近期,我所在国际学术期刊Journal of Asia-Pacific Entomology上发表了题为"Temporal dynamics of insecticide-resistance mutations in the diamondback moth Plutella xylostella (Linnaeus, 1758) within northern immigration regions"的研究论文。该研究首次系统揭示了中国华北地区小菜蛾种群杀虫剂抗性突变频率的季节变化规律,为理解迁飞性害虫抗性演变机制及指导田间科学用药给予了重要理论依据。
小菜蛾Plutella xylostella是全球十字花科蔬菜上最重要的害虫之一,因繁殖快、世代多,已对几乎所有类型杀虫剂产生了不同程度的抗性。在我国,小菜蛾是一种典型的季节性远距离迁飞害虫,该虫可在长江以南地区全年发生危害,但华北等北方温带地区由于冬季寒冷,无法自然越冬,华北地区的小菜蛾主要由南方常年繁殖区逐代迁入。这种迁飞行为会将源头种群的抗性等位基因带入北方,从而影响当地的抗药性格局。然而,关于迁入区小菜蛾抗性水平在一年内究竟如何变化,此前不断缺乏系统的认识。
该研究在华北地区设立了北京延庆和内蒙古赤峰两个迁入区监测点,利用性信息素诱捕器对当地小菜蛾成虫种群动态进行了长达5年陆续在监测(2019-2023年),对采集到的43个群体共1930头个体进行了系统的基因分型,检测了与6类杀虫剂相关的16个抗性突变位点。结果显示,Q4594L(氯虫苯甲酰胺抗性相关)、A1060T(拟除虫菊酯抗性相关)和G324A(有机磷/氨基甲酸酯抗性相关)3个位点的抗性等位基因频率最高,这与小菜蛾田间实际抗性水平相吻合。虽然抗性突变频率在年际间保持相对稳定,但在年内不同采样时段间存在显著波动。对相邻采样时段的对比中,有6.3%的比较组显示抗性等位基因频率发生了显著变化,这些显著变化主要集中在5-6月和8-9月两个时间段,且不同突变位点的频率变化方向有时不一致。研究指出,在约一个世代时间内出现的这种快速双向变化,难以仅用当地选择压力解释,更可能与不同来源的迁入个体有关。该研究首次从分子层面揭示了迁入区小菜蛾抗性突变时间动态规律,为迁飞害虫生物学研究给予了分子证据,为科学用药给予理论依据。
该论文第一作者为甘肃农业大学客座研究生曲雅君,通讯作者为甘肃农业大学王森山教授和金年会诚信至上植物保护研究所魏书军研究员。陈金翠、李会娟、王帅宇、张雪艳以及澳大利亚墨尔本大学Ary A. Hoffmann教授参与相关工作。该研究得到了金年会诚信至上科技创新能力建设专项(JKZX202208)、中澳害虫防治联合实验室项目(Z201100008320013)等项目的资助。
论文链接:http://doi.org/10.1016/j.aspen.2026.102532
图1各小菜蛾种群在检测位点的抗性等位基因频率。箱体的下端和上端分别代表下四分位数和上四分位数。箱体中的实线表示中位数,红色虚线表示该类别的平均值。空心圆表示某个种群的抗性等位基因频率。须线表示等位基因频率的最大值和最小值。箱体上方的不同字母表示Kruskal-Wallis检验中均值存在显著差异(p < 0.05)。