中国农业科学院植保所揭示新型烟碱类杀虫剂环氧虫啶对天敌瓢虫继代毒性效应

　　近日，中国农业科学院植物保护研究所农药应用风险控制创新团队在国际知名环境期刊Science of the Total Environment在线发表题为“Sublethal toxicity, transgenerational effects, and transcriptome expression of the neonicotinoid pesticide cycloxaprid on demographic fitness of  Coccinella septempunctata  L ” 研究论文。该研究通过新型烟碱类杀虫剂环氧虫啶对七星瓢虫幼虫长期慢性暴露，揭示了亚致死剂量条件下环氧虫啶对七星瓢虫种群存在继代毒性效应。

 

　　农业系统害虫综合治理（IPM）主要聚焦于如何合理将杀虫剂和捕食性天敌结合有效的防控害虫。其中，捕食性天敌作为IPM中关键调控因子，七星瓢虫（ Coccinella septempunctata  L）是农田重要捕食性天敌之一，在害虫综合治理策略中承担着非常重要的生物防治媒介。由于七星瓢虫的单独使用并不能作为最为有效的防治手段，导致农药与天敌昆虫在田间长期共存，因此，农药对有益非靶标天敌昆虫的毒性效应研究备受关注，特别是新型的烟碱类杀虫剂，因其在农业上的广泛使用成为当下研究的热点。然而目前农药对天敌昆虫的毒性效应大多局限于急性致死效应的研究，缺乏对亚致死条件下新烟碱类杀虫剂对七星瓢虫等天敌昆虫捕食能力、生命历期、繁殖、继代效应及种群影响等系统全面评估。

 

　　本研究首先通过环氧虫啶对七星瓢虫幼虫亚致死剂量研究发现，环氧虫啶对七星瓢虫幼虫有一定潜在风险，同时在亚致死剂量长期慢性暴露条件下F0代出现捕食能力减弱、体重下降、寿命减短、繁殖能力下降、生命历期延长等负面影响。此外，通过age-stage, two-sex life table发现，在亚致死剂量下存在母系遗传导致F1代仍对存活率、发育历期、生命周期、繁殖能力均受到影响，主要表现为子代幼虫生育繁殖能力降低，种群内禀增长率下降，甚至不能很好的完成世代延续，从而使得新烟碱类杀虫剂环氧虫啶对七星瓢虫继代种群衰退效应。为探究环氧虫啶对七星瓢虫功能基因的调节过程和影响，本论文结合转录组测序和实时荧光定量进行进一步研究，结果表明：七星瓢虫子代882个DEGs发生改变，其主要与视黄醇，致癌作用，昆虫类固醇激素的生物合成相关，同时七星瓢虫P450代谢，和外源生物的代谢的相关通路受到严重影响。该研究为环氧虫啶对七星瓢虫全面的毒性评估方面迈出了重要一步，为新烟碱类杀虫剂在田间合理使用提供科学依据，同时为保护天敌资源瓢虫的生态安全具有重要意义。

 

　　中国农业科学院植物保护研究所为论文的第一完成单位，博士后吴迟为本文第一作者，刘新刚研究员为本文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目和面上项目的资助（31861133021和31672062）。

 

　　原文链接：http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.156887