印度棉铃虫对 Bt 棉花的抗性发展及其中季害虫地位的确立研究成果

为探究棉铃虫（PBW）对 Bt 棉花抗性发展，研究人员分析 2007 - 2023 年数据，发现其抗性上升，威胁棉花种植。

　　印度作为棉花种植大国，棉花产业在其经济中占据重要地位。然而，棉花种植过程中，虫害问题一直是困扰棉农的一大难题。在众多害虫里，棉铃虫（Pectinophora gossypiella Saunders，简称 PBW）堪称棉花的 “头号杀手”。自 Bt 棉花引入印度后，起初它对棉铃虫的防治效果显著，让棉农们看到了希望。但好景不长，近年来棉铃虫对 Bt 棉花的抗性逐渐显现，这不仅导致棉花产量下降，还让棉农们的经济利益遭受重创。为了找到有效的应对策略，印度的研究人员开展了一项关于棉铃虫对 Bt 棉花抗性发展的研究，该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员来自印度多个研究机构，他们在 2007 - 2023 年期间，对印度北部、中部和南部棉花种植区 13 个不同地点未喷洒农药条件下的数据进行了详细分析。研究人员通过设置不同的棉花种植区域，分别种植非 Bt 棉花和 Bt/BG-II 棉花（一种含有 Cry1Ac 和 Cry2Ab 等抗虫基因的转基因棉花），观察棉铃虫在不同棉花品种上的侵害情况。同时，在农民的田间进行随机抽样调查，以获取更广泛的实际数据。

研究结果显示，Bt/BG-II 棉花在引入后的头十年（2002 - 2013 年）效果显著，棉铃虫对其造成的绿色棉铃损害仅为 0 - 1.03%，而在非 Bt 棉花上的侵害率则高达 2.5 - 23.01%。但从 2014 年起，情况发生了变化。在印度中部和南部地区，棉铃虫在 Bt 棉花上的存活率开始上升，超过了经济阈值水平（Economic Threshold Level，ETL）。到了 2018 年，印度北部地区的实验地点也出现了棉铃虫侵害 Bt 棉花的情况。在不同区域的具体表现为：

• 中部地区：在多个研究地点，Bt 棉花因棉铃虫造成的绿色棉铃损害率在不同年份有所波动，如 Nanded、Akola 等地。在 2014 年，Nanded 的 Bt 棉花棉铃虫侵害率就超过了 ETL。非 Bt 棉花的绿色棉铃损害率同样较高，且在多个年份超过 ETL，像 2013 年 Nanded 的非 Bt 棉花就出现这种情况。总体来看，2021 年后，Bt 和非 Bt 棉花的绿色棉铃损害率呈下降趋势，这可能与实施的管理策略有关。此外，通过对每周数据的分析发现，2014 - 2023 年期间，Bt 和非 Bt 棉花绿色棉铃损害率的差异缩小，这意味着抗性棉铃虫的存活和繁殖对两者的影响趋于相同。
• 南部地区：从 2007 年起，在 Dharwad 等地就观察到了棉铃虫对 Bt 和非 Bt 棉花的侵害。2017 年，Raichur 地区的 Bt 和非 Bt 棉花绿色棉铃损害率达到最高。与中部地区类似，2014 - 2023 年期间，南部地区 Bt 和非 Bt 棉花绿色棉铃损害率的差异也变小，且棉铃虫在该地区棉花上出现的时间相对较晚，一般从第 44 个标准气象周（Standard Meteorological Week，SMW）开始，但抗性棉铃虫对 Bt 和非 Bt 棉花的影响迅速且相同。
• 北部地区：2011 年前，该地区所有研究地点的 Bt 和非 Bt 棉花都未观察到棉铃虫侵害。2012 年起，非 Bt 棉花开始出现棉铃虫侵害记录，2018 年起，Bt 棉花也受到侵害。2021 年后，Bt 棉花的绿色棉铃损害率开始超过 ETL。由于该地区主要采用棉花 - 小麦种植系统，棉花种植期较短，原本不利于棉铃虫抗性发展，但从南部和中部地区迁移来的抗性棉铃虫种群，在两三年内就适应并影响了该地区的 Bt 和非 Bt 棉花。

通过对农民田间地点的调查发现，2016 - 2023 年期间，北部地区超过 ETL 的地点比例在 2021 年后显著上升，2023 年达到 49.65%；中部地区在 2017 年超过 ETL 的地点数量最多，之后呈下降趋势；南部地区在 2017 年超过 ETL 的地点比例最高，2023 年最低。

研究结论表明，棉铃虫对 Bt 棉花的抗性发展已成为印度棉花种植可持续性的重大威胁。虽然目前中部和南部地区棉铃虫侵害率有所下降，但北部地区却呈上升趋势，这可能与棉铃虫通过堆积的棉花秸秆和储存的棉花种子传播有关。为确保棉花生产的可持续性和保护农民的生计，可能需要采用替代或综合害虫管理策略，例如减少棉铃虫的非生长季生存来源，以防止其在下一季继续传播。

在研究方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：一是田间试验，在印度不同农业生态区的研究中心，每年都进行棉花昆虫种群季节动态的田间试验，种植不同基因型的棉花来观察棉铃虫的侵害情况；二是数据监测与记录，从棉花播种一个月后开始记录动态数据，通过破坏性采样的方式，每周记录棉铃虫对绿色棉铃的损害数据，同时在农民田间进行随机调查监测；三是统计分析，运用 SAS 统计软件对各种参数进行均值分离分析，以确定不同因素之间的差异和相关性 。