烟粉虱细胞色素CYP6EM1基因的克隆及对吡虫啉抗性的作用

烟粉虱是一种世界性农业害虫,其防治手段以化学防治为主,新烟碱类杀虫剂吡虫啉常年用于防治烟粉虱,田间烟粉虱已经形成严重的抗药性。本研究通过分析烟粉虱吡虫啉抗性和敏感种群,发现细胞色素CYP6EM1基因在吡虫啉抗性品系中上调了4.7倍,进而克隆了其全长基因,进行了荧光定量PCR分析,发现该基因在吡虫啉抗性烟粉虱3龄若虫期和雄虫成虫期过量表达,并且在抗性成虫胸部和腹部过量表达。最后通过RNA干扰的方法使成虫的CYP6EM1基因表达量下降了54.8%,之后发现当烟粉虱暴露于吡虫啉时死亡率显著升高了39.65%,这表明CYP6EM1与烟粉虱对吡虫啉抗性的形成相关。研究结果对于揭示烟粉虱对吡虫啉产生抗性的机制有帮助,也为烟粉虱抗性水平田间监测及烟粉虱综合治理提供理论依据。     

棉蚜对吡虫啉等杀虫剂抗药性品系的室内选育及抗药性风险评价

通过室内杀虫剂处理水培棉苗选育抗性棉蚜,研究棉蚜在药剂诱导下抗性的变化,比较吡虫啉、吡虫啉 增效磷、氧乐果和氰戊菊酯对棉蚜抗性诱导的差异,评价棉蚜对吡虫啉抗药性的风险.结果表明,用吡虫啉等药剂分别选育棉蚜至18代都能够诱导抗性上升,棉蚜对吡虫啉抗性达到10.08倍,对吡虫啉 增效磷的抗性达9.70倍;而用氧乐果和氰戊菊酯分别选育棉蚜至12代时,其抗性分别达28.48倍和35158倍.各抗性品系停止选育12代,抗性下降.     

中国水稻主产区褐飞虱对3种杀虫剂的抗性监测

2006-2009年,用稻茎浸渍法连续监测了广西南宁市、广东阳江市、湖南东安县、福建福清市、江西上高县、湖北孝感市、浙江金华市、江苏通州市和安徽和县共9个地区褐飞虱种群对吡虫啉、噻嗪酮和氟虫腈的抗性变化。结果表明:褐飞虱种群对吡虫啉的抗性仍处于高水平至极高水平抗性阶段(105.5~459.7倍),但2009年监测到东安、孝感、上高种群对吡虫啉的抗性已有下降趋势;褐飞虱种群对氟虫腈的抗性有增长趋势,2006到2009年褐飞虱种群对氟虫腈由敏感至低水平抗性(<6.9倍)发展到了中水平至高水平抗性(13.5~43.3倍);由于2005年吡虫啉在高抗地区的禁用,褐飞虱种群对噻嗪酮的抗性上升速度加快,2009年已处于低水平至中水平抗性阶段(7.0~14.4倍)。这表明在吡虫啉、氟虫腈被禁用后,大面积单一使用噻嗪酮进行防治,褐飞虱对噻嗪酮的抗性有可能加速发展。     

我国棉蚜对吡虫啉和氟啶虫胺腈抗性水平监测与交互抗性分析

为了解我国不同地区棉蚜Aphis gossypii对吡虫啉和氟啶虫胺腈的抗性现状,对代表性棉区棉蚜田间种群进行抗药性监测,同时通过构建具有R81T及V62I单突变和R81T-V62I共同突变的棉蚜烟碱型乙酰胆碱受体（nicotinic acetylcholine receptor,nAChR）蛋白模型,与吡虫啉和氟啶虫胺腈进行分子对接,分析这些突变在吡虫啉和氟啶虫胺腈抗性中的作用,并分析吡虫啉和氟啶虫胺腈之间是否存在交互抗性。结果显示,不同地区棉蚜对吡虫啉产生了高水平抗性,抗性倍数为174.70~56 409.18,对氟啶虫胺腈产生了低至中等水平抗性,抗性倍数为7.35~44.63,说明不同地区的棉蚜对氟啶虫胺腈的敏感度高于吡虫啉,且吡虫啉抗性和氟啶虫胺腈抗性间不存在相关性。R81T、V62I单突变和R81T-V62I共同突变导致吡虫啉与棉蚜nAChR的亲和力降低,对氟啶虫胺腈与棉蚜nAChR的结合无明显影响。R81T及V62I单突变和R81T-V62I共同突变导致棉蚜对吡虫啉产生靶标抗性,但是对氟啶虫胺腈的抗性无明显影响,这些突变不会导致吡虫啉与氟啶虫胺腈产生靶标突变的交互抗性。     

新疆MEAM1烟粉虱隐种对吡虫啉的抗性遗传力分析及交互抗性测定

采用Tabashnik的域性状指标分析了新疆MEAM1(Middle-East-Asia-Minor l)烟粉虱隐种对吡虫啉的抗性现实遗传力(h2)和不同致死率下的抗性发展速率,同时测定了抗性种群对不同类型杀虫剂的交互抗性。结果表明,在30%~50%较低的选择压力下,新疆MEAM1烟粉虱隐种连续汰选8代后,对吡虫啉的抗性上升28.01倍,抗性现实遗传力h2为0.429 7。假设田间种群现实遗传力为实验室筛选估算值的1/2,即h2=0.214 9,对新疆MEAM1烟粉虱隐种对吡虫啉的抗性发展速率估算结果表明:在药剂选择压力为50%~60%下,若使其对吡虫啉的抗性增长10倍,则需要生长10~8代;而在药剂选择压力为70%~90%下,若使其抗性增长10倍,则仅需要生长6~4代。表明新疆MEAM1烟粉虱隐种对吡虫啉产生抗性的风险很大。交互抗性测定结果显示:抗性种群对同类型的杀虫剂吡虫清和噻虫嗪分别产生了10.78倍和4.75倍的中等至低水平交互抗性;对多杀菌素、毒死蜱、吡丙醚和高效氯氰菊酯的敏感性有所降低;对阿维菌素、氟啶虫胺腈和乙基多杀菌素等杀虫剂则无交互抗性。     

不同地区灰飞虱对吡虫啉的抗性

为了明确全国不同稻区灰飞虱对吡虫啉的抗药性水平及其抗性机制,2012年采用点滴法测定了16个灰飞虱田间种群对吡虫啉的抗性倍数和3种增效剂在10个抗性种群中对吡虫啉的增效作用。结果表明,安徽安庆、合肥、江苏南京、盐城和无锡5个地区种群达到高抗水平(抗性倍数为74.1~91.2);浙江杭州、台州、湖州3个种群达到中等水平抗性(抗性倍数为35.8~47.7),福建福州和广东广州达到低水平抗性(抗性倍数为18.4~21.3),其他地区种群处于敏感性下降阶段。增效剂增效结果表明,氧化胡椒基丁醚(PBO)和磷酸三苯酯(TPP)在5个高抗种群和2个低抗种群中对吡虫啉均具有增效作用,表明P450单加氧酶和羧酸酯酶是抗性产生的主要代谢机制,而3个中抗种群中,仅PBO对吡虫啉表现出显著的增效作用,说明这3个种群仅有P450单加氧酶是其抗性上升的主要代谢机制。顺丁烯二酸二乙酯(DEM)在测定的10个种群中对吡虫啉均没有增效作用,说明谷胱甘肽S-转移酶没有参与其抗性上升。建议在中等水平至高水平抗性地区暂停使用吡虫啉防治灰飞虱。     

棉蚜对吡虫啉抗性的初步研究

用吡虫啉对棉蚜进行室内抗性筛选,用药处理25次后抗性是筛选前的20.03倍;2007年对田间棉蚜进行抗性调查,发现不同地区种群对吡虫啉的抗性差异显著,江苏南京种群最为敏感,河南安阳、山东泰安和北京地区棉蚜与之相比,抗性分别为2.21、7.63和9.53倍;抗、感品系解毒酶活力分析发现,抗性品系的谷胱甘肽S-转移酶活性增加很少(比活力1.12倍),但酯酶活力显著高于敏感品系(比活力1.71倍);增效试验结果表明,顺丁烯二酸二乙酯(DEM)在抗、感品系中对吡虫啉均没有明显的增效作用,而磷酸三苯酯(TPP)和增效醚(PBO)虽然在敏感品系中对吡虫啉的增效作用较小(SR 1.24和1.29),但在抗性品系中的增效作用显著增高(SR 2.13和1.74);此外还发现,吡虫啉处理可提高棉蚜群体的酯酶活力。由此认为,棉蚜至少具有对吡虫啉产生中等水平抗性的风险,其抗性可能是由于棉蚜的酯酶和P450单加氧酶的解毒能力提高所致。     

宁夏地区烟粉虱对5种常用杀虫剂的抗药性

采用浸叶法分别测定了宁夏8个地区烟粉虱成虫田间种群对4类5种杀虫剂的抗性。结果表明,供试烟粉虱种群对高效氯氰菊酯已产生了中等至极高水平抗性,抗性倍数为33.31~227.98倍;对烯啶虫胺产生了中等至高水平抗性,抗性倍数为12.14~69.33倍;对毒死蜱和吡虫啉产生了低至中等水平抗性,抗性倍数分别为7.63~38.85倍和6.05~22.43倍,个别地区种群对吡虫啉尚处于敏感水平;对阿维菌素处于敏感性降低至中等水平抗性,抗性倍数为4.54~13.22倍。烟粉虱对5种杀虫剂的抗性有明显的区域性,抗性最为普遍且严重的地区为贺兰新平和吴忠,其次为贺兰产业园、石嘴山大武口、中卫和永宁,而西夏区军马场、固原烟粉虱种群的抗性则相对较低。对银川3地烟粉虱抗药性监测结果表明,在5种杀虫剂中,其对高效氯氰菊酯的抗性发展最为迅速,其次为烯啶虫胺,对阿维菌素和吡虫啉的抗性发展相对较慢,而西夏区军马场和贺兰产业园种群对毒死蜱敏感性有所恢复。     

棉蚜吡虫啉、啶虫脒不同品系解毒酶活性测定和增效剂作用的研究

通过棉蚜Aphis gossypii吡虫啉和啶虫脒抗性、敏感品系解毒酶活性测定和增效剂试验,明确与抗药性产生密切相关的解毒酶。采用室内生物测定和生化分析方法,研究棉蚜吡虫啉和啶虫脒品系解毒酶活性变化和增效剂的增效作用。解毒酶活性测定表明,棉蚜吡虫啉和啶虫脒抗性品系羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶、细胞色素P450s O-脱乙基比活力都高于敏感品系,其中抗感品系中羧酸酯酶、细胞色素P450-O-脱乙基比活力差异都达到了显著水平(P0.05)。吡虫啉抗性品系三种解毒酶活性分别为敏感品系的3.26倍、1.08倍、1.60倍和1.58倍;啶虫脒抗性品系三种解毒酶活性分别为敏感品系的2.91倍、1.04倍、1.69倍和1.46倍。增效剂磷酸三苯酯(TPP)、增效醚(PBO)、顺丁烯二酸二乙酯(DEM),在吡虫啉敏感品系中的增效比分别为1.12、1.09、0.97,在吡虫啉抗性品系中的增效比分别为2.02、1.75、1.05;在啶虫脒敏感棉蚜品系中的增效比为1.02、1.03、1.02,在啶虫脒抗性棉蚜品系中的增效比为1.77、1.61、1.04。增效剂试验和解毒酶试验表明,酯酶和多功能氧化酶在棉蚜对吡虫啉、啶虫脒的抗性产生中起到了重要的作用。     

七星瓢虫的抗药性选育及其生物学特性研究

为了明确七星瓢虫对吡虫啉的抗性发展动态,在室内选用吡虫啉逐代筛选,选育抗吡虫啉的七星瓢虫品系。发现七星瓢虫对吡虫啉的抗性整体呈上升趋势,但抗性不稳定,选育20代后抗性为63.1519倍。同时为了明确七星瓢虫对吡虫啉产生抗性后对其生物学特性的影响,将抗性选育13代的七星瓢虫品系与敏感七星瓢虫品系、野外七星瓢虫种群进行生物学特性的比较,结果表明,从幼虫的整个发育历期来观察,抗性品系幼虫的发育历期为12.36 d,野外种群为9.88 d,敏感品系为10.62 d,3者之间差异显著;蛹发育历期3者之间没有差异;4龄老熟幼虫、蛹、初羽化雌成虫、初羽化雄成虫平均体重3组间有一定的差异;七星瓢虫抗性品系、敏感品系、野外种群前期的卵孵化率分别为63.0%、62.4%和66.3%,中期的卵孵化率分别为64.8%、58.7%和75.6%,后期的卵孵化率分别为69.3%、57.4%和75.5%,3组之间无显著差异;抗性品系雌成虫的平均产卵量为1043.3粒,敏感品系为1100.2粒,野外种群雌成虫为1250.1粒,3者之间没有显著差异。综上所述,抗药性对七星瓢虫的生物适合度有一定程度的影响,但是,由于抗性倍数较低,影响尚不明显。     

吡虫啉胁迫对褐飞虱共生解脂假丝酵母抗性及敏感菌株生长的影响

为明确吡虫啉对褐飞虱共生解脂假丝酵母Candida lipolytica抗性及敏感菌株生长的影响,通过菌株培养、菌落观察和菌丝镜检等方法,比较了褐飞虱共生解脂假丝酵母不同菌株在含不同质量浓度吡虫啉的固体培养基上的菌落数,以及在液体培养基中的生长量差异。结果发现:不同质量浓度吡虫啉对褐飞虱共生解脂假丝酵母敏感和抗性菌株菌落生长均有抑制作用,且吡虫啉浓度越高,抑制作用越强。经500、1 000和2 000 mg/L吡虫啉处理4 d后,敏感菌株的菌落数量分别为对照的46.61%、27.58%和6.25%,均与对照差异显著;500和1 000 mg/L处理组抗性菌株菌落数量与对照无显著差异,而2 000 mg/L处理组与对照差异显著。经吡虫啉处理后,敏感菌株假菌丝形态变得不规则,部分假菌丝不舒展、萎缩或弯曲、顶端出现膨大,酵母出现空泡等,且吡虫啉浓度越高,不规则程度越明显;抗性菌株的假菌丝形态也有类似变化,但与敏感菌株相比,其菌丝体不规则形态的比例明显下降。500 mg/L吡虫啉处理对敏感和抗性菌株的生长量及菌丝干重均无明显影响,1 000和2 000 mg/L吡虫啉对不同菌株前期生长的抑制作用明显,但对后期生长影响不明显。研究表明,吡虫啉对褐飞虱共生解脂假丝酵母抗性菌株生长的影响显著小于对敏感菌株的影响。     

褐飞虱共生菌抗感吡虫啉菌株体内抗氧化酶活性的比较

在含不同浓度吡虫啉的综合马铃薯葡萄糖琼脂液体培养基中接种抗感吡虫啉褐飞虱共生菌菌株且培养2～6天后,通过测定抗吡虫啉菌株和敏感菌株的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等活性,阐明抗感菌株在吡虫啉胁迫下体内抗氧化酶活性的变化.结果显示,抗吡虫啉菌株和敏感菌株三种抗氧化酶活性差异明显不同,抗性菌株的SOD、POD活性(极)显著高于敏感菌株,其中抗性菌株SOD活性比敏感菌株提高了45.89％～222.53％;抗性菌株的CAT活性与敏感菌株差异无明显规律性.说明褐飞虱共生菌对吡虫啉的抗药性与其体内SOD和POD的活性增强有关.     

荆州地区褐飞虱对吡虫啉、噻嗪酮的抗药性测定

为了解褐飞虱田间种群的抗性水平,笔者采用稻茎浸渍法测定了湖北荆州地区褐飞虱田间种群对吡虫啉和噻嗪酮的抗药性.结果表明,荆州地区褐飞虱田间种群对吡虫啉的抗性倍数为57.22～177.00,达到高水平至极高水平抗性;对噻嗪酮的抗性倍数为5.70～16.81,为低水平至中等水平抗性.     

抗吡虫啉桃蚜种群的选育及其交互抗性研究

采用浸渍法,在室内用吡虫啉对桃蚜敏感种群进行抗性选育,经过15代的连续汰选,获得抗性指数为14.34倍的抗吡虫啉桃蚜种群。对9种常用杀虫剂的交互抗性测定结果表明,该种群对拟除虫菊酯类如高效氯氟氰菊酯(抗性指数12.76倍)和溴氰菊酯(10.24倍),有机磷类如氧乐果(7.95倍)、辛硫磷(5.44倍)和甲胺磷(5.32倍)以及吡虫啉·高效氯氰菊酯混剂(8.90倍)均产生了不同程度的交互抗性,而对氨基甲酸酯类如灭多威(3.15倍)、有机氯类如硫丹(1.64倍)以及阿维菌素·辛硫磷混剂(2.31倍)等无明显的交互抗性。     

几种蚜虫对吡虫啉抗药性的研究

吡虫啉是一种新型高效内吸杀虫剂 ,对天敌较安全[1 ] ,与常用杀虫剂无交互抗性[2 ] ,特别适用于防治刺吸类口器的害虫如绣线菊蚜 ( Aphis spiraeccla)、麦长管蚜 ( Macrosiphumavenae)、棉蚜 ( Aphis gossypii)等 [1 ,3,4] ,但近年来吡虫啉对绣线菊蚜的防治效果明显降低 ,可能是已有抗性产生。国外已对粉虱 ( Bemisia argentifolii)、马铃薯甲虫 ( Leptinotarsadecemlineata)等害虫对吡虫啉的抗药性进行了监测和风险预测工作 [5～ 8] ,但有关蚜虫对吡虫啉抗性的报道很少。作者研究了河北省不同地区棉蚜、麦长管蚜和绣线菊蚜对吡虫啉的敏感…     

哒螨灵对抗吡虫啉棉蚜种群的负交互抗性及对其生物学特性的影响

为明确哒螨灵对抗吡虫啉棉蚜Aphis gossypii种群的防治效果,采用浸渍法、微量点滴法、生化测定法和系统观察法,研究了哒螨灵对抗吡虫啉棉蚜种群(RF27)、敏感棉蚜种群(SS)和夏津种群(XJ)的负交互抗性及对其生物学特性的影响。结果表明:哒螨灵对RF27、XJ和SS的LD50分别为1.065×10-5、6.616×10-5和4.862×10-5μg/头;抗吡虫啉棉蚜种群与哒螨灵、吡蚜酮具有明显的负交互抗性,与啶虫脒、烯啶虫胺等具有交互抗性;CarE、GST和AChE比活力的提高是引起棉蚜对吡虫啉产生抗性的主要生化原因;哒螨灵对棉蚜的AChE和GST均有显著抑制作用;哒螨灵处理的抗吡虫啉棉蚜种群表现出明显的生殖缺陷,相对适合度较小,为0.67。     

氟啶虫胺腈对麦蚜的防治效果

测定了河南许昌、山东汶上、江苏邗江3地两种麦蚜对吡虫啉、啶虫脒和氟啶虫胺腈的抗性水平,并在3地开展了田间防效试验。室内抗性监测结果表明,禾谷缢管蚜种群对吡虫啉处于敏感至低水平抗性状态(抗性倍数0.30~7.00倍),对氟啶虫胺腈处于敏感状态;麦长管蚜种群对吡虫啉、氟啶虫胺腈都处于敏感状态。田间试验结果表明,在河南许昌、山东汶上、江苏邗江3地试验田50%氟啶虫胺腈WG对麦蚜田间防治效果药后3d为81.6%~88.0%,药后7d为79.2%~89.7%,明显优于对照药剂10%吡虫啉WP、5%啶虫脒WP的防治效果。结合室内抗药性监测和田间防治效果,说明氟啶虫胺腈作为新型杀虫剂品种,可作为轮换或替代药剂用于麦蚜的抗性治理。     

我国西南烟区桃蚜Myzus persicae (Sulzer)的抗药性水平

采用毛细管点滴法测定了我国西南烟区云南和贵州省的10个桃蚜Myzus persicae（Sulzer）种群对氰戊菊酯、氧化乐果、灭多威和吡虫啉的抗性。结果表明，云南楚雄种群对氰戊菊酯的抗性高达26．87倍，对氧化乐果、灭多威、吡虫啉的抗性分别为敏感种群的10．02、6．00和5．83倍。云南大理、丽江、石林和曲靖4个种群对氰戊菊酯的抗性分别达24．98、14．94、11．11和10．33倍，抗性水平也较高，但对氧乐果、灭多威和吡虫啉仍较为敏感，应尽早实施抗性治理措施。贵州省的5个种群仍然处在敏感阶段。     

新烟碱类杀虫剂抗药性研究进展

新烟碱类杀虫剂是一类新开发的杀虫剂。研究表明，害虫野外种群对其敏感性差弄较大，现已有多种害虫对吡虫啉和啶虫脒产生了抗性。初步研究显示，马铃薯叶甲对吡虫啉抗性以不完全隐性的常染色体遗传；抗性似不稳定，交互抗性谱随虫种而变化，抗性形成可能与多功能氧化酶和酯酶有关。合理轮用和高剂量杀死策略是治理其抗性的有效措施。     

山东省主要菜区瓜(棉)蚜(Aphis gossypii Glover)抗药性及机理研究

利用毛细管点滴法测定了山东省 4个主要菜区瓜 (棉 )蚜 (Ap his gossypiiGlover)对氰戊菊酯、吡虫啉、氧乐果和灭多威的抗性。结果表明 ,聊城种群对氰戊菊酯的抗性高达 12 1710 .1倍 ,对吡虫啉、氧乐果和灭多威也分别产生了 9.6、2 9.4及 7.9倍的抗性 ;寿光种群对氰戊菊酯的抗性也高达 2 74 59.3倍 ,对吡虫啉、氧乐果和灭多威的抗性分别为 4 .1、18.1及 2 .9倍 ;苍山、泰安两种群对 4种药剂的抗性亦有不同程度的提高。离体酶活性和增效剂测定结果表明 ,聊城种群的抗药性与多功能氧化酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽转移酶和乙酰胆碱酯酶活力提高均有关系。