害虫抗药性机制
害虫的抗药性解释拉马克
害虫的抗药性解释拉马克
1、害虫体内对抗冲药物的耐药性
耐药性（Resistance to Drug ）又称抗药性，系指生理系统被对于药物作用的耐受性，耐药性一旦产生，药物的化疗作用就明显下降。
耐药性根据其发生原因可分为获得耐药性和天然耐药性。
2、耐药性产生的机制
1. 产生灭活酶，灭活酶inactivated enzy~指细菌产生的水解酶和合成酶。
水解酶主要为户内酞胺酶。
其中有青霉素酶、头饱菌素酶和头抱峡新酶，这些酶能分别水解相关不稳定的R_内酞胺抗生素。
按传播类型舟内酞按酶可分为染色体介导的和质粒介导的，分别水解相关乒内酞胺抗生素，使抗生素失活。
合成酶如氛霉素乙酞转移酶，能使氯霉素转化为无抗菌活性代谢产物。
再如破坏氨基糖廿类酶的磷酸转移酶、乙酞转移酶和核昔转移酶，可分别破坏相应氨基糖昔类抗生素，使抗生素失去抗菌活性。
2. 改变药物作用的靶位
3. 降低细胞膜的通透性，细胞膜的通透性主要来自于细胞膜中的载体蛋白质，所以想要使细胞膜的通透性发生改变，主要是改变细胞膜上载体蛋白的活性，方法有很多，比如降温，改变PH 。
4. 主动转运泵作用。
5. 细菌改变代谢途径。
害虫抗药性发生的原因
植物保护通论期中作业害虫抗药性产生的原因概述摘要无论是常规农药,还是新研制的各种农药,在使用过程中往往缺乏科学性,如盲目提高药液浓度、增加用药次数等,致使农药药效大大降低,给农业生产带来了一系列的消极影响,本文分析抗药性产生的原因以及简要的防御方法。
关键词害虫、抗药性、农作物、使用农药前言科学研究表明，目前至少有600多种昆虫产生了抗药性，一方面，这是自然选择的结果，另一方面，也与我们不合理的使用农药等理化因子有着直接的关系。
本文结合了棉铃虫、菜青虫、玉米螟等多种典型的植物虫害的特点、原因、防治方法等论证观点，对植物虫害的抗药性进行宏观方面和微观方面的总结。
指出了植物虫害抗药性产生的内在因素和外在因素，在阐明观点时进行事例分析，是在把握大方向的基础上，对害虫抗药性产生原因的基本概述，并根据植物虫害的特点和抗药性产生的内在原因和外资原因，提出了相应的主要预防和治理办法，适用于绝大多数植物。
但我们还需认识到，植物虫害是一个不可完全避免的问题，害虫对农作物的取食，与生态平衡等因素也存在关系，我们无法彻底的消除害虫的坑药性，科学合理的使用农药，采用生物防治的科学方法，坚持综合治理的原则，是我们应该坚持的基本原则。
1.自身防御能力1.1表皮阻隔作用的增强杀虫剂要进入害虫体内产生毒杀作用，首先要通过的第一道防线就是昆虫的表皮阻隔层。
但对抗性害虫则不同，杀虫剂的穿透表皮进入体内的穿透速率往往明显下降。
如某抗性家蝇种群对马拉硫磷的抗性为18倍，其表皮穿透速率较对马拉硫磷敏感的同种品系下降了75%多。
进一步的研究发现，药剂对抗性害虫表皮穿透能力下降，是由于多次施用药剂后 (即存在选择压)，表皮通道结构在药剂诱导下产生诱变以及表皮中沉积了更多的蛋白质、脂肪和骨化物质 (几丁质) 所致。
需要指出的是，表皮穿透速率的下降一般很少单独在害虫抗性水平的提高中起作用，它往往都同时伴随有一定的解毒作用 (即代谢能力) 的增强。
农作物抗虫性与虫害防治
农作物抗虫性与虫害防治农业是国民经济的基础，农作物的产量和品质关乎到国家的粮食安全和经济发展。
然而，农作物常常受到各种虫害的威胁，给农业生产带来了严重的损失。
因此，研究和应用农作物抗虫性以及虫害防治技术至关重要。
本文将从农作物抗虫性的原因和机制、农作物虫害防治的方法和策略等方面进行探讨。
一、农作物抗虫性的原因和机制农作物之所以能够抵御或减轻虫害的侵害，主要是由于它们具有一定的抗虫性。
农作物抗虫性的形成和发展是受到多种因素的综合影响的结果。
1. 遗传因素农作物的抗虫性往往与其遗传背景有关。
通过选育和培育，可以提高农作物的抗虫性，使其对虫害有一定的抵抗能力。
2. 植物内源物质农作物中含有丰富的植物内源物质，例如生物碱、挥发性物质、生长调节物质等，这些物质对虫害具有抑制或驱避作用，能够减轻虫害的发生和繁殖。
3. 生理机制农作物在与虫害的互作过程中，会产生一系列的生理反应。
例如，受到虫害咬食的植物部位会产生伤口愈合和防御物质的释放，以减轻虫害的损害。
二、农作物虫害防治的方法和策略针对不同的虫害种类和农作物类型，可采用多种方法和策略进行虫害防治。
1. 生物防治生物防治是利用天敌、寄生虫和病原体等对害虫进行控制的方法。
例如，引入天敌昆虫来食害虫，或使用寄生虫干扰害虫的生命周期，以达到控制虫害的目的。
2. 化学防治化学防治是利用农药对害虫进行控制的方法。
农药的使用可以有效地杀灭害虫，但也要注意使用方法和剂量，以避免对环境和人体产生不良影响。
3. 种植技术防治种植技术包括轮作、间作、套作等措施，通过改变农田的种植结构和栽培方式，减少害虫的滋生和繁殖条件。
此外，优质土壤的管理和养分供应也能增强植物的健壮性，提高其抗虫性。
4. 遗传防治利用遗传工程技术对农作物进行基因改造，使其具备抗虫性。
这种方法可提高农作物的抗虫性能力，从根本上减少虫害的发生和危害。
三、农作物抗虫性与虫害防治的前景和挑战农作物抗虫性研究和虫害防治技术的应用将对农业生产和农民收入产生深远的影响。
害虫产生抗药性的原因及预防措施
２７ 杀 虫剂 的 停 用 或 限 用 ． ’
生 理过程走一个绕道 ， 因而不受药剂的影响等 。
２ 防止害虫产 生抗药性 的措施 害虫 的抗药性给化学防治带来一定 的困难 ， 针对其抗
药 性， 应科学运 用各 种防治手段 ， 防、 预 推迟或克 服抗药性
用新药 ，必 须对作物 的重要害虫进行 系统 的抗性测定 ， 及
受刺激作用所致和非受刺激作用所致。
１ ． 其 它机 制 ６
一
时发现抗药性种群 ， 及早设法解决 。
２６ 增 效 荆 的 使 用 ．
个机制就是产生了当作用部位受抑制时 ， 常的 正
凡是在一般浓度 下单 独使用时 ，对 害虫并无毒害作 用 ， 与杀虫剂混用时 ， 但 则能增加杀虫效果 ， 这类 化合物称 之 为增效剂 。常用的增效剂有 ４种 ： 即增效醚 、 丙基增效
・
森林公 园是 动植物 的栖息地 ， 是城市 的生 态园 ， 我 是
们美好家园 的重要屏 障。必须将认真落实科学 发展观 ， 按 照以人为本 ， 全面协调可持续这个要求 ， 围绕创建 国家园
林 城市 目标 ， 充分挖掘 山水之美 ， 以青 山、 秀水为依托 ， 构 筑 大生态框架 ； 挖掘 山水文化 内涵 ， 承和弘扬优 秀地域 继
包括选 用抗病虫 品种 ， 减少害虫危害 ， 减少 农药使用
次数， 合理密植 ， 改善林地条件 ； 合理施肥 ， 氮 、 、 使 磷 钾保
持平衡 ， 并增施农 家肥 ， 必要时喷施微肥和植物生长剂 ； 冬
春 采用深耕和灌水等农 事操作方式 ， 降低虫源期数 ， 并及 时消除杂草 ， 消灭害虫寄主。 收稿 日期 ：０ ７ ０ ～ ６ ２ ０ — ４ １
昆虫的抗药性与农药研究
昆虫的抗药性与农药研究随着农业的发展，农药的使用成为保护农作物免受害虫侵害的一种重要手段。
然而，近年来，越来越多的研究表明，昆虫对农药产生了抗药性，给农业生产带来了一定的挑战。
本文将重点探讨昆虫的抗药性形成机制以及农药研究的最新进展。
一、昆虫抗药性的形成机制1. 遗传因素昆虫抗药性的形成与遗传因素密切相关。
某些昆虫天生具有对特定农药的抗性基因，这些基因往往通过昆虫的遗传方式遗传给后代。
此外，突变也是昆虫获得抗药性的一种途径。
2. 生理因素昆虫在长期的农药使用中，会出现生理上的反应，以适应农药的作用。
一些昆虫表现出有效地将农药快速代谢或排出体外的能力，从而减少对农药的损伤。
此外，昆虫抗药性还与神经系统有关，昆虫可以通过改变神经受体的构成或功能来减少农药对其产生的影响。
3. 行为因素昆虫抗药性还与其行为习性有关。
有些昆虫会主动避开感染农药的地区或采取其他方式来避免农药的接触，从而减少抗药性昆虫的数量。
二、农药研究的最新进展1. 开发新型农药为了应对昆虫的抗药性问题，科学家们致力于开发新型农药。
目前，很多研究集中在发现新的杀虫机制或开发对昆虫新颖的靶点。
同时，一些研究还鼓励使用复合农药，即多个杀虫剂的混合使用，以增加抗药性的效果。
2. 优化农药使用策略除了开发新型农药，优化农药使用策略也是防治昆虫抗药性的重要手段。
科学家们建议农民轮换使用不同类型的农药，避免频繁使用同一种农药，以减少昆虫对特定农药的抗药性形成。
此外，科学合理的农药施用方法和剂量也是重要的优化策略。
3. 基因编辑技术的应用近年来，基因编辑技术的突破使得科学家们能够精确地修改昆虫的基因，从而提高其对农药的敏感性。
这些技术包括CRISPR/Cas9等，通过针对特定基因的编辑和修改，可以有效地削弱昆虫对农药的抗药性。
三、总结昆虫抗药性是一个全球性的问题，对农业生产造成了一定的压力。
了解昆虫抗药性的形成机制，以及积极开展农药研究，对于保证农作物的健康生长至关重要。
抗药性
杀虫剂抗药性：昆虫种群能忍受杀死其大部分个体的杀虫药剂药量的能力，并在种群中逐渐发展。
抗性治理。
昆虫对化学农药的抗性机制1 表皮穿透性的降低。
昆虫表皮对药剂穿透性降低, 可延缓杀虫剂到达靶标部位的时间, 使昆虫有更多的机会来降解杀虫剂。
虽然表皮穿透下降只表现低水平抗性, 但作为其它抗性因子的修饰者则很重要, 如与解毒作用相结合, 就可大大影响死亡率而增加抗性。
2解毒酶活力的增强。
与杀虫剂代谢相关的解毒酶的解毒作用增强是抗性产生的主要原因之一。
这些解毒酶主要包括细胞色素P450 介导的多功能氧化酶、谷胱甘肽转移酶( GST ) 、水解酯酶等。
3神经系统敏感性的下降。
靶标不敏感性是昆虫对杀虫剂产生抗药性的一个极为重要的生化机制, 已在多种昆虫对多种杀虫剂的抗性中发现。
杀虫剂轮用是害虫抗性治理的主要策略之一。
这种措施能否阻止或延缓害虫抗性的产生, 起决于杀虫剂停用时害虫抗性能否下降, 即害虫的抗性是否具不稳定特性。
高剂量杀死策略是害虫抗性治理的另一重要措施。
该措施成功的前提是抗性以隐性方式遗传, 杂合子个体在高剂量杀虫剂作用下被全部杀死。
建立简便、可靠、迅速的抗性监测方法,是治理抗性的前提条件杀菌剂抗性是指病原菌长期在单一药剂选择作用下，通过遗传、变异，对此获得的适应性病原菌抗药性机制1.植物病原菌抗药性的遗传机制植物病原菌的抗药性有两种，即核基因控制的抗药性和胞质基因控制的抗药性，分别是由染色体基因或胞质遗传基因的突变产生。
其中核基因控制的抗药性多发生在病原真菌上，而胞质基因控制的抗药性在病原细菌上较为常见。
对于核基因控制的抗药性，又可以分为主效基因抗药性和微效多基因抗药性。
主效基因控制的抗药性。
由主效基因控制的抗药性，田间病原群体或敏感性不同的菌株杂交后代对药剂的敏感性都呈明显的不连续性分布，表现为质量性状，很容易识别出抗药性群体微效多基因控制的抗药性。
微效多基因抗药性由多个微效基因控制，区别于主效基因所控制的抗药性的基本特征是田间病原群体或敏感性不同的菌株的杂交后代对药剂的敏感性呈连续性分布，表现数量性状。
第八章 有害昆虫的抗药性
第八章农业有害生物抗药性及综合治理前言：生物抗药性发展概况:害虫对杀虫剂抗性发展的历史,就是杀虫剂发展应用的历史：1908-1946 Melander首次发现美国加州梨圆蚧对石硫合剂产生抗性后，仅发现11种害虫及螨产生抗药性，抗性是一种罕见现象，并未引起人们注意；1946年后，有机杀虫剂出现和推广，害虫抗药性发展速度明显加快，引起有关专家关注；从20世纪50年代后期开始，由于有机氯和有机磷杀虫剂的大量使用，抗性害虫的种数几乎成直线上升，也引起了人们高度关注；进入20世纪80年代以来，多抗性现象日益普遍，抗性发展速度加快，完全敏感的害虫种群反倒成为罕见现象。
杂草和病原菌抗药性也逐步认识，并引起重视。
年代抗药性虫螨种类DDT林丹/环戊二烯有机磷氨基甲酸酯拟除虫菊酯D+林D+林+磷D+林+磷+氨D+林+磷+氨+菊193871946111948141195669362417183 197022498140543342234 19763642032251473667044227 19804282292692005122105532514 19844472332762126432119542517 19895042632912608548抗性昆虫及螨类的种类朱砂叶螨二斑叶螨第一节害虫抗药性的概念、种类及特点一、害虫抗药性的概念昆虫具有忍受杀死正常种群大多数个体的药量的能力在其种群中发展起来的现象（药剂选择，群体，遗传）。
抗药性发展过程药剂不断杀死敏感和留下抗药性个体并繁殖的过程耐药性和药剂选择性自然耐药性：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受力（不能遗传）。
药剂的选择性：是指不同昆虫对药剂敏感性的差异。
（药剂对一些昆虫的毒杀作用强于对另一些生物）（一）害虫抗药性的种类1．交互抗性：昆虫的一个品系由于相同抗性机理或相似作用机理或类似化学结构，对于选择药剂以外的其它从未使用过的一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象。
害虫抗药性产生因
害虫抗药性产生因————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：植物保护通论期中作业姓名：王欢学号：201101130062专业：11 设农教师：袁盛勇时段：周一、6 7节害虫抗药性产生的原因概述摘要无论是常规农药,还是新研制的各种农药,在使用过程中往往缺乏科学性,如盲目提高药液浓度、增加用药次数等,致使农药药效大大降低,给农业生产带来了一系列的消极影响,本文分析抗药性产生的原因以及简要的防御方法。
关键词害虫、抗药性、农作物、使用农药前言科学研究表明，目前至少有600多种昆虫产生了抗药性，一方面，这是自然选择的结果，另一方面，也与我们不合理的使用农药等理化因子有着直接的关系。
本文结合了棉铃虫、菜青虫、玉米螟等多种典型的植物虫害的特点、原因、防治方法等论证观点，对植物虫害的抗药性进行宏观方面和微观方面的总结。
指出了植物虫害抗药性产生的内在因素和外在因素，在阐明观点时进行事例分析，是在把握大方向的基础上，对害虫抗药性产生原因的基本概述，并根据植物虫害的特点和抗药性产生的内在原因和外资原因，提出了相应的主要预防和治理办法，适用于绝大多数植物。
但我们还需认识到，植物虫害是一个不可完全避免的问题，害虫对农作物的取食，与生态平衡等因素也存在关系，我们无法彻底的消除害虫的坑药性，科学合理的使用农药，采用生物防治的科学方法，坚持综合治理的原则，是我们应该坚持的基本原则。
1.自身防御能力1.1表皮阻隔作用的增强杀虫剂要进入害虫体内产生毒杀作用，首先要通过的第一道防线就是昆虫的表皮阻隔层。
但对抗性害虫则不同，杀虫剂的穿透表皮进入体内的穿透速率往往明显下降。
如某抗性家蝇种群对马拉硫磷的抗性为18倍，其表皮穿透速率较对马拉硫磷敏感的同种品系下降了75%多。
进一步的研究发现，药剂对抗性害虫表皮穿透能力下降，是由于多次施用药剂后 (即存在选择压)，表皮通道结构在药剂诱导下产生诱变以及表皮中沉积了更多的蛋白质、脂肪和骨化物质 (几丁质) 所致。
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解毒代谢增强
与解毒 作用相 关的酶
多功能 氧化酶
羧酸酯酶
谷胱甘 肽-S转移酶
羧酸酯酶
• 羧酸酯酶（CarE）是水解酶系中研究最多的一种 解毒酶系。 • 该酶具有底物专一性和重叠性，不需要额外的能 量催化酯类化合物水解（Matsumura，1985）， 能够催化水解脂族羧酸酯、芳族酯、芳族胺以及 硫酯等多种化合物。
羧酸酯酶介导的羧酸酯的水解
羧酸酯酶
• CarE是昆虫代谢杀虫剂的重要酶系之一，特别是对拟除 虫菊酯和有机磷类杀虫药剂的代谢（Dauterman,1985）。
羧酸酯酶介导的对二氯苯醚菊酯的水解
• 昆虫还可以通过大量产生该酶并与杀虫剂结合，使杀虫剂 在到达靶标位点之前被阻断或降解。 • 研究表明，羧酸酯酶活性的增高是昆虫对拟除虫菊酯和有 机磷类杀虫剂产生抗性的主要机制之一。
解毒代谢增强
与解毒 作用相 关的酶
多功能 氧化酶
羧酸酯酶
谷胱甘 肽-S转移酶
谷胱甘肽-S转移酶
• 谷胱甘肽S-转移酶（GST）是昆虫体内的一种与 抗性有关的初级代谢及次级代谢酶系（Frear， Swanson，1973）。 • GST广泛分布于昆虫的各种细胞中。该酶系能使 有害的亲电物质与内源的还原型谷胱甘肽结合， 水溶性增强，从而排出体外。 • GST比活力增高是某些昆虫和螨类对有机磷杀虫 剂产生抗药性的重要机理之一（唐振华，1993）。
害虫产生抗药性机制
穿透 性降低
抗药性 解毒代 谢增强 靶标部 位敏感 性降低
靶标部位敏感性降低
• 神经敏感度降低 神经敏感度降低的可能机制： 神经敏感度降低的可能机制： A 抗性昆虫中可能没有杀虫剂的结合部位 可结合， B 可结合，但不影响神经系统的功能 可结合，也影响神经系统的功能， C 可结合，也影响神经系统的功能，但作 用有限 • 乙酰胆碱酯酶(AChE)变构 乙酰胆碱酯酶(AChE) (AChE)变构
靶标部位敏感性降低
• 大多数农药是神经毒剂，例如有机磷农药和氨基 甲酸酯类农药的作用靶标是乙酰胆碱酯酶（AchE）
乙酰胆碱(T) 乙酰胆碱
胆碱乙酰化酶
TT TT TT TT
乙酰辅酶A+胆碱 乙酰辅酶 胆碱
Ca2+ 突触前膜 突触后膜
T
TTT TT TT TT
AchE
乙酸+ 乙酸 胆碱
小结
• 综上所述, 各种解毒酶活性增加是害虫抗性的主要原因, 但 在害虫抗性发展过程中, 常有几种因素联合在一起, 形成更 高的抗性。 • 如室内培育的抗溴氰菊酯家蝇品系, 因体壁穿透力的降低, 解毒酶活性的增加及中枢神经组织敏感性降低等机制结合 起来, 使抗性倍数增加到几万倍。 • 多功能氧化酶与水解酶能代谢的农药种类范围较广, 一旦 对一种农药产生抗性后,很可能对多种农药也会发生抗性, 使交互抗性范围更广, 因此在研究害虫抗性机理时需要考 虑到多种因素。 。
害虫产生抗药性机制
穿透 性降低
抗药性 解毒代 谢增强 靶标部 位敏感 性降低
解毒代谢增强
• 昆虫体内解毒酶活性或含量的增加提高了害虫对 农药的降解能力，使其毒性降低或消失从而不能 达到杀虫作用。
与解毒 作用相 关的酶
多功能 氧化酶
羧酸酯酶
谷胱甘 肽-S转移酶
多功能氧化酶
• 多功能氧化酶几乎可代谢所有的杀虫剂, 除了极少数杀虫 剂氧化后增毒外,如艾氏剂氧化为狄氏剂、硫磷酸酯氧化为 磷酸酯等, 大多数都是解毒代谢。 • 细胞色素P450是多功能氧化酶的重要组成部分。 • P450单加氧酶是一个能代谢许多内源和外源性物质的重要 酶系，广泛存在于有机体（Hodgson，1985）。 • P450的基本功能是利用分子氧和从电子供体传来的电子 催化各种底物的羟化反应
细胞色素P450的作用机理
底物与酶结合 酶上的铁原子 从NADPH-细 胞色素P450 还原酶上获得 一电子，三价铁 还原为二价铁 铁还原作 用后与分 子氧结合
被氧化的底物 释放出来，游 离的细胞色素 P450又重复 下一个循环 失去一分子水后 形成（FeO）3+ 复合体，此复合 体将其氧原子转 移到底物上。
害虫抗药性的历史与现状
• 由于农药的大量使用，到2005年，全世界已有543 543 种害虫对杀虫药剂产生抗性。
抗 性 害 虫 种 类
害虫产生抗药性机制
穿透 性降低
抗药性 解毒代 谢增强 靶标部 位敏感 性降低
穿透性降低
• 杀虫剂必须要穿透昆虫表皮，肠道或气管等，经 吸收、运输、分布和贮存，最后到达靶标部位作 用而引起致死。 • 昆虫表皮中蛋白质及脂肪等含量的增加及骨化程 度加大与杀虫剂穿透性降低有关。 • 抗性棉铃虫对DDT的穿透率比敏感品系缓慢得多。
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害虫产生抗药性的机制
李秀霞 lxxccp@
目录
害虫抗药性的历史和现状 穿透性降低
解毒代谢增强 靶标部位敏感性降低
害虫抗药性的历史与现状
• 1908年，美国的Melander首次在华盛顿的 Clarkson盆地，观察到苹果树上的梨圆盾蚧对石 硫合剂产生抗药性。 • 1917年发现苹果蠹蛾对砷酸铅产生抗药性，直到 1938年前，仅有7种害虫产生抗药性，当时并未 引起人们的足够重视。 • 直到上世纪40年代后有机杀虫剂的合成应用之后， 瑞士人发现家蝇对DDT的抗性达到了100-200倍， 这时才引起国际上的重视。
另一个电子 和质子加到 铁上形成 FeOOH复合体
细胞色素P450酶系的作用机理 酶系的作用机理 细胞色素
H H
底物
e底物
Fe3+ P450
Fe3+ P450
OH
Fe2+ P450
O2
H
底物
底物
OH H H
Fe2+ O2 P450 H2O
H+
底物
Fe3+
底物
(FeO)3+
底物
P450
P450
FeOOH P450