臺灣地區秋行軍蟲對藥劑感受性與抗藥性機制研究

Abstract

"秋行軍蟲 (Spodoptera frugiperda (J.E. Smith)) 為一全球重要經濟害蟲，已有超過一百個國家記錄到秋行軍蟲入侵，其危害已造成全球重大經濟損失。目前針對秋行軍蟲為害最主要防治方法仍以藥劑防治為主，而全球已有多起報導指出秋行軍蟲對多種藥劑產生抗藥性，因此本研究首先測試臺灣五個地區 (金門、花蓮、雲林、嘉義、台南) 及兩實驗室品系 (Lab-Y、Lab-P) 的秋行軍蟲，分析其對目前三種現行防治藥劑賜諾特 (spinetoram)、諾伐隆 (novaluron) 以及剋安勃 (chlorantraniliprole) 及三種防治鱗翅目害蟲的滅芬諾 (methoxyfenozide)、賽安勃 (cyantraniliprole) 及賽速安勃 (chlorantraniliprole + thiamethoxam) 的感受性現況，結果顯示賜諾特為本次實驗感受性最高之藥劑，其半致死濃度 (LC50) 及百分之90致死濃度 (LC90) 均小於3 mg/L；金門與雲林地區與室內品系相比對剋安勃的感受性，其抗性倍數 (resistance ratio) 達到10倍以上，且金門地區對二醯胺類藥劑 (diamides) 之半致死濃度均有較高之情形。三種現行防治藥劑除賜諾特外，剋安勃及諾伐隆之LC90均高於田間所推薦防治施用濃度，而三種防治鱗翅目害蟲藥劑之LC90同樣高於防治施用之濃度。進一步針對全球已知秋行軍蟲與三類殺蟲劑相關的作用標的抗性點突變，進行上述五處地點及桃園地區秋行軍蟲族群進行檢測，臺灣地區秋行軍蟲在各地均有檢測到一個乙醯膽鹼酯酶 (acetylcholinesterase) 抗性點突變 (F290V)，且花蓮、金門、台南、嘉義地區所檢測頻度達到50% 以上，而其餘兩位置A201S、G227A及發生於電壓門控鈉離子通道 (voltage-gated sodium channel) 抗性點突變T929I、L932F 及 L1014F及作用於魚尼丁受體 (ryanodine receptor) 抗性點突變I4790L及G4946E均沒有在所採樣地區被檢測到。於2021年採集自花蓮之秋行軍蟲幼蟲 (F0) 進行三作用機制點突變驗證，以現行登記濃度 (1000倍稀釋) 之硫敵克 (thiodicarb)、剋安勃 (2500倍稀釋)，再以2倍登記濃度 (400倍稀釋) 護賽寧 (flucythrinate)處理，經後72小時剋安勃死亡率達87 % 最高，硫敵克及護賽寧分別為 86 % 及67 %，各處理72小時後存活之蟲體再進行相關作用機制點突變檢測，結果僅在硫敵克處理後檢測到在乙醯膽鹼酯酶抗性點突變F290V具有 60 % 的點突變頻度。本研究最後以2019年雲林地區採集之秋行軍蟲F1及間隔一年於原地採集之FN與雲林採集帶回實驗室飼養之第九代 (F9) 之秋行軍蟲進行轉錄組定序，每個樣本獲得約6 G轉錄體，並找出現有代謝抗藥性相關顯著差異表現 (log2 FPKM ratio > 1) 基因，雲林採集F1與F9比較後共發現數條如細胞色素P450 (cytochrome P450, CYP)、穀胱甘肽S-轉移酶 (glutathione S-transferase, GST) 及羧酸酯酶 (carboxylesterase) 等基因具有顯著差異表現，雲林原地採集FN與F9比較後同樣數條如CYP、GST及二磷酸葡萄糖醛酸基轉移酶 (UDP-glucuronosyltransferase) 等顯著差異表現基因，推測這些具有顯著差異表現之代謝酵素可能與抗藥性有關。本研究結果除可提供田間防治秋行軍蟲用藥參考，並且可作為未來國內秋行軍蟲抗藥性相關研究更深入探討的基礎、抗性管理及增加秋行軍蟲防治藥劑之方向。"