休季期饮食与棉铃象的生态特性对其长期对马拉硫磷的抗性产生影响 Karolayne L. Campos、Guilherme G. Rolim、Raquel S. Silva、Maria R. S. Soares、Cristina S. Bastos 和 Jorge B. Torres

《Insects》：Off-Season Diet and Ecology of the Boll Weevil Influence Long-Term Malathion Susceptibility Karolayne L. Campos, Guilherme G. Rolim, Raquel S. Silva, Maria R. S. Soares, Cristina S. Bastos and Jorge B. Torres

　　**简要总结**
棉铃象甲（Anthonomus grandis grandis）仍然是棉花最严重的害虫之一。它在种植季间的生存情况会影响种群数量和农药的效果。在本研究中，我们探讨了不同非种植季食物来源对成虫存活率和繁殖能力的影响，以及在没有选择压力的情况下，进入下一个种植季的棉铃象甲是否更容易受到马拉硫磷农药的影响。在非种植季期间，成年雌虫被喂食棉花顶端、花粉或花蕾。实验结果显示，喂食棉花顶端的成年雌虫存活率最低，而喂食花粉和花蕾的雌虫存活率较高。饮食对交配或精子活力等繁殖特性没有影响；然而，喂食花蕾的雌虫产卵数量更多。非种植季后收集的棉铃象甲种群显示出对马拉硫磷的抗性恢复现象，而生长季末收集的种群则没有这种趋势。这些发现表明，非种植季食物供应减少和农药暴露减少可能会降低对马拉硫磷的抗性选择压力。在休耕期间控制残留的棉铃象甲种群对于长期控制害虫和棉花生产系统的抗性管理至关重要。

**摘要**
**背景**：棉铃象甲（Anthonomus grandis grandis Boheman，鞘翅目：卷象科）是一种主要的棉花害虫，会导致严重的产量损失和高昂的控制成本。作为一种专门以棉花为食的物种，其种群动态受到非种植季环境条件和管理措施的重大影响。本研究考察了非种植季食物来源对前一生长季末代成虫存活率、繁殖能力以及对马拉硫磷农药敏感性的影响。

**方法**：雌虫被给予代表非种植季条件的食物（棉花顶端和花粉）或标准食物（花蕾），然后评估它们的存活率、交配情况、精子活力和产卵量。通过浓度-死亡生物测定法研究了非种植季前后对马拉硫磷的敏感性。

**结果**：喂食棉花顶端的雌虫存活率最低，而喂食花粉和花蕾的雌虫存活率较高。60天后（或在存活的雌虫中持续到100天后），不同食物来源对交配和精子活力的影响相似；不过，喂食花蕾的雌虫输卵管中的卵量更多。非种植季后收集的棉铃象甲种群对马拉硫磷的敏感性恢复，而生长季末收集的种群则没有这种趋势。

**结论**：非种植季食物供应限制和农药暴露减少可能导致棉铃象甲对马拉硫磷的敏感性恢复。总体而言，这些发现强调了休耕期和适当管理残留种群对于有效控制棉铃象甲的重要性，也验证了马拉硫磷作为管理工具的持续有效性。

**引言**
棉铃象甲（Anthonomus grandis grandis Boheman）是一种专门以棉花为食的害虫，在巴西有着长期的共同进化历史。它可以依靠野生或半驯化的棉花作物在非种植季存活[1]。这些作物在巴西的分布范围有限，主要分布在东北半干旱地区的某些区域或后院种植系统中，其中一些物种面临灭绝风险（如Gossypium mustelinum、Gossypium barbadense和Gossypium hirsutum var. marie galante）[3]。此外，棉铃象甲是巴西的入侵物种，大约40年前传入该地区，其生物学特性与草本栽培棉花Gossypium hirsutum相似，繁殖发生在花蕾和棉铃上。在巴西塞拉多地区的当前生产系统中，自生棉花植株和农田再生植株似乎是维持季节间种群延续的主要来源[4]，它们通过摄取塞拉多本地植物的花粉来增加生存率[5]。因此，棉花生产系统显著影响棉铃象甲的种群动态[3,6,7]。塞拉多地区的棉花生产系统特点（如丰富的食物资源、农业景观结构和作物季节性）直接影响棉铃象甲的繁殖成功和全年种群维持[3,6,7,8,9,10]。在这些食物资源和气候条件下，可以根据其热需求估算棉铃象甲的世代数[11]。预计棉铃象甲在2月至7月的种植季内可完成多达6.6代，平均每月1.09代。此外，丰富的棉花果实结构促进了产卵和发育，导致世代重叠。整个生长季（从8月到次年1月）都可以观察到棉铃象甲的不同发育阶段。这种快速繁殖与马托格罗索州塞拉多地区的生产系统变化有关，尤其是1月份的第二季种植集中[12]。第一季种植（9月开始种植大豆和玉米）中的自生棉花植株有助于棉铃象甲在田间的持续存在[3,6,7,8,9]。在这种情况下，棉铃象甲的繁殖不仅反映了宿主资源的可用性和连续性，还反映了管理措施（如反复使用农药）所带来的选择压力[12,13,14]。

**2. 材料与方法**
收集了马托格罗索州坎波韦德（15°16′37.5″ S 和 54°58′31.3″ W）商业田块中受棉铃象甲侵害的棉花果实。将受侵害的作物带回马托格罗索棉花研究所（IMAmt）的昆虫学实验室，置于60厘米×60厘米×90厘米（宽×高×长）的饲养笼中，并用聚酯网覆盖。通过定期向笼内喷水保持相对湿度，直至昆虫完成发育并羽化为成虫。

羽化的成虫被分离为雄性和雌性，通过挤压腹部暴露生殖器来区分性别[27]。随后将成虫分别置于直径90毫米、高5毫米的塑料培养皿中，喂食花粉、啤酒酵母和蜂蜜（比例为3:6:8）四天以达到性成熟。性成熟期结束后，将雌雄配对并共同饲养48小时以完成交配，期间提供花蕾作为食物。交配结束后，雌虫被随机分配到三种不同食物组中。只有雌虫参与实验，因为它们负责产生下一代害虫。雌虫被放入1000毫升塑料容器中，分别喂食非种植季食物（棉花顶端或花粉）或标准食物（花蕾）。所用的花粉来自当地蜂箱（Casa do Mel, Chapada dos Guimar?es, MT），这些花粉与塞拉多地区收集的棉铃象虫消化道中的花粉类型相符[5]。花粉以颗粒形式放置在小容器中，并与2毫升微管中的自来水一起提供，容器用棉塞密封。花蕾和棉花顶端在发育阶段（约8毫米长）被采集，来自IMA 5801 B2RF品种的温室植株（标准食物）。花蕾和顶端的叶柄被固定在湿润的泡沫上以保持鲜度。实验在25±2°C、12小时光照周期（12:12）和50%平均湿度下进行。

由于成虫羽化时间不同及性别鉴定和实验处理的 logistical 制约，实验分为两个阶段进行，分别称为实验组1和2。每组测试340只雌虫。实验期间至少每周补充一次食物，或在食物质量或数量下降时补充。在将雌性昆虫分配到实验之前，首先检查了它们的交配状态。随后，在20天的时间间隔内，对一部分雌性昆虫（它们在实验饮食中的最低饲养时间为60天，相当于休耕期）进行了生殖特征的检测，并统计了存活至100天的雌性数量。为了确定雌性的交配状态、精子的活力以及生殖系统中是否有正在发育的卵，研究人员对它们进行了解剖[4]。具体操作如下：先将雌性昆虫在+5°C下冷却10分钟，然后用昆虫解剖针在直径为9毫米的培养皿中的固化石蜡层上固定住，同时加入50微升生理盐水溶液（含有100毫升水、1克NaCl、0.3克CaCl和0.1克KCl）[28]。借助Nikon Precision公司（中国上海）生产的C-leds型号立体显微镜（放大倍数为3.5毫米×100毫米），用镊子去除雌性的翅膀和鞘翅，轻轻挤压腹部以暴露生殖系统。然后使用14厘米长的显微手术钳小心地将生殖器官从腹部取出。为了检查精子情况，会先取出受精囊。接下来，将受精囊置于显微镜载玻片上，并加入一滴生理盐水，再用盖玻片轻轻挤压以释放精子。在Leica Microsystems公司（瑞士海尔布鲁格）生产的DM 500型号光学显微镜下观察，如果精子能够移动则视为存活精子，否则视为死亡精子[4]。如果雌性已经交配并携带精子，受精囊会呈现黄色；如果受精囊为空，则为透明状。为了确认这一点，我们会强行分开受精囊并寻找精子[4]。此外，还会检查生殖系统中是否有正在发育的卵。

2.2 在非季节性饮食条件下的雌性存活及产卵能力
在对雌性昆虫进行隔离后，分别在不同的时间点测量它们的产卵行为和卵的存活率。实验中，使用三种不同的饮食分别饲养了375只成年雌性昆虫。在它们分别食用上述饮食20天、40天和60天后，将每只雌性转移到500毫升的塑料容器中，并让它们与至少5个直径为5-8毫米的无害棉花植株上的花蕾接触4天。每个花蕾的梗被插入湿润的泡沫中。产卵期结束后，再保留这些花蕾5天并加以解剖，以确定是否有产卵行为以及是否有新孵化的象鼻虫幼虫出现，将新孵化的幼虫计为有效的产卵实例。在雌性昆虫食用这三种测试饮食后，对其解剖并记录其生殖状态（1表示有产卵行为；0表示无产卵行为）。同时，也对接触过雌性昆虫的花蕾进行解剖，分别在隔离20天、40天和60天后检查是否有存活的卵和新孵化的幼虫，其中新孵化的幼虫被视为有效的产卵实例。

2.3 棉铃象鼻虫对马拉硫磷的敏感性
本研究评估了五个棉铃象鼻虫种群。其中一个种群作为敏感性参考，在MT州Campo Verde的IMAmt昆虫学实验室中饲养，并喂食人工配制的饲料[29]。其他种群则是在生长季节的收获期间从受感染的棉花果实结构中收集的成虫（以下简称“非季节性期种群”）。此外，还在下一个棉花生长季节开始时（非季节性期之后）收集了成虫。这些样本是在收获期之后大约140天采集的。Campo Verde地区的地理坐标分别为南纬15°16′37.5″、西经54°58′31.3″以及南纬15°30′02″、西经55°02′30″。因此，这些种群可以被归类为2022/23年度（8月23日）和2023/24年度（8月24日）的收获期种群，而在非季节性期之后收集的种群则被归类为2023/24年度（1月24日）和2024/25年度（1月25日）的开始期种群。野外采集的受感染生殖结构被允许继续发育出成虫，直到完成杀虫剂测试。

所有种群的成虫都分别接受了使用商业杀虫剂马拉硫磷（Malathion? EC 1000 g a.i.*L?1，FMC Química do Brasil Ltd., Campinas, S?o Paulo, Brazil）的浓度-反应生物测定。该生物测定采用完全随机设计，每个重复实验中至少使用10只象鼻虫。对于每个种群，首先进行初步测试以确定合适的测试浓度范围，目标是达到接近0%或100%的死亡率。最终测试浓度通过连续稀释获得，对于收获期间采集的种群，浓度范围为175.5至3000 mg a.i.*L?1；对于非季节性期之后采集的种群，浓度范围为50至307.5 mg a.i.*L?1，从而生成完整的浓度-反应曲线。4-7天大的成虫被暴露在直径约8厘米的棉叶圆盘上的马拉硫磷残留物中，同时还有没有苞片的花蕾[13]。这些绿色材料被浸入相应的杀虫剂溶液或水中（作为对照组）。浸渍后，将叶圆盘和花蕾在室温下晾干，然后放入铺有滤纸的12厘米×0.9厘米的玻璃培养皿中。整个生物测定过程重复三次，所有处理都在实验室条件下进行。为了评估死亡率，将测试过的象鼻虫置于玻璃培养皿中，并放置在加热板上（Fisatom mod. 752A，里约热内卢，巴西），温度设置为35°C。这种热处理能刺激表现出死亡反应的象鼻虫活动。如果在这些条件下1分钟内不动，则认为其死亡；相反，所有存活的象鼻虫在加热板上都会表现出活动。

为了对棉铃象鼻虫对马拉硫磷的敏感性进行历史比较，还纳入了三个先前生长季节的数据（2019/20年度、2021/22年度和2022/23年度的非季节性期种群）。这些数据同样是在生长季节结束时使用本研究描述的相同采集、饲养、生物测定和数据分析方法收集的。这些生物测定是作为与IMAmt合作进行的监测项目的一部分，在同一地区连续、标准化地进行的。

2.4 统计分析
2.4.1 在非季节性饮食条件下饲养的棉铃象鼻虫的存活率和繁殖状态
评估了在食用棉花顶端、花粉和花蕾期间饲养的个体在5个时间点（20天、40天、60天、80天和100天）的死亡率。从6天大开始监测341只、340只和340只雌性昆虫，此时它们进入了预先设定的喂养条件，包括4天的性发育期和2天的交配期。在20天、40天、60天和100天的饲养期间记录的死亡（记为1）和存活（记为0）的雌性数量被用于生存分析。生存曲线采用Kaplan–Meier方法构建，并通过SAS 9.3中的PROC LIFETEST进行成对比较[30]。

2.4.2 在非季节性饮食条件下雌性的存活及产卵能力
数据使用广义线性混合模型（GLIMMIX）进行分析，该模型采用二项分布和logit链接函数。模型包括预定的饮食（花粉、花蕾和棉花顶端）和评估时间（20天、40天和60天）作为固定效应，以及它们的交互作用。雌性群体（第一组和第二组）作为随机效应，以解释随时间重复的测量结果并对种群进行推断。这种方法控制了观测值之间的依赖性，避免了实验中的伪重复现象。第一组的雌性被跟踪观察0至100天，第二组的雌性被跟踪观察0至60天。由于0-6天的时间点在所有组和饮食之间相似，因此只分析了20至60天的时间段以提高结果的可靠性。固定效应通过F检验进行评估，自由度调整采用Kenward-Roger方法（适用于组间重复次数和固定因素不均衡的混合模型）。参数估计采用近似最大似然法（Laplace）获得。通过LSMEANS计算调整后的阳性反应（1表示有产卵行为），然后将其转换为概率值（使用ilink函数），并报告标准误差和95%置信区间。Tukey检验（α = 0.05）用于比较每种饮食内的和处理组间的处理水平。

2.4.3 棉铃象鼻虫对马拉硫磷的敏感性
使用SAS 9.3中的PROC PROBIT进行Probit分析[31]来分析浓度-死亡率生物测定数据，以计算致死浓度。进一步根据致死浓度确定抗性比率及其95%置信限[32]。如果置信限不包括1.0，则认为比率具有显著性。在此分析中，实验室种群作为敏感性参考。比较了非季节性期之前和之后获得的种群，以及自2019/20生长季节开始以来监测的种群。

3. 结果
3.1 在非季节性饮食条件下饲养的棉铃象鼻虫的存活率和繁殖状态
不同饮食对成年棉铃象鼻虫的存活率有显著影响（χ2 = 86.21；p < 0.0001；df = 2；图1）。食用花粉或花蕾的成虫存活率相似（χ2 = 1.52；p = 0.21；df = 1），且比食用棉花顶端的成虫存活时间更长（食用花粉的成虫：χ2 = 45.85；p < 0.0001；食用花蕾的成虫：χ2 = 100.33；p < 0.0001）。然而，在0至20天和40天内，所有饮食之间的存活率没有差异。在60天时，食用棉花顶端的成虫存活率下降，而在80天时没有存活的成虫（图1）；而食用花粉或花蕾的成虫在60天后仍有35.7%和45.1%存活。食用花蕾、花粉或棉花顶端的雌性的中位数致死时间（LT50）分别为56.5天、62.6天和54.3天。

图1. 成年棉铃象鼻虫（Anthonomus grandis）的存活情况，这些成虫来自收获期前的受感染果实结构，在实验室中分别食用棉花顶端、花蕾或蜜蜂花粉，持续饲养至100天。注意：虚线表示50%的种群存活的时间点；字母用于通过Log-Rank检验（α = 0.05）比较曲线。在实验前的性成熟和配对期（6天大时），解剖了63只雌性昆虫。这些雌性在被隔离到三种测试饮食之前被喂食花蕾（标准饮食），其中有59只雌虫完成了交配（93.6%）。所有交配的雌虫的受精囊中都含有存活的精子（100%），并且在11只雌性的输卵管中发现了卵，占比为17.1%。共解剖了第一组（跟踪观察0至100天的）245只雌性和第二组（跟踪观察0至60天的）155只雌性，共计317个个体，以便比较不同时间间隔内的死亡率差异。考虑到两个实验组的样本量和不同的饮食，比较集中在20天、40天和60天这三个时间段，这些时间对应于必定的棉花休耕期。在食用花粉的雌虫中，分别在80天和100天时仍有2只和3只存活（图1），这些雌虫完全交配且受精囊中含有存活的精子；但它们的输卵管中分别只有66.7%和0%含有卵。相比之下，有八只雌性在喂食花蕾的情况下在80天后存活，四只在100天后存活；所有这些雌性都成功交配并产生了可存活的精子，在80天时87.5%的雌性输卵管中存在卵，而在100天时50%的雌性输卵管中有卵。在采用二项分布和逻辑链接的广义线性混合模型中，雌性之间的交配概率没有显示出组效应（σ2 = 0.38，SE = 0.21；p > 0.05），第一组的截距（BLUP）为+0.18，第二组的截距为-0.18。因此，处理和时间被视为固定因素，自由度使用Kenward-Roger方法进行调整。在所有分析的因素中，交配概率都很高（0.85至0.99），没有显著效应（p > 0.05），仅在60天时略有下降。同样，携带可存活精子的雌性在随机组效应方面也没有差异（σ2 = 0.21，SE = 0.34；p > 0.05），第一组的截距（BLUP）为+0.12，第二组的截距为-0.12（SE = 0.18）。因此，精子的存在遵循与雌性交配概率相同的统计模型，进食和时间作为PROC GLIMMIX中的固定变量。携带可存活精子的雌性的可能性很高（0.89至0.96），所有检查的参数都没有显著效应（p > 0.05）。表1显示了在三种不同饮食条件下饲养的棉铃象甲雌性在生长季节末（在非季节性时期之前）从受侵染的结构中收集出来，然后在Campo Verde，MT维持25°C和12:12小时的光周期（L:D）下，分别喂养20天、40天或60天后，评估其特征的调整后概率（LSMEANS ± SE和95%置信区间）。关于雌性生殖系统中卵的存在，混合模型显示出一个随机组效应（σ2 = 0.62 ± 0.21；z = 2.95；p = 0.0032），第一组的BLUP截距为-0.41，第二组的截距为+0.41，SE = 0.18，表明存在异质性。因此，分析中保留了组作为随机因素。包括随机效应可以提高评估间隔和饮食的因子模型的拟合度（χ2 = 7.84；p = 0.0051），这证明了使用具有类内相关系数（ICC = 10.8%）的广义线性混合模型的合理性，该系数被认为是小效应（ICC在0.05–0.15之间）。因此，解释继续使用混合模型，重点关注评估间隔和饮食的主要因素。生殖系统中含有卵的雌性受到评估间隔（Wald χ2 = 29.84；df = 2；p < 0.0001）、提供的饮食（χ2 = 41.12；df = 2；p < 0.0001）以及间隔和饮食交互作用（χ2 = 9.67，df = 4，p = 0.0462）的显著影响。饮食影响了初始卵的发育，如喂养花粉的雌性和喂养棉端部的雌性在封闭20天后的差异所示（表1）。在喂养花蕾的雌性中，卵的发育有所延迟，20天时的卵数量较少，而喂养棉端部的雌性比喂养花蕾的雌性维持的卵数量更少。

3.2. 在非季节性时期喂养的雌性可存活卵的产卵情况
雌性沉积的可存活卵数量因饮食（F2,135 = 4.89；p = 0.009）和评估间隔（F2,135 = 6.31；p = 0.002）而异，但这些因素之间的交互作用并不显著（F4,135 = 1.72；p = 0.147）。在20天的封闭间隔内，喂养花粉和花蕾的雌性产下可存活卵的概率显著高于喂养棉端部的雌性（图2）。然而，在40天或60天的间隔内，各处理之间没有发现显著差异，表明产卵概率随时间趋于一致。总体而言，直到60天的评估间隔，产下可存活卵的雌性比例随着时间的增加而增加，无论饮食如何，73%的雌性都产下了可存活的卵，表明饮食和时间之间没有显著交互作用。

3.3. 棉铃象甲对马拉硫磷的敏感性
所有测试种群的浓度-死亡率反应都适合Probit模型（p > 0.05），从而可以可靠地估计LC50值（表2）。马拉硫磷的LC50值范围从94.22至1176.00 mg a.i.*L?1。实验室种群表现出最高的敏感性，最低的LC50值作为敏感性参考种群（图3—最左侧）。在非季节性时期后收集的种群在两个评估季节（2023/24和2024/25）显示出相似的敏感性水平，LC50值分别为139.00和136.95 mg a.i. L?1。相比之下，在生长季节末（非季节性时期之前）收集的相应种群表现出显著更高的LC50值，2022/23季节为667.74 mg a.i.*L?1，2023/24季节为341.97 mg a.i.*L?1（表2—最右侧）。基于这些结果，2022/23和2023/24非季节性时期之前的种群相对于实验室参考种群（Lab-SUS RR50）表现出7.09和3.63的抵抗力比（RR50）。与随后生长季节进入的非季节性时期的相应种群相比，抵抗力比（RR50P）分别为4.85和5.09（表2）。

4. 讨论
研究结果表明，非季节性时期的饮食对棉铃象甲的存活和繁殖性能有显著影响，进而影响种群对马拉硫磷的敏感性。通过将实验室饮食研究与非季节性时期前后收集的种群进行的马拉硫磷敏感性生物测定结合起来，我们的结果为以下假设提供了机制支持：棉铃象甲的生物学特性以及非季节性时期马拉硫磷选择压力的减弱导致了马拉硫磷敏感性的季节性调节。成年个体的存活率在不同饮食条件下有显著差异，表明非季节性食物质量是种群持续存在的关键决定因素。观察到喂养花粉或花蕾的雌性寿命更长，表明这些食物来源可以支持成年个体度过大部分法律规定的休耕期。这与不同地区关于棉铃象甲使用花粉的研究结果一致[1,2,5]，包括本研究所在的Cerrado地区，其中发现象甲以多种植物物种的花粉为食[5]。在棉端部观察到的快速死亡率表明，仅靠再生组织难以维持种群的长期存在。重要的是，LT50估计值（约54–63天）与规定的无宿主期60天紧密重叠，且没有个体存活超过80天。这些发现强烈支持了无宿主期在管理棉铃象甲种群方面的有效性，特别是在结合销毁作物残余物和清除杂草的情况下。因此，严格遵守残余物管理和无宿主规定对于防止种群延续和减少早期侵染至关重要。

尽管饮食对存活率有明显影响，但交配频率和精子存活率在不同处理下保持一致较高。数据表明，棉铃象甲在成虫早期阶段的交配能够保持精子的存活，从而实现可存活卵的沉积。相比之下，饮食限制对卵的产生影响更大。这一发现表明，成虫早期的交配和精子的储存相对不受营养压力的影响。从生态学角度来看，这种韧性可能使在非季节性时期依靠次优食物存活的雌性在高质量棉花结构可用时能够迅速恢复繁殖[34]。然而，喂养花粉或棉端部的雌性产生的卵量减少表明，在卵黄发生阶段存在营养瓶颈[34]。因此，饮食质量似乎主要通过影响卵的成熟来调节繁殖产出，而不是通过限制交配来实现。尽管棉铃象甲专门以棉花为食，且预计在非季节性时期由于休耕期的采用会导致种群数量下降[35,36]，但替代食物和棉花杂草的存在使上一季的成虫得以存活。从各种来源消耗花粉以及其他棉花植物结构被认为可以提高个体在非季节性时期的存活率。此外，上一季从棉铃中孵化的成虫体型更大，脂质储备更多，即使在条件不利的情况下也能存活[35,37,38]。在非季节性时期使用棉再生枝条和杂草作为食物强调了彻底销毁作物残余物的必要性[8,12,37,39]，这被认为是棉铃象甲管理中最具挑战性的方面之一[8]。此外，花蕾的存在促进了棉铃象甲种群在整个生产系统中的存活和繁殖[4,8]，从而产生了具有高繁殖潜力的个体。在非季节性时期保留上一季的残余种群可能会加剧下一代抗性个体的持续存在。另一方面，休耕期带来的不利条件以及抗性的潜在适应成本可能会减少这种选择过程，这应在作物轮作、清除杂草和消除再生植物等管理决策中予以考虑。

实验室种群的LC50值最低，表明没有来自杀虫剂的选择压力，使其成为一个敏感的参考种群[40,41]。敏感性生物测定显示，在生长季节末（选择压力之后）收集的种群比在非季节性时期之后收集的种群的LC50值始终较高。虽然这种模式与选择压力的季节性缓解一致，但结果应解释为表型恢复到敏感性的证据，而不是抗性不稳定的最终证明。然而，年际间季节性变化的幅度和重复性强烈表明，非季节性时期的生态条件减少了田间种群中抗性个体的频率。这种模式出现在没有选择压力的非季节性时期之后，可以通过抗性个体频率的减少来解释，这可能与接触相同杀虫剂方式的频率降低有关[18,40]。对于观察到的季节性模式的一个合理解释可能是与马拉硫磷敏感性降低相关的适应性成本[40,41,42,43]。在非季节性时期食物有限或质量较差的条件下，携带抗性相关特征的个体可能会经历不成比例的较低的存活率或繁殖成功率[43]。尽管在本研究中未直接测量适应性成本，但这一假设与其他昆虫-杀虫剂系统中的报告一致[43,44,45]。量化晚季出现的象甲生活史权衡的研究对于明确测试这一机制具有特别的价值。马拉硫磷首次使用于1956年，用于控制各种城市和农业害虫[46]。在农业中，它是管理棉铃象甲的主要杀虫剂[12,47]，在美国及其他地区的棉铃象甲根除工作中发挥了关键作用。尽管在北美根除计划中广泛使用，但尚未发现马拉硫磷的抗药性；仅观察到敏感性的差异[48]，这种模式与巴西的情况相似[13,14,49]。在巴西，马拉硫磷被批准用于防治多种作物害虫，包括大豆和玉米作物中的某些害虫[50]。然而，其主要应用是在棉花上，特别是用于控制棉铃象甲。这种方法限制了害虫在生长季节之外接触杀虫剂的程度，减少了选择压力，有助于控制效果的持久性。澳大利亚也成功地采用类似方法，通过每年仅在一类作物上使用拟除虫菊酯来减轻棉铃虫对拟除虫菊酯的抗药性[51]。

从管理角度来看，这些结果强调了维持严格且有效执行的无宿主期的战略重要性。即使是部分营养不良的雌虫存活下来，一旦有棉花可供取食，也可能导致种群迅速恢复。因此，彻底销毁自生植物、抑制再生长以及协调区域监测仍然是抗性管理计划的重要组成部分。巴西种群中持续未发现马拉硫磷的抗药性记录，这部分可能反映了非生长季节生态瓶颈的综合影响以及马拉硫磷主要在棉花作物上的使用。此外，推荐用于喷洒棉田以防治棉铃象甲的马拉硫磷用量范围为10,000至20,000毫克/公顷·活性成分（mg a.i./ha?1），这一剂量远高于本研究中所有种群在稀释到150升喷洒液量时的LC90值。这表明象甲反复暴露于高剂量的马拉硫磷中，可能通过消除杂合个体而延缓了抗性选择的过程[18,52]。

5. 结论
非生长季节的饮食因素影响棉铃象甲的存活率和繁殖能力。雌虫的存活率因饮食不同而异：以花粉和花蕾为食的雌虫比以棉花顶端为食的雌虫存活时间更长。尽管总体存活率随时间下降，但所有三种饮食条件下雌虫的中位致死时间都与规定的60天无宿主期重叠，而仅以棉花顶端为食的象虫在80天后全部死亡。这些发现表明，严格控制棉花再生长和自生棉株可以有效抑制棉铃象甲的持续存在。结果还显示，严格遵守无宿主期规则（并延长其最长可能持续时间）对管理残留种群非常有效。所有饮食条件下的交配成功率和精子活性均保持较高水平，表明早期交配的雌虫可以在较长时间内保持精子活力。饮食质量影响产卵量：以花蕾为食的雌虫产卵量高于以花粉或棉花顶端为食的雌虫。在必要的棉花休耕期间进行封存处理后仍能观察到可存活的产卵行为，这意味着非生长季节存活下来的雌虫在适宜的宿主结构出现时仍能繁殖。

在生长季节末采集的种群中，马拉硫磷的耐受性普遍高于非生长季节后采集的种群。非生长季节后的LC50值较低，表明敏感度随季节变化而增加，这可能是由于非生长季节选择压力减少所致，在不利的营养、宿主和气候条件下，对低抗性个体会产生生态成本。这些结果广泛应用可能存在的限制包括：不同地区用于食物的花粉组成存在差异，以及田间试验与实验室试验结果在行为上的差异（尤其是关于物理条件和田间实际存在的混合饮食）。尽管如此，这些问题为未来的研究提供了方向。