氯虫苯甲酰胺和氟虫腈对黏虫细胞色素P450基因表达的影响

为筛选出黏虫Mythimna separata参与杀虫剂解毒代谢的主效细胞色素P450基因,采用叶片浸渍法测定了用于处理黏虫3龄幼虫的亚致死浓度,通过构建转录组测序文库并结合数字基因表达(digital gene expression,DGE)对不同处理的黏虫进行测序,并运用实时荧光定量PCR(realtime quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)技术验证12个P450基因的表达情况。结果表明,用于处理黏虫的氯虫苯甲酰胺和氟虫腈亚致死浓度LC_(10)分别为0.15、13.66 mg/L;对照样品、氟虫腈处理样品和氯虫苯甲酰胺处理样品分别获得59 521 504、64 838 148和41 722 990个原始序列数据,分别获得57 441 216、62 368 912和40 285 164个过滤后的序列数据;过滤后的序列长度分别为8.62、9.36和6.04 G;碱基错误率均为0.02%;Phred数值大于20、30的碱基占总碱基的百分比均高于90.59%;鸟嘌呤+胞嘧啶(guanine cytosine,GC)含量分别为47.16%、48.94%和47.55%,表明转录组测序质量较高;黏虫受氯虫苯甲酰胺胁迫后,29个P450基因表达量上调,27个P450基因表达量下调;黏虫受氟虫腈胁迫后,23个P450基因表达量上调,26个P450基因表达量下调;12个P450基因表达量的RT-qPCR技术检测结果与DGE测序文库显示的结果基本一致。     

亚致死剂量氟啶虫胺腈对灰飞虱细胞色素P450的影响

为明确氟啶虫胺腈对灰飞虱Laodelphax striatellus细胞色素P450的影响,评估其抗药性风险,采用点滴法、酶活力分析法和实时荧光定量PCR法分别测定了氟啶虫胺腈对灰飞虱的毒性及对其细胞色素P450酶活力和P450基因表达量的影响。结果表明,氟啶虫胺腈对灰飞虱的致死中量LD_(50)随着虫龄的增加而升高,1~5龄若虫的LD_(50)为0.10~0.94 ng/头,雌、雄成虫的LD_(50)分别为1.09 ng/头和1.07 ng/头。氟啶虫胺腈对4龄若虫的亚致死剂量LD_(10)、LD_(30)和LD_(50)分别为0.17、0.41、0.76 ng/头,处理灰飞虱4龄若虫后可将其体内P450酶活力分别显著提高1.60、1.97和1.22倍;而各处理响应的P450基因的种类和数量不同,但相对表达量均受到诱导;CYP4DE1、CYP426A1、CYP303A1、CYP4C、CYP6FK1和CYP4C71v2的相对表达量表现出时间效应,表达量高峰在处理后24 h或48 h。表明不同亚致死剂量的氟啶虫胺腈在特定时间点可提高相应的细胞色素P450基因表达量,从而使酶蛋白量增加,可能导致灰飞虱体内细胞色素P450酶活力上升。     

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。     

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。     

氟啶虫胺腈与其他药剂复配对苹果黄蚜的联合毒力及效果评价

针对苹果黄蚜防治药剂类型单一、药剂敏感性下降等问题,采用浸叶法开展几种药剂对苹果黄蚜室内毒力测定,并用共毒系数法进行联合毒力评价。结果显示,氟啶虫胺腈和阿维菌素在8∶1～1∶8、氟啶虫胺腈和吡虫啉1∶1、氟啶虫胺腈和高效氯氟氰菊酯在4∶1～1∶4配比范围对苹果黄蚜有增效作用,3种组合最佳增效比均为1∶1。田间应用结果显示,药后3～21 d,22%氟啶虫胺腈SC单剂对苹果黄蚜防效达94.77%～99.40%;22%氟啶虫胺腈SC分别与5%阿维菌素EC、70%吡虫啉WG和2.5%高效氯氟氰菊酯EW按有效成分1∶1混配后对苹果黄蚜防效达86.43%～97.00%,均显著高于相应单剂对照,持效期可达21 d。推荐采用氟啶虫胺腈单剂及氟啶虫胺腈与阿维菌素、吡虫啉或高效氯氟氰菊酯混配剂作为替代药剂防治苹果黄蚜。     

氟啶虫胺腈对棉蚜的生物活性及对棉花的安全性

本文通过叶片浸渍法研究了氟啶虫胺腈对棉蚜的室内活性,同时分析了其对棉花的安全性。室内毒力测定结果表明,氟啶虫胺腈处理棉蚜24h的LC50和LC90为1.98mg/L和26.02mg/L,显著低于吡虫啉的8.69mg/L和132.68mg/L,毒效比达4.39;处理48h后,氟啶虫胺腈对棉蚜仍表现出很高的杀虫活性,且显著高于吡虫啉。棉花安全性试验结果表明,在使用浓度40~160g/hm2范围内喷施500g/kg氟啶虫胺腈水分散粒剂,对棉花不同时期的叶色、株高、果枝层以及棉蕾脱落都未造成显著性的影响。     

褐飞虱对氟啶虫胺腈的抗性监测与生化抗性机制

为明确我国褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈的抗性现状及生化抗性机制,2017年-2019年采用稻茎浸渍法测定了采集自7省共13个褐飞虱田间种群对氟啶虫胺腈的抗性,并研究了氟啶虫胺腈抗性种群与其他杀虫剂的交互抗性以及增效剂对氟啶虫胺腈的增效效果。结果表明：近3年来褐飞虱对氟啶虫胺腈产生了中等水平抗性(RR=10.3～30.9)。氟啶虫胺腈抗性品系对呋虫胺、噻虫嗪和烯啶虫胺分别产生了9.1倍、7.9倍和4.1倍的低水平交互抗性,与噻嗪酮、毒死蜱、吡蚜酮、三氟苯嘧啶和吡虫啉不存在交互抗性。增效剂PBO对氟啶虫胺腈抗性品系和浙江龙游19(Longyou-19)田间种群分别具有4.2倍和3.8倍的明显增效作用。综上,褐飞虱田间种群已对氟啶虫胺腈产生中等水平抗性。多功能氧化酶参与了褐飞虱对氟啶虫胺腈的代谢抗性。     

14种杀虫剂对芹菜蚜的毒力及协同增效研究

本研究旨在明确不同杀虫剂对芹菜蚜的毒力以及杀虫剂复配对芹菜蚜的协同增效作用,从而找出最佳的农药配比,对芹菜蚜进行科学有效地防治。通过浸渍法测定了14种杀虫剂单剂及烯啶虫胺与氟啶虫胺腈复配组合物对芹菜蚜的室内毒力;同时采用玻璃管药膜法测定了吡虫啉、噻虫嗪和高效氯氟氰菊酯对芹菜蚜虫的触杀毒力。结果表明:供试药剂对芹菜蚜虫毒力大小顺序为:噻虫嗪氟啶虫胺腈烯啶虫胺高效氯氟氰菊酯环氧虫啶吡虫啉氟啶虫酰胺噻虫胺吡啶喹唑啉噻虫啉吡蚜酮呋虫胺啶虫脒戊吡虫胍;协同增效研究结果表明,当烯啶虫胺与氟啶虫胺腈的配比为20:1、10:1、8:1、1:6、1:8、1:10、1:20时,共毒系数均 300,表现出明显的增效作用。其中以烯啶虫胺:氟啶虫胺腈为1:10时增效作用最显著,增效系数达到900.87; 3种杀虫剂的触杀毒力大小为:噻虫嗪吡虫啉高效氯氟氰菊酯。该研究为芹菜蚜虫的科学防控提供了药剂指导,同时,烯啶虫胺和氟啶虫胺腈按1:10复配能够大大提高对芹菜蚜的毒力,从而起到减少杀虫剂使用量的目的。     

氟啶虫胺腈对枸杞棉蚜室内毒力及田间防效研究

明确氟啶虫胺腈对枸杞棉蚜的室内毒力及田间防效。采用浸虫法进行室内毒力测定,在田间进行小区药效试验。氟啶虫胺腈对枸杞棉蚜的LC₅₀值为77.6215 mg/L。50%氟啶虫胺腈水分散粒剂在田间对枸杞棉蚜表现出较好的速效性和持效性,55.56、83.33、111.11 mg/L在药后3、7、14 d的防效分别为72.38%～78.96%、80.15%～92.59%、79.71%～93.09%。药后7 d低剂量处理防效低于对照处理,其他处理的防效均显著高于对照药剂吡虫啉的防效,且各剂量处理均对枸杞树安全。50%氟啶虫胺腈水分散粒剂对枸杞棉蚜有较好的防治效果。     

3种果树蚜虫有效防治药剂及剂量筛选

本文针对杏瘤蚜、梨二叉蚜和苹果黄蚜3种主要果树蚜虫,选取2种新型杀虫剂50%氟啶虫胺腈WG和240g/L螺虫乙酯SC以及2种常用杀虫剂70%吡虫啉WG和20%啶虫脒WG,采用常规喷雾法比较了不同药剂、不同用药剂量的田间防治效果和持效性。结果表明,在杏瘤蚜和梨二叉蚜发生期,使用50%氟啶虫胺腈WG 41.67、55.56、83.33mg/L,240g/L螺虫乙酯SC 28.00、56.00mg/L,70%吡虫啉WG 35.00、70.00mg/L和20%啶虫脒WG 33.33、50.00mg/L喷雾处理,药后7、14和21d防治效果均在86.21%以上,具有良好的防治效果和持效性。在苹果黄蚜发生期,70%吡虫啉WG和20%啶虫脒WG药后7d防治效果较好,14d和21d的防治效果远低于7d的防效,持效性较差;50%氟啶虫胺腈WG 41.67 mg/L处理与70%吡虫啉WG和20%啶虫脒WG表现相似;而50%氟啶虫胺腈WG 55.56、83.33mg/L和240g/L螺虫乙酯SC 28.00、56.00mg/L在7、14和21d防治效果分别在97.24%、92.44%和75.42%以上,表现良好的防治效果和持效性。综合分析认为,杏瘤蚜和梨二叉蚜对4种药剂均具有较高的敏感性,而70%吡虫啉WG和20%啶虫脒WG在田间对苹果黄蚜已表现出防效下降和持效期缩短的现象。据此推荐在杏瘤蚜和梨二叉蚜成蚜发生期,使用50%氟啶虫胺腈WG、240g/L螺虫乙酯SC、70%吡虫啉WG、20%啶虫脒WG,分别以有效成分用量41.67、28.00、35.00、33.33mg/L进行常规喷雾处理。在苹果黄蚜成蚜发生期,使用50%氟啶虫胺腈WG 55.56mg/L和240g/L螺虫乙酯SC 28.00mg/L进行常规喷雾处理,可有效控制3种蚜虫为害。     

基于转录组测序解析草地贪夜蛾对溴氰虫酰胺的解毒代谢分子机制

为阐明草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda对溴氰虫酰胺的解毒代谢分子机制,通过LC₅₀的溴氰虫酰胺诱导草地贪夜蛾3龄幼虫后,利用酶活测定和转录组测序鉴定解毒代谢相关基因,并采用实时荧光定量PCR技术对细胞色素P450单加氧酶(cytochrome P450 monooxygenase,P450)基因进行验证分析。结果表明,经LC₅₀的溴氰虫酰胺处理后,草地贪夜蛾3龄幼虫体内3种解毒代谢酶活性较对照均有所升高,但仅P450活性较对照显著升高,而谷胱甘肽S-转移酶和羧酸酯酶与对照无显著差异。经LC₅₀的溴氰虫酰胺处理后草地贪夜蛾3龄幼虫转录组中共筛选到1 408个差异表达基因,其中上调表达的基因有935个,下调表达的基因有473个。药物代谢-细胞色素P450通路、药物代谢-其他酶通路及细胞色素P450对异生物质的代谢通路中有超过20个基因存在差异表达。在草地贪夜蛾转录组中筛选鉴定到121个P450基因,其中,属于CYP2、CYP3、CYP4以及Mito家簇的基因分别有9、45、58和9个,而经LC_5...     

沃尔巴克氏体感染对黑腹果蝇头部转录组的影响

为明确沃尔巴克氏体Wolbachia对果蝇神经行为影响的分子机制,采取转录组测序技术对感染沃尔巴克氏体和未感染的黑腹果蝇Drosophila melanogaster头部样本进行转录组测序、组装、注释,筛选感染沃尔巴克氏体wMel和未感染黑腹果蝇头部转录组间的差异表达基因,并选择差异表达基因中差异倍数较大或与神经行为相关的基因进行qPCR验证。结果表明,感染沃尔巴克氏体wMel和未感染黑腹果蝇头部差异表达基因有679个（差异倍数≥2,P<0.05）,其中,由于感染沃尔巴克氏体wMel而上调表达的基因有566个,下调表达的基因有113个。GO功能注释分析显示,差异表达基因与代谢过程、催化和结合功能相关。KEGG通路注释分析发现,差异表达基因主要富集在蛋白消化与吸收、内分泌、神经活性配体-受体互作以及激素合成等通路中。从差异表达基因中筛选出11个基因进行qPCR验证,有9个基因的表达趋势与RNA测序结果一致。表明沃尔巴克氏体可广泛影响果蝇头部基因的表达水平,暗示可能由此影响宿主的神经行为。     

水分胁迫下水稻对褐飞虱转录组的影响

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)在稻田缺水条件下的发生和灾变规律,以感虫水稻品种TN1为材料,以取食无水分胁迫水稻的褐飞虱为对照组,取食水分胁迫(以15%PEG6000营养液处理48 h模拟)水稻的褐飞虱为处理组,采用Illumina转录组测序技术研究水分胁迫下水稻对褐飞虱转录组的影响。结果显示,测序序列经拼接后得到褐飞虱全部单基因unigene共47 335条,平均长度为1 234 bp;与对照组相比,处理组中表达量差异显著的基因共有1 331条,其中表达量上调的基因有712条,表达量下调的基因有619条;随机选取20条具有显著表达差异的基因,通过实时荧光定量PCR方法检测其表达量以进行验证,其中有13条基因的表达量与测序结果变化一致。对差异表达基因进行GO注释和KEGG代谢通路功能富集分析表明,能量代谢和水分代谢相关通路在水分胁迫处理的褐飞虱中显著富集,表明这几类基因在褐飞虱应答水分胁迫中发挥了重要作用。     

四种P450基因调控小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗性

为研究CYP6家族P450基因在小菜蛾Plutella xylostella代谢氯虫苯甲酰胺中的作用,利用浸叶法测定不同小菜蛾种群3龄幼虫对氯虫苯甲酰的抗性水平,采用实时荧光定量PCR(quantitative realtime PCR,q RT-PCR)方法分析CYP1v3、CYP1v4、CYP6B6和CYP6f这4种P450基因在小菜蛾不同抗性种群体内的表达差异及杀虫剂的短期诱导效应,并通过RNA干扰技术沉默4种P450基因后分析小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的敏感性。结果显示,4种P450基因在中等抗性水平小菜蛾种群体内高表达;氯虫苯甲酰胺处理可诱导4种基因显著上调表达。分别沉默4种P450基因后,处理组小菜蛾的P450酶活力显著下降37.60%～54.82%,且处理组小菜蛾的死亡率显著高于对照组;同时沉默4种基因处理组的小菜蛾P450酶活力显著低于其他各处理组。表明4种P450基因可能同时参于小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的代谢。     

异色瓢虫与七星瓢虫细胞色素P450、抗菌肽和溶菌酶基因的鉴定及表达分析

为探究异色瓢虫Harmonia axyridis环境竞争力的来源,以七星瓢虫Coccinella septempunctata为对照,采用同源比对法对两者细胞色素P450（cytochrome P450,CYP450）、抗菌肽和溶菌酶基因进行鉴定,并对差异表达基因进行分析和荧光定量PCR验证。结果显示,在异色瓢虫中共发现89个CYP450基因、25个抗菌肽基因和18个溶菌酶基因;在七星瓢虫中共发现127个CYP450基因、17个抗菌肽基因和9个溶菌酶基因。异色瓢虫编码抗菌肽和溶菌酶的基因较七星瓢虫存在明显的扩增,而CYP450基因的扩增少于七星瓢虫,表明抗菌肽家族在异色瓢虫环境竞争过程中有着更重要的作用;通过转录组的差异表达分析以及荧光定量PCR验证,发现大部分抗菌肽和溶菌酶基因在脂肪体中高表达,据此推测脂肪体为2种瓢虫抗菌肽等免疫因子的主要合成场所。