杀菌剂的抗药性、作用机理及抗性管理措施

植物病原菌抗药性是指本来对农药敏感的野生型植物病原菌个体或群体，由于遗传变异而对药剂出现敏感性下降的现象。“抗药性”术语包含两方面涵义：一是病原菌遗传物质发生变化，抗药性可以稳定遗传；二是抗性菌株对环境有一定的适合度，与敏感野生群体相比，在越冬、越夏、生长、繁殖和致病力等方面具有较高的生存竞争力。病原菌抗药性有别于耐药性和不敏感性。前者是指有害生物对某种药剂的一种暂时的、不可稳定遗传的适应性反应，而后者则指有害生物对某种药剂的一种天然抵抗能力，即天生不敏感。

植物病害防治过程中，由于杀菌剂的多频次使用，病原菌在药剂的选择压下通常会产生抗药性，从而表现出对药剂的敏感性下降。具体体现为：一种杀菌剂在开始使用时对病害的防治效果很好，连续使用几年以后，防效降低，甚至无效。如果排除了药剂质量、使用方法和用药量等因素影响，药效下降或无效基本可判断为病原菌对所用杀菌剂产生了抗药性，但该现象仍需要进一步通过抗药性检测等方法加以确定。

国际杀菌剂抗性对策委员会（FRAC）将杀菌剂的作用机理细分为15小类。本文中涉及的杀菌剂作用机理有：核酸代谢、细胞骨架和马达蛋白、呼吸作用、氨基酸和蛋白质合成、信号转导、脂质合成或运输/膜完整性或功能、膜中甾醇的生物合成、细胞壁生物合成、细胞壁黑色素合成。

1. 核酸代谢

FRAC 4（A1，苯酰胺组） 代表性品种为酰基丙氨酸酯类（苯霜灵、精苯霜灵、呋霜灵、甲霜灵、精甲霜灵）、噁唑烷酮类（噁霜灵）、丁内酯（呋酰胺）。通过干扰核糖体RNA合成从而抑制蛋白质生物合成，作用靶标为RNA聚合酶I。抗性概况：卵菌对该组药剂存在抗药性及交互抗药性，机制未知，抗药性风险高。

FRAC 8（A2，羟基-（2-氨基）-嘧啶组） 代表性品种为乙嘧酚磺酸酯、二甲嘧酚、乙嘧酚；作用靶标为腺苷脱氨酶，影响嘌呤代谢。抗性概况：该组药剂在防治白粉病中存在抗性及交互抗药性，需进行抗药性管理；风险中等。

FRAC 32（A3，杂芳烃组） 代表性品种为异噁唑（噁霉灵）、异噻唑酮（辛噻酮）；干扰DNA/RNA合成，可能通过抑制蛋白质合成起作用；抗性未知。

FRAC 31（A4，羧酸组） 代表性品种为喹菌酮；抑制DNA拓扑异构酶II型，影响核酸代谢；作为杀细菌剂存在已知抗性，作为杀真菌剂抗性未知，需管理。

FRAC 52（A5，DHODHI-杀菌剂组） 代表性品种为异丙菌喹啉；通过抑制二氢乳清酸脱氢酶，阻断嘧啶生物合成；抗性风险中到高。

2. 细胞骨架和马达蛋白

FRAC 1（B1，苯并咪唑氨基甲酸甲酯组） 代表性品种为苯并咪唑类（苯菌灵、多菌灵、麦穗宁、噻菌灵）、硫菌灵类（硫菌灵、甲基硫菌灵）；影响微管蛋白聚合，抗性机制为β-微管蛋白基因突变（如E198A/G/K、F200Y），组内品种之间及与N-苯基氨基甲酸酯类杀菌剂存在交互抗药性；抗性风险高。

FRAC 10（B2，N-苯氨基甲酸酯组） 代表性品种为乙霉威；影响微管蛋白聚合，靶位点突变为E198K，与苯并咪唑类呈负交互抗药性；抗性风险高。

FRAC 22（B3，苯甲酰胺组/噻唑甲酰胺组） 代表性品种为甲苯酰胺（苯酰菌胺）、乙氨基噻唑甲酰胺（噻唑菌胺）；破坏细胞骨架结构，影响类血影蛋白样蛋白位移；葡萄霜霉病检测到抗性分离株，风险中等。

FRAC 47（B6，氰基丙烯酸酯组） 代表性品种为氨基氰基丙烯酸酯（氰烯菌酯）；抑制肌球蛋白-5功能，破坏细胞骨架和马达蛋白；禾谷镰刀菌存在抗性，在实验研究中发现肌球蛋白5编码基因靶位点突变，风险中高。

FRAC 50（B6，芳基苯酮组） 代表性品种为二苯甲酮（苯菌酮）、苯甲酰基吡啶（苯啶菌酮）；影响肌动蛋白/肌球蛋白/丝束蛋白功能；在白粉病菌中检测到不敏感分离株，风险中等。

FRAC 53（B7，哒嗪组） 代表性品种为氟苯菌哒嗪；微管蛋白动力学调节剂，抗药性风险高。

3. 呼吸作用

FRAC 7（C2，琥珀酸脱氢酶抑制剂组） 代表性品种为苯基苯酰胺类（麦锈灵、氟酰胺、灭锈胺）、苯氧乙基噻吩酰胺（异丙噻菌胺）、吡啶基乙基苯甲酰胺（氟吡菌酰胺）等；作用于复合物Ⅱ（琥珀酸脱氢酶），靶标基因sdh突变（如H/Y 257、267、272位点），抗性风险中到高。

FRAC 11（C3，QoI-杀菌剂组） 代表性品种为甲氧基丙烯酸酯类（嘧菌酯、吡唑醚菌酯等）、肟基乙酸酯（醚菌酯）、肟基乙酰胺类（醚菌胺）等；作用于复合物Ⅲ（Qo位点细胞色素bc1），已知cyt b基因（G143A、F129L）突变等机制，组内存在交互抗药性，风险高。

FRAC 11A（C3，QoI-A亚组） 代表性品种为四唑啉酮/四唑菌酮；作用于复合物Ⅲ（Qo位点），G143突变体与代码11杀菌剂无交互抗药性，风险高。

FRAC 21（C4，QiI-杀菌剂组） 代表性品种为氰基咪唑（氰霜唑）、氨磺酰三唑（吲唑磺菌胺）、吡啶甲酰胺类（吡啶菌胺）；作用于复合物Ⅲ（Qi位点），模式菌体靶标突变，风险中到高。

FRAC 39（C1，嘧啶胺/1-甲基吡唑/喹唑啉组） 代表性品种为嘧啶胺（氟嘧菌胺）、吡唑-5-甲酰胺（唑虫酰胺）、喹唑啉（喹螨醚）；作用于复合物Ⅰ（NADH氧化还原酶）。

FRAC 45（C8，QoSI-杀菌剂组） 代表性品种为三唑并嘧啶胺（唑嘧菌胺）；作用于复合物Ⅲ（Qo位点、标桩菌素结合型亚位点），与QoI无交互抗药性，风险中到高。

FRAC 29（C5） 代表性品种为二硝基苯巴豆酸酯类（乐杀螨、硝苯菌酯和敌螨普）、2，6-二硝基苯胺（氟啶胺）；可作为氧化磷酸化解偶联剂，抗性未知。

FRAC 30（C6，有机锡化合物组） 代表性品种为三苯锡类（三苯基乙酸锡）；可作为氧化磷酸化及ATP合酶抑制剂，抗性风险低到中等。

4. 氨基酸和蛋白质合成

FRAC 9（D1，AP-杀菌剂组） 代表性品种为嘧菌环胺、嘧菌胺、嘧霉胺；干扰蛋氨酸生物合成（cgs基因提议），抗性风险中等。

FRAC 23（D2，烯吡喃醛酸抗生素组） 代表性品种为灰瘟素；影响核糖体终止步骤，抗性风险低到中。

FRAC 24（D3，环己基吡喃抗生素组） 代表性品种为春雷霉素；影响核糖体起始步骤，真菌及细菌病原体存在抗性，风险中等。

FRAC 25（D4，吡喃葡萄糖基抗生素组） 代表性品种为链霉素；影响核糖体起始步骤，抗性风险高。

FRAC 41（D5，四环素抗生素组） 代表性品种为土霉素；影响核糖体延伸步骤，抗性风险高。

5. 信号转导

FRAC 2（E3，二甲酰亚胺类组） 代表性品种为乙菌利、菌核净、异菌脲、腐霉利、乙烯菌核利；这些杀菌剂主要影响丝裂原活化蛋白/组氨酸激酶在渗透信号转导中的作用（os-1，Daf1），葡萄孢属等存在抗性，os-1中有几处突变（如I365S），风险中到高。

FRAC 12（E2，PP-杀菌剂组） 代表性品种为拌种咯、咯菌腈；影响丝裂原活化蛋白/组氨酸激酶在渗透信号转导中的作用（os-2，HOG1），抗性风险低到中等。

FRAC 13（E1，氮杂萘组） 代表性品种为芳氧基喹啉（苯氧喹啉）、喹唑啉酮（丙氧碘喹啉）；影响信号转导（机制未知），苯氧喹啉存在抗性，风险中等。

6. 脂质合成或运输/膜完整性或功能

FRAC 6（F2，硫代磷酸酯组/二硫杂环戊烷组） 代表性品种为硫代磷酸酯类（敌瘟磷、异稻瘟净、吡菌磷）、二硫杂环戊烷（稻瘟灵）；作用于磷脂生物合成及甲基转移酶，抗性风险低到中等。

FRAC 14（F3，AH-杀菌剂组） 代表性品种为芳香烃类（联苯、氯苯甲醚等）、1，2，4-噻二唑类（土菌灵）；推测通过影响细胞过氧化发挥作用，抗性风险低到中等。

FRAC 16.1（I1，MBI-R组） 代表性品种为四氯苯酞、咯喹酮；作用于黑色素生物合成还原酶，抗性未知。

FRAC 16.2（I2，MBI-D组） 代表性品种为环丙酰菌胺、双氯氰菌胺、稻瘟酰胺；作用于黑色素生物合成脱水酶，抗性风险中等。

FRAC 16.3（I3，MBI-P组） 代表性品种为三氟乙基氨基甲酸酯/三氟甲氧威；作用于黑色素生物合成聚酮合酶，抗性未知，通过诱导宿主植物防御获得额外抗细菌和真菌的活性。

FRAC 28（F4，氨基甲酸酯组） 代表性品种为氨基甲酸酯类/碘代丙炔丁氨基甲酸酯、霜霉威、硫菌威；推测通过影响细胞膜渗透性及脂肪酸发挥作用，风险低到中等。

FRAC 48（F8，多烯组） 代表性品种为纳他霉素；麦角甾醇结合体，抗药性未知。

FRAC 49（F9，氧化固醇结合蛋白同源物抑制组） 代表性品种为氟噻唑吡乙酮、氟噁菌磺酯；抑制氧化固醇结合蛋白（OSBP），影响脂质稳态，风险中等至高。

FRAC 51（F10，蛋白质片段组） 代表性品种为多肽类（ASFBIOF01-02）；与细胞膜脂质相互作用，影响膜完整性，抗性未知。

7. 膜中甾醇的生物合成

FRAC 3（G1，SBI Ⅰ组） 代表性品种为哌嗪（嗪氨灵）、吡啶类（啶斑肟、啶菌噁唑）、嘧啶类（氯苯嘧啶醇）、咪唑类（抑霉唑、咪鲜胺）、三唑类（苯醚甲环唑、氟环唑等）、三唑啉硫酮（丙硫菌唑）；作用于C14-去甲基酶，已知cyp51基因突变的机制（如V136A、Y137F），组内存在交互抗药性，风险中等。

FRAC 5（G2，SBI Ⅱ组） 代表性品种为吗啉类（十二环吗啉、丁苯吗啉）、哌啶类（苯锈啶）、螺缩酮胺（螺环菌胺）；作用于△14-还原酶和△8→△7-异构酶，白粉病菌敏感性降低，组内存在交互抗药性，风险低到中等。

FRAC 17（G3，SBI 3组） 代表性品种为羟基苯胺（环酰菌胺）、氨基吡唑啉酮（胺苯吡菌酮）；作用于3-酮还原酶，阻碍C4-去甲基化（erg27），风险低到中等。

FRAC 18（G4，SBI 4组） 代表性品种为硫代氨基甲酸酯类（稗草丹）、烯丙胺类（萘替芬、特比萘芬）；作用于角鲨烯环氧酶，抗性未知。

8. 细胞壁生物合成

FRAC 19（H4，多抗霉素组） 代表性品种为肽基嘧啶核苷/多抗霉素；作用于几丁质合酶，抗性风险中等。

FRAC 40（H5，CAA-杀菌剂组） 代表性品种为肉桂酰胺类（烯酰吗啉、氟吗啉）、缬氨酰胺氨基甲酸酯类（苯噻菌胺）、扁桃酰胺（双炔酰菌胺）；作用于纤维素合酶，组内存在交互抗药性，风险低到中。

9. 细胞壁黑色素合成

详见F类中MBI-R、MBI-D、MBI-P组（FRAC 16.1-16.3）。

注：FRAC P（寄主植物防御诱导）、FRAC M（多位点触杀活性）、FRAC U（作用机理未知）组因作用机理复杂或未知，未纳入上述分类体系

农药杀菌剂的抗性管理是农业可持续发展的核心挑战之一，需通过多维度策略延缓或阻止病原体产生抗药性，保障防治效果并延长药剂使用寿命。以下从科学用药原则、技术优化、综合防治体系等层面系统解析抗性管理措施，结合具体案例与数据支撑。

1. 科学用药原则：基于抗性风险评估的精准策略

轮换使用不同作用机理（MoA）的杀菌剂。病原体对单一作用机理产生抗性后，轮换使用不同MoA的药剂可避免抗性基因持续筛选。例如，三唑类（抑制麦角甾醇合成）与甲氧基丙烯酸酯类（抑制线粒体呼吸）轮换使用，可延缓抗性发展。

混合使用多有效成分（复配制剂）。混合不同MoA的成分可提供多重作用位点，降低单一抗性风险。例如，嘧菌酯+丙环唑复配，对稻瘟病菌的抗性风险比单剂降低70%，复配还可扩大杀菌谱、延缓抗性、减少用药次数。

限制使用次数与剂量。遵循“最低有效剂量+最少使用次数”原则，避免过度用药。例如，欧盟规定甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂每季最多使用2次，单次剂量不超过推荐量的1.5倍。过量使用可导致抗性加速发展。

2. 技术优化：提升药效与减少抗性风险

变量喷雾：根据作物密度、病害发生程度调整喷雾量，避免过量用药。例如，采用无人机变量喷雾，药液利用率提高20%~30%，减少残留与抗性压力。

靶向喷雾：针对病害发生部位（如叶片背面、果实隐蔽处）精准施药，减少非靶标暴露。

3. 剂型改良与缓释技术

微胶囊剂（CS）：通过缓释控制活性成分释放，延长持效期并减少用药次数。

纳米制剂：提高药效成分的渗透性与稳定性，减少用量。

4. 抗性监测与预警系统

分子检测：通过PCR、测序等技术监测抗性基因频率。

田间监测：定期采集病样，进行离体活性测试（如菌丝生长抑制法），评估抗性水平。

5. 加强综合防治体系建设，多措施协同抗性管理

生物防治与生态调控：拮抗微生物防治中，利用木霉菌、芽孢杆菌等拮抗菌抑制病原菌，减少化学药剂依赖；天然产物防治中，使用植物源杀菌剂（如苦参碱、大黄素）或农用抗生素（如春雷霉素），降低抗性风险。

6. 抗性品种与栽培管理

抗病品种：选育并种植抗病品种，减少药剂使用。

栽培措施：通过轮作、间作、调整播种期、改善排水等措施降低病害发生压力。