烟草在线专稿
5、杀虫剂对烟草生长影响的研究
5.1农药残留与烟叶安全性
烟草生产中每年使用农药为4500-8000t[59]。烟草农药残留是指施用农药以后，烟草及其制品中有包括农药及其代谢物、降解物等有毒杂质物质残存。烟草中的农药残留主要有两种形式：一是附着在烟叶表面，另一种是在烟草生长过程中，农药被吸收，进入其根、茎、叶中，与附着在表面的农药残毒相比，内吸性农药残毒危害更大。随着无公害烟叶[60]的提出，“三R”（抗性Resistance，再猖獗Resurgence，残留Residue）问题引起国内外关注[61]。
许多国家对多种农药在烟草（烟草制品）中的最大残留量（MRL）制订了标准，我国烟草标准有13项，其中1项为强制性标准，12项为推荐性标准[62]，按照良好农业实践（Good Agricultural Practice，简称GAP）生产模式，又提出38种农药在烟草及烟草制品中的MRL标准。德国有79种农药、法国4中、匈牙利32种、美国15种、中东14种等等[59]。
烟叶在燃吸时，农药残留可以通过较高的输送率转移到烟气中，John Dane，Crystal Havey（1998）报道了烟叶中农药残留量的10%存在于燃吸的烟气中，朱大恒[63]对甲萘威（西维因）、克菌丹等农药的转移率可以直接影响到烟气的安全性。我国生产上实际使用的农药有近百种，但只有少数农药在植烟土壤和烟叶中残留及消解动态有过研究[64-71]。
影响烟草农残因素很多，农药本身的性质、环境因素以及农药的使用方法和使用剂量是影响农药残留的主要因素，文礼章等[72]指出溴氰菊酯在烟叶上的残留量受施药剂量的影响。我国已全面禁止六六六和滴滴涕的使用，但烟叶农残检测时经常会检测到这两种农药的残留，这是因为有机氯农药在土壤中的残留期相当长，残留在烟叶中的有机氯农药是富集了土壤中残留的有机氯农药，烟叶中的农药残留与土壤农药残留状况是相关的。
我国1975年提出“预防为主，综合防治”的植保方针，1992年国际昆虫学会提出（BiointensiveIPM）的思想[73]。针对降低烟叶农残技术的探讨，李桐（2000）[18]，刘爱芝（1999）[42]，董志坚（2002）[74]等研究为减少化学农药在烟草上的使用，降低烟叶农残起到了很好的作用；汪东风（2004）[75]，方剑锋（2004）[76]，万强（1998）[77]，吴勇勇（2001）[78]，李顺鹏（1996）[79]，MARK SHIMAZU（2001）[80]等研究从不同方面提出了降低作物及土壤中农残的途径。虽然对烟叶农残研究没有间断过，但目前还没有对我国烟叶农残现状和成因分析的详细报道，对降低烟叶农残也没有总结出一套系统的理论方法，这是以后研究需要解决的问题。
5.2杀虫剂对烟叶生理生化的影响
烟叶中农残问题已引起烟草界和全社会关注，但都是对烟草农残危害和标准、我国烟草农残现状及影响因素、降低烟叶农残的途径以及对降低烟叶农残的研究前景进行了展望。吴有才[81]报道了稻田常用5种农药（扑虱灵，吡虫啉，井冈霉素，杀虫双，三唑磷）对水稻3个品种（秀水110，秀水63，镇稻2号）生理生化的影响。结果表明在药后3天，5种农药处理均导致水稻体内草酸含量不同程度下降，对还原糖影响不明显，对叶绿体含量影响在不同品种间有差异，对谷胱甘肽-S-转移酶（GST）的影响也因品种和农药而异。但目前杀虫剂对烟叶生理生化的影响报道所见不多。
刘勇等[82]对漂浮育苗大棚期烟草施药结果研究表明，40%辛硫磷EC1500倍液引起白色坏死斑点，边缘整齐，深绿色疱斑，新叶窄、锯齿状，似花叶症状，不能恢复正常生长。90%灭多威SP（万灵）750倍液引起叶色偏黄，叶缘褪绿斑点，能恢复正常生长。5%S-氰戊菊酯EC（来福灵）250倍液引起叶缘褪绿斑点，能恢复正常生长。20%吡虫啉SL（康福多）450倍液引起叶色偏黄，能恢复正常生长。2.5%高效氯氟氰菊酯EC（雷司令）250倍液和3%啶虫脒EC 375倍液无明显药害。王彪[83]等的研究也间接证明了杀虫剂对烟草的品质及生物学性状有重要影响。常规农作物使用的除草剂，细小的农药颗粒随风飘到周围烟草植株上，会造成烟叶皱缩、畸形、不开片的现象[61]。
6、烟田害虫对杀虫剂抗性的研究
烟田虫害一直以化学防治为主，因用药频繁，害虫对多种杀虫剂产生了抗性[84-86]，为其无公害治理增加了一定的难度。为此，国内外学者对烟田主要害虫的抗性进行了检测。宋春满[87]等对云南5个烟区的烟蚜种群对7种常用杀虫剂的抗药性进行了监测；顾春波[88]等对我国西南烟区10个种群桃蚜对氰戊菊酯、氧化乐果、灭多威和吡虫啉的抗性进行探讨；陈亮等[89]研究报道了抗吡虫啉桃蚜种群的选育及其交互抗性；吴兴富[90]等检测了云南10个主要烟区烟蚜种群对7种杀虫剂的交互抗性情况；程新胜[99]等对药剂敏感性不同天的烟蚜体内几种关键酶活性的进行了比较分析；吴兴富[91]对杀虫剂连用和轮用对烟蚜抗药性发展和羧酸酯酶活力的影响。辛海军[17]（2005）利用酶抑制剂法和生化测定方法对烟青虫抗性机理进行了初步探讨；上述研究为我国各烟区在虫害防治过程中对杀虫剂的合理使用及抗性治理提供了依据和参考。
6.1昆虫对杀虫剂的抗性机制研究
迄今所进行的抗药性机制研究多在行为学、生理生化水平上进行的。在基因水平上的研究还不多。就目前所认知的水平，抗药性产生的机制一般分为行为机制和生理生化机制两大类，行为机制是害虫受药剂刺激后某些行为、习性发生改变，从而使其避免与减少与药剂的接触；生理生化机制主要包括表皮穿透性降低、靶标部位敏感性降低和解毒代谢增强等。
6.1.1表皮穿透性的下降
穿透性降低这一机制对抗性程度的影响不是主要的，与其他抗性机制结合时，尤其是与解毒代谢机制结合在一起时，抗性程度才会大为提高。Plapp等报道昆虫对杀虫剂的穿透率降低与“pen”基因有关。有些专家认为，昆虫高抗原因是表皮阻隔与解毒作用结合所导致。两者结合大大地减少棉铃虫死亡率，增加对杀虫剂的抗性，即由于表皮穿透率降低，延缓了杀虫剂达到靶标部位的时间，使得抗性昆虫具有更多的时间降解杀虫剂，加之靶标部位不敏感，就可能对昆虫抗药性产生较大的影响。药剂穿透性降低的原因尚不清楚。
6.1.2解毒酶活性增强
多数抗性的产生都是由于昆虫体内对药剂降解代谢的增加造成的。杀虫剂的降解涉及多种酶系，与抗性有关的解毒酶主要有多功能氧化酶（MFO）、酯酶、谷胱甘肽－S－转移酶（GSTs）。羧酸酯酶（CarE）、谷胱甘肽转移酶（GSTs）是害虫体内重要的解毒酶系，影响到昆虫对外源化学药剂的敏感性[92]：CarE能催化杀虫剂的酯键断裂、进行解毒代谢，还可以作为结合蛋白与进入昆虫体内的杀虫剂相结合，形成对昆虫无毒的复合体以减少到达作用靶标的实际剂量[93]，研究表明烟蚜羧酸酯酶的活性水平与其耐药性和抗药性呈正相关[96-98]；GSTs可使外源的杀虫剂与内源的还原型谷胱甘肽（GSH）形成失去生物活性的轭合物，这也是昆虫对杀虫剂的解毒代谢的另一重要途径[94].乙酰胆碱酯酶（AchE）是有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的主要靶标酶，该酶系的变异能使昆虫对药剂的敏感性降低[95]。
6.1.3靶标部位敏感性降低
杀虫剂致死效应的靶标部位是某个关键性的蛋白分子。有机磷酸酯类和氨基甲酸酯抑制乙酰胆碱酯酶，他们与酶分子结合后，是酶酰化或氨基甲酰话，钝化酶的活性而延长乙酰胆碱在突触后受体上的时间，从而引起神经的超兴奋，但是单独的AchE敏感性降低并不能产生极高的抗性，只有与解毒代谢结合时抗性才会大幅度提高，抗性昆虫可以通过其体内乙酰胆碱质与量的变异而对杀虫剂的抑制作用产生抗性。拟除虫菊酯类杀虫剂的作用部位是神经轴突上的Na+通道和腺苷三磷酸（ATP酶），对高抗的拟除虫菊酯的棉铃虫澳大利亚种群所做的神经电生理研究表明，约1/3的个体对氰戊菊酯表现出明显的不敏感性，对泰国种群所做的类似研究表明，50%个体的抗性是因神经敏感性下降所致。
相关链接：烟草害虫防治对策及研究进展（上）
烟草害虫防治对策及研究进展（中）
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