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研究发现气候变化通过扩大越冬范围加剧害虫的抗药性

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  气候变化和农药的大量使用两者看似不相关,实则息息相关。中国农业科学院植物保护研究所首次发现,气候变化可通过扩大害虫的越冬分布范围促进害虫抗药性的发展。气候变化使农业生产遭受害虫分布范围扩大和抗药性增强的双重压力,导致害虫防治强度增加,进而带来更大经济损失。相关研究成果在线发表在《自然通讯(Nature Communications)》上。

  

  据马春森研究员介绍,小菜蛾越冬和抗药性是否关联的疑问,源自十多年前在公主岭、武汉、河南等地的田间调查。调查中发现,河南省是小菜蛾越冬的过渡地带,长江以南小菜蛾抗药性严重,北方几乎没有严重的抗药性问题,因此认为,小菜蛾抗药性与越冬存活可能有关。通过室内模拟和田间验证,科研人员解析出制约小菜蛾越冬的关键气候因子,并构建低温积温模型。该模型准确地模拟了长期低温损伤导致小菜蛾的死亡。

  科研人员通过对小菜蛾的越冬研究,加上对全球40年小菜蛾抗药性的大数据分析,发现越冬区小菜蛾的抗药性是非越冬区的上百倍。在非越冬区,冬季种群要么死亡,要么迁出,第二年春季种群从使用不同类型杀虫剂的各地迁入,在当地无法跨越冬季、累积进化抗药性;而在越冬区种群全年发生,可快速积累抗性基因。过去的50年气候变化已使全球小菜蛾的越冬分布面积扩大了240万平方公里,预计未来平均气温每上升1℃将再扩大约220万平方公里,这将会给农业害虫防治带来新的挑战。该研究为南方和北方小菜蛾抗药性的差异化治理提供了依据。

  该研究得到国家自然科学基金项目的支持。(通讯员 欧阳灿彬)

  

  原文连接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-25505-7

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