性是由病原物本身遗传基础决定的，既随机突变而出现抗性个体，抗性个体在农药
26、应用之前就存在于群体之中。农药则是抗性突变体的强烈选择剂选择学说。病原物抗性发生机制1 遗传机制单基因抗药性：等位基因抗药性：寡基因抗药性：突变基因显隐性：多基因(multigene)抗药性：多效作用2 生化机制药剂与靶点的亲和性降低：产生抗药性最重要的生化机制；减少吸收或增加排泄：通过某些代谢变化，阻碍药剂到达作用靶点，或者将已进入细胞内的药剂排出体外；增加解毒或降低致死合成作用：通过某些变异，将有毒的农药转化成无毒化合物，或者在药剂到达作用位点之前就与细胞内其他生化成分结合而钝化；补偿作用或改变代谢途径：病原物可以改变某些生理代谢，使药剂的抑制作用得到补偿。8.简述杂草抗药性的形成学说。（
27、1）除草剂选择：在除草剂的选择压力下，自然种群中一些耐药性的个体或具有8抗药性的遗传类型被保留并繁殖而逐渐发展成一个较大的群体。（2）除草剂诱导：由于除草剂的诱导作用，致使杂草体内基因发生突变，基因表达发生改变，从而提高了对除草剂的解毒能力或使除草剂与作用位点的亲合力下降，而产生抗药性突变体。然后在除草剂选择压下抗性个体逐步增加，而发展成为抗药性生物型群体。9.杂草抗药性的机理主要包括哪几类？目前除草剂抗药性杂草的形成机理可以概况为以下 3 个方面：1、除草剂作用位点的改变：2、对除草剂解毒能力的提高3、屏蔽作用或隔离作用 10.概述治理杂草抗药性的主要措施。抗性杂草生物型的出现和危害与作物连
28、作、农田耕作及栽培活动减少、高强度除草剂的使用等有密切联系。因此，制定和实施预防抗性杂草生物型的产生与控制抗性杂草生物型危害的综合治理措施主要包括：1、交替轮换使用：杂草抗药性综合治理的一种重要方法。基本原理：是在一个地区使用某一种或某一类除草剂时，由于除草剂的选择作用，该地杂草群体中抗药性杂草生物型的比例会逐渐上升，当交替轮换使用另一种（类）除草剂时，利用抗药性杂草生物型的适合度通常低于敏感杂草生物型的不利因素，可使群体中稍有上升的抗性杂草生物型恢复到用药以前的水平。注意：（1）交替轮换的除草剂间不应存在交互抗性；（2）不同类别的除草剂间，如有交互抗性，也不能交替轮换使用。2、混用：除草剂的科学合理混用，也是杂草抗药性综合治理的一种重要方法。科学合理混用除草剂的关键：避免使用具有交互抗性的除草剂进行混用，尤其是作用位点相同的除草剂间有交互性应避免混用；除草剂混用具有产生多抗性风险。3、限制使用：对用药量采取限制，即在阈值水平上最佳使用除草剂4、农业防治、生物防治及其他防治措施(1）农业防治：主要包括作物轮作、耕翻、放牧、焚烧及休闲等。作物轮作能避免栽培系统中使用单一除草剂，从而延缓其抗性产生。（2）生物防治：利用杂草的天敌昆虫、病原微生物、病毒和线虫等来防除杂草。
