Characterization of carboxylesterase PxαE8 and its role in multi-insecticide resistance in Plutella xylostella (L.)

Carboxylesterase (CarE) was considered as important phase-I detoxifying enzymes which participated in detoxification of different types of insecticides. Up-regulation of CarE genes has been proved playing a major role in insecticide resistance in many pest insects, but its involvement in resistance to insecticides in Plutella xylostella has been rarely reported. In this study, a CarE cDNA named PxαE8 was identified in P. xylostella, which has an open reading frame of 1 599 nucleotides and putatively encodes 532 amino acids. The investigation of spatial expression profiles of PxαE8 revealed that it was expressed in all developmental stages, especially in larvae and adults. The body part/tissue-specific expression profiles showed that the PxαE8 mainly expressed in fat body, malpighian tubule and hemolymph of larvae. Further, the relative expression of PxαE8 in two multi-resistant field populations, Hainan (HN) and Guangdong (GD) populations, was found 24.4- and 15.5-fold higher than that in susceptible population, respectively. Knockdown of PxαE8 by RNA interference dramatically increased the mortalities of larvae of HN population treated with LC₅₀ of beta-cypermethrin and phoxim by 25.3 and 18.3%, respectively. These results suggested that up-regulation of PxαE8 was involved in resistance to both beta-cypermethrin and phoxim in P. xylostella, which shed light on further understanding of molecular mechanisms of multi-insecticide-resistance in P. xylostella and other pest insects.     

寄主植物对斜纹夜蛾药剂敏感性及中肠羧酸酯酶等的影响

用不同药剂对取食不同寄主植物的斜纹夜蛾进行试验 ,结果表明 :取食芋头、甘蓝和菜心的斜纹夜蛾 5龄幼虫对喹硫磷、甲氰菊酯、万灵的敏感性顺序为甘蓝 >菜心 >芋头 ,对卡死克敏感性变化不大。取食芋头的斜纹夜蛾 5龄幼虫的中肠羧酸酯酶的比活力明显高于取食甘蓝叶和菜心的。在相同的使用浓度下 ,万灵、甲氰菊酯对甘蓝上斜纹夜蛾幼虫的防效高于对芋头上斜纹夜蛾的防效     

寄主植物对黄曲条跳甲抗性相关酶系活性及其频率的影响

取食7种十字花科蔬菜的黄曲条跳甲成虫的酯酶(ESTs)、羧酸酯酶(CarE)和乙酰胆碱酯酶(AchE)活性及其频率分布存在不同程度的差异.取食大白菜的黄曲条跳甲成虫的酯酶平均活性最高,其次为取食菜心和上海青的,取食萝卜的最低.取食大白菜的黄曲条跳甲成虫的羧酸酯酶平均活性最高,其次为取食萝卜和菜心的,最低的是取食甘蓝的.取食不同寄主的黄曲条跳甲成虫的乙酰胆碱酯酶平均活性高低顺序按寄主排列为:萝卜>大白菜>甘蓝>上海青>山西白>黄花芥兰>菜心.     

胁迫温度短期冲击对松毛虫赤眼蜂羧酸酯酶活性的影响

以松毛虫赤眼蜂为对象,在不同温度胁迫短期冲击条件下对其羧酸酯酶比活力进行测定,结果表明:在15℃条件下,羧酸酯酶的比活力最高,为270.00±28.50;35℃条件下最低,为101.50±3.60;25℃条件下介于两者之间,为150.00±3.00;3种温度条件下的羧酸酯酶比活力存在显著差异(P0.05),且随着温度的升高羧酸酯酶比活力显著下降。     

有机磷混合农药的毒性及其机理的初步研究

测定NIA_(16388)和敌百虫与马拉硫磷混剂对玉米螟及大白鼠的毒性表明,马敌混剂对大白鼠的增毒效应大于对玉米螟,马敌混剂中加入增效剂NIA_(16388),进一步提高了对玉米螟的毒性,但对大白鼠的毒性则下降。研究这些杀虫剂对~(14)C-马拉硫磷降解影响的结果表明,NIA_(16388)和敌百虫均降低玉米螟及大白鼠肝羧酸酯酶降解~(14)C-马拉硫磷的活性。马敌混剂中加入NIA_(16388)对玉米螟羧酸酯酶降解~(14)C-马拉硫磷有更强的抑制效应,而这种混剂却使大白鼠肝羧酸酯酶降解~(14)C-马拉硫磷的活性增加。由此可见,这些有机磷混剂的增效作用似乎与羧酸酯酶的受抑制程度有关,它们的选择性毒性可能是由于玉米螟和大白鼠肝酶系的敏感性有差异所致。     

棉铃虫羧酸酯酶基因HaCarE序列分析及其RNAi效应

为明确棉铃虫Helicoverpa armigera羧酸酯酶（carboxylesterase,CarE）编码基因的功能及其RNA干扰（RNA interfering,RNAi）效应,通过棉铃虫转录组数据筛选获得CarE基因,并克隆得到其全长cDNA序列,对其进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR（quantitative real-timePCR,qPCR）技术检测该基因在棉铃虫不同发育时期和不同组织中的表达水平,同时通过RNAi技术检测其对棉铃虫的致死效果。结果表明,从棉铃虫中克隆获得的HaCarE基因全长cDNA序列为1 677 bp,编码558个氨基酸,编码蛋白质由15个α螺旋和14个β折叠结构组成。qPCR检测结果显示该基因在棉铃虫不同发育时期均有表达,其中在1龄幼虫期的相对表达量最高,随着龄期的增长,相对表达量逐渐降低,在6龄幼虫期和蛹期的相对表达量最低;在5龄幼虫不同组织中,该基因在中肠中的相对表达量最高。注射dsHaCarE能够明显抑制靶标基因的表达,24 h抑制率为75.41%;饲喂dsHaCarE对棉铃虫2龄幼虫有显著致死作用,5 d时死亡率为64.57%,体长与对照组相比减少了23.29%。表明获得的HaCarE基因对棉铃虫生长发育有显著抑制作用,并有较好的致死效果。     

羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶在褐飞虱对甲胺磷抗性发展中的作用

室内抗药性筛选表明,褐飞虱对甲胺磷的抗性呈"快-慢-快"的发展趋势:第1到第4代抗性上升缓慢;第5代到第15代迅速上升,其中又呈现2个发展阶段,以第9代为拐点;第15代后抗性上升变慢。羧酸酯酶在抗药性上升中可能起到十分重要的作用,与LD50变化存在很高的相关性,达到极显著水平,相关系数为0.990 6。乙酰胆碱酯酶不敏感性在抗性发展后期变化很大,第8代到第16代间,与LD50变化存在极显著相关性,相关系数为0.970 1。由此可见,羧酸酯酶可能在褐飞虱对甲胺磷抗性的持续发展中起十分重要的作用,而乙酰胆碱酯酶不敏感性在抗性发展的后期阶段可能起到很重要作用。     

棉蚜不同抗性品系羧酸酯酶比较

用分光光度计终点测定法和酶标仪动力学测定法对3个抗性水平不同的棉蚜品系和1个敏感品系的羧酸酯酶进行了研究。棉蚜的不同抗性品系羧酸酯酶对α-乙酸萘酯(α-NA)和β-乙酸萘酯(β-NA)的水解活性具有极显著的相关性(r=0.95,n=400)。两种测定法均显示出R1、R2和R3品系的羧酸酯酶比活力明显高于S品系。以α-NA为底物时,用酶标仪动力学测定法研究表明,S、R1、R2和R3棉蚜品系羧酸酯酶活性分别为38、85、198和762mOD·min~(-1)·aphid~(-1);与4个品系的抗性程度比较,酶动力学方法的测定结果更可靠。     

取食不同杨树对光肩星天牛幼虫体内羧酸酯酶活性的影响

取食不同杨树的光肩星天牛幼虫,其羧酸酯酶(CarE)的活力具有明显差异,其变化趋势基本与6种杨树的抗虫性程度呈负相关.动力学研究表明:羧酸酯酶的活力随杨树的抗虫性而异,高抗的毛白杨随着取食时间增长,羧酸酯酶活力逐渐下降.取食后的前10 d,羧酸酯酶活力的变化主要由酶分子变构引起;10 d以后,则是由酶分子数量变化引起,感虫的加杨,随着取食时间的增长,羧酸酯酶的活力逐渐上升,其变化主要是由于羧酸酯酶的数量差异造成的.