结合寄主植物抗性,选择性杀虫剂,对综合管理和生物控制剂Tuta absoluta

文摘

综合害虫管理策略,减少农药的使用和保护自然的敌人一个可持续发展的环境是很重要的。过度依赖合成杀虫剂的管理Tuta absoluta导致农药抵抗害虫导致管理困难。在这方面,替代措施必须到位来减少这种害虫的影响。因此,本研究的目的是评估的有效性寄主植物抗性、生物控制、选择性杀虫剂结合在一起使用时,在管理t . absoluta在番茄生产。这项研究是建立在一个完全随机设计温室涉及两个番茄品种、杀虫剂(chlorantraniliprole)和生物控制剂(Macrolophus pygmaeus),单独或组合应用。数据收集t . absoluta破坏较低、中间和上部叶。结合本研究的结果表明,适度的杀虫剂抗性品种有显著降低t . absoluta伤害而受到各种结合一种杀虫剂。然而,中等抗性品种与杀虫剂结合时显示没有影响生物防治剂时补充道。易感品种明显减少了t . absoluta当结合生物防治剂的破坏。这些结果表明,害虫的治疗组合管理可以利用。目前的研究结果表明,使用中等抗性品种(Riogrande VF)结合杀虫剂chlorantraniliprole (Coragen®)和敏感品种(Pesa F1)结合生物控制剂(m . pygmaeus)可以改善t . absoluta管理。良好的栖息地管理下,敏感品种将执行同样的中等抗性品种由于抑制t . absoluta数量的天敌。这些发现显示了环境保护的重要性,提高天敌丰富和选择性杀虫剂的使用管理t . absoluta在番茄生产。组合在这个本研究可能减少杀虫剂剂量,从而降低生产成本,提高环境兼容天敌。

1。介绍

结合控制方法被发现是最好的控制选项高度破坏性的害虫物种(1]。综合病虫害管理(IPM)试图减少环境影响的农药通过结合各种控制策略,如生物防治,文化实践,抗病品种的同时,兼容的方式和杀虫剂保持害虫低于经济有害的水平(2,3]。尽管寄主植物抗性是环保和可持续的,有时,高水平的阻力与低收益率和不良品质性状相关的消费(4]。因此,这要求管理组合/策略的确定,将确保农民得到受益于他们的产品。

合成杀虫剂可以有效的控制害虫爆发。然而,他们通常广泛影响有益的生物和环境有害的影响(5]。一般来说,杀虫剂应该减少害虫种群水平低于经济受伤,而不是旨在根除。最近,新的杀虫剂被评为选择性包括根据spinosyns,嘧啶,偶氮甲碱,吡啶酰胺(1]。有效的杀虫剂应用效果和快速昆虫死亡率高。然而,完全依赖杀虫剂会导致害虫抗性或复苏,因此,不可持续的(6]。

寄主植物抗性的综合运用与杀虫剂可以减少杀虫剂的使用和提高杀虫剂的有效性通过更好的覆盖植物部分,营养不均衡,有毒物质,干扰昆虫的生长和发育7]。此外,生物防治利用天敌发现有用的综合病虫害管理计划(8- - - - - -11]。一般来说,植物抗性与天敌(兼容7]。然而,独家使用的植物抗性害虫控制有其局限性。需要确定宽容或耐药特征有一个有益的积极或消极影响害虫的生物。研究表明,番茄叶矿工和他们的拟寄生物所吓倒叶毛状体(12]。在其他的研究中,大量的捕食螨Typhlodromus pyriScheuten(壁虱:植绥螨科)葡萄被叶的存在积极影响毛状体虽然猎物,苹果红蜘蛛Panonychus ulmi科赫(恙螨亚目:叶螨科),首选毛状体密度较低的葡萄(13]。毛状体也发现阻止叶咀嚼昆虫比喂植物组织内(14]。然而,一些多面手捕食者等杂食性mirid bugDicyphus说说沃尔夫(半翅目:盲蝽科,Bryocorinae)已发现适应多毛植物导致更高的捕食效率(15]。

捕食者的组合与选择性杀虫剂在IPM项目被发现提供最优控制(16]。此外,包含天敌在IPM项目导致的减少t . absoluta》选读(鳞翅目:麦蛾科)人口密度低于经济阈值17和减少杀虫剂的使用18),随后,降低对人类健康的影响和不属预定目标的生物。

寄主植物抗性结合选择性杀虫剂和生物控制剂可能导致减少杀虫剂的使用和有效的控制t . absoluta。然而,结合两个控制代理可以导致合作,对抗,或添加剂的影响19]。生物防治与苏云金杆菌并在控制spinosad表现出令人满意的结果t . absoluta在突尼斯的温室20.]。研究进行了选择性杀虫剂组二酰胺;chlorantraniliprole (Coragen®)表明,它既能有效的控制t . absoluta和对天敌没有显著影响5,21,22]。在其他的研究中,杀虫剂thiacloprid(海中女神480 SC®拜耳作物科学,勒沃库森,德国)是最不兼容zoophytophagous捕食者Macrolophus pygmaeusRambur(半翅目盲蝽科):23]。同时,植物抵抗使用高毛状体密度机制来减少被发现t . absoluta人口密度在一些番茄品种进行电阻测试(24,25]。此外,与高水平的番茄品种Zingiberene被发现带来阻力t . absoluta(26]。在棉、毛状体密度高减少害虫数量,但这也减少了搜索效率的天敌27]。

使用一个单一的控制选项对害虫是不可持续的,因此,选择组合是兼容的长期控制是必要的t . absoluta。本研究旨在评估寄主植物抗性的有效性,生物防治,选择性杀虫剂组合和理解之间的交互寄主植物茄品种和选择性杀虫剂抗性的管理t . absoluta。

2。材料和方法

2.1。实验地点

这项研究是在温室条件下进行大学即(0°30′年代,37°27′E),位于县,即肯尼亚。

2.2。植物材料

两个番茄品种被使用:Pesa F1(敏感)Hygene生物技术种子有限和Riogrande VF从东非种子公司(中度耐药)。所有种子都从种子分销商/批发商购买王'uru Mwea镇Kirinyaga县。番茄种子播种在塑料托盘包含家禽粪便、土壤和沙子的比例3:1:1。他们是温室内移植后三周。

2.3。实验的程序

实验是在一个完全随机设计有三个复制。幼苗移植在15 L桶。实验装置由16桶共有288桶为整个实验。

治疗方法包括(我)中等抗性品种(独自)(先生)(2)敏感品种(独自)(S)(3)中等抗性品种+杀虫剂+生物防除代理(先生+我+ BCA)(iv)中等抗性品种+杀虫剂(+ I)先生(v)易感品种+杀虫剂+生物防除代理(S +我+ BCA)(vi)易感品种+杀虫剂(S + I)

Chlorantraniliprole (Coragen®-Dupoint作物保护、威明顿、德、美国)被用在这个实验中,因为它是使用最广泛的选择性杀虫剂t . absolutaKirinyaga县(28]。Tuta absoluta介绍了两周后移植,人群被允许建立了两个星期,然后杀虫剂的应用程序。杀虫剂应用程序与Coragen®在制造商的推荐领域剂量(0.25毫升/ L(水)每两周直到收获。一个BCAm . pygmaeus(zoophytophagus mirid bug)使用。Koppert生物系统提供的BCA是肯尼亚有限公司介绍了成人捕食者12小时前选择性杀虫剂喷雾的速度10成人/植物(29日]。

2.4。Tuta absoluta饲养

Tuta absoluta幼虫收集从出没的番茄田Mwea东县下Kirinyaga县,位于纬度0°之间37′年代和45 0°′年代和经度之间37°14′E和37°26′E。叶子上爬满了幼虫被收集和转移到笼子里测量45 45××55厘米,保持在恒温25±1°C,相对湿度为65% (30.]。幼虫是用西红柿的叶子从植物种植在温室条件下没有任何杀虫剂处理。准备蜂蜜的解决方案是提供10%的出现成人(31日]。Tuta absoluta最后一龄幼虫被收集并存储在jar的0.75 mm筛孔曝气含有蜂蜜的解决方案允许他们化蛹和成为成年人。他们,在温室53的速度t . absoluta成人每16个工厂根据(32]。

2.5。数据收集

虫害植物捕食者介绍后评估和杀虫剂的应用程序。数据收集每个实验单位4家工厂。抽样进行三个叶子每植物叶子(地面的叶子)越低,中间离开(3中间离开第三和第四果桁架),从上罩(三个叶子选择上三分之一的植物),仔细检查是否存在/缺乏矿山使用1 - 5的评分量表,1 -没有感染,2 - 0 - 25%叶侵扰,3 - 25 - 50%叶侵扰,4 - 50 - 75%叶侵扰,5 -≥75% - -100%叶侵扰(33]。

2.6。数据分析

损伤在品种的可变性表示成比例。比例数据受到arcsin平方根变换改进模型残差的常态。分析数据,一般线性混合效应模型(GLMMs)使用lme nlme包的功能R3.4.2进行。两个独立的进行了分析;首先,所有六个治疗测试作为一个因素,虽然在第二,BCA删除,和多样性的影响,杀虫剂的应用程序,和两者之间的相互作用进行了测试。在这两种分析,随机效应是叶位置嵌套在时间。多个比较意味着使用图基之间的对比进行了分离治疗在第一个测试中使用glht函数多重比较包中R3.4.2 [34]。

3所示。结果

3.1。比较效率的寄主植物抗性加上杀虫剂和生物控制剂t . absoluta

中等抗性品种的性能(MR) +先生与我不同显著的减少t . absoluta损害,先生+我有一个积极的和改进的控制害虫的损害(表1;对比6;Z= 3.861, )当增加了BCA的组合+ I先生。的比较先生+我和先生+ + BCA显示无显著差异t . absoluta伤害(表1;对比8;Z=−2.246, )。的比较,单独与+我+ BCA表现出积极和显著减少t . absoluta损伤(表组合1;对比11;Z=−6.107, )。

没有显著差异仅观察到当敏感品种(S)与S + I(表1;对比14;Z=−0.695, )显示没有影响杀虫剂的敏感品种。BCA时补充道,S +我+ BCA的性能相比,S +我给一个积极的和显著减少t . absoluta伤害(表1;对比3;Z= 3.578, )。这表明积极的回应BCA的敏感品种。同样,敏感品种的比较(S)和S +我+ BCA表现出积极和显著的差异t . absoluta损伤,BCA(表1;对比5;Z= 2.883, )。

显著减少t . absoluta损坏是观察当S +我+ I(表先生相比1;contrast7;Z= 3.127, )。杀虫剂对中等抗性品种起到了积极的影响和消极的影响敏感品种。后除了BCA的组合,也就是说,对比年代+我+ BCA, + + BCA,没有显著差异(表1;对比4;Z=−1.796, )。因此,敏感品种的BCA同样有效的杀虫剂在中等抗性品种是有效的。

一般来说,组合+我+ BCA,先生先生+我和S + + BCA没有显著不同t . absoluta管理(图1)。

不同的字母在酒吧显示显著差异。

治疗如下:(我)中等抗性品种(Riogrande VF)(单独)(先生)(2)敏感品种(Pesa F1)(单独)(S)(3)适度耐(Riogrande VF) +杀虫剂(Coragen®) +生物防除代理(Macrolophus pygmaeus)(+我+ BCA先生)(iv)中等抗性品种(Riogrande VF) +杀虫剂(Coragen®) (+ I)先生(v)敏感品种(Pesa F1) +杀虫剂(Coragen®) +生物防除代理(m . pygmaeus)(S +我+ BCA)(vi)敏感品种(Pesa F1) +杀虫剂(Coragen®) (S + I)

3.2。寄主植物之间的交互抗性和杀虫剂

第二分析、品种的影响,杀虫剂的应用,两者之间的相互作用是评估。结果表明,反应依赖于各种杀虫剂,在哪里t . absoluta损坏是在适度减少抗性品种(Riogrande VF)但不敏感品种(Pesa F1) (t= 3.23,DF = 228 )。

4所示。讨论

4.1。Tuta absoluta采矿破坏寄主植物的影响治疗组合阻力和杀虫剂

结合本研究的结果表明,适度的杀虫剂抗性品种(先生+ I)降低t . absoluta损伤较敏感品种结合杀虫剂(S + I)。这意味着杀虫剂的敏感性t . absoluta受到的阻力水平的番茄植物。在类似的研究中,杀虫剂敏感性的白背飞虱和褐飞虱摘要研究选择性“斯太尔(半翅类:Delphacidae)是影响水稻品种的抗性水平。饲养的植食性昆虫杀虫剂喷雾后中度抗病水稻品种LD较低₅₀而当放置在易感品种(35,36]。这也可能是由于植物营养和有毒物质的工厂由于寄主植物抗性的抗菌成分,从而导致害虫更容易受到杀虫剂(36]。化学防治时也发现类似的结果(Carbo-furan)结合使用Sorghum-resistant行对拍飞,Atherigona soccataRondani(双翅目蝇科):37]。此外,中等水平的阻力结合使用时被发现是有效的杀虫剂保持这种害虫的数量低于经济阈值水平7]。一些研究人员报道增强抗害虫对杀虫剂的敏感性和部分所需的农药抗性品种,减少了有效控制(38,39]。

4.2。Tuta absoluta采矿损失受到治疗的组合寄主植物抗性的影响,杀虫剂、生物防治剂

Macrolophus pygmaeus已被证明是一个有效的捕食者反对t . absoluta在温室条件下。它能够保证害虫数量低于经济阈值水平当化学物质减少40]。在当前的研究中,有一个显著的减少t . absoluta伤害时,杀虫剂和BCA加上中等抗性品种或易感品种而不是单独品种。这可能是由于杀虫剂的兼容性和捕食者,从而更有效。在其他的研究中,mirid捕食者被发现更有效结合选择性杀虫剂应用程序时(41]。此外,有低不属预定目标的影响m . pygmaeus由chlorantraniliprole [21]。

添加BCA改善控制t . absoluta易感品种上被喷洒杀虫剂,但添加BCA没有额外影响中等抗性品种,被喷。这表明,有一个积极回应BCA的易感品种但不影响中等抗性品种。这可能是由于herbivore-induced植物挥发物(HIPVs)被发现在信号特定信息发挥着至关重要的作用拟寄生物对食草动物的地位和他们的天敌42]。生产的数量反映了昆虫损坏的程度,它决定了对捕食者的吸引力和拟寄生物。在其他的研究中,植物的攻击地区rapae(l)(鳞翅目粉蝶科):茉莉酸诱导增加产量的挥发物,这吸引了Cotesia glomerata(l)(膜翅目:茧蜂科)(43,44]。同样,这可能归因于这样一个事实,大多数捕食者猎物时效果最好的质量很好。研究表明,捕食者和猎物拟寄生物健身是影响进食植物产生毒素,减少主机的大小(45]。在其他的研究中,Spodoptera frugiperdaJ.E.史密斯(鳞翅目:科)耐吃玉米植物不容易受到它的天敌,因为低质量和减少经济增长和活力;这导致了低抑制害虫的42]。

Macrolophus pygmaeuszoophytophagous捕食者,因此,当猎物偏低,从事杂食性饮食补充与植物资源(46]。在目前的研究中,没有效果的BCA中度抗性品种。这可能是由于低猎物密度由于抑制害虫的种群。高质量的植物宿主杂食的天敌发现植物和生物防除提供一个良好的关系42,47]。此外,最近的研究表明,m . Pygmaeus对植物挥发物释放的猎物,而不是直接挥发物释放的猎物(48]。同时,m . Pygmaeus嗅觉线索,能够区分番茄出没t . absoluta和那些不出没49]。

4.3。交互寄主植物抗性和杀虫剂

第二分析chlorantraniliprole (Coragen®)与适度的交互抗性品种(Riogrande VF)显示更高的功效t . absoluta。这可能是由于植物产生的化合物影响昆虫的生长和发育,从而增加了昆虫对杀虫剂的敏感性。此外,这可能归因于阻力的抗菌成分,影响人口增长的害虫,从而保持经济阈值水平以下的人口7]。在其他的研究中,中度抗性品种结合杀虫剂被发现减少害虫数量。杀虫剂对天牛的效果Chilopartellussp,史温侯(鳞翅目:Crambidae)Busseolla fusca富勒(鳞翅目:科)高粱的敏感和耐药行显示显著更大功效抵抗线(50]。抗植物也被发现有负面影响昆虫的身体大小和活力,导致压力,可以提高农药的有效性(51]。这个反应也可能是由于antixenosis害虫的取食和产卵是负面影响番茄植物的形态特征包括毛状体密度;因此,他们更容易成为靶子杀虫剂。例如,棉铃象鼻虫被发现是由滚压制,扭开苞片棉比平坦的苞片棉(52]。

Chlorantraniliprole (Coragen®)是一种杀虫剂,测试效果t . absoluta和被发现产生最小影响天敌(5]。中等抗性品种结合杀虫剂被发现减少昆虫复苏,减少杀虫剂浓度,保护天敌,和保护环境7]。易感品种Pesa F1结合chlorantraniliprole (Coragen®)呈负相互作用表明不同意的结果。事实上,喷洒杀虫剂对害虫后,它是害虫数量和讽刺的伤害增加。植物抗性与杀虫剂的交互被发现产生冲突的结果在先前的研究53,54]。结果的变化主要是由于不同的昆虫饲养率,害虫的行为,和在不同的寄主植物营养需求53]。合成杀虫剂从有机磷、拟除虫菊酯被发现导致害虫复兴(35]。然而,一些选择性杀虫剂吡虫啉等发现刺激米黄色钻的繁殖力Tryporyza icertulas沃克(鳞翅目:pyralidae) [55)和两个发现红蜘蛛测定了科赫(壁虱:叶螨科)56]。固有的基因构成植物也可以归因于杀虫剂的反应。研究褐飞虱(n .选择性)显示一个放大复兴在害虫的种群受到水稻品种比喷洒合成拟除虫菊酯抗性品种后,溴氰菊酯(35]。

一些选择性杀虫剂包括生物杀菌剂(jingganmycin)用来控制水稻褐飞虱被发现增加昆虫的生殖率(57]。同时,生殖刺激引起的杀虫剂更明显受到水稻品种(36]。此外,研究确定杀虫剂对粗脂肪和可溶性糖含量的影响在第三和第四龄褐飞虱的仙女和成人(n .选择性)发现有这些组件的增加昆虫捕食易感品种比抗性品种,从而提供更多的能量飞的昆虫(36]。

在最近的研究中,交叉耐药性的选择性杀虫剂chlorantraniliprole检测在巴西和意大利的数量t . absoluta(58,59]。这是有关产品使用滥用,当农场采访被农民使用杀虫剂的通常规定manucturer应用程序的每作物每年最多两个应用程序。这些发现与之前的研究发现,农民在Kirinyaga一贯使用coragen®chlorantraniliprole控制t . absoluta,这可能会加速害虫的抗性发展(28]。

损失的敏感性番茄叶矿工对不同杀虫剂被发现由酶的活动。这种酶glutathione-S-transferase(销售税)促进更高阻力的1.5倍t . absoluta对杀虫剂包括chlorantraniliprole [60]Tuta absoluta生产的酯酶(EST)有解毒酶活性对杀虫剂。在这个研究中,t . absoluta人口可能产生解毒酶对易感品种上的杀虫剂导致增加t . absoluta杀虫剂喷雾后损伤的敏感品种。然而,这些解毒酶的生产水平需要进一步调查能力受到植物阻力水平。

5。结论

结合中等抗性品种BCA和选择性杀虫剂可以利用有效的综合管理t . absoluta。害虫控制的组合应用程序可以利用使用中等抗性品种(Riogrande VF和chlorantraniliprole (Coragen®)。生物控制剂(Macrolophus pygmaeusF1)结合敏感品种(Pesa)显示相当大的控制t . absoluta互动,因此,它可能会减少杀虫剂剂量,从而降低生产成本,提高环境兼容天敌。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突的关系发表的研究论文。

确认

这项研究是部分财政支持的肯雅塔University-Koppert生物系统(K)有限公司论坛项目。

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